Алыстан ген берүү: окумуштуу Александр Гурвичтин изилдөөсү

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

1906-жылдын жаз айынын аяк ченинде жашы отуздардын орто ченинде эле белгилуу окумуштуу Александр Гаврилович Гурвич армиядан демобилизацияланган. Япония менен болгон согушта Черниговдо жайгашкан тылда полкто врач болуп кызмат өтөгөн. (Так ошол жерде Гурвич, өз сөзү менен айтканда, "зор бекерчиликтен качып", кийинки үч жылда үч тилде басылып чыккан "Атлас жана омурткалуу жаныбарлардын эмбриологиясы боюнча очерк" жазып, иллюстрациялаган).

Азыр ал жаш аялы жана кичинекей кызы менен жай бою Улуу Ростовго - аялынын ата-энесине кетип жатат. Анын жумушу жок, Орусияда калабы же кайра чет өлкөгө кетеби азырынча билбейт.

Мюнхен университетинин медицина факультетинин артында, диссертация коргоо, Страсбург жана Берн университети. Жаш орус окумуштуусу буга чейин көптөгөн европалык биологдор менен тааныш, анын эксперименттери Ханс Дриеш жана Вильгельм Ру тарабынан жогору бааланган. Ал эми азыр - үч ай илимий иштен толук обочолонуу жана кесиптештери менен байланыш.

Быйыл жайында А. Г. Гурвич өзү мындайча формулировкалаган суроого ой жүгүртөт: «Мен өзүмдү биологмун деп атаганым эмнени билдирет жана чындыгында эмнени билгим келет?» Анан сперматогенездин кылдат изилденген жана иллюстрацияланган процессин карап чыгып, жандыктардын көрүнүшүнүн маңызы синхрондуу түрдө болгон айрым окуялардын ортосундагы байланыштардан турат деген жыйынтыкка келет. Бул анын биологиядагы «көз карашын» аныктаган.

А. Г.нын басма мурасы. Гурвич – 150дөн ашык илимий эмгектери. Алардын көбү немис, француз жана англис тилдеринде басылып чыккан, алар Александр Гавриловичке таандык болгон. Анын эмгектери эмбриология, цитология, гистология, гистофизиология, жалпы биология илиминде жаркын из калтырган. Бирок, балким, «анын чыгармачылык ишмердигинин негизги багыты биология философиясы болгон» деп айтсак туура болмок («Александр Гаврилович Гурвич. (1874-1954)» китебинен. Москва: Наука, 1970).

А. Г. Гурвич 1912-жылы биологияга «талаа» түшүнүгүн биринчилерден болуп киргизген. Биологиялык талаа концепциясын иштеп чыгуу анын ишинин негизги темасы болгон жана бир он жылдан ашык убакытка созулган. Бул убакыттын ичинде Гурвичтин биологиялык талаанын табияты жөнүндөгү көз караштары терең өзгөрүүгө дуушар болгон, бирок алар талааны биологиялык процесстердин багытын жана иреттүүлүгүн аныктоочу бирдиктүү фактор катары дайыма айтып келишкен.

Бул концепцияны кийинки жарым кылымда кандай кейиштүү тагдыр күтүп турганын айтып кереги жок. Көптөгөн спекуляциялар болгон, анын авторлору "биоталаа" деп аталган жердин физикалык табиятын түшүнүшкөн деп ырасташкан, кимдир бирөө дароо адамдарды дарылоого киришкен. Айрымдары А. Г. Гурвич, анын ишинин маанисин терецирээк терецдетуу аракети менен такыр эле убараланбастан. Көпчүлүк Гурвич жөнүндө билишкен эмес жана бактыга жараша, ага шилтеме жасаган эмес, анткени «биоталаада» деген терминдин өзүнө да, анын аракетинин ар кандай түшүндүрмөлөрүнө да А. Г. Гурвичтин буга эч кандай тиешеси жок. Ошого карабастан, бүгүнкү күндө "биологиялык талаа" деген сөздөр билимдүү маектештер арасында жашыруун скептицизмди жаратууда. Бул макаланын максаттарынын бири - окурмандарга илимде биологиялык талаа идеясынын чыныгы окуясын айтып берүү.

Клеткаларды эмне кыймылдатат

А. Г. Гурвич 20-кылымдын башындагы теориялык биологиянын абалы менен канааттанган эмес. Аны формалдуу генетиканын мүмкүнчүлүктөрү кызыктырган жок, анткени ал «тукум куучулуктун берилиши» проблемасы денедеги белгилердин «ишке ашырылышы» проблемасынан түп-тамырынан бери айырмаланарын билген.

