Джон Б. С. Холдейн

Джон Бёрдон Сандерсон Холдейн (англ. John Burdon Sanderson Haldane; 5 ноября 1892, Оксфорд — 1 декабря 1964, Бхубанешвар) — британский (впоследствии индийский) биолог, генетик, эволюционист, физиолог и популяризатор науки. Один из основоположников синтетической теории эволюции (современного дарвинизма) и математической генетики популяций. Внёс фундаментальный вклад в генетику, биохимию, физиологию дыхания и теорию происхождения жизни. Известен также как научный публицист, автор научно-фантастических произведений и философских эссе.

Биография

Ранние годы и образование

Джон Холдейн родился в семье известного физиолога Джона Скотта Холдейна (1860–1936) и Луизы Кэтлин Троттер. Его отец был пионером в изучении физиологии дыхания и газообмена, что во многом определило ранние научные интересы сына. Уже в детстве Джон помогал отцу в экспериментах, а в 8 лет начал вести собственные научные дневники. Образование получил в Итонском колледже и Оксфордском университете (Нью-колледж), где изучал математику, классическую филологию и естественные науки. В 1912 году с отличием окончил Оксфорд по специальности «математика».

Первая мировая война и начало научной карьеры

Во время Первой мировой войны Холдейн служил в британской армии, участвовал в боевых действиях во Франции и Месопотамии. Был дважды ранен. После войны вернулся в Оксфорд, где начал исследования в области генетики и физиологии. В 1922 году стал профессором биохимии Кембриджского университета, а в 1933 году — профессором генетики Университетского колледжа Лондона.

Работа в СССР и Индии

В 1930-х годах Холдейн неоднократно посещал СССР, где сотрудничал с советскими генетиками, в том числе с Николаем Вавиловым. В 1937 году он стал членом Коммунистической партии Великобритании (однако вышел из неё в 1950 году после разрыва с советской наукой из-за лысенковщины). В 1957 году, разочаровавшись в западной политике, Холдейн эмигрировал в Индию, где принял индийское гражданство и до конца жизни работал в Индийском институте статистики в Калькутте и в лаборатории генетики в Бхубанешваре. В Индии он занимался исследованиями в области генетики человека, популяционной генетики и биостатистики.

Научные достижения

Математическая генетика популяций

Холдейн является одним из трёх (наряду с Рональдом Фишером и Сьюаллом Райтом) основателей популяционной генетики. В серии работ 1920–1930-х годов он разработал математические модели, описывающие:

• Естественный отбор — вывел уравнение, связывающее коэффициент отбора с изменением частоты аллеля в популяции (так называемое «правило Холдейна»).
• Мутационный процесс — оценил скорость мутаций у человека и других организмов.
• Генетический дрейф — внёс вклад в понимание случайных процессов в малых популяциях.
• Генетический груз — ввёл понятие «генетического груза» (совокупности вредных мутаций, поддерживаемых в популяции).

Его книга «Причины эволюции» (1932) стала одной из первых работ, объединивших дарвиновскую теорию естественного отбора с менделевской генетикой.

Эволюционная теория

Холдейн предложил концепцию «эволюции как изменения частот генов» и сформулировал принцип, известный как «дилемма Холдейна»: скорость эволюции ограничена интенсивностью отбора и численностью популяции. Он также выдвинул гипотезу о том, что первые живые организмы возникли в «первичном бульоне» — тёплом водоёме, насыщенном органическими соединениями, под действием ультрафиолетового излучения (идея, предвосхитившая эксперименты Миллера — Юри).

Физиология дыхания и биохимия

Продолжая традиции отца, Холдейн изучал физиологию дыхания у человека и животных. Он:

• Разработал методы измерения газообмена (включая использование газовых смесей с пониженным содержанием кислорода).
• Исследовал механизмы регуляции дыхания (влияние углекислого газа на дыхательный центр).
• Провёл эксперименты на себе, вдыхая токсичные газы (например, аммиак и хлор) для изучения их действия на организм.
• Внёс вклад в понимание роли ферментов в метаболизме.

