Русские ученые-биологи и их открытия

Значение

Научные знания, полученные зоологией, объяснили причину происхождения многих болезней: чесотки, малярии и т. п. На ее основе выросла такая наука, как эпидемиология, которая помогает предотвращать массовое распространение заболеваний.

Все увеличивающееся антропогенное влияние привело к тому, что многие звери оказались на грани вымирания, некоторые лишились привычной среды обитания или вымерли совсем. Но в настоящее время получили развитие такие науки, как экология и ей сопутствующие, которые занимаются сохранением видов и изучением природы как системы, основанной на многообразии видов.

Современное прикладное значение зоологии во многом определяется ее вкладом в сельское хозяйство и животноводство. На вооружении селекционеров нашего времени находится вся мощь генной инженерии и многовековой опыт наблюдений, позволяющие выводить максимально продуктивные породы животных.

Гармоничное сосуществование рядом с природой невозможно без понимания и осознания процессов, в ней протекающих. Мы — единый живой организм под названием планета Земля, и зоология помогает нам стать к ней ближе.

КОЛЬЦОВ Николай Константинович (1872-1940)

Советский биолог, основоположник отечественной экспериментальной биологии. Первым (1928) разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом, предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.

Основные события жизни

Одну мутацию вводили в геном этих мышей, что приводило к существенно ускоренному мутагенезу в митохондриях. Это приводит к ускоренному старению и ранней смерти мутантных мышей. Они живут менее 1 года. Мутация способствует развитию многих возрастных дефектов и заболеваний, указывающих на то, что основной недостаток этих мышей действительно стареет.

Согласно гипотезе ученых, соединение должно защищать клетки животных от токсичных побочных продуктов митохондрий — свободных радикалов. Другая группа животных служила контрольной группой, получавшей чистую воду. Животные в контрольной группе в возрасте быстро, как ожидалось. Они теряли вес, снижались температура тела, развивались суровые кривизны позвоночника и алопеция, их кожа становилась тоньше, а в случае женского цикла эструса нарушалась. Наконец, их мобильность и потребление кислорода были уменьшены.

Научная деятельность

Заниматься различными исследованиями Вавилов начал еще во времена учебы. Он активно вёл научную деятельность как на родине, так и во время повышения квалификации за границей.

В 1916 году биолог отправился в долгую экспедицию в Иран, где посвятил всё время изучению злаковых культур. В ходе исследований он определил зависимость иммунитета растений от различных условий среды их естественного произрастания. Эксперименты с пшеницей подтолкнули Вавилова к созданию теории о наследственной изменчивости.

Ученый во время научной деятельности

В 1917 году Николай Иванович стал главой кафедры генетики и селекции сельскохозяйственных курсов в Саратове. По 1921 год ученый в звании профессора преподавал агрономические науки в университете. Помимо преподавания активно занимался исследованиями, плоды которых изложил в монографии об иммунитете злаков. Впоследствии Вавилов создал собственное учение об иммунитете растений.

Мнение эксперта
Александр Николаевич Румянцев
Изобретатель, владелец многих патентов, кандидат технических наук, профессор Санкт-Петербургского технического университета.

В 1920 году ученый выступил перед коллегами с докладом “Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости”. Эта работа стала настоящим прорывом в науке и существенно повлияла на дальнейшее развитие биологии. В этом же году Вавилова пригласили переехать в Петроград, чтобы заведовать Отделом ботаники и селекции. Там ученый продолжил проводить свои исследования. В 1923 году Николай Вавилов возглавил эту организацию, которая после преобразования стала называться Государственный институт опытной агрономии.

В 1921 году Вавилов отправился в поездку по Америке, куда был приглашен на конференцию. Его новаторские работы были опубликованы в зарубежных изданиях и получили признание на мировом уровне. В ходе этой поездки Вавилов познакомился с зарубежными коллегами и подробно изучил их опыт. Также он посетил ряд европейских стран и встретился со многими известными учеными того времени.

Биолог во время своих поездок и экспедиций

Вавилов создал сеть селекционных станций, где проводил масштабные опыты с сельскохозяйственными культурами. Также он продолжил свои экспедиции в различные страны мира: Афганистан, Узбекистан, Африку, Алжир, Тунис, Грецию, Кипр и многие другие. Результаты исследований ученый описывал в своих трудах, а позже читал доклады на собраниях ученых в Берлине и Риме. Его работы были удостоены высоких наград и внимания мировых ученых.

