Теоретик «струн» генетики⁠⁠

У физиков есть заветная мечта. Вот уже более века ведутся попытки создать «теорию всего», соединяющую вместе объяснение природы гравитации, законов микромира и видимой Вселенной. Наверное, поэтому их «струнная теория» так популярна.

Как и у любой мечты, область её реализации совпадает с линией горизонта. А вот в генетике и биологии «объять необъятное» — менделизм и дарвинизм — почти сто лет назад смог Сергей Сергеевич Четвериков. Более того, практические результаты его наработок помогли выдающемуся сыну фабриканта, да ещё и генетику, уцелеть в непростые для отечественной интеллигенции 1930-е годы.

Он родился 24 апреля (6 мая) 1880 года в семье владельца фабрики по производству сукна Сергея Ивановича Четверикова.

Это был весьма толковый предприниматель, как мы бы сейчас сказали, со своими прогрессивными взглядами и понятиями о чести. Например, он первым ввел на своей фабрике девятичасовой рабочий день супротив обыкновенных 12 часов тяжелой отработки (без снижения заработка), запретил работу детям до 12 лет, ограничил ночные и вечерние смены для женщин, построил рабочим общежития, больницу и школу, а еще работники получали часть прибыли от производства. За это в профессиональной среде Сергея Ивановича травили.

«Так как эту реформу я сделал по собственному почину первым в среде русских фабрикантов, то это между промышленниками вызвало немало нареканий и предсказании полного провала моей «затеи», как тогда говорили. Но жизненный опыт показал, что я был прав: рабочие в 9 часов вырабатывали почти то же, что и в непосильную двенадцатичасовую смену, но работа была неизмеримо лучше». (Из мемуаров С.И. Четверикова).

Матерью Сергея Сергеевича была Мария Александровна Алексеева, сестра московского головы Николая Алексеева. Она знала и свободно разговаривала на трех иностранных языках, а в роду ее был и Константин Станиславский (это его псевдоним, его настоящая фамилия Алексеев) и Александр Алехин (великий шахматист).

В семье было 4 детей (у Сергея Сергеевича было еще 2 брата: Иван, Николай и сестра Мария). Их воспитывал гувернер Александр Густавович Лист и именно он привил юному Сереже любовь к природе.

Именно тогда начала складываться огромная коллекция бабочек, которых Сергей собирал и протоколировал, а также зародилось понятие «волны жизни» - постоянно происходящие в природе колебания численности особей того или иного вида.

«… как всякие волны [они] состоят из подъема и падения; те случаи, когда происходит внезапное массовое появление какого-либо вида, продолжающееся некоторое время и кончающееся уменьшением численности его снова до прежней нормы, будем называть «приливами жизни». И обратно, - в тех случаях, когда численность какого-нибудь вида внезапно опускается ниже его обычной нормы, происходят «отливы жизни». Вот вся совокупность этих явлений, этих приливов и отливов видовой жизни, и образует «волны жизни». (Волны жизни: Из лепидоптерологических наблюдений за лето 1903 г. Четвериков С.С.)

Сергей Иванович планировал сделать Сергея своим преемником на фабрике и в деле. Потому отдал учиться в Реальное училище Воскресенского, которое Сергей окончил в 1897 году.

Осенью того же года Четвериков уезжает учиться в техникум в город Миттвайда (Германия). Там он должен был получить инженерно-экономическое образование. Однако, наука уже звала юношу к себе; твердо и серьезно Сергей Сергеевич сообщает отцу, что хочет быть профессором зоологии. И точка. Что ж, отец разрешает ему поступить в Киевский университет, но для этого необходимо было получить аттестат зрелости, который выдается только по окончании гимназии.