Балким, биологиянын бүгүнкү күнгө чейинки эң маанилүү милдети – бул «балалык» суроого жооп издөө: жандуу жандыктар бүт ар түрдүүлүгү менен кантип бир клетканын микроскопиялык шарынан пайда болот? Бөлүнгөн клеткалар эмне үчүн формасыз бүдөмүк колонияларды эмес, органдар менен ткандардын татаал жана кемчиликсиз түзүлүштөрүн пайда кылышат? Ошол мезгилдеги өнүгүү механикасында В. Ру тарабынан сунушталган себеп-аналитикалык ыкма кабыл алынган: түйүлдүктүн өнүгүшү катуу себеп-натыйжа байланыштарынын көптүгү менен аныкталат. Бирок бул ыкма Г. Дриештин эксперименттеринин натыйжалары менен макул болгон жок, ал эксперименталдык түрдө кескин четтөөлөр ийгиликтүү өнүгүүгө тоскоол болбошу мүмкүн экенин далилдеди. Ошол эле учурда дененин айрым бөлүктөрү нормалдуу болгон структуралардан таптакыр түзүлбөйт - бирок алар түзүлөт! Ушундай эле жол менен Гурвичтин өз эксперименттеринде амфибия жумурткаларын интенсивдүү центрифугалоо менен алардын көзгө көрүнгөн түзүлүшүн бузуп, андан аркы өнүгүү бирдей жол менен жүрүп, башкача айтканда, бүтүн жумурткалардагыдай эле аяктаган.

Райс. 1 Фигуралар А. Г. Гурвич 1914 - акула эмбрионунун нерв түтүкчөсүндөгү клетка катмарларынын схемалык сүрөттөрү. 1 - баштапкы калыптандыруу конфигурациясы (A), кийинки конфигурация (B) (калың сызык - байкалган форма, сызыкча - болжолдонгон), 2 - баштапкы (C) жана байкалган конфигурация (D), 3 - баштапкы (E), болжолдонгон (F) … Перпендикуляр сызыктар клеткалардын узун окторун көрсөтөт - "эгер сиз өнүгүүнүн берилген моментинде клетканын огуна перпендикуляр ийри сызык курсаңыз, анда ал бул аймактын өнүгүүсүнүн кийинки баскычынын контуру менен дал келерин көрө аласыз".

А. Г. Гурвич өнүгүп келе жаткан эмбриондун же айрым органдардын симметриялуу бөлүктөрүндөгү митоздорго (клеткалардын бөлүнүшүнө) статистикалык изилдөө жүргүзүп, «нормалаштыруучу фактор» түшүнүгүн негиздеген, андан кийин талаа түшүнүгү пайда болгон. Гурвич бир эле фактор митоздордун түйүлдүктүн бөлүктөрүндө бөлүштүрүлүшүнүн жалпы сүрөтүн көзөмөлдөй турганын, алардын ар биринин так убактысын жана ордун так аныктабай турганын аныктаган. Албетте, талаа теориясынын негизи белгилүү Дризш формуласында камтылган "элементтин келечектеги тагдыры анын бүтүндөй абалы менен аныкталат". Бул идеяны нормалдаштыруу принциби менен айкалыштыруу Гурвичти тирүү жандагы тартипти элементтердин бир бүтүнгө «баш ийүүсү» катары – алардын «өз ара аракеттенүүсүнө» карама-каршы түшүнүүгө алып барат. «Тукум куучулук реализация процесси катары» (1912) деген эмгегинде биринчи жолу эмбриондук талаа – морф түшүнүгүн иштеп чыгат. Чынында, бул туюк айлананы бузуу сунушу болгон: адегенде бир тектүү элементтердин арасында гетерогендүүлүктүн пайда болушун бүтүндүн мейкиндик координатасында элементтин абалынын функциясы катары түшүндүрүү.

Андан кийин Гурвич морфогенез процессинде клеткалардын кыймылын сүрөттөгөн мыйзамдын формуласын издей баштаган. Ал акулалардын эмбриондорунда мээнин өнүгүшүндө «нейрондук эпителийдин ички катмарынын клеткаларынын узун октору кандайдыр бир убакытта формациянын бетине перпендикуляр эмес, белгилүү бир (15- 20 ') бурч. Бурчтардын ориентациясы табигый нерсе: эгерде сиз өнүгүүнүн берилген моментинде клетканын окторуна перпендикуляр ийри сызык түзсөңүз, анда ал бул аймактын өнүгүүсүнүн кийинки баскычынын контуруна дал келерин көрө аласыз”(1-сүрөт)). Каалаган форманы куруу үчүн клеткалар каякка жөлөнүүнү, кайда сунуу керектигин «билип» тургандай көрүндү.

