Очень важную роль в решении проблем наследственности сыграл опыт, поставленный советским ученым Борисом Львовичем Астауровым.
Для своих исследований Астауров взял один из видов тутового шелкопряда. Идея опыта была проста. Для того чтобы решить, что главное в наследственности, ядро или цитоплазма, надо воздействовать одним и тем же агентом и на то, и на другое. Если изменение одной части клетки приведет к изменению наследственности, а изменение другой части никак не скажется на ней, то, очевидно, первая важная, вторая нет. Но такая мысль уже приходила в голову ученым до Астаурова. Задача, на первый взгляд, простая, а решить ее было неимоверно трудно. Надо было повлиять отдельно на ядро и отдельно на цитоплазму, а это так же сложно, как попасть в муху из ружья на расстоянии километра. Ведь ядро ничтожно малой клетки настолько мало, что ни одним скальпелем нельзя отпрепарировать его так, чтобы не повредить цитоплазму.
Но Астаурову удалось это сделать. Много лет своей жизни он потратил на получение так называемого искусственного диплоидного андрогенного потомства. Ученый пытался получить потомство шелкопрядов, которое было бы результатом оплодотворения мужского ядра… другим мужским ядром!
Потомство, имеющее только отцовские признаки… Какая-то абракадабра, скажете вы, этого быть не может! Но Астауров доказал, что может. Можно так подействовать на материнскую клетку, что ее ядро погибнет, а на его место войдут два неповрежденных ядра спермия. Одно ядро спермия встанет на место убитого женского, а другое его же оплодотворит. Такой процесс и называется диплоидным андрогенезом.
Попытки получения андрогенного потомства, то есть имеющего цитоплазму одного родителя (скажем, матери), а ядра другого (отца), предпринимались ранее. Этот орешек пытались раскусить многие выдающиеся исследователи — Теодор Бовери, Оскар и Рихард Гертвиг, Томас Гент Морган и многие другие. Но только Астаурову удалось осуществить сначала так называемый гомоспермный (внутривидовой), а затем и гетероспермный (межвидовой), андрогенез.
Вот самое краткое описание опытов. Сначала скрещивают самку одного вида Bombyx mori и самца другого вида Bombyx mandarina. Эти два вида хорошо отличаются друг от друга комплексом признаков. На яйцо оплодотворенной самки через 90 минут после начала кладки воздействуют температурой 40° и продолжают поддерживать эту температуру 135 минут. К моменту воздействия температурой на яйцеклетку находящиеся в ней ядра сперматозоидов проходят в ее середину и ждут начала слияния с ядрами самой яйцеклетки (материнскими ядрами). Однако начинающийся в это время прогрев уничтожает ядра яйцеклетки, и, как пишет Астауров, «мужским гаплоидным ядрам не остается ничего другого, как копулировать между собой», то есть совершать «своеобразное мужское самооплодотворение».
Заметим попутно, что это исследование имело важное практическое значение: его успех обещал резкое увеличение выработки шелковой нити на фабриках, где разводят шелкопряды.
Итак, внутри яйцеклетки, в цитоплазме, целиком принадлежащей материнскому организму, происходит «оплодотворение» одного мужского ядра другим. Чьи признаки станут главенствующими у последних потомков — цитоплазмы или ядра, ответ на этот вопрос и мог дать отпор всем скептикам. И этот ответ был получен. Потомство такой развившейся яйцеклетки несло целиком признаки только отца. Иначе говоря, только ядра. Несмотря на то, что объем цитоплазмы в тысячи раз превышает объем ядра, она не смогла побороть влияния ядра. Вся информация, присущая виду шелкопряда, от которого были взяты спермин, была целиком передана потомкам такого поистине «неравного брака». Похоже, что спор между сторонниками цитоплазмы и сторонниками ядра решался в пользу ядра.