litbook

Non-fiction


Патриарх Яаков и Грегор Мендель0

И отнял Б-г скот у отца вашего, и дал мне.

Бытие 31, 9

Среди многочисленных чудес, описанных в Танахе (Библии), чудо обогащения патриарха Яакова, сумевшего в короткий срок необычайно увеличить поголовье овец и коз редкой окраски, не имея вначале ни одного такого производителя, выделяется тем, что выглядит как имеющее какое-то биологическое обоснование. Многочисленные попытки объяснить это чудо, основываясь на достижениях биологических наук, предпринимались неоднократно, но они осложнялись загадочными действиями Яакова при осуществлении этого чуда: чтобы увеличить поголовье крапчатых коз и нетипично окрашенных овец, он снимал полоски коры с прутьев разных деревьев и ставил эти полосатые прутья перед скотом у водопоя, где обычно и происходило скрещивание. Казалось бы, настоящее чудо могло произойти и само собой, без всяких дополнительных усилий со стороны Яакова, как это происходило во многих других описанных в Танахе случаях. Возникает закономерный вопрос: существует ли рациональное объяснение феномена кажущегося влияния полосатых прутьев на окраску потомства в момент его зачатия?

Когда я впервые задумался над этой проблемой и сформулировал первоначальный вариант её решения (около четверти века тому назад), мои религиозные друзья уже переместились из Москвы в Израиль, а я ещё оставался в Москве. Воодушевлённый найденным рациональным объяснением одного из чудес Торы, я написал им письмо с изложением моей гипотезы. Ответ, который я получил вскоре, меня обескуражил: мои друзья написали, что напрасно я пытаюсь уменьшить количество чудес в Торе – это непродуктивный путь, ни к чему не приводящий, т.к. чудеса всё равно были (мол, всех не объяснишь). Я понял, что количество людей, получающих удовольствие от рационального объяснения библейских чудес, весьма ограничено. С тех пор я улучшил свою теорию, и ныне предлагаю вниманию заинтересованного читателя её наиболее разработанный и простой вариант. Я не ставлю своей задачей переубедить тех, кто хочет верить в чудеса. Эта статья предназначена для тех, кто находит удовольствие в научном обосновании библейских текстов, включая описание чудес.

В данной статье предпринята попытка рационального объяснения чуда размножения коз и овец Яакова, включая его загадочные манипуляции с полосатыми прутьями, с точки зрения классической генетики. Конечно, это всего лишь гипотеза, один из возможных вариантов развития описанных в Торе событий. В процессе написания данной статьи я ознакомился с некоторыми из аналогичных работ, представленных в Интернете. Попытки объяснить чудо размножения с позиций менделевской генетики предпринимались и ранее, однако, предложенная здесь идея о возможной роли полосатых прутьев в этой истории, насколько мне известно, описывается впервые.

Итак, обратимся к первоисточнику (Бытие 30; 28 - 43). Как известно, Яаков служил пастухом мелкого скота у своего дяди Лавана 20 лет: 14 лет – за двух своих жён, Лею и Рахель, и ещё 6 лет – чтобы заработать плату себе на самостоятельную жизнь (Бытие, 31, 41). По истечении 14 лет службы между Лаваном и Яаковом произошёл следующий разговор (начинает Лаван):

(28) И сказал: назначь себе плату от меня, и я дам. (29) И сказал ему тот: ты знаешь, как я служил тебе, и каков стал скот твой при мне, (30) Ибо мало было у тебя до меня, а возросло до множества, и Г-сподь благословил тебя из-за меня; когда же я сделаю что и для своего дома? (31) И сказал он: что мне дать тебе? И сказал Яаков: не давай мне ничего. Если сделаешь мне вот это, то я опять буду пасти и стеречь твоих овец. (32) Я пройду по всему стаду мелкого скота твоего сегодня; отдели оттуда всякий скот с крапинами и пятнами, всякую скотину бурую из овец, и с крапинами и с пятнами из коз. Это будет моею платою. (33) И свидетельствовать будет за меня справедливость моя пред тобою в будущее время, когда придешь посмотреть награду мою: всякая без крапин и пятен из коз, и не бурая из овец – это украдено мною.

Из сказанного ясно, что в стаде Лавана большинство коз – не крапчатые, а большинство овец – не бурые. Яаков предлагает сделку, в которой платой за его труды будет именно это меньшинство коз и овец. Лаван соглашается, принимая соответствующие меры, чтобы уменьшить долю Яакова:

(34) И Лаван сказал: да, пусть будет по твоему слову. (35) И отделил он в тот день козлов пестрых и с пятнами, и всех коз с крапинами и с пятнами, всех, что с белизною, и всех бурых овец, и отдал в руку сыновьям своим; (36) И назначил расстояние в три дня пути между собою и Яаковом. Яаков же пас остальной мелкий скот Лавана.