Бул байкоолорду түшүндүрүү үчүн А. Г. Гурвич рудименттин акыркы бетинин контуру менен дал келген жана клеткалардын кыймылын жетектөөчү «күч бети» түшүнүгүн киргизген. Бирок Гурвичтин өзү бул гипотезанын жеткилеңсиздигин билген. Математикалык форманын татаалдыгынан тышкары, аны концепциянын «телеологиясы» канааттандырган жок (ал клеткалардын кыймылын жок, келечектеги формага баш ийдиргендей болгон). Кийинки эмгекте «Эмбриондук талаалардын концепциясы жөнүндө» (1922) «рудименттин акыркы конфигурациясы тартылуучу күчтүн бети катары эмес, чекиттик булактардан чыккан талаанын эквипотенциалдык бети катары каралат». Ушул эле эмгекте биринчи жолу «морфогенетикалык талаа» түшүнүгү киргизилген.

Суроо Гурвич тарабынан ушунчалык кеңири жана толук коюлгандыктан, келечекте пайда боло турган морфогенездин ар кандай теориясы, маңызы боюнча, талаа теориясынын дагы бир түрү болуп калат.

Л. В. Белоусов, 1970-ж

Биогендик ультрафиолет

«Митогенез проблемасынын пайдубалы жана тамыры кариокинездин керемет кубулушуна болгон кызыгуумдан улам түптөлгөн (өткөн кылымдын орто ченинде митоз ушинтип аталып калган. – Ред. Эскертүү), – деп жазган А. Г. Гурвич 1941-жылы автобиографиялык жазууларында.«Митогенез» – Гурвичтин лабораториясында жаралып, көп өтпөй жалпы колдонууга кирген жумушчу термин «митогенетикалык нурлануу» түшүнүгүнө барабар – клетканын бөлүнүү процессин стимулдоочу жаныбар жана өсүмдүк ткандарынын өтө алсыз ультра кызгылт көк нурлануусу (митоз).

А. Г. Гурвич тирүү объекттеги митоздорду обочолонгон окуялар катары эмес, жыйындысы, макулдашылган нерсе катары кароо керек деген тыянакка келген - бул жумуртканын бөлүнүшүнүн биринчи фазаларынын катуу уюшулган митоздорубу же ткандардагы кокустуктай көрүнгөн митоздарбы? бойго жеткен жаныбар же өсүмдүк. Гурвич организмдин бүтүндүгүн таануу гана молекулярдык жана клеткалык деңгээлдеги процесстерди митоздордун таралышынын топографиялык өзгөчөлүктөрү менен айкалыштырууга мүмкүндүк берет деп эсептеген.

1920-жылдардын башынан бери А. Г. Гурвич митозду стимулдаштыруучу тышкы таасирлердин ар кандай мүмкүнчүлүктөрүн карап чыккан. Анын көрүү тармагында ошол мезгилде немис ботаниги Г. Хаберландт тарабынан иштелип чыккан өсүмдүк гормондорунун концепциясы болгон. (Ал өсүмдүк тканына майдаланган клеткалардын шламын коюп, кыртыш клеткалары кантип активдүү бөлүнө баштаганын байкады.) Бирок эмне үчүн химиялык сигнал бардык клеткаларга бирдей таасир этпейт, эмне үчүн, мисалы, майда клеткалар көбүрөөк бөлүнөт, түшүнүксүз болчу. көбүнчө чоңдорго караганда. Гурвич бардык нерсе клетканын бетинин түзүлүшүндө деп болжолдогон: балким, жаш клеткаларда беттик элементтер сигналдарды кабыл алуу үчүн жагымдуу өзгөчө уюштурулган жана клетка чоңоюп, бул уюм бузулган. (Албетте, ал убакта гормондук рецепторлор деген түшүнүк жок болчу.)

Бирок, эгерде бул божомол туура болсо жана кээ бир элементтердин мейкиндикте бөлүштүрүлүшү сигналды кабыл алуу үчүн маанилүү болсо, болжолдоо сигнал химиялык эмес, физикалык мүнөздө болушу мүмкүн экенин көрсөтөт: мисалы, клетканын кээ бир структураларына таасир этүүчү радиация. бети резонанстуу. Бул ойлор акыр аягында кеңири белгилүү болгон экспериментте тастыкталды.

