Карл Эрих Корренс

Краткая биография

Жизнь и работа

В начале XX века генетики постепенно выясняли, как признаки передаются от родителей потомству. Законы Грегора Менделя объясняли многие результаты скрещивания растений, однако некоторые наблюдения не укладывались в привычные схемы. Почему, например, потомство определённого растения наследует окраску листьев исключительно от матери, независимо от того, какое растение служило источником пыльцы? Исследования немецкого ботаника Карла Эриха Корренса помогли обнаружить один из важнейших механизмов наследственности за пределами клеточного ядра.

Корренс родился 19 сентября 1864 года в Мюнхене. Рано потеряв родителей, он вырос у родственников в Швейцарии, где окончил школу в Санкт-Галлене. В 1885 году поступил в Мюнхенский университет и занялся изучением ботаники, химии и физики. Большое влияние на него оказал ботаник Карл Вильгельм Негели, который ранее переписывался с Грегором Менделем. В 1889 году Корренс защитил докторскую диссертацию, а затем продолжил исследования в Тюбингенском университете, где начал систематически изучать наследование признаков у растений.

В конце XIX века Корренс проводил многочисленные эксперименты по скрещиванию растений. Его интересовало, почему одни признаки появляются у гибридов, другие исчезают, а затем вновь обнаруживаются в следующих поколениях. Результаты постепенно привели его к закономерностям, которые задолго до этого описал Мендель. В 1900 году Корренс опубликовал работу, подтвердившую основные принципы менделевского наследования и прямо признавшую приоритет австрийского исследователя. Приблизительно в то же время аналогичные результаты опубликовали Хуго де Фриз и Эрих фон Чермак. Их исследования способствовали возвращению почти забытой работы Менделя в научный оборот.

Однако Корренс не ограничился подтверждением менделевских закономерностей. Он продолжал искать случаи, в которых наследование происходило иначе. Одним из его экспериментальных объектов стала ночная красавица — Mirabilis jalapa. У этого растения встречаются полностью зелёные, белые и пёстрые побеги. Зелёная окраска листьев обусловлена хлорофиллом, необходимым для фотосинтеза, тогда как белые участки практически лишены функционального хлорофилла. Такое разнообразие позволяло проследить, каким образом особенности окраски передаются потомству.

Корренс обнаружил необычную закономерность. Если семена получали с зелёного побега, потомство было зелёным независимо от происхождения пыльцы. Семена, образовавшиеся на белых побегах, давали бесхлорофилльные проростки, которые не могли нормально развиваться. А семена с пёстрых побегов могли давать зелёные, белые или пёстрые растения. Результат определялся преимущественно материнской тканью, на которой формировались семена. Обычных менделевских соотношений при этом не наблюдалось.

В 1909 году Корренс опубликовал результаты этих экспериментов и предложил объяснение, связанное с передачей наследственных особенностей через цитоплазму яйцеклетки. Исследователь ещё не знал о существовании геномов хлоропластов и не сформулировал современную теорию наследования пластид. Он предполагал, что материнская цитоплазма передаёт определённое состояние, влияющее на последующее развитие пластид. В том же году Эрвин Баур, изучавший пеларгонию, предложил другую интерпретацию: сами пластиды способны нести наследственные факторы и распределяться между дочерними клетками. Эти исследования стали важными этапами формирования представлений о внеядерной наследственности.

Позднейшие исследования показали, что пластиды, включая хлоропласты, обладают собственной ДНК. Поэтому некоторые признаки действительно могут наследоваться независимо от ядерных хромосом. У разных видов передача пластид может происходить через материнскую клетку, через обоих родителей, а в отдельных случаях и преимущественно через отцовскую. Опыты Корренса на ночной красавице стали классическим примером материнского цитоплазматического наследования. Аналогичный общий принцип характерен и для митохондриальной ДНК человека, которая практически всегда передаётся от матери.

Корренс продолжал изучать наследственность растений, включая определение пола и особенности гибридизации. Он работал в университетах Лейпцига и Мюнстера, а в 1914 году стал первым директором Института биологии Общества кайзера Вильгельма в Берлине-Далеме. Его исследования показали, что законы Менделя описывают важнейшие, но не единственные механизмы наследования. Эксперименты с пёстрыми растениями помогли расширить генетику за пределы ядра клетки и подготовили почву для изучения наследственных систем митохондрий и хлоропластов.