Итак, весь нетипично окрашенный скот передан сыновьям Лавана, а Яаков остался только с типично окрашенными животными. Конечно, все участники сделки понимают, что когда беременные козы и овцы принесут приплод, небольшая доля его будет нетипично окрашена. Но пока этот приплод дорастёт до возраста скрещивания – пройдёт много времени, так что доля Яакова за несколько лет не сможет сильно увеличиться. Однако, Яаков предпринимает неожиданные и не совсем понятные действия:

(37) И взял себе Яаков свежих прутьев белого тополя, миндаля и явора, и содрал с них белые полосы, обнажив белизну, которая на прутьях. (38) И поставил прутья, что ободрал, в стоках при водопойнях, куда овцы приходят пить, против овец, и они разгорячались, приходя пить. (39) И разгорячались овцы пред прутьями, и рождали овцы с пятнами на коленях, крапчатых и пестрых, (40) И ягнят Яаков отделял, и ставил скот лицом к имеющим пятна на коленях и ко всему бурому скоту Лавана; и держал свои стада особо, и не оставлял их вместе со скотом Лавана. (41) И было, при каждом разгорячении овец крепких ставил Яаков прутья в корытах перед глазами этих овец, чтобы разгорячались пред прутьями. (42) А когда слабы были овцы, тогда он не ставил. И доставались слабые Лавану, а крепкие Яакову. (43) И разбогател этот человек очень-очень.

Итак, можно ли объяснить рационально неожиданно быстрое увеличение поголовья нетипично окрашенного скота с помощью полосатых прутьев? Для простоты обсуждения возьмём только случай с козами. Возможно ли, что глядя во время скрещивания на полосатые прутья, козы впоследствии приносили больше крапчатого потомства? Обычно, теорию влияния внешней среды на животных связывают с именем Жана Батиста Ламарка, предложившего свою эволюционную теорию в начале XIX века. Однако, Ламарк отрицал прямое воздействие внешних условий на организмы: он считал, что среда действует на них косвенно, путём изменения их привычек, что ведёт к упражнению или неупотреблению определённых органов, вызывая тем самым их постепенное развитие или атрофию. Теория о прямом и наследуемом воздействии внешней среды на живые организмы, включая прямое воздействие на зародыши, была развита в первой трети XIX века французским биологом Жоффруа Сент-Илером, но она не была подкреплена экспериментальными доказательствами и не получила признания. Первые фундаментальные законы наследственности были сформулированы во второй половине XIX века чешским священником и учёным-естествоиспытателем Грегором Менделем на основе его собственных опытов с растениями. Первый закон Менделя имеет непосредственное отношение к обсуждаемой здесь проблеме и гласит, что разные варианты, отвечающие за один и тот же признак животного или растения (например, окраску), при скрещивании в первом поколении не исчезают, а проявляются в соответствии со своей силой (доминантностью). При полной доминантности в первом поколении будет проявляться только доминантный вариант, а слабый (рецессивный) вариант не будет проявляться вообще. При неполной доминантности произойдет смешение вариантов, и первое поколение будет иметь соответствующий признак промежуточного типа. При скрещивании особей первого поколения между собой, во втором поколении, произойдёт расщепление исходных признаков в соотношении 3:1 при полной доминантности (75% потомства будут выглядеть как носители доминантного варианта, а 25% - как носители рецессивного варианта) или 1:2:1 при неполной доминантности (25% будут похожи на доминантных особей, 25% - на рецессивных, а 50% будут иметь промежуточный тип). Когда Мендель сформулировал свои законы, он ещё ничего не знал о физической природе носителя наследственной информации. Мы уже знаем, что за разные признаки отвечают гены (фрагменты молекул ДНК), которые могут существовать в нескольких вариантах, называемых аллелями. Например, разные аллели, отвечающие за цвет глаз, определяют, будут ли у человека глаза карими или голубыми.