В 1929 году Вавилов становится членом Академии наук СССР. Он активно создает новые научные и учебные заведения по всему Советскому Союзу, всего при нем было открыто около 100 таких учреждений. Годом позже Вавилов возглавляет Генетическую лабораторию, ставшую впоследствии Институтом генетики АН СССР. В 1931 становится главой Всесоюзного географического общества.

Кто принес науке больше пользы?

ВавиловЛысенко

Николай Иванович всегда помогал молодым ученым. Поддержку он оказывал и начинающими биологу Трофиму Лысенко, с которым впоследствии у заслуженного генетика возникли конфликты. Критика со стороны Лысенко сыграла немаловажную роль в период, когда Вавилов подвергся гонениям, которые завершились его арестом.

Трофим Лысенко — ученик Вавилова

Примечания

1. Биология // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
2. Большая российская энциклопедия :  / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
3. King, TJ & Roberts, MBV. Biology: A Functional Approach. — Thomas Nelson and Sons, 1986. — ISBN 978-0174480358.
4. Avila, Vernon L. Biology: investigating life on earth. — Boston : Jones and Bartlett, 1995. — P. 11—18. — ISBN 0-86720-942-9.
5. Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, 1st, John Murray
6. Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the «Origin of Species», Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.
7. D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), «Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century», Clinical Pharmacology & Therapeutics 67 (5), p. 447—450 .
8. S. A. Al-Dabbagh (1978). «Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation», The Lancet 1, p. 1148.
9. ↑ Mayr, E. The Growth of Biological Thought. — Belknap Press, 1985. — ISBN 978-0674364462.
10. Magner, LN. A History of the Life Sciences. — TF-CRC, 2002. — ISBN 978-0824708245.
11. Futuyma, DJ. Evolution. — Sinauer Associates, 2005. — ISBN 978-0878931873.
12. Coleman, W. Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. — Cambridge University Press, 1978. — ISBN 978-0521292931.
13. Allen, GE. Life Science in the Twentieth Century. — Cambridge University Press, 1978. — ISBN 978-0521292962.
14. Fruton, JS. Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. — Yale University Press, 1999. — ISBN 978-0300076080.
15. Morange, M & Cobb, M. A History of Molecular Biology. — Harvard University Press, 2000. — ISBN 978-0674001695.
16. Smocovitis, VB. Unifying Biology. — Princeton University Press, 1996. — ISBN 978-0691033433.

Грегор Мендель

Грегор Иоганн Мендель родился в 1822 году в маленьком городке Хейнцендорфе в Австрийской имеперии (сейчас это территория Чехии). Семья будущего биолога жила очень бедно. В детстве Иоганн помогал родителям ухаживать за огородом, научился ухаживать за деревьями и цветами. Отец очень хотел, чтобы Иоганн получил хорошее образование, так как он сразу заметил необычные способности ребенка. Однако родители не могли оплачивать расходы на обучение. В 1843 году Мендель постригся в монахи. Избавившись от постоянной заботы о куске хлеба, он получил возможность все свободное время посвящать науке. В монастыре Мендель получил небольшой огородный участок. На нем он проводил эксперименты по селекции, а также ставшие известными на весь мир опыты по гибридизации гороха.

Эволюция науки

После основания зоологии Аристотелем она долгое время оставалась без развития. Во времена феодальной Европы власть находилась в руках церкви, которая придерживалась Святого писания и рьяно оберегала его, что остановило развитие науки.

Но Ренессанс принес ветер перемен: великие открытия и путешествия Магеллана, Колумба и Марко Поло вызвали жажду открытий у научного сообщества.

Накопление знаний в зоологии происходило постепенно, но настал момент, когда их стало уже столько, что они требовали систематизации. Швейцарский ученый-зоолог Геспер создал энциклопедию «История животных», в которой обобщил все накопленные знания. Его труд признан самым полным собранием описаний животного мира того времени.

Революцию в исследованиях произвел Левенгук, создавший микроскоп и написавший множество значимых трудов, среди которых «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа».

