Как же Лысенко разработал свою теорию стадийного развития растений? А дело было так. На протяжении двух лет Лысенко каждые десять дней высевал одни и те же сорта не только бобовых, но также злаков и хлопчат- ника. И тут он натолкнулся на явление, которое его поразило, так как оно разрушало привычные пред- ставления о том, что чем больше тепла, тем быстрее растет и плодоносит растение. Оказалось, что если растение не развивалось определенное время при низких температурах, то дальнейшее развитие его замедляется и может вообще не дойти до цветения и плодоношения. Правда, это явление еще в прошлом веке описал немецкий ученый Гаснер, а в 1923—1925 гг. его детально исследовал заведующий отделом физиологии вавиловского института профессор Н. А. Максимов. Применительно к хлопчатнику то же явление наблюдал Зайцев. Но Лысенко не был хорошо знаком с научной литературой. Сделанное им самостоятельно открытие произвело на него ошеломляющее впечатление [[135]].
Снова прошу прощения за профессиональную лексику в этом параграфе. Недавно была доказано, что существует связь между яровизацией и эпигенетикой, что яровизация способствует переносу эпигенетических (не связанных с последовательностью нуклеотидов в ДНК, см ниже раздел о генетической информации) изменений к потомкам. Jablonka and Lamb [[136]] описали молекулярные характеристики этой эпигенетической наследственности. Согласно последним открытиям, факторы внешнего окружения могут воздействовать на генотип через метилирование (присоединение метильных групп) носителя наследственной информации, молекул дезокририбонуклеинопвых кислот (ДНК) [[137]].
Имеются свидетельства, что яровизация вызвает деметилирование (отщепление метильных групп) ДНК, что оказывает существенное влияние на цветение [[138], [139]].
Еще до Дарвина было известно, что негативные эффекты инбридинга (близкородственного скрещивания при выведении пород и сортов) могут компенсироваться полностью или частично путем выращивания растенийв разных условиях окружающей среды [[140]]. Недавно Флегр (Flegr) [[141]] теоретически доказал возможность такого метода. То есть утверждать, что, мол, Лысенко был неправ можно - в чем-то да, но еще более не правы были и его оппоненты.
Многие эмпирические феномены, описанные Лысенко, долгое время не могли быть объяснены генетикой и только самые последние данные показали, что он прав. Например, внутрисортовое скрещивание самоопыляющихся растений было рекомендовано Лысенко для сортов пшеницы, позднее эта техника была опробована на других видах самоопыляющихся растений. Лысенко указывал, что в отличие от сортов ржи (перекрестноопыляющегося растения), сорта самоопыляющейся пшеницы весьма нестабильны, постепенно теряют свои ценные свойства. Многие устоявшиеся сорта ржи культивировались долгое время на больших территориях, в то время как большинство сортов пшеницы исчезли с полей и из каталогов семеноводческих фирм в течение тридцати лет [[142]]. Согласно Лысенко, старые сорта пшеницы нужно непрерывно заменять новыми, так как растения нестабильны и их ценные свойства (ради которых они были изначально выведены) теряются при долгосрочном культивировании. Он утверждал, что этот процесс можно приостановить и предотвратить искусственным переопылением (outcrossing) между растениями одного и того же вида.
Хотя эта техника кажется на первый взгляд необоснованной, было бы ошибкой отклонить идею без ближайшего рассмотрения. Текущие теоретические исследования предполагают существование большого различия в эволюционной пластичности между организмами с половым и бесполым размножением. В то время как последние (и в большей или меньшей степени - самоопыляющиеся) организмы могут легко развиваться под давлением отбора в соответствии с классическим дарвиновским механизмом, для первых это не так [[143], [144]]. Первичным препятствием для эволюции естественным отбором является низкая наследуемость биологической приспособленности [[145]] и часто также низкая наследуемость полигенических черт [[146]]. Приспособленность организма определяется его фенотипом. Однако влияние конкретных фенотипических черт на приспособленность в большой мере "контекстно зависимо", то есть одна и та же черта в контексте одних черт может быть полезной, в контексте других - вредной. Точно так же влияние конкретного гена на фенотип часто контекстно специфично (в этом случае - зависит от контекста генома). Из-за эпистатического взаимодействия между генами эффект аллеля в фенотипе зависит от контекста аллелей других генов [[147], [148], [149], [150]]. Правдо, все понятно? Вот и я всё понял.
