Тимирязев был выдающимся физиологом. Как физиолог, он мог оценить значение экспериментального метода исследования, свидетелем и участником успехов которого он был.
Физиологический аспект распространялся им на процессы наследования — отсюда его идея о том, что «физиолог доберётся когда-нибудь и до наследственности». По Тимирязеву, «в зародыше даны только условия развития в том или другом направлении», а не «готовые материальные зачатки». Конкретное же направление этого развития связано с воздействием физиологических и внешних факторов. Изучение механизма воздействия этих факторов на наследственное основание должно, по Тимирязеву, вскрыть причины процесса наследственных изменений, а знание этих последних открывает путь к управлению ими.
Тимирязев высказал мысль, что наследственно изменяющее влияние внешних факторов достигается лишь при определенных условиях: Генетическая система организма, по Тимирязеву, изменчива в определенные моменты развития ее. Он полагал, в частности, что единичные наследственные изменения «зависят, вероятно, от обыкновенно неуловимых воздействий на более ранние стадии эмбрионального развития — воздействий, очевидно, несравненно более глубоких».
Таким образом, Тимирязев развивал идею, которая характеризует общую постановку проблемы управления эволюционным процессом и которая включает две руководящие мысли: 1) мысль об изменении наследственной основы организмов путем воздействия внешними факторами и 2) мысль о необходимости учета таких стадий развития, на протяжении которых генетическая система организма способна изменяться под влиянием внешних воздействий.
Далее, Тимирязев с величайшим интересом следил за успехами науки в области управления онтогенетическим формообразованием (морфогенезом) растений под воздействием различных внешних факторов. Он указывал, что наука овладевает методами, которые позволяют буквально «лепить» растительные формы по усмотрению экспериментатора. Но Тимирязев указывал и на то, что экспериментальное вмешательство не снимает с исследователя обязанности учитывать в работе по превращению живых форм «действия причин исторических», т. е. преемственных филогенетических связей любого организма (его наследственного основания, его реакций) с предшествующими формами. Очевидно, что этот исторический фактор накладывает свою печать и на генотипические особенности организма, и на ход его онтогенеза, а следовательно всякое экспериментальное вмешательство сталкивается с явлениями и процессами, обусловленными историческим прошлым данной живой формы. В конечном счете, каждая из них есть продукт прямого воздействия внешних факторов, и вместе с тем продукт отбора, т. е. — истории.
Таким образом, управление развитием организма и должно строиться на основе синтетического экспериментально-исторического метода, слагающегося, очевидно, из следующих элементов:
- управления процессами наследования;
- управления онтогенетическим формообразованием (морфогенезом) и физиологией развития;
- управления филогенезом.
Первые две проблемы являются, по преимуществу, генетико-физиологическими и связаны, в основном, с применением методов физиологического воздействия на организм. Последняя проблема, в основном, связана с методами селекции. Однако, следует помнить, что эти методы комбинируются и применяются одновременно, а не порознь и, что в ходе физиологических воздействий на разные стадии онтогенеза применяется и отбор (селекция), который не должен быть, следовательно, отбором только взрослых форм.
Тем не менее, расчленим наш вопрос и рассмотрим перечисленные выше элементы управления эволюционным процессом раздельно.