Развитие зоологии привело к появлению новых научных дисциплин: палеонтологии, систематики и физиологии. К началу 18 века животный мир рассматривался уже в комплексе с родственными научными дисциплинами. Самыми значимыми исследованиями того времени стали труды Сервета и Гарвея, которые подробно описали систему кровообращения, принципы корреляции, связывающие работу внутренних органов.

Следующий этап в развитии зоологии начался с открытия Дарвином эволюции видов, которое стало поистине фундаментальным для подавляющего большинства исследований этого направления. Еще один выдающийся ученый того времени — Ламарк, он значительно расширил систематику, основанную Линнеем, и одним из первых подробно изучил и классифицировал беспозвоночных животных.

Период с 20 по 21 век был ознаменован большим числом открытий, новыми технологиями и появлением узкоспециализированных смежных дисциплин. Рост интереса к зоологии в этот период был обусловлен бурным развитием таких отраслей, как сельское хозяйство, звероводство, животноводство и им подобных.

Личная жизнь

В 1912 году Вавилов женился на агрономе Екатерине Сахаровой, с ней он состоял в официальном браке до 1926 года. Екатерина подарила Вавилову сына Олега, который также стал увлекаться наукой и успешно изучал физику, однако, погиб молодым в результате несчастного случая.

Вавилов со своей женой

Со своей второй женой — Еленой Барулиной Вавилов познакомился  в 1917 году, когда еще состоял в предыдущем браке. Елена была его студенткой и разделяла любовь своего наставника к науке. Они вместе ходили в экспедиции и работали над написанием научных трудов. После расторжения брака с первой супругой в 1926 году Вавилов официально женился на Барулиной. В 1928 у пары родился сын Юрий, ставший известным физиком-ядерщиком.

Другие имена

Стоит отметить, что русские ученые-биологи и их открытия не всегда оценивались по достоинству. Есть много исследователей, о которых знают лишь те, кто тоже связал свою жизнь с этой наукой. Например, стоит упоминать имя Николая Кольцова — русского биолога, который считается основоположником экспериментальной биологии. Он первым создал гипотезу о молекулярном строении хромосом и их матричной репродукции. Открытие было сделано в 1928 году. Таким образом, этот выдающийся ученый предвосхитил все базовые положения современной биологии и генетики.

Нельзя не отметить русского естествоиспытателя Климента Тимирязева. Родился он в 1843 году. Является открывателем закономерностей фотосинтеза. Открыл и обосновал процесс влияния света на образование органических веществ в слоях растения.

Четвериков Сергей является талантливым советским генетиком, которого по праву считают одним из основоположников популяционной и эволюционной генетики. Это один из первых исследователей, который нашёл взаимосвязь между закономерностями отбора особей в популяции и скоростью динамики в эволюционных процессах.

Александр Тихомиров является русским ученым, который открыл искусственный партеногенез. А ведь это явление считается важнейшим разделом учения об индивидуальном развитии живого существа. Внес большой вклад в развитие шелководства в нашей стране.

Вот мы и рассмотрели информацию кратко о русских ученых-биологах и их открытиях. Однако хотелось бы ещё упомянуть несколько имён, о которых знают очень мало людей.

Стоит упомянуть Ивана Гмелина — участника Великой Северной экспедиции и натуралиста. Ученый является академическим исследователем Сибири, этнографом и ботаником. Описал более 500 видов растений Сибири. Там же прошел более 34 000 км. Написал объемный труд о флоре края.

Николай Турчанинов — первый ученый, который описал фауну Забайкалья и Прибайкалья. Собрал огромный частный гербарий. Описал всего более 2000 видов растений со всего мира. Является наиболее значимым исследователем азиатской флоры.

Также стоит упомянуть имя Андрея Фаминцына, который является открывателем семиотической природы лишайников. Также открыл симбиоз водорослей и радиолярий. Глобально исследовал искусственное освещение для растений.

На этом и завершим рассмотрение биографий русских ученых-биологов и их открытий (кратко). Мы упомянули все самые значимые имена, без которых представить русскую биологию просто невозможно. Однако, несмотря на это, есть еще множество ученых, вклад в развитие этой науки которых просто неоценим. Русские ученые-биологи достойны внимания, ведь они буквально создали базовые принципы современной науки и фактически заложили первые основы.