Весной 1899 года, при сдаче 18 экзаменов на аттестат зрелости в Киевской 5-ой гимназии, у Сергея начались сильные головные боли, которые он списывал на переутомление. Однако, перед последним экзаменом - греческому языку - он пришел домой и впал в бессознательное состояние на две недели. Тяжелая форма брюшного тифа едва его не убила и «подарила» тромбофлебит обеих ног на всю оставшуюся жизнь. Казалось бы, аттестат ему не видать, но педагоги, учитывая блестящие ответы Сергея, договорились с «греком» на тройку с 2 минусами (с 2 «вожжами»). Мать, вызванная телеграммой от хозяев квартиры, приехала и увезла еле живого сына в Москву.

С 1900 по 1906 год Сергей Сергеевич Четвериков учится на естественном отделении физико-математического факультета Московского университета. Он активно участвует в научном кружке, а также в студенческих волнениях 1901-1905 гг., что заставляет его проходить 1 и 4 курс повторно, так как в начале 1901 г. он дважды на малые сроки попадал в Бутырскую тюрьму и числился «беспокойным студентом». Только в качестве исключения с него взяли письменные обязательства никогда не принимать участия в беспорядках и разрешили учиться дальше.

Диплом он получит только в декабре 1906 года.

В 1902 - 1902 гг. Четвериков отправляется в зоологические экспедиции в нынешний Казахстан (озеро Жайсан и хребет Тарбагатай), продолжая коллекционировать бабочек. Тогда же пишет научные труды: «Волны жизни» (1905г.), «Список бабочек с берегов Аральского моря» (1906г.).

В Киеве в 1900 году Сергей Четвериков знакомится с Еленой Яковлевной Пархоменко, это была племянница хозяев, сдававших ему комнату. Они женятся, и в 1903 году у них рождается дочка Лена. О чем свекры узнают уже постфактум. Девочку по состоянию здоровья увозят в Швейцарию, где она живет с мамой с 1904 по 1912 год, даже после развода родителей в 1909 году. Тогда же Сергей Сергеевич женится на разведенной уже Анне Ивановне Сушкиной, бывшей жене мэтра зоологии П.П. Сушкина, ее дочка Ася становится его падчерицей.

Про первую дочь Сергей Сергеевич не забывал, общался с ней, ее мужем - инженером Василием Ивановичем Воздвиженским и внучками Ириной и Нелли, рожденными в 1924 г. Вторая жена - Анна Ивановна - всю жизнь активно помогала мужу в его исследованиях (зная несколько иностранных языков, искала новые работы, биометрически обрабатывала результаты экспериментов).

Блестящие знания и успехи Четверикова (только «весьма удовлетворительно» - высший балл), приводят к решению оставить его после учебы на 2 года при кафедре сравнительной анатомии и зоологии ИМУ под руководством проф. М.А. Мензбира для подготовки к профессорскому званию, и в 1909 году он сдает все необходимые экзамены: сравнительную анатомию, зоологию позвоночных, зоологию беспозвоночных, палеонтологию, ботанику и физиологию.

В 1909 году Четвериков становится лаборантом в зоологический лаборатории Московских Высших Женских Курсов Герье по личному приглашению Н.К. Кольцова, а также самостоятельным преподавателем на двух курсах лекций: биометрии и энтомологии. С 1925 года он преподает генетику.

Затем С.С. Четвериков получил должность и звание доцента, а научные исследования стал проводить в Институте экспериментальной биологии (ИЭБ) Наркомздрава, созданном и руководимом проф. Н.К. Кольцовым. С 1921 года возглавляет отделение, ведущее генетические исследования.

Революционный 1917 раскалывает семью Четвериковых. Сергей Иванович лишается фабрики, трижды сидит в Бутырской тюрьме, где от стресса лишается слуха. Получает разрешение выехать с женой и дочерью в Швейцарию.

Старший его сын - Иван - увез из Красноярского банка после революции все деньги по отцовской доверенности, отложенные на содержание сибирской экономии, профукал их за пару лет, и умер в Германии в нищете.

Сергей и Николай остались в новой России.

