На главную страницу сайта
Полоса газеты полностью.

Очерки о биологии в Торе

ЧИТАЯ КЛАССИЧЕСКИЕ ТЕКСТЫ


Евгений ПЕРСКИЙ "Истоки" вестник Народного университета еврейской культуры в Восточной Украине
(Продолжение. Начало в № 628.)

ЗНАЛ ЛИ ЯАКОВ О ЗАКОНАХ МЕНДЕЛЯ?

Следуя полученным во сне рекомендациям, Яаков начал с того, что отобрал для селекции только крапчатых и пятнистых самцов. Тора не сообщает, отбирал ли он и самок определенной масти. Поэтому будем считать, что Яаков стал спаривать крапчатых и пятнистых самцов с самками любой масти, имевшейся в стаде.

Разнообразие мастей у домашних животных (и, конечно, у коз и овец) — это результат взаимодействия различных комбинаций генов, влияющих на окраску шерсти. Одни из них определяют цвет шерстинок, другие — их распределение по телу. Таким образом, для описания генотипа любого животного в стаде Лавана нам нужно использовать минимум две пары аллельных генов, одна из которых обусловливает вариацию цвета, а вторая — вариацию его расположения.

В Торе не рассказывается, каких цветов были животные в стадах Лавана. Не говорится и о характере пятнистости или крапчатости — цвет фона, пятен, крапин. Упоминаются лишь козлы и козы с белыми пятнами. Поэтому предположим для простоты, что первая пара аллелей обусловливает два цвета — черный и белый. Для нашего расследования совершенно безразлично, какой из генов этой пары доминантный. Пусть это будет ген черного цвета.

Во второй паре аллелей один ген обусловливает сплошную, а второй — пеструю окраску (пятнистую, крапчатую или бурую — неважно). Если на шкуре животного черные пятна или крапины разбросаны по белому фону, назовем эту масть пестро-черной. Если же белые пятна лежат на черном фоне, то это пестро-белая масть.
Усложним задачу Яакова: предположим, что ген пестрой окраски рецессивен, и все гетерозиготные по этой паре аллельных генов животные имеют сплошную (одноцветную — черную или белую) окраску.

Введем теперь, как это принято в генетике, символы, обозначающие как масти, так и определяющие их гены. Обычно в аллельной паре, обусловливающей какой-либо признак, символ доминантного гена — это прописная, а рецессивного — строчная буква латинского алфавита. Обозначим ген сплошной (solid) окраски буквой S, пестрой (partial) — р, гены черного (black) и белого (white) цвета буквами В и w соответственно.

Любые клетки тела (кроме половых) содержат две гомологичные хромосомы и, соответственно, обе пары генов, определяющих масть. В половых же клетках и самцов, и самок число хромосом вдвое меньше и, соответственно, в них находится только по одному гену из каждой пары. Из набора генов, 2 из которых ответственны за цвет, а 2 других за распределение окраски, можно составить 4 различных комбинации: BS, Вр, wS, wp. Каждая из этих комбинаций находится в одном из 4 типов половых клеток (и яйцеклеток, и спермиев).

До того как Яаков начал селекцию, в стадах Лавана были животные всех типов окраски. Это значит, что самец любой окраски спаривался с самкой любой же окраски, то есть специального выбора партнера не было. Встреча самца и самки происходила случайным образом.

Как же распределялись в стаде в результате случайных встреч различные типы окраски животных — фенотипы и лежащие в их основе генотипы? Для того чтобы ответить на это, нужно записать все возможные комбинации генов, которые могут образоваться при встрече каждой из 4 типов яйцеклеток с каждым из 4 типов спермиев.

16 комбинаций генов — 16 генотипов дают 4 фенотипа — 4 различных типа окраски. Их соотношение таково: 9 сплошных черных : 3 пестро-черных : 3 сплошных белых : 1 пестро-белая.

