Бидл и Эфрусси (1935, 1936) использовали для трансплантации взрослых, готовящихся к окукливанию личинок (4—5-суточные). Техника трансплантации органов заключалась в том, что личинку определённого пола вскрывали под микроскопом в капле физиологического раствора, необходимый орган (гонада или имагинальный диск) отделяли и с помощью микроманипулятора вводили в полость тела другой личинки. Таких личинок помещали в соответствующие условия; через несколько часов происходило окукливание, а через 4–5 дней вылуплялись мухи. Авторы производили опыты по пересадке яичников в пределах вида и между отдельными видами, а также глазных зачатков у различных мутантов D. melanogaster. Во всех трёх сериях получены довольно любопытные результаты.

Особенный интерес представляет пересадка глазных зачатков у различных мутантов D. melanogaster. Авторы задались целью экспериментально ответить на вопрос, является ли развитие признака окраски глаз автономным, независимым от тканей хозяина, или же, в результате взаимодействия, зависимым. Авторам удалось показать, что, например, киноварная окраска глаз при пересадке зачатка глаза на нормальную личинку переходит в нормальную.

В других опытах зачаток нормальной личинки в теле vermilion (киноварная окраска глаз) приводит к образованию нормальной окраски. Если же этой личинке пересаживается зачаток мутанта с полосковидными глазами (bar), то в этом случае развивающийся зачаток содержит одновременно оба эти признака.

Рассматривая данные опытов по пересадке у дрозофилы, необходимо учесть, что основные опыты авторы, как указывалось, проводили на взрослых (4—5-суточных) личинках, когда процесс диференциации зашёл сравнительно далеко. Но у авторов есть опыт по пересадке зачатка глаза личинки в возрасте 2½ дней. В этих случаях окраска носит промежуточный характер.

Вообще, биологической наукой в настоящее время накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что при трансплантации животных органов и тканей в очень ранней стадии развития направление формообразовательного процесса и диференцировка тканей могут сильно измениться. Так, из работ Шпеманна и других исследователей, известно, что эктодерма с брюшной части гаструлы тритона, будучи пересажена в область будущего головного мозга, развивается в нормальный головной мозг, а ткани будущего головного мозга при пересадке на брюшную поверхность становятся типичным эпидермисом. Подобным же образом зачаток ноги курицы может быть превращён в крыло и, наоборот, зачаток крыла в ногу (Исаев, 1926; Гаррисон, 1936; Гексли и де-Бер, 1936; Заварзин, 1946; Филатов, 1945, и др.).

Как показали исследования Кюна, Каспари и Плагге (1935), картина изменения признака окраски при трансплантации имеет место не только у дрозофилы, но и у мучной моли.

У петунии Веттештейн и Пиршле (1938) изучили мутанта «defecta». Он характерен ненормальностью в развитии хлорофилла, а также в размере цветка, форме листьев и т. п. Исследования показали, что эти особенности передаются и через прививку.

В экспериментах с дрозофилой и мучной молью с несомненностью показано, что подобные изменения вызываются особыми веществами, которые синтезируются в тканях организма определённого строения и не синтезируются в тканях другого. Эти вещества могут передаваться от клетки к клетке, или разноситься током крови у животных, или передаваться по сосудам у растений. У дрозофилы и мучной моли установлены клетки тех органов, где происходит синтез таких особых веществ. У дрозофилы вещества, изменяющие окраску глаз, синтезируются в клетках мальпигиевых трубок, жирового тела и ткани глаза, а у мучной моли в клетках ткани гонад, головного мозга и глаз. Поэтому бывает достаточным пересадить к хозяину один из органов, чтобы получить соответствующее изменение. Так. Плагге (1936) пересаживал у мучной моли гонаду одного генотипического строения особи другого генотипического строения и вызвал соответствующие изменения окраски глаз и семенников хозяина. Нейгауз (1939) показал, что изменения окраски глаз можно получить, если скармливать личинкам среду, содержащую растёртые личинки соответствующего генотипического строения.