Райс. 2 Пияз тамырынын учунда митоздун индукциясы («Das Problem der Zellteilung physiologisch betrachtet» эмгегинен тартылган чийме, Берлин, 1926). Тексттеги түшүндүрмөлөр

1923-жылы Крым университетинде жасалган бул эксперименттин сүрөттөлүшү мына ушунда. «Лампага туташтырылган эмитенттүү тамыр (индуктор) горизонталдык жактан бекемделип, анын учу меристемалык зонага (б.а. клетканын көбөйүү зонасына, мында да тамыр учуна жакын жайгашкан. - Ред. Эскертүү) экинчи окшош тамырдын (детектордун) вертикалдуу бекитилген. тамырлардын ортосундагы аралык 2-3 мм болгон (сүрөт. 2). Экспозициянын аягында кабылдоочу тамыр так белгиленип, бекитилип, ортоңку тегиздикке параллелдүү узунунан кеткен бир катар кесилиштерге кесилген. Бөлүктөр микроскоп астында каралып, нурлануучу жана контролдук тарапта митоздордун саны саналган.

Ошол убакта тамырдын учунун эки жарымында митоздордун санынын (көбүнчө 1000-2000) ортосундагы келишпестик нормалдуу түрдө 3-5%тен ашпаганы белгилүү болгон. Ошентип, кабылдоочу тамырдын борбордук зонасында «митоздордун санында олуттуу, системалуу, кескин чектелген басымдуулук» - жана ушуну изилдөөчүлөр бөлүктөрдөн көрүшкөн - тышкы фактордун таасирин талашсыз далилдеп турат. Индуктордук тамырдын учунан чыккан бир нерсе детектордук тамырдын клеткаларын активдүү бөлүнүүгө мажбур кылган (3-сүрөт).

Андан аркы изилдөөлөр радиация жөнүндө эмес, учуучу химиялык заттар жөнүндө экенин ачык көрсөттү. Сокку тар параллелдүү нур түрүндө тараган - индукциялоочу тамыр бир аз капталга ооп кеткенде, эффект жоголуп кеткен. Тамырдын ортосуна айнек табак койгондо да жок болуп кеткен. Бирок табак кварцтан жасалган болсо, эффект сакталып кала берет! Бул радиациянын ультра кызгылт көк экенин көрсөтүп турат. Кийинчерээк анын спектрдик чек аралары так белгиленген - 190-330 нм, ал эми орточо интенсивдүүлүгү 1 чарчы сантиметрге 300-1000 фотон/с деңгээлинде бааланган. Башкача айтканда, Гурвич ачкан митогенетикалык нурлануу өтө төмөн интенсивдүүлүктүн орто жана жакын ультрафиолет болгон. (Заманбап маалыматтарга ылайык, интенсивдүүлүк андан да төмөн - бул чарчы сантиметрге ондогон фотон / с тартибинде.)

Райс. 3 Төрт эксперименттин эффекттеринин графикалык чагылдырылышы. Оң багыт (абсцисса огунун үстүндө) нурлануучу тарапта митоздун басымдуулугун билдирет

Табигый суроо: Күн спектринин ультрафиолет жөнүндө эмне айтууга болот, ал клетканын бөлүнүшүнө таасир этеби? Эксперименттерде мындай эффект алынып салынган: китебинде А. Г. Гурвич жана Л. Гурвичтин «Митогенетикалык нурлануусу» (М., Медгиз, 1945), методикалык сунуштар бөлүмүндө эксперимент учурунда терезелер жабык болушу, лабораторияларда ачык от жана электр учкундарынын булактары болбошу керектиги так көрсөтүлгөн. Мындан тышкары, эксперименттер сөзсүз түрдө контролдоо менен коштолгон. Бирок, бул күн UV интенсивдүүлүгү бир кыйла жогору экенин белгилей кетүү керек, ошондуктан, жаратылыштагы тирүү объектилерге анын таасири, кыязы, такыр башкача болушу керек.

Бул теманын үстүндө иштөө А. Г. өткөндөн кийин дагы күчөгөн. Гурвич 1925-жылы Москва университетинде - медицина факультетинин гистология жана эмбриология кафедрасынын башчысы болуп бир добуштан шайланган. Митогенетикалык нурлануу ачыткы жана бактерия клеткаларында, деңиз кирпилеринин жана амфибиялардын жумурткаларында, ткань культураларында, залалдуу шишиктердин клеткаларында, нерв (анын ичинде обочолонгон аксондор) жана булчуң системаларында, дени сак организмдердин канында табылган. Тизмеден көрүнүп тургандай, бөлүнбөгөн ткандар да бөлүнүп чыгат - бул чындыкты эстеп көрөлү.

XX кылымдын 30-жылдарында бактерия культураларынын узакка созулган митогенетикалык нурлануусунун таасири астында жабылган кварц идиштерде сакталган деңиз кирпилеринин личинкаларынын өнүгүү бузулууларын Пастер институтунда Дж. жана М. Магроу изилдешкен. (Бүгүнкү күндө балык жана амфибия эмбриондору менен ушуга окшош изилдөөлөр А. Б. Бурлаков атындагы Москва мамлекеттик университетинин биофацияларында жүргүзүлүүдө.)