Знать эти имена должен каждый человек хотя бы потому, что биология — это наука о самой жизни. Подводя итоги статьи, хочется еще раз выразить уважение русским ученым-биологам, благодаря которым мы имеем возможность изучать целостную комплексную науку. Помните, что этими именами можно и нужно гордиться. Конечно, важен вклад ученых со всего мира, но мы должны знать и уважать своих собственных героев.

Обучение и достижения

Николай Вавилов учился в коммерческом училище, позже поступил в Московский сельскохозяйственный институт, который окончил в 1911 году. После этого начал работу на кафедре частного земледелия. С 1917 года читал лекции в Саратовском университете, через 4 года уже работал в Петрограде. Благодаря своим исследованиям описал практически все растения Заволжья и Поволжья.

Ученый более 20 лет посвятил экспедиции, которую он проводил в Средиземноморье и Средней Азии. Надолго запомнил свое путешествие в Афганистан в 1924 году. Все собранные материалы помогли Вавилову определить не только происхождение, но также и распространение растений. Его вклад просто неоценим, ведь он сильно упростил дальнейшую работу селекционеров и ботаников. Кажется невероятным, но Николаю удалось собрать более 300 тысяч различных образцов.

В 1926 году получил премию за свою деятельность, посвящённую исследованию иммунитета, происхождению растений, открытию закона гомологических рядов. Николай Вавилов является обладателем огромного ряда наград и нескольких медалей.

Однако есть и темное пятно в его биографии. Против ученого было настроено очень много партийных идеологов из-за научной деятельности его ученика Т. Лысенко. Оппозиционная кампания была направлена против исследований ученого в сфере генетики. В 1940 году Вавилову пришлось закончить всю научную работу. Более того, он был обвинён во вредительстве, и его даже арестовали. Нелегкая судьба постигла этого великого ученого в его последние годы. Он умер в тюрьме от голода в чужом городе Саратове в 1943 году.

Революционное открытие

Центральным событием в биологии, произошедшим во второй половине 19 века, стала публикация книги Чарльза Дарвина «О происхождении видов». Этот вопрос ученый разрабатывал в течение двадцати одного года, и только после того как убедился в правильности полученных выводов, решился опубликовать свой труд. Книга имела колоссальный успех. Но в то же время она взбудоражила умы людей, так как полностью противоречила тем представлениям о жизни на Земле, которые излагались в Библии. Так, ученый биолог Дарвин утверждал о том, что эволюция видов продолжалась на нашей планете много миллионов лет. А по утверждениям Библии для создания мира хватило шести дней.

Еще одно открытие Чарльза Дарвина в области биологии заключалось в утверждении того, что все живые организмы ведут борьбу друг с другом за среду обитания и пищу. Ученый отметил, что даже внутри одного вида находятся отдельные особи, имеющие особые признаки. Эти отличительные свойства дают животным повышенные шансы для выживания. Далее особые признаки передаются потомству и постепенно становятся общими для всего вида. Более слабые и неприспособленные животные при этом вымирают. Подобный процесс Дарвин назвал естественным отбором.

Величайшая заслуга этого ученого состоит в том, что он решил самую главную проблему биологии, связанную с вопросом происхождения и развития органического мира. Сегодня вся история этой дисциплины условно делится на два периода. Первый из них был до Дарвина. Он характеризовался бессознательным стремлением к определению эволюционного принципа. Второй этап в развитии биологии начался после опубликования Дарвином своего величайшего труда. С этого момента ученые продолжили разработку эволюционного принципа уже осознанно.

История биологии

Основная статья: История биологии

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории. Обычно их традицию ведут от таких античных учёных, как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза, ибн-Сину, ибн-Зухра и ибн-аль-Нафиза. В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий. В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии. Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории. Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии, способствовало развитию естественной истории.

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт, исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии. В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов, а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции, в основе которой лежит естественный отбор. К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной.

В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика. Хотя увеличение количества дисциплин и чрезвычайная сложность предмета биологии породили и продолжают порождать среди биологов всё более узкую специализацию, биология продолжает оставаться единой наукой, и данные каждой из биологических дисциплин, в особенности геномики, применимы во всех остальных.

Семнадцатый век

Наиболее важным периодом данного столетия является становление естественной истории, ставшей основой:

— классификации растений и животных;- дальнейшего развития анатомии;- открытия второго круга кровообращения;- начала микроскопических исследований;- открытия микроорганизмов;- первого описания эритроцитов и сперматозоидов животных, а также клеток растений.