По-видимому, Лаван, будучи скотовладельцем, не был скотоводом и совершенно не представлял себе основ селекции. Неудивительно поэтому, что он согласился с системой оплаты, которую предложил Яаков. На первый взгляд, сделка была выгодна Лавану: ведь только четверть животных в стаде были пятнистыми и крапчатыми. Если бы это соотношение окрасок сохранялось из поколения в поколение, три четверти стада всегда принадлежало бы ему. Но Лаван пошел дальше. Для того чтобы вообще не платить Яакову, он попытался перехитрить его: "...отделил он в тот день всех козлов с белыми пятнами и всех коз крапчатых и пятнистых — всех, на которых только есть белое, — всех бурых овец, и отдал сыновьям своим" (Берешит, 30.35)

И этим сразу же совершил огромную ошибку. Судя по его поступку, Лаван не знал, что у животных со сплошной окраской могут рождаться пестрые детеныши. Например, при генотипе BBSp (ген пестрой окраски рецессивен, фенотип — сплошная черная окраска) и самцы, и самки производят половые клетки двух типов — с наборами генов ВS и Вр. При спаривании таких животных генотипы потомства распределяются следующим образом: 1 ВВSS : 2 ВВSр : 1 ВВрр. Масть родителей унаследуют три четверти детенышей (генотипы ВВSS и ВВSр содержат доминантный ген сплошной окраски). А вот четверть из них будут пестрыми — в генотипе ВВрр рецессивный ген пестрой окраски находится в гомозиготном состоянии и, естественно, проявляется фенотипически.

Тип наследования, при котором у гетерозиготных по какому-нибудь признаку родителей три четверти потомков второго поколения доминантны, а четверть рецессивны по этому признаку, называется первым законом Менделя. Сам Грегор Мендель, описавший это явление в 1866 году, назвал его законом расщепления (законом 3:1).

Итак, после того как Лаван забрал из стада всех пестрых животных, Яакову достаточно было всего лишь подождать, когда, в соответствии с законом расщепления, у оставшихся овец и коз сами собой родятся пятнистые и крапчатые ягнята и козлята.

Следующий шаг Яаков сделал, используя второй закон Менделя: "Расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков". Каждый генотип действительно всегда содержит 2 гена цветов и 2 гена их распределения, передающиеся во второе поколение независимо друг от друга.

Для нас наиболее интересны генотипы животных пестрой масти: ВВрр, Вwpp, wwpp. По закону независимого расщепления эти животные производят и яйцеклетки, и спермин двух типов: с наборами генов Вр и wр. Любые комбинации этих половых клеток друг с другом дают только три генотипа, обусловливающих пеструю масть. Значит, для того чтобы в стаде не было одноцветных животных, нужно из поколения в поколение спаривать исключительно пятнистых самцов с пятнистыми самками, крапчатых с крапчатыми, бурых с бурыми.

Именно так Яаков и поступил. Он брал пестрых животных, рожденных от одноцветных гетерозиготных родителей, "...и составлял стада особые, не смешивая их со стадами Лавана" (Берешит, 80.40). Это позволило ему в течение длительного времени сохранять рецессивные гены пестрой окраски в гомозиготном состоянии и, таким образом, вывести и поддерживать в своем стаде необходимую ему породу.

Изложенная здесь схема возможных действий Яакова, конечно же, сильно упрощена. Масть животных могла определяться не двумя, а большим числом пар генов. Некоторые из них могли проявлять так называемое неполное доминирование, когда окраска гетерозиготных потомков не та, что у родителей, гомозиготных по доминантному гену, а имеет промежуточный характер и т. д. и т. п. Но все эти усложнения не так уж и принципиальны для нашего расследования.

Главное — это то, что для достижения цели Яакову не нужны были чудеса. Ему было достаточно знания обычных законов наследования признаков. И хотя он не сформулировал их в явной форме, они, несомненно, были известны ему задолго до того как это сделал Грегор Мендель, до того как появилась наука генетика и само слово, и понятие ген.

И это не дискредитирует Менделя. Ведь наши праотцы, будучи скотоводами, просто не могли бы существовать, не выводя породы скота с нужными им свойствами. А это невозможно без знания того, как наследуются признаки.

Вернемся к рассказу о Яакове. Почему сыновья Лавана жаловались отцу, что Яаков забрал у него все богатство? Ведь то, что он сформировал свое стадо, не могло разорить Лавана, даже если, согласно уговору, Яаков продолжал бы забирать у него всех вновь родившихся пестрых животных. При одной и той же интенсивности размножения одноцветных и пестрых животных собственное стадо Яакова всегда составляло бы лишь четверть, а Лавана — три четверти общего поголовья скота. А ведь четверть всегда втрое меньше трех четвертей...