Ошол эле жылдары изилдөөчүлөр өздөрүнө койгон дагы бир маанилүү суроо: нурлануунун аракети тирүү кыртыштарга канчалык тарайт? Пияздын тамыры менен жасалган экспериментте жергиликтүү эффект байкалганы окурмандын эсинде. Андан башка дагы алыскы аракет барбы? Муну аныктоо үчүн моделдик эксперименттер жүргүзүлдү: глюкозанын, пептондун, нуклеин кислоталарынын жана башка биомолекулалардын эритмелери менен толтурулган узун түтүктөрдү жергиликтүү нурлантуу менен, нурлануу түтүк аркылуу тарады. Экинчилик нурлануу деп аталган нерсенин таралуу ылдамдыгы болжол менен 30 м/сек болду, бул процесстин радиациялык-химиялык мүнөзү жөнүндөгү божомолду ырастады. (Заманбап тил менен айтканда, биомолекулалар, УК фотондорун сиңирип, флуорессацияланып, узунураак толкун узундуктагы фотонду чыгарышкан. Фотондор болсо, өз кезегинде, кийинки химиялык трансформацияларды пайда кылган.) Чынында эле, кээ бир эксперименттерде нурлануунун таралышы бүт узундукта байкалган. биологиялык объект (мисалы, ошол эле жаанын узун тамырларында).

Гурвич жана анын кесиптештери ошондой эле физикалык булактын өтө алсызданган ультра кызгылт көк нурлануусу биологиялык индуктор сыяктуу эле пияздын тамырындагы клетканын бөлүнүшүнө көмөктөшөөрүн көрсөтүштү.

Биологиялык талаанын негизги касиетин биздин формулировкалоо өзүнүн мазмуну боюнча физикада белгилүү болгон талаалар менен эч кандай окшоштуктарды билдирбейт (бирок, албетте, аларга карама-каршы келбейт).

А. Г. Гурвич. Аналитикалык биологиянын жана клетка талаасынын теориясынын принциптери

Фотондор өткөрүшөт

Ультрафиолет нурлануусу тирүү клеткада кайдан келет? А. Г. Гурвич жана анын кесиптештери ездерунун экспериментте-ринде энзимдик жана женекей органикалык то-луксыздануу реакцияларынын спектрлерин жазышкан. Бир нече убакыт бою митогенетикалык нурлануунун булактары жөнүндө маселе ачык бойдон калды. Бирок 1933-жылы фотохимик В. Франкенбургердин гипотезасы жарыялангандан кийин клетка ичиндеги фотондордун келип чыгышы боюнча абал айкын болгон. Франкенбургер жогорку энергиялуу ультра кызгылт көк кванттардын пайда болушунун булагы химиялык жана биохимиялык процесстер учурунда пайда болгон эркин радикалдардын сейрек кездешүүчү рекомбинация актысы деп эсептеген жана алардын сейрек кездешүүчүлүгүнөн реакциялардын жалпы энергетикалык балансына таасир этпейт.

Радикалдардын рекомбинациясында бөлүнүп чыккан энергия субстраттын молекулалары тарабынан сиңет жана бул молекулаларга мүнөздүү спектр менен бөлүнүп чыгат. Бул схеманы Н. Н. Семёнов (келечектеги Нобель сыйлыгынын лауреаты) жана ушул формада митогенез боюнча кийинки бардык макалаларга жана монографияларга киргизилген. Тирүү системалардын хемилюминесценциясынын заманбап изилдөөсү бүгүнкү күндө жалпы кабыл алынган бул көз караштардын тууралыгын ырастады. Бул жерде бир эле мисал: флуоресценттүү протеин изилдөөлөрү.

Албетте, протеинде ар кандай химиялык байланыштар, анын ичинде пептиддик байланыштар – орто ультра кызгылт көктө (эң интенсивдүү – 190-220 нм) сиңет. Бирок флуоресценттик изилдөөлөр үчүн ароматтык аминокислоталар, айрыкча триптофан актуалдуу. Абсорбциянын максимуму 280 нмде, фенилаланин 254 нмде, тирозин 274 нмде болот. Ультрафиолет кванттарын сиңирип алуу менен, бул аминокислоталар аларды экинчилик нурлануу түрүндө чыгарышат - табигый түрдө, узунураак толкун узундугу менен, протеиндин берилген абалына мүнөздүү спектр менен. Анын үстүнө белоктун курамында жок дегенде бир триптофан калдыгы бар болсо, анда ал гана флуоресценттенет – тирозин жана фенилаланин калдыктары сиңирүүчү энергия ага кайра бөлүштүрүлөт. Триптофан калдыгынын флуоресценция спектри курчап турган чөйрөгө катуу көз каранды - калдык, айталы, глобулдун бетине жакынбы же ичиндеби, ж.б., жана бул спектр 310-340 нм тилкесинде өзгөрөт.