В 1926 году «Журнале экспериментальной биологии» Четвериков публикует статью «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» - главную работу своей жизни, поставившую его в ряд с именитыми биологами мира. В этих теоретических выкладках (впрочем, потом доказанных экспериментально), Сергей Сергеевич доказывает, что между генетикой и эволюционной теорией нет противоречий. Так зарождается современная синтетическая теория эволюции.

«Вид, как губка, впитывает в себя гетерозиготные геновариации, сам оставаясь при этом все время внешне (фенотипически) однородным», ««частота проявлений геновариаций обратно пропорциональна численности сообщества».

Основные выводы, сделанные С.С. Четвериковым:

1. Внутри природных сообществ (популяций) происходит непрерывное самопроизвольное изменение их генетического состава (генофонда), появление геновариаций, как правило, в гетерозиготном состоянии, которые в своем большинстве являются менее жизнеспособными и даже летальными.

2. Свободное скрещивание поддерживает видовое сообщество в равновесном состоянии стабилизации численных соотношений составляющих его аллеломорфных пар (гомо- и гетерозиготных).

3. При отсутствии отбора новые геновариации сохраняются в гетерозиготном состоянии и в таком виде накапливаются в неограниченном количестве, распространяются и комбинируются по законам случайности, расшатывая все более и более генофонд видового сообщества, «заражая» геновариациями все большее количество особей.

4. По закону вероятностей со «старением» вида появляется все большее количество гомозиготных особей с измененными наследственными признаками. Вероятность встречи и проявления в гомозиготном состоянии при скрещивании носителей двух однотипных мутаций тем больше, чем меньше численности популяций и чем изолированнее от других видовых групп ее ареал.

5. Генотипическая изменчивость вместе с изоляцией являются основными факторами внутривидовой изменчивости. На стадии проявления измененных признаков включается естественный отбор, подавляющий распространение и даже уничтожающий маложизнеспособные геновариаций и сохраняющий, закрепляющий полезные изменения, даже самые слабые, очищая вид от избытка неблагоприятных геновариаций и усиливая моноформность вида.

6. Если такой отбор происходит до полной замены более приспособленными особями менее приспособленных (как по доминантным, так и по рецессивным признакам), то он и ведет либо к трансформации всего вида, либо к появлению его разновидностей и вычленению нового вида (в условиях изоляции популяции). При отсутствии действия отбора вид сохраняется полиморфным.

7. Отбор, как и свободное скрещивание, способствует накоплению в населении вида рецессивных генов в гетерозиготном состоянии; число таких генов может превосходить число доминантных геновариаций.

8. Специфический характер адаптивных признаков путем отбора способствует развитию адаптивной эволюции. Но наряду с ней существует и неадаптивная эволюция, когда отбор безразличных, нейтральных для вида признаков усиливает появившееся расхождение между изолированными сообществами (видами или популяциями одного вида).

9. Для понимания действия отбора важно не забывать о плейотропии (множественности действия генов). Она связана с понятием генотипической среды как совокупности генов, внутренне и наследственно воздействующей на проявление каждого гена в его признаке.

10. Плейотропное действие генов объясняется наличием усилителей, осла
    бителей, модификаторов и постоянной полимерии количественных признаков. Наряду с отбираемым признаком подвергается отбору весь генотип (генотипическая среда). Отбор ведет к усилению отбираемого признака и поэтому может считаться активным участником эволюционного процесса. Понятие о плейотропии позволяет обосновать явление соотносительной изменчивости и генотипической корреляции признаков.

В 1927 г. Сергей Сергеевич выступает на V Международном генетическом конгрессе в Берлине. Его доклад называется «К генетической характеристике популяций в природных условиях» и становится сенсационным.