Чтобы разобраться в генетике окраски коз Яакова, сделаем упрощающее предположение, что за окраску коз отвечал один ген (на самом деле их гораздо больше), имевший только два аллеля: обычный и "пятнистый". Поскольку пятнистых коз было мало, мы вправе считать также, что доминирование обычной окраски над пятнистой было полным. Обозначим доминантный аллель обычной окраски "А", а рецессивный аллель пятнистой окраски "а". Поскольку каждое животное получает два полных набора всех генов: один от папы и один от мамы, то у каждого будет два аллеля окраски шерсти. Животные, имеющие аллели "АА" и "Аа", будут иметь обычную окраску, а животные, имеющие аллели "аа", будут пятнистыми. Именно их и отобрал Лаван, оставив Яакову только представителей первых двух групп. Носители одинаковых аллелей ("АА" или "аа") называются в генетике гомозиготами, а носители разных аллелей ("Аа") – гетерозиготами. Понятно, что скрещивание между собой гомозигот "АА" породит только таких же гомозигот, скрещивание гомозигот "АА" с гетерозиготами "Аа" породит поколение с такими же точно аллелями, как у родителей, и только при скрещивании между собой гетерозигот "Аа" 25% потомства будут гомозиготами с двумя рецессивными аллелями "аа" (т.е. пятнистыми). Итак, теперь мы можем сформулировать проблему, стоявшую перед Яаковом в научных терминах: как среди коз, имеющих обычную окраску (т.е. имеющих аллели "АА" или "Аа"), отобрать именно гетерозигот "Аа" для скрещивания между собой? Конечно, Яаков ничего не знал о генах, но видимо он, как и Мендель, понимал, что "слабый" признак пятнистой окраски не исчезает, а проявляется с какой-то частотой в последующих поколениях.

Можно предположить, что Яаков за много лет работы знал своих производителей "в лицо" и заранее приметил тех родителей, которые, сами имея обычную окраску, при скрещивании давали пятнистое потомство (т.е. были гетерозиготами). Но ведь и Лаван был опытным скотоводом и вполне мог "пересортировать" стада, находящиеся у Яакова и его сыновей. Хотя это и не указано в тексте Торы, он вполне мог это сделать, чтобы уменьшить долю Яакова, именно потому, что знал, как хорошо скотоводы распознают своих подопечных. Итак, в более общем случае, мог ли Яаков найти гетерозигот даже в незнакомом ему стаде, и как могли ему в этом помочь полосатые прутья? Все научные комментаторы этой истории понимают, что в основе этого "чуда" лежит правильная с точки зрения генетики стратегия скрещивания производителей. Но именно прутья вызывают наибольшее затруднение. Часть комментаторов считает манипуляции с прутьями просто "отвлекающим манёвром", часть считает, что это был просто разделительный забор (а полосы – ни при чём), другие же предлагают химический вариант решения: обдирание коры способствовало выделению каких-то сигнальных молекул, которые, попадая в родителей через питьевую воду, способствовали появлению пятнистого потомства (возможно прочтение текста, при котором прутья стоят прямо в воде). Однако, предлагаемый эпигенетический механизм изменения окраски вряд ли был бы наследуем в следующих поколениях. К тому же трудно представить себе, что Яаков знал три "чудесных" дерева (почти "три карты"!), ободранные прутья которых при помещении их в питьевую воду дают такой замечательный эффект на окраску потомства. Я предлагаю очень простую гипотезу, объясняющую это "чудо", только на основании классической, "менделевской", генетики и некоторых известных особенностях поведения животных.

Для того чтобы понять принципы, лежащие в основе возможного решения этой задачи, я предлагаю рассмотреть три "вспомогательные" ситуации. Представим себе большую площадь, на которой находится много абсолютно не знакомых нам людей. Можем ли мы отобрать среди них тех, кто любит музыку? Очевидно, что если подойти к краю площади и начать играть музыку, то через некоторое время у этого края площади соберётся много любителей музыки. Аналогично, если в другом конце площади начать читать стихи, то там сконцентрируются любители поэзии. Внешний стимул (музыкант или декламатор в данном примере) действует как магнит: если к закрытой пластиковой коробке, в которой находятся одинаковые по внешнему виду стальные и пластмассовые винтики, поднести магнит – то все стальные винтики сконцентрируются около него. Наконец, представим себе другую ситуацию: группа людей (туристов, солдат) решила расположиться на отдых на краю поля, окружённого лесом. Как распределятся эти люди при нейтральной погоде, когда им не надо искать убежище ни от солнца, ни от непогоды? Те, кто вырос в лесной местности, скорее всего будут отдыхать в лесу, т.к. для них это – "дружественная" среда. Но люди, выросшие в степях, останутся на поле, а в лес не войдут, т.к. для них лес – непривычная, "недружественная" среда, а открытое поле – "дружественная".