А. Г. Гурвич жана анын кесиптештери пептиддердин синтези боюнча моделдик эксперименттерде фотондор катышкан чынжыр процесстери үзүлүүгө (фотодиссоциацияга) же синтезге (фотосинтезге) алып келерин көрсөтүштү. Фотодиссоциациялануу реакциялары нурлануу менен коштолот, ал эми фотосинтез процесстери нурланбайт.

Эми эмне үчүн бардык клеткалар чыгарары айкын болду, бирок митоз учурунда - өзгөчө күчтүү. Митоз процесси энергияны көп талап кылат. Мындан тышкары, өсүп жаткан клеткада энергиянын топтолушу жана чыгымдалышы ассимиляция процесстери менен катар жүрсө, митоз учурунда интерфазада клеткада сакталган энергия гана керектелет. Татаал клетка ичиндеги структуралардын (мисалы, ядронун кабыгынын) ыдырашы жана энергияны керектөөчү реверсивдүү жаңыларынын – мисалы, хроматиндик суперкоюлдардын түзүлүшү байкалат.

А. Г. Гурвич жана анын кесиптештери фотондук эсептегичтердин жардамы менен митогенетикалык нурланууну каттоо боюнча да иштерди жүргүзүшкөн. Ленинград ИЭМ-деги Гурвич лабораториясынан тышкары, бул изилдөөлөр дагы Ленинградда, А. Ф. Иоффе, башчылык кылган Г. Франк, физиктер менен бирге Ю. Б. Харитон жана С. Ф. Родионов.

Батышта Б. Раевский, Р. Одубер сыяктуу көрүнүктүү адистер фотокөбөйтүүчү түтүктөр аркылуу митогенетикалык нурланууну каттоо менен алектенишкен. Белгилүү физик В. Герлахтын (сандык спектрдик анализдин негиздөөчүсү) шакирти Г. Бартты да эске сала кетели. Барт эки жыл бою А. Г.нын лабораториясында иштеген. Гурвич жана Германияда изилдөөсүн уланткан. Ал биологиялык жана химиялык булактар менен иштөөдө ишенимдүү оң натыйжаларга ээ болгон жана андан тышкары, өтө алсыз нурланууну аныктоо методологиясына маанилүү салым кошкон. Барт алдын ала сезгичтикти калибрлөө жана фотокөбөйтүүчүлөрдү тандоону жүргүзгөн. Бүгүнкү күндө бул процедура алсыз жарык агымдарын өлчөгөн ар бир адам үчүн милдеттүү жана күнүмдүк болуп саналат. Бирок, дал ушул жана кээ бир башка зарыл талаптардын этибарга алынбагандыгы согушка чейинки бир катар изилдөөчүлөргө ынанымдуу натыйжаларды алууга мүмкүндүк берген жок.

Бүгүнкү күндө биологиялык булактардан өтө алсыз нурланууну каттоо боюнча таасирдүү маалыматтар Ф. Попптун жетекчилиги астында Эл аралык биофизика институтунда (Германия) алынды. Анткен менен анын айрым оппоненттери бул чыгармалардан күмөн санашат. Алар биофотондор метаболизмдин кошумча продуктулары, биологиялык мааниси жок жарык ызы-чуунун бир түрү деп эсептешет. Геттинген университетинин физик Райнер Ульбрих: «Жарыктын чыгышы – көптөгөн химиялык реакциялар менен коштолгон толугу менен табигый жана өзүнөн өзү айкын кубулуш» деп баса белгилейт. Биолог Гюнтер Рот абалды төмөнкүчө баалайт: “Биофотондор бар экендиги талашсыз – бүгүнкү күндө муну заманбап физиканын карамагында турган өтө сезгич приборлор бир тараптуу ырастап жатат. Попптун интерпретациясына келсек (биз хромосомалар когеренттүү фотондорду чыгарат имиш деп айтып жатабыз. – Редактордун эскертүүсү) бул сонун гипотеза, бирок сунушталып жаткан эксперименталдык тастыктоо анын негиздүүлүгүн таануу үчүн дагы эле толук жетишсиз. Экинчи жагынан, бул учурда далилдерди алуу абдан кыйын экенин эске алуу керек, анткени, биринчиден, бул фотондук нурлануунун интенсивдүүлүгү өтө төмөн, экинчиден, физикада колдонулган лазер нурун аныктоонун классикалык ыкмалары. бул жерде колдонуу кыйын."

