Великите европейци - Хюго де Фриз

Сър Алфред Даниел Хол, член на британската Кралска академия на науките, казва за Хюго де Фриз: „Той несъмнено принадлежи към интелектуалната аристокрация на Европа” - едно от най-хубавите признания, които аз поне съм чувал един човек да отдава на друг.

Открай време фермерите по света правят експерименти по генетика и унаследяване, без да знаят, че става дума за това. Те присаждат и облагородяват растения, кръстосват или манипулират животни така, че ги променят според нуждите си. Но това са повече или по-малко случайни резултати, ефектите им като правило остават ограничени. Но когато през 1859 година се появява книгата на Чарлс Дарвин за произхода на видовете, тя предизвиква буря - не само е различна и интересна, но е и твърде предизвикателна за господстващите представи. В книгата Дарвин развива теорията за еволюцията чрез естествен подбор. Според него видовете се развиват, като променят формата си от поколение на поколение.

 Вариациите се предават по наследство, тези индивиди, които живеят по-дълго и имат по-голямо потомство, предават по-успешно своите особености и с натрупванията променят вида изобщо, защото другите, по-малко успешните, не оцеляват. В „Произход на видовете” Дарвин не се занимава обаче с въпроса какъв е самият механизъм за възникване на вариациите или как става тяхното унаследяване. Предизвикателството да се изяснят тези механизми е за следващите поколения учени. Всъщност – не чак толкова следващи. Година преди да се появи книгата на Дарвин, абатът на августинския манастир в Брюн, Австрия, на име Георг Мендел, започва да провежда систематични експерименти в манастирската градина. 8 години поред той сее грах, общо около 30 хиляди корена и прави експериментални кръстоски, които показват ред закономерности на унаследяването. 

Както отбелязва британският биолог Мат Ридли в книгата си „Геномът”, това не са забавления на любител-градинар, а колосален, добре обмислен и планиран експеримент. Мендел е много добър математик и ясно си дава сметка какво открива. Да, сега неговите кръстоски с грах са прочути, поне в професионалните среди, но през 1866 появата на труда му „Изследвания върху растителните хибриди” не впечатлява никого. Просто идеите и резултатите на Мендел далеч са изпреварили времето си и потъват в забрава за над 30 години. Част от тях са преоткрити и доразвити от трима европейски учени, сред които водеща фигура е Хюго де Фриз. Това се случва в самото начало на 20 век, през 1900, така че тя се приема за рожден ден на науката генетика.

Хюго де Фриз е роден в Харлем, сега квартал на Амстердам, през 1848, когато Дарвин вече е напреднал с идеите за произхода на видовете. Но произходът на индивида де Фриз също е много интересен. Предците му са баптисти още от основаването на тази протестантска деноминация. Дори в свободното и толерантно холандско общество обаче, отначало те са дисиденти и не са допускани до важни публични длъжности, затова стават успешни търговци и натрупват огромно състояние. В края на 18 век следва нова вълна на либерализъм, нещата се променят и потомците им се ориентират към науката, правото, държавните дела. 

Дядото на Хюго по бащина линия – Абрахам, е баптистки свещеник, библиотекар на градската библиотека в Харлем и всепризнат специалист по история на печата. Дядо му по майчина линия пък, Каспар, е професор по археология в университета в Лайден и основател на първия археологически музей в Холандия. Един от чичовците му – Матиас де Фриз, е професор по холандска литература и пионер в холандската филология. Бащата на Хюго, Герит де Фриз, учи право и литература в Лайден, после е представител на провинциите в Северна Холандия, става всепризнат специалист по законодателството, свързано с управление на водите. През 1862 е поканен за член на Държавния съвет, а 10 години по-късно е помолен от Уйлям III, крал на Холандия и Велик херцог на Люксембург, да състави кабинет. Така през следващите две години Герит де Фриз е министър-председател и министър на правосъдието на Холандия. През това време синът му, Хюго, напредва към върховете на науката. От малък той се запалва по ботаниката, обикаля живописните околности на Харлем, където събира и хербаризира растения. Отначало учи в частно баптистко училище, а после в градската гимназия. 