Также Четвериков создает новую форму научных собраний и дискуссий своей лаборатории - СООР (Совместный ор). Он вообще большой любитель новых комбинаций слов и шуток. Несмотря на регалии, звания и заслуги, на этих СООРах ученые и студенты свободно обмениваются мнениями. Скорее всего, именно за такие собрания и начинается в 1929 году организованная травля великого генетика. В печати (например, знаменитые Кукрыниксы в журнале «Чудак» рисуют карикатуру»), на собраниях в ИЭБ, в Университете.

Четверикова арестовывают и 2 месяца держат в Бутырской тюрьме. Затем высылают в Свердловск на 3 года (с 1929 по 1932 гг.).

В Свердловском зоопарке с 1930 года он работает ученым консультантом при Горкомхозе по планированию и организации.

После окончания административной ссылки он переезжает во Владимир, работает на учебном комбинате, затем преподавателем математики в Учкомбове (учебном комбинате по борьбе с вредителями сельского хозяйства и леса). Также получает возможность вести апробированные курсы энтомологии и биометрии, и курс экологии насекомых на полеводческом отделении.

Летом 1935 года он был приглашен в Горьковский государственный университет (ГГУ) в должность профессора биологического факультета. Кроме этого, Сергей Сергеевич Четвериков читает курсы генетики в Горьковском педагогическом институте, а также циклы лекций по этому предмету для учителей средней школы.

Зимой 1937 года Сергей Сергеевич занимается важным стране делом - акклиматизирует китайского дубового шелкопряда к работе в СССР - для выработки такой нужной парашютной ткани. За что в 1944 году получил правительственную награду «Знак Почета» и медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне». В 1945 году он был утвержден в ученой степени доктора биологических наук без защиты диссертации.

В 1947 году умирает его жена Анна Ивановна, которая оставалась в Москве. Ее сильно подкосила ссылка мужа и помощь его брату Николаю, осужденному в 1930 г. по делу Николая Кондратьева и крестьянской партии и отбывавшему незаслуженный тюремный срок в Темниковских ИТЛ, затем в ссылке в г. Миассе. (По семейной версии, Николай Сергеевич отказался на выборах голосовать за единственного кандидата в бюллетене).

Через 13 лет, после сессии ВАСХНИЛ и постановления о перестройке преподавания биологических наук, Четвериков покидает университет. С 6 по 18 сентября 1948 года состоялись заседания Ученого совета биофака, на котором от Сергея Сергеевича и его исследований отрекается его коллега по кафедре доцент А.Ф. Шереметьев. А в октябре случается третий в его жизни инфаркт миокарда, последствия которого затянулись до конца жизни. Тромбофлебит мучает его сильными болями и невозможностью долго передвигаться. В 1953 году Сергей Сергеевич теряет зрение. Брат Николай, вернувшись из ссылки, перебирается к старшему брату и становится его секретарем, домработником и санитаром.

Здоровье ученого стремительно ухудшается. Он глохнет, не передвигается даже по квартире. В марте 1959 года из Германии приходит письмо от Академии естествоиспытателей , приглашающее профессора Четверикова принять участие в торжественном международном форуме в честь 100-летия со дня публикации книги Ч. Дарвина «Происхождение видов». Одновременно предполагалось присудить ему памятную плакетту (прямоугольную медаль) Дарвина как ученому, имеющему особые заслуги в развитии эволюционного учения и генетики. Этой награды в мире удостоены только 28 ученых.

Но поехать на награждение Сергей Сергеевич уже не мог физически. В июне у него случился инсульт, и он впал в бредовое состояние. Официальное письмо о награждении пришло тогда же. Впрочем, возможно он что-то и понял в один из светлых моментов, когда брат прочел ему письмо. 2 июля 1959 года Сергея Четверикова не стало.

Он похоронен в Нижнем Новгороде (бывшем Горьком).

Арест и ссылка сломали ему жизнь. Вероятно, он мог бы еще многое сделать для науки. Но принципы, им заложенные, работают сейчас. Волна жизни снова хлещет.

Такие дела.

Автор - Ася Бажутина

Нас можно читать также в ВК и в телеге

Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!