Сиздердин өлкөдөн басылып чыккан биологиялык эмгектердин ичинен илимий дүйнөнүн көңүлүн сиздин эмгегиңизден башка эч нерсе тарта албайт.

Альбрехт Бетенин 1930-08-01-жылдагы А. Г.га жазган катынан. Гурвич

Башкарылган тең салмактуулуктун бузулушу

Протоплазмадагы жөнгө салуучу кубулуштар А. Г. Гурвич амфибиялардын жана эхинодермдердин уруктанган жумурткаларын центрифугалоо боюнча алгачкы эксперименттеринен кийин спекуляция жасай баштаган. Дээрлик 30 жыл өткөндөн кийин, митогенетикалык эксперименттердин натыйжаларын түшүнүп жатканда, бул тема жаңы дем алды. Гурвич функционалдык абалына карабастан тышкы таасирлерге реакция кылган материалдык субстраттын (биомолекулалардын жыйындысы) структуралык анализинин мааниси жок экенине ишенет. А. Г. Гурвич протоплазманын физиологиялык теориясын түзөт. Анын маңызы тирүү системалардын энергияны сактоо үчүн өзгөчө молекулярдык аппаратка ээ экендигинде, ал негизи тең салмактуу эмес. Жалпыланган формада бул энергиянын агымы организмге өсүү же иштөө үчүн гана эмес, биринчи кезекте биз тирүү деп атаган абалды сактап калуу үчүн керек деген ойдун бекитилиши.

Изилдөөчүлөр митогенетикалык нурлануунун жарылуусу сөзсүз түрдө энергиянын агымы чектелүү болгондо байкалаарына көңүл бурушкан, бул тирүү системанын метаболизминин белгилүү деңгээлин сактаган. («Энергиянын агымын чектөө» деп ферменттик системалардын активдүүлүгүнүн төмөндөшүн, трансмембраналык транспорттун ар кандай процесстеринин басылышын, жогорку энергиялуу кошулмалардын синтезинин жана керектөө деңгээлинин төмөндөшүн – башкача айтканда, ар кандай процесстерди түшүнүү керек. клетканы энергия менен камсыз кылуу - мисалы, объектти кайра муздатуу менен же жеңил наркоз менен.) Гурвич энергия потенциалы жогорулаган, табиятында тең салмактуу эмес жана жалпы функция менен бириккен өтө туруктуу молекулярдык түзүлүштөр түшүнүгүн түзгөн. Ал аларды тең салмактуу эмес молекулярдык топ жылдыздар (НМК) деп атаган.

А. Г. Гурвич радиациянын жарылышын УМКнын ыдырашы, протоплазманын түзүлүшүнүн бузулушу деп эсептеген. Бул жерде анын белок комплекстеринин жалпы энергетикалык деңгээлдери боюнча энергиянын миграциясы жөнүндөгү А. Сент-Дьердьинин идеялары менен жалпылыгы көп. «Биофотоник» нурлануунун табиятын негиздөө боюнча ушул сыяктуу идеяларды бүгүнкү күндө Ф. Попп айткан – ал миграциялык дүүлүктүрүүчү аймактарды «поляритондор» деп атайт. Физика көз карашынан алганда, бул жерде адаттан тыш эч нерсе жок. (Учурда белгилүү болгон клетка ичиндеги структуралардын кайсынысы Гурвичтин теориясындагы NMC ролуна ылайыктуу болушу мүмкүн - биз бул интеллектуалдык көнүгүүлөрдү окурмандын өзүнө калтырабыз.)

Ошондой эле радиация субстрат центрифугалоодон же начар чыңалуудан механикалык таасир эткенде да пайда болоору эксперименталдык түрдө далилденген. Бул УМК да механикалык таасирден да, энергиянын агымынын чектөөсүнөн да бузулган мейкиндик тартибине ээ деп айтууга мүмкүндүк берди.

Бир караганда, бар болушу энергиянын агымынан көз каранды болгон NMC Нобель сыйлыгынын лауреаты И. Р. Пригожин. Бирок, мындай структураларды (мисалы, Белоусов – Жаботинский реакциясы) изилдеген ар бир адам, алардын жалпы мүнөзү сакталып калганы менен, тажрыйбадан тажрыйбага абсолюттук түрдө так кайталанбасын жакшы билет. Мындан тышкары, алар химиялык реакциянын жана тышкы шарттардын параметрлеринин кичине өзгөрүшүнө өтө сезгич болушат. Мунун баары тирүү объектилер да тең салмактуу эмес түзүлүштөр болгондуктан, алар энергиянын агымынын эсебинен гана өз уюмунун уникалдуу динамикалык туруктуулугун сактай албастыгын билдирет. Системанын бирдиктүү иреттөө фактору да талап кылынат. Бул фактор А. Г. Гурвич аны биологиялык талаа деп атаган.

