От miron Ответить на сообщение
К Н.H.
Дата 19.11.2014 12:06:10 Найти в дереве
Рубрики Россия-СССР; Ссылки; Версия для печати

Как "генетик" Мендель результаты фальсифицировал.

КАК МЕНДЕЛЬ ПОДГОНЯЛ СВОИ РЕЗУЛЬТАТЫ

Сигизмунд С. Миронин

«Чтобы ощутить реальные последствия, вполне достаточно поддаться иллюзии» (С.Лем)

Одним из отцов-основателей теоретической генетики является Грегор Мендель. В середине 19 века, проводя опыты с различными сортами гороха, он открыл законы непрямого наследования признаков. Поскольку работал он в заштатной провинции и результаты своих опытов опубликовал, так сказать, не в ведущем научном издании, то об этих опытах, если и упоминали, то вскользь в качестве некоего казуса. Однако в начале 20 века эти законы были вновь открыты Г. де Фризом, К. Корренсом и Э. Чермаком (для растений) и У. Бэтсоном и Л. Кюэно для животных. Тогда о Менделе вспомнили, признали его приоритет и переиздали его труды.

В чем же суть самих законов. Во-первых, работая с сортами гороха, характеризующимися различными признаками, Мендель заметил, что при скрещивании у потомков некоторые признаки доминируют, а некоторые – нет (рецессивные). В том случае, если скрещивать два сорта с альтернативными признаками, то потомство от такого скрещивания оказывается абсолютно одинаковым – доминирует один признак. Эта закономерность получила названия закона единообразия первого поколения. В дальнейшем, если растения первого (единообразного) поколения скрестить между собой, то их потомки окажутся разнокачественными. Т.е., во втором поколении от скрещивания будут потомки, характеризующиеся как доминантным признаком, так и рецессивным в соотношении 3:1, соответственно. Эта закономерность получила название закона расщепления признаков во втором поколении. Также Мендель дал теоретическое обоснование полученной закономерности комбинирования наследственных признаков.

Как пишет Н. Назаренко, "в классическом учебнике по генетике [Инге-Вечтомов, 1989, с. 27] академик Инге-Вечтомов указывает следующие результаты работы Менделя: из исследованных 7324 горошин получено 5474 круглых и 1850 морщинистых (по форме семян) и из 8023 горошин – 6022 желтых и 2001 зеленых (по цвету). Здесь же предлагается проверка результатов работы Менделя с использованием критерия хи-квадрат. Данный критерий используется для определения соответствия полученных опытным путем частот распределения признака частотам, рассчитанным теоретически. В учебнике приводится его расчет (0,189) для первого примера.

В общем, было и время, и вдохновение пересчитать, благо, что пакет Statistica под рукой, после чего получился результат, несколько отличающийся от такового из учебника: 0,263. Ошибка нашлась сразу же – в учебнике разница между теоретическим и фактическим результатом определяется как 19, а вот ее квадрат почему-то рассчитан как 261, когда он должен быть 361. По большому счету, ошибка не критическая, поскольку полученный нами результат не превышает приведенное в учебнике критическое значение величины хи-квадрат для уровня значимости 0,05 (3,84). Но «осадок остался» и возникло желание самому пересчитать данные Менделя [Мендель, 1923, с. 13-14]. И так, для изученных им семи признаков результаты расщепления были следующими:
Опыт Число гибридов Фактическое Теоретическое Хи-квадрат
1 253 5474 1850 5493 1831 0,263
2 258 6022 2001 6017,25 2005,75 0,015
3 929 705 224 696,75 232,25 0,391
4 1181 882 299 885,75 295,25 0,063
5 580 428 152 435 145 0,451
6 858 651 207 643,5 214,5 0,35
7 1064 787 277 798 266 0,61

Ошеломительные результаты, особенно для второго опыта (окраска белка), где, согласно распределению хи-квадрат для степени свободы 1, вероятность зашкаливает за 90%. И это для анализа качественных признаков. В этой связи вспомнилось печально известная в научных кругах ирония – слишком хорошо, чтобы быть правдой.

