Проблема проектирования
Проектирование новых форм животных, как мы кратко изложили в. первой главе, должно будет явиться той руководящей теорией, которая станет стержнем гибридагогии. Правда, мыслима гибридизация по «принципу» — скрещивай все и вся, авось что-нибудь ценное и получится. Но это конечно не принцип социалистического, планового хозяйства и науки. Мы должны суметь поднять теоретический уровень работы настолько, чтобы быть в состоянии четко и конкретно ставить себе задачи и прямо и с максимальной производительностью труда и экономией сил и средств эти задачи разрешать. Для этого мы и должны научиться проектировать новые формы живых существ, как бы трудны эти работы ни были и какого бы всеобъемлющего синтеза биологических, а частично и других знаний они ни потребовали.
В проектировании новых форм животных можно различить три ступени:
1) народнохозяйственный эскиз-заказ;
2) морфо-физиологический проект фенотипа;
3) генетический рабочий план построения генотипа.
Народнохозяйственный эскиз-заказ должен определить основной смысл и направление работы по созиданию новой формы животных и дать основные показатели, которым должна удовлетворить проектируемая новая форма для того, чтобы она смогла занять свое место в природе или в хозяйстве человека.
Созидание новой формы животных может быть заказано для различных целей — для разведения в домашних условиях. для пищевых или сырьевых целей, для тяговой силы, для декоративных целей и пр. Можно дать задание создания новых форм рыб для новых огромных искусственных водоемов, возникающих в связи с постройкой гидроэлектростанций, и пр. Новые формы могут быть заказаны для заселения экологически-специфических районов дальнего севера, песчаных пустынь, горных районов, для вытеснения из фауны нежелательных и вредных элементов ее, для использования остающихся неиспользованными тех или иных естественных ресурсов и т. д. Несмотря на то, что до сего времени подобные мысли еще очень редко возникали в уме хозяйствующего человека — теперь, когда природа наконец получила своего истинного единственно достойного хозяина — победоносный пролетариат и колхозное крестьянство, — проблема обогащения фауны и коренной реконструкции животных форм несомненно встанет во весь рост.
Сформулировать поставленную задачу — для каких целей нужно создать животное, для какого района и климата, для каких основных условий питания, какие необходимы темпы роста и размножения, форма и объем продукции и оплата корма — такие и подобные вопросы должны быть продуманы и проработаны для того, чтобы мы могли иметь действительно серьезно обоснованное задание, на выполнение которого можно и должно затрачивать силы. Эта работа конечно не может вестись абстрактно — подумал да и придумал заказ: «хорошо бы вот создать таких-то животных», но в основном должны исходить из критики существующих уже видов животных, оценки их места и роли в сельском хозяйстве и в природе, на суше и в воде и оценки их недостатков с той или иной точки зрения. Исходя из такой критики, сравнивая друг с другом различные виды, начиная с ближайших друг к другу и постепенно расширяя сравнение, можно будет и разработать те эскизы-заказы, которые должны будут сосредоточить на себе дальнейшее внимание гибридагогии.
Морфофизиологический проект фенотипа является в проблеме проектировании нового животного наиболее трудной ступенью, так как он требует высшего синтеза всех анатомических, физиологических и экологических знаний. Здесь должны быть проработаны основные физиологические показатели — особенности обмена веществ, необходимые. для обеспечения заданных темпов роста, размножения и продукции. Должны быть продуманы необходимые особенности устройства различных органов, начиная с сердца, кровеносной и дыхательной системы, диаметры сосудов, гистологическое строение, особенности эндокринной системы и пр., и в результате решен вопрос о том, может ли быть реализован проект в качестве жизнеспособного животного и каковы должны быть отличия запроектированной новой формы от существующих, ныне живущих.
