Биология: от Линнея до «Атласа хромосом»


от Линнея до «Атласа хромосом»
11 февраля 2014

4 февраля в рамках празднования Дня российской науки Александр Сергеевич Графодатский, доктор биологических наук и заведующий лабораторией цитогенетики животных Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, провёл научно-популярную лекцию «Эволюция генома».

Прежде всего, хотелось быть отметить лёгкий и непринужденный тон выступления: Александр Сергеевич, будучи прекрасным докладчиком, рассказывал о сугубо научных фактах очень доступно, используя иллюстративный материал, вспоминая интересные и подчас курьезные истории, связанные с обсуждаемой темой.

В начале лекции профессор дал небольшую историческую справку о развитии биологии. В древние времена существовала масса трудов о животных. В наше время работы прошлых веков, безусловно, выглядят скорее забавными, чем научными. В качестве примера Александр Сергеевич привел классификацию животных из некой китайской энциклопедии под названием «Небесная империя благодетельных знаний» (прим.: данный труд был впервые упомянут аргентинским писателем и публицистом Х. Л. Борхесом в рассказе-эссе «Аналитический язык Джона Уилкинса»), в которой есть весьма оригинальные категории животных: набальзамированные, прирученные, бегающие как сумасшедшие, нарисованные тончайшей кистью из верблюжьей шерсти, похожие издали на мух и др. Сегодня, спустя два столетия существования биологии как науки, такое деление вызовет у нас только улыбку.

С течением времени методы изучения животных существенно изменились. В связи с этим нельзя не упомянуть Герхарда Миллера, известного российского историографа и академика. В студенческие годы Миллер активно переписывался со шведским естествоиспытателем Карлом Линнеем, который, кстати, впоследствии придумал бинарную номенклатуру – способ обозначения видов животных с помощью родового и видового названия. Его система стала чуть ли не основой всей современной биологии. Линней и Миллер сотрудничали на протяжении многих лет, особенно в период экспедиции последнего в Сибирь.

За 10 лет пребывания в наших краях Миллер собрал огромное количество материалов по истории, археологии и этнографии данной местности. Кроме того, именно он снабжал известных ученых, в том числе и Карла Линнея, образцами сибирских животных.

 К сожалению, по возвращению в Санкт-Петербург Миллер ввязался в несколько научных споров с М.В. Ломоносовым, что позднее переросло из простой неприязни в отвращение.

В 18 веке вся систематика млекопитающих и обсуждение ее эволюции строились исключительно на морфологических признаках (прим.: внешних). Сейчас, конечно, всё изменилось: были введено понятие геном, стали активно применятся сравнительные методы.

«Раньше геном изучали только с помощью выявления хромосом у конкретных видов. Такой метод имеет свои плюсы и свои минусы. С одной стороны, мы не видим всех деталей. Зато с другой, это единственный способ увидеть весь геном целиком, – прокомментировал А. С. Графодатский. – В 70-х годах 19 века появились дифференциальные методы, которые позволили идентифицировать все хромосомы в геномах, а также определить перестройку хромосом и их патологии. Это стало большим прорывом,  и ученые смогли перейти к работам по геномике уже конкретных видов. Сначала сравнивали близкие виды, затем исследовать становилось всё сложнее и сложнее, в итоге начали использовать методы молекулярной биологии».

В данной связи нельзя не упомянуть о большом проекте «Atlas of Mammalian Chtomosomes» (прим.: «Атлас хромосом млекопитающих»).

Александр Сергеевич вместе со другими учеными Стивом О`Брайеном и Джоан Маннегер составили целую энциклопедию, в которой описаны хромосомы 850 видов млекопитающих на планете. «Своей личной гордостью я считаю то, что как минимум четверть экземпляров была собрана именно нашей лабораторией цитогенетики животных», – заметил исследователь.

До сих пор большой интерес для биологов представляют древние животные. Одомашнивание происходило постепенно, однако хорошо известно, что собаки были приручены существенно раньше других видов. Тем не менее, назвать точную дату завершения процесса доместикации собак ученые пока не могут. Из достижений последних лет в данной области А. С. Графодатский выделил находку в Разбоничьей пещере, сделанную Николаем Дмитриевичем Оводовым. Среди всего прочего археологи обнаружили череп собаки, которому приблизительно 34 тыс. лет. Пока что без ответа остался вопрос о «хозяине» собаки: данная территория была заселена и неандертальцами, и человеком обыкновенным, и денисовцами (прим.: денисовец – новый подвид вымерших людей, останки которого найдены в Денисовской пещере на Алтае). В скором времени исследователи надеются решить и эту загадку.

Биологов довольно часто спрашивают о практической ценности изучения животных. Александр Сергеевич прокомментировал щепетильную тему: « Около 30 лет назад была организована экспедиция на юг Эфиопии, недалеко от границы с Сомали. В ходе работы ученые поймали удивительное животное – голого землекопа. Невзрачный и даже отталкивающий на первый взгляд грызун оказался очень дружелюбным существом, впадающим в ярость только при виде змей. В процессе изучения обнаружились потрясающие качества данного вида. Например, голый землекоп практически не стареет. По прошествии 20 лет, когда все найденные еще тогда животные умерли, землекоп совершенно не изменился, даже не утратил способности к размножению. Кроме того, позднее выяснилось, что землекоп не болеет раком и может жить в безвоздушном пространстве. Исследование стало настоящей научной сенсацией. А в перспективе можно выделить эти свойства из генома животного и применить их к человеку»

Маргарита Артёменко