Техника - молодёжи 1957-06, страница 11

Различные физико-химические воздействия на клетку оказывают большое влияние на изменение наследственности. Особенно хорошо это может быть проиллюстрировано результатами опытов профессора Бориса Львовича АСТАУРОВА.

Мы попросили профессора Б. Л. Астаурова рассказать нам о своих опытах. Вот что ответил ученый:

„ЧЕЛОВЕК G ПОЛНОЙ ДОСТОВЕРНОСТЬЮ МОЖЕТ ПОЛУЧАТЬ ЖИВОТНЫХ ТОГО ПОЛА, НАКОГО ЕМУ ХОЧЕТСЯ"

Мои исследования ярились развитием и в некотором смысле завершением работ других московских ученых, начатых еще 70 лет назад. В 1886 году профессор Московского университета А. А. Тихомиров первый в мире показал, что неоплодотворенные яйца тутового шелкопряда можно побудить к развитию посредством физических и химических воздействий, Вскоре затем искусственное девственное развитие, или так называемый искусственный партеногенез, было получено и на яйцах других животных, Явление вызвало сильнейший интерес ученых, так как оно открыло новые пути к познанию физиологического механизма таких таинственных биологических процессов, как оплодотворение и начало развития внешне простого яйца в сложнейший организм,

Несмотря на огромный интерес, проявленный крупнейшими биологами к изучению искусственного партеногенеза, мировая наука знает лишь считанные случаи получения взрослых, способных к размножению животных из неопло-дотворенных яиц, так как развитие их обычно ограничивается самыми начальными стадиями, Тем не менее получение взрослых партеногенетических особей возможно даже у высших животных — птиц и млекопитающих, Несколько лет назад Грегори Пин-кусом было описано получение партеногенетических кроликов, а летом минувшего года я слушал в США доклад Марлоу Ольсена о получении партеногенетических индюшат, которые живут, правда, лишь около 20 дней,

Мне удалось разработать способ, с помощью которого из неоплодотво-ренных яиц ежегодно получаются при моих селекционно-генетических работах десятки тысяч бабочек тутового шелкопряда, Для этого надо извлечь из брюшка самки неоплодотворенные яички и погрузить их на 18 минут в воду, нагретую точно до 46 градусов. Этого достаточно, чтобы все хромосомы материнского ядра продольно разделились в единственном вызванным тепловым шоком делении созревания и дали начало в точности такому же ядру партеногенетического зародыша. При такой термоактивации неоплодотворен-ных яиц процент успешного развития достигает 80, очень редко даже 90%, и тутовый шелкопряд в течение многих лет из поколения в поколение разводится у нас в лаборатории без участия самцов и без оплодотворения.

Могут спросить, какой смысл выводить шелковичного червя столь необычным способом?

Искусственный партеногенез представляет разносторонний интерес. На

пример, оказывается, что особи, полученные из неоплодотворенных яиц, обладают замечательным свойством; получая набор хромосом, в точности подобный материнскому и только от матери, они приобретают материнскую наследственную конституцию и по всем признакам копируют материнскую особь, от которой были взяты яйца. Партеногенетическое потомство одной самки представляет собою так называемый клон, все особи которого женского пола и все, подобно близнецам, похожи друг на друга, Выбрав самку-производительницу, особенно ценную в каком-нибудь отношении, ее можно размножить в любом количестве «копий» без страха потерять нужное свойство, что вполне возможно при скрещивании, Это открыло, возможность впервые применить на животном так называемую клоновую селекцию, которая до сих пор практиковалась только у размножающихся отводками растений, легко устанавливать наследуемость и изменчивость сложно наследующихся хозяйственно важных признаков и т, д.

Искусственный партеногенез позволяет получать по произволу особей только женского пола, Но шелководство заинтересовано также в способе получения чисто мужского потомства, так как коконы самцов значительно (на 20— 30%) богаче шелком, чем коконы самок. В моей лаборатории разработан способ так называемого искусственного андрогенеза, или мужского партеногенеза, при котором получается чисто мужское потомство, наследующее все признаки только с отцовской стороны. При помощи точно дозированных тепловых воздействий на свежеосемененное яйцо я добиваюсь того, что ядро яйцеклетки не принимает участия в формировании зародыша, Зародыш развивается только с отцовским ядерным материалом и отцовским набором хромосом, обусловливающим наследование «в отца» и признаки мужского пола, Пока этот способ не доработан до совершенства, необходимого для промышленной практики, но замечательно уже то, что отныне, хотя и в ограниченном масштабе, человек с полной достоверностью может получать потомство животных того пола, какого ему хочется.

Методы искусственного партеногенеза и андрогенеза имеют не только практическое значение в шелководстве. Они представляют и весьма разносторонний теоретический интерес для общих проблем биологии и прежде всего для теории наследственности и развития. Можно, например, взять мать от одного вида шелковичного червя, а от-

НОРМАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ

ИСКУССТВЕННЫЙ АНДРОГЕИЕЗ ИСКУССТВЕННЫЙ ПАРТЕНОГЕНЕЗ

На этой схеме наглядно изображены на примере тутового шелкопряда три способа размножения и развития: один нормальный, двуполый, и два искусственных — однополый женский (искусственный партеногенез) и однополый мужской (искусственный андрогенез).

ца от другого, сильно отличающегося (например, самку дикого тутового шелкопряда, а самца от культурного вида). Тогда оказывается возможным получить замечательное явление полного межвидового андрогенеза, при котр-ром, как оказалось, из яиц одного вида развиваются дети (всегда «мальчики»), по всем признакам похожие на другой отцовский вид. Метод андрогенеза позволил пролить свет на вопрос о том, изменение какой части клетки цитоплазмы или ядра ответственно за вредные биологические последствия рентгенизации. Если перед оплодотворением яйца шелкопряда подвергнуть рентгенизации, потом оплодотворить их необлученными спермиями и позволить развиваться обычным путем, то зародыш получит и рентгенизированную материнскую цитоплазму и рентгенизированный ядерный материал (материнский набор хромосом). В этом случае зародыши обнаружат признаки «лучевой болезни» и погибнут все при сравнительно низких дозах облучения. Другое дело, если заставить таких зародышей развиваться андрогенетиче-ски, то есть так, чтобы облученный материнский ядерный материал не попал бы в ядра клеток зародыша и он развился бы на основе облученной материнской цитоплазмы, но «здорового», необлученного отцовского ядра. Тогда, какие бы сильные дозы рентгеновских лучей ни применялись при предварительном облучении яиц, андрогенные дети («мальчики») благополучно из них развивались и не обнаруживали никаких последствий рентгенизации. Это показывает, что рентгенизация цитоплазмы яйцеклетки не вызывает заметного биологического эффекта. Всем известный биологический и прежде всего повреждающий эффект энергии проникающих излучений в основном связан с их разрушительным действием на клеточное ядро.

11