Уменьшение поголовья в стадах Лавана могло происходить, только если бы у него рождалось меньше овец и коз, чем у Яакова, или они не доживали бы до половозрелого возраста. Поскольку именно Яаков занимался селекцией, он легко мог не допускать до спаривания любое количество животных Лавана, необходимое ему для достижения цели. После заключения договора Яаков продолжал работать у него шесть лет. Этого времени было вполне достаточно для разорения Лавана.
Но не будем подозревать Яакова в нечестности. Оставляя, по уговору, одноцветных животных Лавану, он забирал себе пестрых. И при этом "...доставались слабые Лавану, а сильные — Яакову" (Берешит, 30.42). В этих словах — любопытный намек на то, что могло произойти. Понятия "сильный" и "слабый" означают здесь не просто физическую силу, а, как это принято в селекции, жизнеспособность. Но может ли быть масть животного связана с его жизнеспособностью? Оказывается, может. Вот один из примеров.

В 50-х годах прошлого столетия в племенных хозяйствах России пытались вывести полностью одноцветных овец романовской породы. Вначале эти овцы были пегими — с белыми полосами и пятнами на груди, шее, голове, ногах. Пегость считалась нежелательным признаком, портившим внешний вид овчины и снижающим ее коммерческую ценность.

Овцы этой породы подвержены легочному инфекционному заболеванию — так называемой бронхоплевропневмонии, способов лечения которой в то время не было. Эта болезнь была основной причиной падежа и взрослых овец, и ягнят, доходившего до 15 процентов поголовья.

Но когда была проведена селекция на удаление пегости, оказалось, что падеж одноцветных животных от бронхоплевропневмонии увеличился в 2 раза! Оказалось также, что степень устойчивости овец к болезни растет с увеличением пегости — числа и размеров белых пятен.

Селекционеры знают множество подобных фактов, которые объясняются взаимодействием генов, ответственных за устойчивость к болезням, с генами, обусловливающими физические признаки.

Так что уменьшение численности стад Лавана могло стать просто следствием, побочным эффектом селекции на пятнистость, которую проводил Яаков. Забирая устойчивых к заболеванию животных в свое отдельное стадо, он тем самым резко увеличил отход среди остающихся. Равновесие между воспроизведением, смертностью и использованием животных в хозяйственных нуждах было нарушено, и стада Лавана стали редеть. Понадобилось шесть лет, для того чтобы он оказался на грани разорения. Вполне приемлемый для этого срок.

С точки зрения биологии, история взаимоотношений и борьбы Яакова с Лаваном абсолютна реальна.

«КОРОЛЕВСКАЯ» БОЛЕЗНЬ ЕВРЕЙСКИХ МАЛЬЧИКОВ

Современное название этой болезни — гемофилия. Оно происходит от греческих слов "хайма" — кровь и "филео" — люблю. Болеют гемофилией мальчики и мужчины любой национальности.

Болезнь действительно "любит" кровь. Даже небольшие травмы вызывают у человека с тяжелой формой гемофилии обширные кровоподтеки, длительное кровотечение из поврежденных сосудов, которое может закончиться смертью.

А вот у здоровых людей в месте, где поврежден сосуд, образуется кровяной сгусток (тромб), который затягивает рану. Этот сгусток состоит из волокон белка фибрина, перепутанных наподобие войлока и слипшихся тромбоцитов — одного из видов клеток крови.

Образование сгустка — последний этап длинной цепи химических реакций. В химических превращениях, которые происходят на протяжении всей цепи, участвуют более двух десятков различных веществ — белков, витаминов, простых ионов. Их называют факторами свертывания крови и нумеруют в соответствии с последовательностью вступления в цепь реакций.

Недостаток какого-либо из этих факторов в крови и лежит в основе гемофилии. Понятно, что начиная с того звена, в котором в реакции участвует недостающий (или дефектный) фактор, весь дальнейший процесс свертывания крови будет нарушен. Нарушится и конечный результат — образование тромба. Сегодня известно практически столько же нарушений подобного типа, сколько и факторов свертывания крови. Все это — различные формы гемофилии. Большинство из них встречаются редко, выражаются, в основном, в замедленном свертывании крови и непосредственной угрозы для жизни не представляют.

Самая распространенная и самая тяжелая форма этой болезни — так называемая гемофилия А. Из-за этого ее часто называют классической гемофилией. Именно при этой форме человек может погибнуть не только при незначительных повреждениях сосудов, но даже и от внутреннего кровотечения, произошедшего, казалось бы, без всяких видимых причин.

Полоса газеты полностью.
© 1999-2017, ИА «Вiкна-Одеса»: 65029, Украина, Одесса, ул. Мечникова, 30, тел.: +38 (067) 480 37 05, viknaodessa@ukr.net
При копировании материалов ссылка на ИА «Вiкна-Одеса» приветствуется. Ответственность за несоблюдение установленных Законом требований относительно содержания рекламы на сайте несет рекламодатель.