Теперь вернёмся к козам Яакова. Поскольку раньше, до селекции Лавана, в стаде были пятнистые козы, то часть гетерозиготных коз, имеющих обычную окраску, имели гомозиготную пятнистую маму. Для этих коз пятнистая окраска навсегда связана с матерью, т.е. с защитой. Если предоставить им на выбор однородно окрашенный или крапчатый фон местности – они скорее всего выберут крапчатый, т.к. он для них является "дружественным" и даже защитным. Именно этим, по-видимому, и руководствовался Яаков, когда поставил в каком-то месте у водопоя полосатые прутья, создав локальный крапчатый фон. Большинство коз, скорее всего, не обратили на это внимания и пили в любом месте, тогда как гетерозиготы, имевшие пятнистую маму, инстинктивно скапливались около пятнистых прутьев, тем самым "подсказывая" Яакову – кого именно надо выбирать для скрещивания друг с другом. Таким образом, полосатые прутья служили селективным фоном, своеобразным "магнитом", помогавшим Яакову отобрать потенциальных гетерозигот для скрещивания и тем самым существенно повысить частоту появления пятнистых гомозигот в первые годы этого испытания. Позднее, имея много половозрелых пятнистых коз (гомозиготы "аа") уже было легко существенно увеличить их поголовье, скрещивая их друг с другом. Так что мы имеем все основания считать, что трюк Яакова с полосатыми прутьями был вполне рациональным приёмом, способствовавшим реализации "чуда" быстрого размножения нетипично окрашенных коз и овец в его стаде.

В заключение я предлагаю посмотреть на эту проблему с другой стороны: случаен ли тот факт, что законы наследственности первым открыл именно священник? Грегор Мендель опередил своё время на 30 лет: никто из его современников, включая выдающихся биологов, которым он писал письма, не поняли значения сделанных им открытий. Многие биологи, включая Дарвина, проводили такие же опыты, как Мендель, и получали сходные результаты, но они не смогли их правильно осмыслить, и не пришли к тем выводам, которые сделал Мендель. В те времена основная трудность заключалась в отсутствии знаний и даже идей о физическом носителе наследственности. Поэтому и основные возражения против эволюционной теории Дарвина заключались в утверждении, что "полезная мутация" после её спонтанного возникновения будет неизбежно "разводиться" в последующих поколениях, т.к. у партнёра по скрещиванию такой мутации скорее всего не окажется. В результате, в первом поколении потомства полезность мутации "уполовинится" (в бытовом языке до сих пор сохранилось выражение "полукровка"), а во втором – "учетвертится", и т.д. Дарвин ничего не мог ответить тем, кто критиковал его теорию с этой стороны, хотя ответ был у него "в кармане" в виде трудов Менделя. Для того чтобы отвечать таким критикам, надо было быть уверенным, что никакая мутация никуда не исчезает, даже если она сразу и не проявляется в потомстве. Откуда такая уверенность могла появиться? Я выдвигаю гипотезу – абсолютно спекулятивную, но всё-таки вероятную – что именно история патриарха Яакова могла навести Грегора Менделя на мысль о том, что "слабые" признаки не исчезают, а проявляются в последующих поколениях. Конечно, в те времена все образованные христиане были хорошо знакомы с Библией, но именно учёный-священник читал её гораздо чаще других учёных, и, возможно, с большей верой относился к прочитанному. Так что не исключено, что именно история Яакова и Лавана укрепила Менделя в его решимости разобраться в сложных законах наследственности, количественно прослеживая проявления отдельных признаков растений (что было быстрее и дешевле, чем опыты с животными). Не исключено, что в письмах или других личных документах Менделя можно найти намёки на это; это могли бы проверить работники музея и архива Грегора Менделя в Брно.

Модиин, Израиль

Июль 2013

___
Напечатано в «Заметках по еврейской истории» #8(167) август 2013 —berkovich-zametki.com/Zheitk0.php?srce=167
Адрес оригинальной публикации — http://www.berkovich-zametki.com/2013/Zametki/Nomer8/DGoldenberg1.php

Рейтинг:

0
Отдав голос за данное произведение, Вы оказываете влияние на его общий рейтинг, а также на рейтинг автора и журнала опубликовавшего этот текст.
Только зарегистрированные пользователи могут голосовать
Зарегистрируйтесь или войдите
для того чтобы оставлять комментарии
Лучшее в разделе:
    Регистрация для авторов
    В сообществе уже 1016 авторов
    Войти
    Регистрация
    О проекте
    Правила
    Все авторские права на произведения
    сохранены за авторами и издателями.
    По вопросам: support@litbook.ru
    Разработка: goldapp.ru