Генетика человека и медицинская генетика

Холдейн одним из первых применил генетические методы к изучению человека. Он:

• Составил первую карту сцепления генов на Х-хромосоме человека (1936).
• Изучал наследственные заболевания (гемофилия, дальтонизм, серповидноклеточная анемия).
• Выдвинул гипотезу о том, что гетерозиготность по серповидноклеточной анемии даёт защиту от малярии (это было подтверждено позже).
• Ввёл понятие «генетического консультирования» и предсказал возможность генной терапии.

Популяризация науки и публицистика

Холдейн был блестящим популяризатором науки. Он писал научно-популярные книги и статьи для широкой аудитории, в том числе для газеты Daily Worker (орган Коммунистической партии Великобритании). Его эссе отличались остроумием, парадоксальностью и доступностью изложения. Среди наиболее известных работ:

• «Возможные миры» (1927) — сборник эссе о науке, философии и будущем человечества.
• «Наука и жизнь» (1939) — размышления о роли науки в обществе.
• «Марксистская философия и наука» (1938) — попытка синтеза марксизма и биологии.
• «Генетика и политика» (1941) — критика расизма и евгеники с научных позиций.

Холдейн также писал научно-фантастические рассказы (например, «Опыт с временем»), в которых предвосхитил многие открытия (клонирование, генная инженерия, искусственный интеллект).

Философские и политические взгляды

Холдейн был убеждённым марксистом и материалистом. Он считал, что наука должна служить обществу, и критиковал капиталистическое использование научных достижений. В 1930–1940-х годах он активно поддерживал СССР, но после разгрома генетики в СССР (лысенковщина) и подавления венгерского восстания 1956 года разорвал связи с коммунистическим движением. В Индии он сблизился с социалистическими идеями Джавахарлала Неру и занимался популяризацией науки среди индийского населения.

Наследие и признание

Холдейн оказал огромное влияние на развитие биологии и генетики. Его работы заложили основы современной эволюционной биологии, популяционной генетики и медицинской генетики. В его честь названы:

• Закон Холдейна — правило, согласно которому у гибридов разных видов чаще стерильным оказывается гетерогаметный пол (например, самцы у млекопитающих).
• Эффект Холдейна — изменение сродства гемоглобина к кислороду при изменении pH (в физиологии дыхания).
• Принцип Холдейна — в эволюционной биологии: «эволюция — это изменение частот генов в популяции».
• Кратер Холдейн на Луне.
• Премия Холдейна — награда за популяризацию генетики (вручается Обществом генетики Великобритании).

Холдейн был избран членом Лондонского королевского общества (1932), иностранным членом Академии наук СССР (1942) и многих других академий.

Критика

Некоторые взгляды Холдейна подвергались критике. Его марксистские убеждения и поддержка СССР в 1930-х годах вызывали споры, особенно после того, как он защищал лысенковщину (до 1948 года). Впоследствии он признал свою ошибку. Также критиковалась его склонность к рискованным экспериментам на себе (например, вдыхание токсичных газов), что могло нанести вред здоровью. Некоторые его гипотезы (например, о происхождении жизни в «первичном бульоне») не получили полного подтверждения, но стимулировали дальнейшие исследования.

Интересные факты

• Холдейн был известен своим эксцентричным поведением: он мог читать лекции, стоя на голове, или проводить эксперименты, сидя в барокамере.
• Он активно занимался альпинизмом и плаванием.
• В 1923 году он провёл эксперимент, в котором сам себя заразил холерой, чтобы изучить механизмы иммунитета.
• Холдейн был одним из первых, кто предсказал возможность создания генетически модифицированных организмов (ГМО) и клонирования.
• Его дочь, Наоми Холдейн, стала известным биологом и писательницей.

Источники

• Холдейн Дж. Б. С. «Причины эволюции». — М.: Биомедгиз, 1935.
• Холдейн Дж. Б. С. «Возможные миры». — М.: Госиздат, 1928.
• Холдейн Дж. Б. С. «Наука и жизнь». — М.: Изд-во иностранной литературы, 1949.
• Fisher R. A. «The Genetical Theory of Natural Selection». — Oxford: Clarendon Press, 1930.
• Mayr E. «The Growth of Biological Thought». — Cambridge: Harvard University Press, 1982.
• Crow J. F. «Haldane’s Contributions to Population Genetics» // Genetics, 1992, Vol. 130, pp. 1–4.
• Sarkar S. «Haldane and the Origins of Mathematical Population Genetics» // Journal of the History of Biology, 1992, Vol. 25, pp. 1–29.