Для полного обеспечения подобной работы необходимо ближайшее использование и мощное дальнейшее развитие сравнительной физиологии и сравнительной анатомии, развитых под углом зрения этих новых заданий. В настоящее время яти науки — еще мало развитая сравнительная физиология и односторонне развитая сравнительная анатомия — являются почти исключительно «спутницами» эволюционной теории. Сейчас, когда на база селекции и гибридизации эволюционная теория резко активизирована, привлечена не только к объяснению мира, но и к переделыванию его, должны совершить такой же поворот и ее «спутницы», должны мобилизоваться для того, чтобы помочь строить или по крайней мере проектировать новые формы животных.
Нельзя сказать, чтобы выдвигаемые здесь вопросы были совершенно новы. Наоборот, уже в современной зоотехнии имеется например детально разрабатываемое так называемое учение об экстерьере, а в последнее время начало разрабатываться — хотя еще и очень слабо — учение об интерьере. Правда, капиталистическая идеология наложила на учение об экстерьере свою тяжелую печать и в нем наряду с серьезными научными элементами имеется еще достаточное количество хлама, предрассудков, связанных либо с невежеством либо с частнохозяйственными торговыми отношениями. Кроме того здесь имеется еще очень слабая связь с физиологией, так что учение об экстерьере носит преимущественно морфологический характер несмотря на то, что все тезисы этого учения ссылаются именно на связь той или иной особенности экстерьера с особенностями физиологической продуктивности — связь, большей частью мало или даже нисколько не доказанную, вроде знаменитых требований «живых глаз» от молочной коровы, «мужественной головы» от быка и пр.
Другим недостатком современного учения об экстерьере является ограничение ого кругозора только основными видами одомашненных животных. Уже оценка например зубра или яка столь решительно выходит за рамки понятий этого учения, что они вряд ли могут попасть в число «нормальных» форм, а но крайних уродов.
Поэтому только решительный синтез 1) зоотехнического учения об экстерьере и интерьере, 2) антрополого-медицинского учения о конституциях, 3) сравнительной физиологии, 4) сравнительной анатомии, 5) экологии, 6) генетики, при распространении учения и на дикие виды — сможет дать тот необходимый комплекс знаний, который обеспечит научную критику ныне живущих животных и разработку теории проектирования новых животных и возможность самого проектирования.
В самом проектировании конечно различные главы будут представлять очень различные степени трудности. Вероятно наиболее легко будет проектировать общие пропорции тела, размеры конечностей и их строение, то, что более разработано и в учении об экстерьере зоотехниками. Роль этих элементов может быть легче понята и экологически. Интересны например наблюдения над значением длинных ног курдючных овец в экологической обстановке Средней Азии, где овечьи стада должны совершать большие переходы. По наблюдениям, сообщаемым Кашкаровым, курдючные овцы проходят расстояния в три раза быстрее, чем то могут сделать линкольны, и при переходе через горные речки делают в три раза более длинные прыжки. Гиппологи дают еще более серьезную оценку роли длины отдельных костей ног — системы рычагов, работающих во время движения лошади. Распространение подобного изучения и на других животных, например антилоп, оленей и пр., а вместе с тем одновременно и на строение и гистологические и физиологические особенности мускулатуры позволило бы построить общую теорию проектирования конечностей.
В настоящее время имеется уже довольно интересный материал, относящийся к сердцу, на рассмотрении которого можно составить себе общую картину того, какими должны быть те пути, на которых может быть разработана теория проектирования животных. Остановимся в частности на вопросе о размере сердца, необходимом для организма. Этот размер принято выражать promille, т. е. в числе граммов веса сердца, приходящихся на 1 кг веса тела;
У различных животных этот параметр колеблется весьма сильно, от 0,15‰ у некоторых рыб до 17‰ и выше у некоторых птиц. Если следовательно мы должны запроектировать вес сердца для нашего проектируемого животного, мы должны наметить какую-то цифру в этих пределах. Чем же руководиться в уточнении проектируемого параметра? На этот, вопрос мы можем извлечь ответ из сравнительного изучения ныне живущих форм.