През 1862 семейството се мести в Хага, където Хюго завършва гимназия. Тъй като в града няма баптистка общност обаче, през уикендите той ходи в Лайден за религиозните служби. Там попада на професора по ботаника Вилем Сюрингар, който скоро го кани да помага при класифицирането на растенията в хербария на Нидерландското ботаническо дружество. Така че през 1866 - годината, в която Мендел издава своя забравен труд - Хюго де Фриз отива да учи в университета в Лайден вече като истински експерт по флората на Ниската земя.

Две книги определят развитието на де Фриз в този период – „Произход на видовете” на Дарвин и „Учебник по ботаника” на Юлиус фон Закс. В Лайден обаче не се преподава физиология на растенията, няма оборудвана лаборатория за експериментална работа, а и професор Сюрингар е зле настроен към теорията на Дарвин. Затова Хюго поема за Германия, учи първо в Хайделберг, а после във Вюрцбург при кумира си - фон Закс. Закс високо цени младия талант, предоставя му голяма свобода на експериментиране и препоръчва на Пруската академия на земеделието да го покани като преподавател в Земеделския институт, който е в процес на създаване. 

Де Фриз приема, но докато чака, преподава в Амстердам и Хале, където става доктор. После в амстердамския Атенеум става първият холандски професор по физиология на растенията, и, за да не замине за Прусия, университетът му предлага много добри условия. Хюго де Фриз прави някои важни специализирани открития за физиологията на растенията, но паралелно с това проучва целия наличен материал за наследствеността и измененията на растенията. Към 1890 година той зарязва физиологията и започва да се занимава изключително с наследственост, като в книгата си „Вътреклетъчен произход” предлага своята теория за пангените. Според него те са някакви частици, които се съдържат в организма и са носители на специфичните белези, които се унаследяват. 

Теорията му е интересна, но не става много популярна, защото, както и тази на Мендел, е изпреварила времето си. 20 години по-късно датският биолог Вилхелм Йохансен маха „пан” и така се ражда всеизвестният днес термин „гени”. Думата идва от старогръцкото „гонос”, което значи потомство, но също - размножаване. В биологията генът е последователност от нуклеотиди в два вида клетъчна киселина – ДНК и РНК, кодиращи функционална молекула. Разбира се, де Фриз не го разбира точно така, но все пак неговите изследвания поставят началото на истинското разбиране.

През 90-те Хюго де Фриз намира една запусната поляна, превзета от растението енотера или „вечерна иглика”. Насред волно растящите иглики, той зърва много екземпляри, които са различни от стандартната визия, а и някои, които очевидно са потомци на различните и вече приличат повече на растения от друг вид. В следващите години де Фриз прави поредица от експериментални кръстоски и получава наистина изумителни резултати, които обобщава в книгата си „Теория на мутациите”. Той взима думата „мутация” от Дарвин, при който обаче тя се използва в традиционния си смисъл - изменение. 

Де Фриз я натоварва с много по-специфично съдържание и я превръща в познатия днес термин. В книгата си той развива идея за наследствените трансформации, противоположна на дарвиновата. При Дарвин промяната се извършва бавно, с течение на поколения, а според де Фриз това става рязко, на скокове. Той също не може да обясни какъв е самият механизъм на мутацията, но за известно време това няма толкова голямо значение и Хюго де Фриз бързо става един от всеобщо признатите авторитети по темата. Той поставя основата и после, на базата на частично отхвърляне или частично потвърждаване на неговите теории, се правят и някои от най-важните следващи стъпки в науката генетика. 

Самият Хюго де Фриз се пенсионира през 1918 година, като се подготвя добре за времето след това – купува красиво провинциално имение и създава там собствена изследователска лаборатория. Работи в нея, докато умира през 1935 - на 86 и щастлив сред растенията.