В этот же период английским врачом Уильямом Гарвеем во время проводимых опытов вскрытия животных и наблюдения за кровообращением был сделан целый ряд важных открытий. Исследователь достиг следующего:

— обнаружил наличие венозного клапана, не позволяющего крови течь в обратном направлении;- открыл, что кровообращение осуществляется кроме большого еще и по малому кругу;- показал наличие изоляции левого и правого желудочков.

В 17 веке начала формироваться и совершенно новая область исследований. Связана она была с появлением микроскопа.

Изобретатель этого прибора, ремесленник из Голландии Антони ван Левенгук, проводил самостоятельные наблюдения, а их результаты отсылал в Лондонское королевское общество. Левенгук описал и зарисовал большое количество микроскопических существ (бактерий, инфузорий и т. д.), а также сперматозоиды и красные кровяные тельца человека.

Изобретение окрашивания клеток

Первым человеком, который подкрасил образец для исследования под микроскопом, был Ян Сваммердам, голландский натуралист. Сваммердам больше известен за открытие эритроцитов, но он также сделал себе карьеру, разглядывая все под микроскопом. В 1680-е годы он писал о «цветных ликворах» расчлененных червей, которые «позволяют лучше обозначить внутренние части, ведь они одного цвета».

К сваммердамовому сожалению, этот текст не был опубликован еще по меньшей мере лет 50, а к моменту опубликования Ян был уже мертв. В то же время его земляк и натуралист Антони ван Левенгук независимо от Сваммердама пришел к такой же идее. В 1719 году Левенгук использовал шафран для окрашивания мышечных волокон для дальнейшей экспертизы и считается отцом этой методики. Поскольку оба мужчины пришли к этой идее независимо и все равно сделали себе репутацию пионеров микроскопии, им, наверное, все сложилось весьма удачно для них.

Александр Онуфриевич Ковалевский

Это еще один великий русский ученый, имя которого нельзя не упомянуть. Ковалевский был зоологом, работал в Императорской академии наук ординарным академиком.

Родился Ковалевский Александр Онуфриевич в 1840 году, 19 ноября. Он получил начальное образование дома, а затем продолжил обучение в корпусе инженеров путей сообщения. Александр Онуфриевич вышел оттуда в 1859 году и поступил в Петербургский университет (отделение естественных наук). В период с 1860 по 1862 год Ковалевский занимался у Бронна, Кариуса и Бунзена в Гейдельберге, а затем у Лейдига, Квенштета, Лушки и Моля в Тюбингене.

В 1862 году Ковалевский Александр Онуфриевич окончил обучение в Петербургском университете, после чего последовала защита магистерской и докторской диссертации. В 1868 году Ковалевский стал профессором зоологии. В это время он работал в Казанском университете.

К периоду с 1870 по 1873 год относится поездка в Алжир и на Красное море с научной целью. В 1890 году, после другого заграничного путешествия, он был избран членом Императорской академии наук, а также получил звание ординарного академика. В 1891 году он занял кафедру гистологии в своем родном Петербургском университете.

Большая часть работ этого ученого посвящена эмбриологии, в особенности беспозвоночных. Проведенные им в 1860-х годах исследования открыли зародышевые пласты у этих организмов. Исследования Ковалевского в последние годы были посвящены в основном определению фагоцитарных и выделительных органов у беспозвоночных.

Выводы, опередившие эпоху

В стенах монастыря Мендель кропотливо занимался скрещиванием видов гороха в течение целых восьми лет. Он получил ценные результаты о закономерностях наследования и отправил их в крупные города – Вену, Рим, Краков. Но никто не обратил внимания на его выводы – ученых того времени не интересовала странная смесь биологии и математики. Они считали, что ученые-биологи должны исследовать только ту область, в которой они компетентны, не выходя за рамки своей сферы познания. Но выводы ученого намного опередили его век. Мендель тогда не знал, что генетическая информация расположена в ядрах клеток. Не имел он и понятия о том, что такое «ген». Но пробелы в знаниях не помешали Менделю дать блестящее объяснение законам наследственности. Умер Грегор Мендель в 1884 году. В его некрологе даже не было упоминания о том, что он был первооткрывателем закона наследственности.