Работа сердца тесно связана с выработкой Энергии. Количество энергии, которую должен выработать организм животного, зависит от структуры расходного баланса ее. Здесь главными статьями будут: 1) поддержание температуры тела, 2) — выработка энергии для работы мускулатуры: а) в покоящемся состоянии, б) для движения, 3) для передвижения крови по кровеносной системе и пр.
Наибольшее значение (у теплокровных) имеет расход энергии на поддержание температуры тела, что доказывается резкой разницей веса сердца у холоднокровных и теплокровных. У рыб вес сердца не поднимается выше 2–2,5‰, у теплокровных это является уже нижним пределом. Так как температура тела — раз она должна поддерживаться на уровне более высоком, чем температура окружающей среды, — зависит а) от выработки тепла и б) от отдачи тепла, то факторы, влияющие на отдачу тепла, тем самым должны определять и выработку тепла. В отдаче тепла прежде всего играет роль отношение поверхности тела к массе его. Как известно, отношение поверхности к массе обратно пропорционально линейным размерам. Следовательно при проектировании величины сердца надо задавать его относительную величину в некоторой обратной пропорциональности с размерами. Функцию эту, следуя Гессе, можно приближенно определить эмпирически, пользуясь данными такого рода:
1. Изменением (падением) удельного веса сердца с возрастом:
Кролик новорожденный — 5,85‰
Кролик 2-недельный — 3,91‰
Кролик 4-недельный — 3,77‰
Кролик взрослый — 2,74‰
Цыпленок новорожд. — 9‰
Корица-молодка — 6,7‰
Курица взрослая — 6,3‰
2. Сравнением (падением с увеличением размеров) сходных видов различных размеров, например:
Домовый сирин весом 170 г — 8,25‰
Неясыть весом 441 г — 5,07‰
Филин весом 1 875 г — 4,70‰
Можно установить далее, что значительную роль играет степень подвижности вида, т. е. расход энергии по статье «Движение». Степень влияния этого фактора можно видеть из таких сопоставлений:
Рыбы
1. Угревые морские рыбы, поджидающие добычу, закопавшись в песок, Ophisurus, Sphagebranchus — 0,15-0,28‰
2. Придонные рыбы Uranoscopus, Trachinus — 0,52-0,62‰
3. Свободно плавающие, нехищные рыбы — 0,60-0,80‰
4. Быстро двигающиеся хищники, макрелевые — 1,60-2,12‰
Так как при подобном сопоставлении картина может осложняться разницей в величине тела, то лучше подобрать формы примерно одного веса.
Вес 20 г
Домовая мышь — 6,85‰
Лесная мышь — 7, 16‰
Нетопырь — 10,00‰
Ласточка деревенская — 14,50‰
Вес 65 г
Крот — 6‰
Удод — 12‰
Дятел большой пестрый — 17,26‰
Конечно к таким сопоставлениям, особенно когда сопоставляются в общем ряду даже птицы и млекопитающие, нужно относиться о-большой продуманностью и располагать материалом не отрывочным, но обширным, систематически обрабатываемым по, строго однообразной методике и статистически правильно. Точно так же и такие например параметры, как «подвижность», «теплоотдача с единицы поверхности» и пр., должны быть определены, не на глаз, а точными методами физиологии.
Например Рубнер тщательно сравнил выработку тепла у собак различного веса и получил такое сопоставление:
Здесь мы видим, что выработка калорий тепла на 1 кг веса оказалась действительно строго пропорциональной поверхности тела, приходящейся на 1 кг веса тела.
При наличии цифр, собранных со всей необходимой точностью, мы получим возможность из сопоставления различных животных друг с другом извлечь очень много данных, необходимых для критики и проектирования.
Если какое-либо животное не будет укладываться в ряд, мы должны будем искать какой-нибудь новый специфический фактор: если равен вес и равна поверхность, то надо будет обратить внимание например на характер волосяного покрова и учесть его роль. Далее могут быть вскрыты уклонения, для объяснения которых придется изучить роль например гистологии сердечной мышцы, частоту пульса, поверхность кровяных шариков, — особенность строения и ветвление артерий и т. д. Шаг за шагом должно быть выяснено, как отражаются на величине сердца различные анатомические, физиологические и экологические факторы.
