Тимирязев пишет: «Мы не в праве рассматривать единичный организм, как самостоятельное, замкнутое явление: это — только звено в цепи явлений, связанное причинной связью с бесконечным рядом предшествовавших звеньев и, в свою очередь, влияющее на последующие звенья». Поэтому нельзя согласиться с утверждением К. Ю. Кострюковой, что Тимирязев видит процесс развития только в филогенезе и отрицает его в онтогенезе. Об этом же говорит и признание Тимирязевым наследования приобретаемых в процессе индивидуального развития организма признаков. Утверждение, что Тимирязев не видит процесса развития в жизни индивида, ведет к неоправданному противопоставлению Тимирязева Мичурину и Лысенко. В действительности же учение Мичурина и Лысенко о единстве онто- и филогенеза является дальнейшим развитием взглядов Тимирязева по этому вопросу.
На основании своей многолетней плодотворной работы по созданию новых сортов плодо-ягодных и других растений Мичурин приходит к тому выводу, что растения проходят в своем развитии целый ряд стадий, в процессе которых они изменяются как по морфологическим, так и по физиологическим признакам. Развивая положение Тимирязева о «чередовании ступеней развития» организма в процессе его онтогенеза, Мичурин указывает, что на разных стадиях своего развития организм предъявляет и различные требования к условиям своего существования.
Т. Д. Лысенко, изучая длину вегетационного периода различных растений в зависимости от условий существования, воздействующих на них на разных стадиях их развития, создает свою строчную и целостную теорию стадийного развития растений. Эта теория, будучи одним из замечательных достижений Т. Д. Лысенко, является в то же время логическим развитием высказанной Тимирязевым и Мичуриным мысли о качественном изменении биологических признаков растений в процессе их онтогенетического развития. Теория стадийного развития растений стала в руках советских агробиологов мощным орудием переделки природы растений, управления их эволюционным процессом.
В изучении роли среды в развитии организма Тимирязев шел рука об руку с другими русскими биологами-материалистами: И. М. Сеченойым, А. Н. Бекетовым, И. И. Мечниковым, В. О. Ковалевским и др. Сеченов писал, что жизнь организма слагается из кооперации двух факторов — определённой, но изменяющейся организации и воздействия условий ее существования. Он определяет наследственность как способность передавать потомству изменения, приобретенные В течение индивидуальной жизни. «Степень и прочность видоизменения, — пишет он, — стоит всегда в прямом отношении с продолжительностью действия видоизмененных внешних влияний (или условий существования) или с тем, как часто-они повторяются...».
Сеченов подчеркивал, что организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен. Поэтому в научное определение организма он считает необходимым включить и влияющую на него среду. Таким образом, в определении роли среды в развитии органических форм Сеченов шел значительно дальше Дарвина.
Об определяющей роли условий существования в развитии органического мира настойчиво говорил и А. Н. Бекетов. В качестве основных факторов эволюции он называет: «1. Способность данной органической формы изменяться, приспособляясь к окружающим условиям. 2. Способность передавать по наследству приобретенные изменения».
О формообразующем влиянии внешних условий Бекетов писал еще в своей работе «Гармония природы», подготовленной к печати до выхода в свет «Происхождения видов» Дарвина. Взгляды Сеченова и Бекетова, являвшихся учителями Тимирязева, не могли не оказать на него благотворного влияния.
Укреплению материалистических взглядов Тимирязева способствовали также работы его современников — В. О. Ковалевского и И. И. Мечникова.
В. О. Ковалевский с очевидностью доказал, что изменение органов животных происходит в тесной зависимости от изменения их функции, которое в свою очередь определяется изменением внешней среды. Идея зависимости эволюционного развития организмов от среды и ее изменений проходит красной нитью через все сочинения В. О. Ковалевского. «Толчок к изменению организма, — писал он, — был даваем всегда внешними условиями». Установленный В. О. Ковалевским закон адаптивной и инадаптивной редукции конечностей копытных был дальнейшим развитием эволюционной теории на основе глубокого осмысливания единства организма и условий существования.
Наряду с работами Ковалевского Тимирязев высоко ценил также работы И. И. Мечникова, называя блестящей его теорию фагоцитоза. Говоря о наследственном характере приобретенных признаков, он ссылается в своих сочинениях на работы Мечникова с бактериями. «Мечников, — пишет он, — указывает на общий факт, что некоторые физиологические разновидности бактерий, возникающие в ненормальных для них условиях, наследственно сохраняются и при возвращении последующих поколений в нормальные условия».
В свою очередь труды Тимирязева, справедливо считавшегося на протяжении многих десятилетий лидером в борьбе за дарвинизм, помогали Сеченову, Бекетову, Мечникову и другим осознать решающую роль среды в органической эволюции.
Известно, например, что мысль Тимирязева о создании экспериментальной морфологии, как дальнейшем развитии дарвинизма, была воспринята и поддержана Бекетовым, который писал: «Биологи нашего времени за первоначальную причину изменения, а затем и за основную причину последующего развития изменений принимают влияние внешних условий... То, что можно назвать экспериментальной морфологиею, есть шаг вперед после Дарвина. На этом пути еще мало сделано, но это путь верный».
Глубокое убеждение в существовании неразрывной связи между организмом и средой, в наследственности приобретенных признаков характерно для русских биологов-материалистов, работавших в самых различных областях. Блестящим обобщением и дальнейшим развитием их идей явились классические труды И. В. Мичурина, В. Р. Вильямса и Т. Д. Лысенко.