Но оказалось, что подобные сомнения возникли и в 30-е годы прошлого века. И у кого! У самого Р. Фишера, основоположника биометрии, интересовавшегося как раз вопросами применения математических методов в генетических исследованиях. В 1936 году вышла его публикация «Has Mendel’s Work Been Rediscovered?» (Fisher, 1936), в которой высказывались подобные сомнения. В том числе, что для уровня методики наблюдений времен Менделя получаются очень высокие величины вероятностей, в реальности встречающиеся крайне редко. В общем, все те же опасения типа «слишком хорошо, чтобы быть правдой» и осторожные предположения, что результат опытов был «подогнан» под теоретические предположения. Спор по поводу этой публикации продолжался (и продолжается) и по сей день. И, хотя статья Фишера действительно вызывает вопросы, не такое уж маленькое число ученых с такой формулировкой Фишера было согласно. весьма вероятно с этой статьей ознакомились и советские генетики. А иначе, почему на вторую половину 30-х годов приходится довольно много публикаций, проверяющих менделеевский закон расщепления признаков во втором поколении. Не обошла стороной эта тенденция и Т.Д. Лысенко".

Сейчас можно считать установленным, что Мендель (сам или его помощник, не важно) подтасовывал результаты опытов. Согласно Файрбанксу и Райтингу (Fairbanks and Rytting. 2001), первое предъявление этого упрека было сделано еще в 1902 году Уэлдоном, но не привлекло большого внимания. Однако в 1936 году за это дело весьма основательно взялся выдающийся статистик Р.Фишер (Fisher, 1936), который восстановил, насколько это возможно в деталях, ход экспериментов Г.Менделя. По оценкам Фишера, Мендель должен был одновременно выращивать несколько тысяч растений гороха, которые с трудом могли поместиться на имевшемся у Менделя участке земли (не говоря уже о затратах труда на сбор и анализ результатов опытов). Мендель, стало быть, должен был экономить на объеме экспериментов.

Рассматривая все данные Менделя и вычисляя каждый раз статистику кси^2 (а затем складывая все значения статистики и все степени свободы, как это обычно и делается) Фишер приходит к выводу, что эти значения кси^2 недопустимо малы. Он предполагает, что некий помощник Менделя слишком хорошо знал от своего руководителя, что именно должно получаться в опытах, и соответственно подгонял числа. А в вышеописанной ситуации сам Мендель ошибался в том, какие числа должны получиться, и потому подгонка была произведена неправильно. (Кстати, через несколько десятков лет после написания работы Фишера (Fisher, 1936) выяснилось, что у Менделя, в самом деле, были помощники.) Впрочем, Файрбанкс и Райтинг (Fairbanks and Rytting. 2001) подвергают сомнению этот аргумент Фишера на том основании, что невозможно выращивать ровно 10 потомков, потому, что некоторые семена не дают всходов. Если же Мендель сеял на самом деле более 10 семян, то самый убийственный аргумент отводится. Но значения кси^2 все равно остаются недопустимо малыми. согласие наблюдений с теорией слишком хорошее. Согласно Файрбанксу и Райтингу (Fairbanks and Rytting. 2001), не было найдено каких-либо биологических объяснений этого факта, хотя в настоящее время о процессе мейоза (образования гамет) известно несравненно больше того, что о нем мог предполагать Мендель. Остается, следовательно, лишь вывод о том, что "обращение Менделя с данными экспериментов было не вполне корректным" (Барабашева и др. 2008; стр. 16).

Это также доказал Колмогоров установил, что распределение, полученное ученицей Лысенко Ермолаевой (см. ниже) доказывает разделение признаков на три к одному. Колмоговорв пишет, что "Если бы согласие с теорией было лучшим, то это, как раз, свидетельствовало бы о нечестности эксперимента и подтасовке результатов". У Менделя согласие гораздо лучше. Значит, Мендель подтасовывал свои результаты. Тем самым Колмогоров косвенно указал, что Мендель, вероятно, подтасовывал результаты опытов.