Приведённые эксперименты показывают, что в организме синтезируются вещества, которые вызывают направленные, адэкватные изменения тканей. Нас не смущает тот факт, что генетики стремятся объявить эти вещества особыми гено-гормонами. Никаких доказательств того, что они представляют собою результат действия генов, ни один генетик привести не в состоянии. Мы знаем, что такие вещества синтезируются клетками некоторых, вполне определённых тканей, причём тканей, функционально не связанных с окраской органа, на которую эти вещества воздействуют. Далее известно, что они не обладают высокой специфичностью, что наиболее вероятно было бы ожидать, если бы они являлись специфическими гено-гормонами.

Сторонники хромосомной теории в своём распоряжении имеют ещё серию замечательных экспериментов, отвечающих, по существу, на вопрос, что является механизмом изменчивости наследственных свойств организмов. Мы имеем в виду работы Гриффитца (1928), Эвери, Мак-Лиод и Мак-Карти (1944) по направленному (адэкватному) изменению одного типа бактерий в другой (рис. 7).

Известно, что существует несколько десятков типов пневмококков, резко отличающихся между собой антигенным строением и серологическими реакциями. Все патогенные формы пневмококков имеют капсулы, состоящие из полисахаридов, неядовитые же формы — бескапсульны.

Гриффитц нашёл пути превращения одного типа пневмококков в другой. Им был поставлен следующий эксперимент. В кровь мыши вводилось небольшое количество вирулентных микробов II типа вместе с большим количеством убитых бактерий III типа.

^{Рис. 7. Слева — колония Pneumococcus типа II. Справа — наследственно изменённые клетки того же Pneumococcus под влиянием вещества, выделенного из пневмококков типа III.}

В результате мышь погибала, и в её крови наблюдалась смешанная, а часто даже чистая культура бактерий III типа, которая давала такое же потомство.

Со временем Даусон и Сиа (1931) получили подобную картину наследственных изменений in vitro.

В дальнейшем Эвери, Мак-Лиод и Мак-Карти исследовали природу вещества, являющегося активным индуктором превращения пневмококков II типа в пневмококки III типа. Оказалось, что таким веществом является дезоксирибонуклеиновая кислота. «Эта кислота, входя в состав тела пневмококков, придаёт ему способность синтезировать как её самоё, так и полисахарид и другие составные части клеточек III типа пневмококков» (Гамалея, 1946).

Обсуждая эксперименты Эвери и других, представители хромосомной теории наследственности вынуждены были признать, что если описать это превращение как генетическую мутацию, а трудно уклониться от описания её таким образом, то мы имеем дело с подлинными случаями индукции специфической мутации при помощи специфического воздействия.

Подобные работы развиваются группой советских учёных, в частности, под руководством почётного акад. Н. Ф. Гамалея. Его сотрудница, Н. П. Грачева, разработала методику трансформации Bact. coli commune (кишечная палочка) путём культивирования последней на безазотистой среде с добавлением в качестве источника азота тел Bact. Breslau (возбудитель паратифа «В»), убитых нагреванием. В результате экспериментов бактерия кишечной палочки изменена в другой вид, близкий по своим биохимическим, серологическим и патогенным свойствам с Bact. Breslau. Все эти новоприобретённые признаки «появлялись постепенно, накопляясь, закреплялись и дали образование нового вида с признаками, передающимися по наследству. Указанное превращение происходит по типу определённой изменчивости и зависит от условий питания» (Грачева, 1946).

Таким образом, изменение характера обмена веществ в организме влечёт изменение признаков в онтогенезе и при повторении условий изменения закрепляются в филогенезе. Проанализировав весь материал по вопросу направленной изменчивости микробов путём воспитания, акад. Гамалея приходит к совершенно правильному выводу, что «бактерийная изменчивость является… наглядным примером вегетативной гибридизации, так хорошо описанной в работах И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко» (Гамалея, 1946).