Признание Тимирязевым наследования приобретенных при знаков вытекает из его правильного понимания наследственности не как особого вещества, а как специфического свойства всего живого. Тимирязев пишет: «Наследственность — общее свойство организмов сохранять сходство в силу преемственной передачи особенностей организации и отправлений». В другом месте он определяет наследственность как «свойство сохранить влияние прежде действовавших условий».
Это последнее определение наследственности очень близко к одному из определений наследственности, даваемых академиком Т. Д. Лысенко: «Наследственность есть как бы концентрат условий внешней среды, ассимилированных растительными организмами в ряде предшествующих поколений».
Весьма ценно для углубленного понимания таких важнейших свойств организма, как изменчивость и наследственность, указание Тимирязева не только на их неразрывное единство, но и на то, что понятие наследственности шире понятия изменчивости и фактически включает его в себя. Это коренным образом отличает Тимирязева от биологов-метафизиков, которые противопоставляют наследственность и изменчивость как абсолютно противоположные свойства организма. Подобный метафизический подход ведет свое начало еще от материалистов XVIII в., согласно взглядам которых причины различий между видами уже заложены или в свойстве организмов или в различии окружающей их среды. В последнем случае наследственность исключает изменчивость. С этой метафизической точки зрения происхождение видов оказывается необъяснимым.
Тимирязев критикует взгляд тех биологов (академика Заленского), которые смотрят на наследственность, как на какую-то силу, и противополагают ее изменчивости, уподобляя различие между ними различию между покоем и движением. «...Это сравнение, — пишет Тимирязев, — не выдерживает критики, так как понятие наследственности шире и обнимает собой и понятие изменчивости. Удачнее, пожалуй... сравнение с принципом или началом инерции, обнимающим оба понятия — покоя и движения... Наследственность проявляется как в сохранении неизменного, так и в сохранении изменившегося...».
Тимирязев не поднялся до единственно правильного определения наследственности как свойства живого тела требовать определенных условий для своей жизни, своего развития и определенно реагировать на те или иные условия, — определения, которое дает Т. Д. Лысенко. Однако очевидно, что Тимирязев понимал наследственность не только как воспроизведение себе подобных, как толкуют ее морганисты. Понятие требования организма к внешним условиям и характер его реакции на них безусловно включались Тимирязевым в понятие наследственности. Он писал: «...Культурное растение и предъявляемое им требование — вот коренная научная задача земледелия». Это положение Тимирязева находит горячую поддержку и дальнейшее развитие в трудах Мичурина и Лысенко. Лысенко пишет о нем: «Ученый агробиолог прежде всего должен положить в основу своих работ указание Климента Аркадьевича, что изучать культурное растение, изучать его требования — вот коренная задача научного земледелия».
Учение о требованиях организма, а значит, и его избирательной способности реагировать на определенные условия среды, находит у Тимирязева отражение и в понимании им избирательного характера процесса оплодотворения, на которое обращается особенно серьезное внимание в современной мичуринской биологии, где оно получило метафорическое наименование «брака по любви». «У высших растений, — говорит Тимирязев, — на поверхность одного рыльца может попадать пыльца различных растений, но результат оплодотворения не зависит от случая, а всегда наблюдается, что между конкурентами находятся обладающие каким-то преимуществом перед своими соперниками».
Тимирязев впервые дал в основном правильную классификацию различных типов наследственности, исходя из которой Лысенко строит современную классификацию наследственности в своей книге «Наследственность и ее изменчивость».
Явление наследственности Тимирязев разделяет на две основные группы — простую и сложную. Простая наследственность получается в случае бесполого размножения, когда потомство обладает наследственностью материнской формы. Простейшим примером такого размножения в природе является механическое расчленение взрослого экземпляра на части, как это имеет место у пресноводного растения Ellodea canadensis. Несколько более сложным будет размножение путем образования специальных органов, одноклеточных (споры, конидии и пр.) или многоклеточных (почки, луковицы, побеги и пр.). Аналогичным такому размножению в природе будет искусственное размножение отводками, черенками и пр. Унаследование признаков материнской формы здесь обнаруживается с наибольшей очевидностью. Однако было бы неправильно полагать, что явление изменчивости при этом способе совершенно не обнаруживается. Явление изменчивости у отдельных побегов дерева было подмечено еще Дарвином, который назвал его почковой вариацией. Мичурин при помощи почковой вариации получил один из своих замечательных сортов яблони — антоновку шестисотграммовую. Лысенко на этой основе развил учение о разнокачественности тканей и указал на большое значение этого явления для клоновой селекции.
Т. Д. Лысенко считает необходимым наследственность, имеющую место при вегетативной гибридизации, перенести из группы простой, куда относит ее Тимирязев, в группу сложной наследственности, поскольку здесь, как и при половом размножении, получается сложная, двойственная наследственность. Напротив, наследственность, имеющая место при самооплодотворении (например, у растений-самоопылителей) и при партеногенезисе, переносится Лысенко в группу простой, поскольку потомство здесь, как и при вегетативном размножении, происходит лишь от материнской особи. Но так как этот тип наследственности все же осуществляется половым путем, то вся категория простой наследственности не может быть отнесена к бесполому размножению, как это имеет место в схеме Тимирязева. Такие уточнения в классификации наследственности стали возможны в связи с новейшими исследованиями мичуринцев в области вегетативной гибридизации.