В бесполых организмах генотип передается между поколениями в неизменяемой форме. Поэтому конкретный аллель имеет одинаковый эффект в фенотипе (и приспособленности) родителей и потомства. В половых организмах генотипы потомства возникают в каждом поколении "de novo", в результате смешения генов двух родителей. Поэтому одинаковые аллели (мутации) появляются в каждом поколении в контексте различного генотипа, и их влияние на фенотип и приспособленность может разительно отличаться. Это затрудняет эволюционный ответ таких растений на давление отбора. В то время как бесполые (и частично самоопыляющиеся) популяции как правило эволюционарно пластичны в течение всего времени их существования, популяции видов с половым размножением пластичны только в условиях низкого генетического полиморфизма (когда аллели появляются в каждом поколении в одинаковом или очень похожем контексте) [[151]]. Такая ситуация возникает к примеру после видообразования с эффектом бутылочного горлышка [[152], [153]] или в экспериментах с небольшими или инбредными популяциями [[154], [155], [156]]. В нормальных условиях ответ популяции на отбор является медленным и переходным, после прекращения отбора и программы разведения фенотипы возвращаются к исходным значениям. Замороженная пластичность половых организмов может быть ответственна за наблюдаемое сцепление анагенеза с видообразованием, то есть за пунктуальную природу эволюции большинства многоклеточных видов в палеонтологических наблюдениях [[157]].
Самоопыляющиеся разновидности пшеницы эволюционарно пластичны на протяжении всего времени их существования. Поэтому они могут постепенно накапливать мутации, увеличивающие их приспособленность, но одновременно снижающие их сельскохозяйственную ценность. С другой стороны перекрестноопыляемые разновидности ржи имеют гораздо меньшую способность к развитию, так как одинаковые мутации происходят в каждом поколении в разном контексте, поэтому их селекционный коэффициент может колебаться между положительной и отрицательной ценностью. Чтобы предотвратить ухудшение сорта ржи, нам нужно лишь избегать загрязнения пыльцой (или семенами) других, чужих разновидностей. С другой стороны, разновидность пшеницы (или другого самоопыляющегося растения) должна постоянно подвергаться селекции на полезные свойства, либо время от времени замещаться новым сортом. Теоретически, подготовке семян к посеву может помочь принудительный ауткроссинг [переопыление?] (как рекомендовал Лысенко), хотя можно сомневаться относительно экономической выполнимости этой процедуры.
Предложение использовать яровизацию как экспериментальный прием (что и делали весьма успешно Вавилов и его сотрудники при исследовании мировой коллекции культурных растений) позволяло получать более одного поколения в сезон, сокращая сроки выведения и испытания новых сортов в селекции. Проблемой стадийного развития занимались физиологи руководимого Вавиловым Всесоюзного института растениеводства, в котором Лысенко дважды - в 1929 и 1932 гг. (оба раза в отсутствие Вавилова, бывшего в это время в экспедиции) - выступал с докладами в весьма профессиональной аудитории, которой директору не было оснований не доверять [[158]].
Итак, открытие, а главное внедрение в широкую практику яровизации является огромной научной заслугой Лысенко. Механизмы влияния яровизации на наследственный аппарата существуют.
В литературе имеется указанаие на то, что обработав результаты опытов, проводившихся в течение пяти лет, П. Н. Константинов, П. И. Лисицин и Д. Костов установили, что яровизация не дает увеличения урожая [[159]]. Но причина этого лежала не в самой яровизации как таковой, а в технологии подготовки зерна. Как пишет, Резник [[160]], на самом деле не было ни доверчивости, ни слепоты (со стороны других ученых – С.М.), а на начальном этапе — даже мошенничества Лысенко, который просто безгранично верил в то, что яровизация на миллионах гектаров колхозных и совхозных полей приведет страну к изобилию. "Поэтому о временных, как ему казалось, неудачах он писал вполне откровенно, указывая, что урожай яровизированных посевов колеблется от 27 до 3 ц/га и что главная причина низких результатов — изреженность всходов, вызванная недостаточным умением и старанием опытников. Именно этого и опасались Вавилов и другие ученые. Набухшие и проросшие семена — это деликатный материал. Неосторожное прикосновение к такому семени — и росток сломан, оно теряет всхожесть. А прикасаться надо: лежащее толстым слоем влажное зерно греется, его необходимо перелопачивать. Отсюда и изреженность посевов".