Разбираю на пальцах: Мендель проделал эксперименты и получил некую выборку. Она у него даже без сложных статобработок показала распределение 3 к 1 (если показать матрицу неких придуманных генетиками генов то будет АА, 2Аа и аа). Более того, у него четко видны не только 3 к 1, но и и распределения при наличии двух признаков. Ученица Лысенко тупа взяла те же сорта гороха и проделала тото же эксперимент. У нее получилось, что даже распеределение 3 к 1 не четкое, а остыальные вообще трудно определимы. Она сделала вывод, что распределени Менделя не верно. Колмогоров тупо взял статью (благо, что там все таблицы были приведены, что говорит, что Лысенко не гнал туфту) и посчитал по своим статкритериям, которые он и другие разработал уже после Менделя. Оказалось, что данные Ермолаевой входят в пределы доверительного интервала данного распределения и следовательно распределение 3 к 1 Менделя она продтвердила. Но далее Колмогоров, а за ним и Арнольд, говорят нечто, что не входит в планы шельмвателей Лысенко. Они говорят, что если бы распределение у ученицы был лучше, то это показатель подтасовки. Вернемся к Менделю. У него распределения гораздо лучше., а ведь опыты повторены один в один. Вывод ясен. Выбирал из растений только то, что соответствовало его фикс–идее. Остальные растения без всяких там статистических критериев (тогда их просто не было) зачислял в ошибли опыта. Вывод прост, если Колмогоров и Арнольд не врут, то Мендель подтасовывал, возможно и непроизвольно, свои опыты. То есть они у него не были дотаточно рандомизированы.

Наконец, недавняя проверка результатов Менделя, проведенная с помощью современнейших методов статистического анализа показала (цитирую): "во всех экспериментах Менделя прослеживается тенденция к лучшему согласию теории и эксперимента, чем это допускается моделью случайного сочетания гамет. В случае применения к данным Менделя критерия кси^2 итоговые p-значения составляют примерно 2х10^-5, что расценивается как убедительное доказательство не вполне корректного обращения с фактическими данными (Барабашева и др. 2008).

Вполне возможно, что Мендель (или его помощники) выбирал из своих экспериментов наиболее красивые результаты. Многие ученые часто даже не замечают, что они подтасовывают. Делается это так. Трансфектируют клетки, то есть, пересажвают им ген. Далее выбираются лишь те клетки, которые им кажутся нормальными. Причем подсознательно выбитают в основном те, которые подходят под их идею.

Как видим, основы современной генетики базируются на фальсификациях.

ЛИТЕРАТУРА

Барабашева Ю.М., Девяткова Г.Н., Тутубалин В.Н. и Угер Е. Г. 2009. Критерий Колмогорова и экспериментальная проверка законов наследственности Менделя. «Историко-математические исследования». Вторая серия, № Выпуск 13(48). С.185-197. Выложена на сайте кафедры общей экологии МГУ
http://ecology.genebee.msu.ru/3_SOTR/CV_Barabasheva_publ/Kolm-Mend-2008.pdf

Инге-Вечтомов С.Г. 1989. Генетика с основами селекции. М. Высшая школа. 592 стр.

Fairbanks, D.J. and Rytting B. 2001. Mendelian controversies: a botanical and historical review///American Journal of Botany. 88(№5):737-752. ( http://www.amjbot.org/cgi/content/full/88/5/737)

Fisher R.A. 1936. Has Mendel’s work been rediscovered? Annals of Science. V 1. ( http://www.mcn.org/c/irapilgrim/men01.html )

Heard, E. and Martienssen, R.A. 2014. Transgenerational epigenetic inheritance: Myths and mechanisms. Cell. 157: 95-109.