С другой стороны, такому же анализу должны быть подвергнуты и отдельные элементы среды и той экологии, для которой мы: будем проектировать животное. Если например перед нами ставится задание спроектировать корову для Якутской области, то-мы должны будем представить экологию коровы в условиях Якутской области тоже в определенных параметрах. «Теплоотдача с единицы поверхности» в Якутской области не та, что в Крыму, и ceteris paribus сердце якутской коровы должно быть соответственно больше, чем крымской коровы, и притом на величину, стоящую-в функциональной зависимости от средней температуры Якутии и от других условий, например влажности воздуха, и т. д.
В соответствии с климатом должно стоять и общее развитие поверхности тела — общая «Коренастость» или «стройность», развитие ушной раковины и т. п. Прилагаемые схематические рисунки африканской антилопы Lithocranium и тибетской Pantholops (рис. 98) и контуры голов северного песца, лисицы и африканского фенека (рис. 99) иллюстрируют эту закономерность. Вместе с другими подобными же эта закономерность должна быть использована при разработке теории проектирования животных.
Рис. 98. Антилопы Pantholops (слева) и Lithocranium (справа) (по Гессе).
Рис. 99. Головы песца (а), лисицы (b) и фенека (с) (по Гессе).
Наиболее трудной, но наиболее важной частью проекта фенотипа будет конечно его физиологическая часть, так как в настоящее время наши сведения даже по домашним животным еще очень скудны, а по диким животным отсутствуют почти нацело, да и методы изучения здесь конечно гораздо более сложны. Но и здесь начинать следует с собирания для каждого гиркона прежде всего количественных показателей всевозможных физиологических процессов — параметров скорости роста, частоты пульса, дыхания, органов выделения жидкостей, скорости кровообращения, данных газообмена, скоростей пищеварительных процессов, составных частей крови и т. д. Изучив их на большом числе видов гиркона ж сопоставив с различными анатомическими параметрами и экологическими параметрами вида, мы будем иметь те данные, на основе которых можно будет запроектировать и каркас физиологических параметров, согласовывая его элементы так, чтобы иметь жизнеспособную схему.
Нужно иметь в виду, что то, что мы называем проектом нового животного, конечно невозможно будет особенно в ближайшее время составить заранее в законченном виде. Созидание новых животных методами гибридизации будет всегда длительным, многолетним процессом. И в самом ходе этой многолетней работы, к тому же не имеющей конца, будет достаточно времени для внесении различных конкретизаций и дополнений, так как даже в процессе построения какого-нибудь нового завода — задачи, гораздо более посильной современной технике и науке, — и то всегда вносятся поправки, вовсе не снимающие однако важности составления исходного проекта при начале работы. Таким образом вокруг каждой работы по созиданию нового вида животных-должна будет развернуться специальная научно-исследовательская работа, в процессе которой и будут разрешаться многочисленные вопросы, только самый небольшой перечень которых мы здесь дали.
Генетический рабочий план осуществления проекта и в то же время генетический проект должны будут указать, какие гены или группы генов должны быть заимствованы из генотипов таких-то именно видов и рассчитать вес необходимые для этого скрещивания, их последовательность, масштабы и т. д. В тех случаях, когда выбор видов, возможных для введения и скрещивание, мал, будет прост и план работы, но при богатстве гиркона видами составление такого плана явится чрезвычайно ответственным делом; так как от его качества будет в высокой степени зависеть тот срок, в течение которого сможет быть разрешена поставленная задача. Какие-либо общие указания однако здесь вряд ли можно дать, по. крайней мере в настоящее время, при отсутствии развернутых гибридизационных работ, а следовательно и опыта, и при полном нашем незнании генетики диких видов.
ПАВЛИН, ЦЕСАРКА И ИХ ГИБРИД.