Кыскача кыскача айтканда, биологиялык (клеткалык) талаа теориясынын акыркы версиясы ушундай көрүнөт. Талаада күч эмес, вектор мүнөзү бар. (Эсиңизде болсун: күч талаасы – бул мейкиндиктин аймагы, анын ар бир чекитинде ага орнотулган сыноо объектисине белгилүү бир күч аракет кылат; мисалы, электромагниттик талаа. Вектордук талаа – бул мейкиндиктин аймагы, анын ар бир чекитинде анын белгилүү бир вектор берилет, мисалы, кыймылдуу суюктуктагы бөлүкчөлөрдүн ылдамдык векторлору.) Вектордук талаанын таасирине дүүлүккөн абалда жана ошентип ашыкча энергияга ээ болгон молекулалар түшөт. Алар жаңы ориентацияга ээ болушат, талаада анын энергиясы (б.а. электромагниттик талаадагы заряддалган бөлүкчөдөгүдөй эмес) менен эмес, өзүнүн потенциалдык энергиясын коротуу менен деформацияланышат же кыймылдашат. Бул энергиянын олуттуу бөлүгү кинетикалык энергияга айланат; ашыкча энергия сарпталганда жана молекула козголбогон абалга келгенде, ага талаанын таасири токтойт. Натыйжада уюлдук талаада мейкиндик-убакыт тартиби түзүлөт - энергия потенциалынын жогорулашы менен мүнөздөлгөн ЖМБ түзүлөт.

Жөнөкөйлөштүрүлгөн түрдө, төмөнкү салыштыруу муну тактай алат. Эгерде клеткада кыймылдаган молекулалар унаалар болсо, ал эми алардын ашыкча энергиясы бензин болсо, анда биологиялык талаа унаалар жүргөн жердин рельефин түзөт. «Рельефке» баш ийип, энергетикалык мүнөздөмөлөрү окшош молекулалар НМКны түзөт. Алар, жогоруда айтылгандай, энергетикалык жактан гана эмес, жалпы функция боюнча да биригип, биринчиден, энергиянын агып келишинен (автомобильдер бензинсиз жүрө албайт), экинчиден, биологиялык талаанын тартиптүү аракетинен улам бар. (жолсуз жерде машине өтпөйт). Жеке молекулалар УМКга тынымсыз кирип, чыгып турат, бирок бүт УМК аны азыктандырган энергия агымынын мааниси өзгөрмөйүнчө туруктуу бойдон калат. Анын маанисинин төмөндөшү менен НМК ыдырап, андагы сакталган энергия бөлүнүп чыгат.

Эми, тирүү кыртыштын белгилүү бир чөйрөсүндө энергиянын агымы азайганын элестетиңиз: NMC чириши күчтүүрөөк болуп калды, демек, митозду башкарган нурлануунун интенсивдүүлүгү жогорулады. Албетте, митогенетикалык нурлануу талаа менен тыгыз байланышта - ал анын бир бөлүгү болбосо да! Эсибизде болгондой, ажыроо (диссимиляция) учурунда ашыкча энергия бөлүнүп чыгат, ал ЖМБда мобилизацияланбайт жана синтез процесстерине катышпайт; так, анткени көпчүлүк клеткаларда ассимиляция жана диссимиляция процесстери бир убакта жүрөт, бирок ар кандай пропорцияларда клеткалар мүнөздүү митогенетикалык режимге ээ. Энергия агымдары да ушундай: талаа алардын интенсивдүүлүгүнө түздөн-түз таасир этпейт, бирок мейкиндик "рельефти" түзүп, алардын багытын жана бөлүштүрүлүшүн эффективдүү жөнгө сала алат.

А. Г. Гурвич согуштун оор жылдарында талаа теориясынын акыркы вариантынын үстүндө иштеген. «Биологиялык талаа теориясы» 1944-жылы (Москва: Советтик илим) жана француз тилинде кийинки басылышында - 1947-жылы жарык көргөн. Клеткалык биологиялык талаалар теориясы мурунку концепциянын жактоочуларынын арасында да сын жана түшүнбөстүктөрдү жаратты. Алардын негизги жемелеши Гурвичтин бүткүл идеядан баш тартып, айрым элементтердин (башкача айтканда, жеке клеткалардын талаалары) өз ара аракеттенүү принцибине кайтып келгени, ал өзү четке каккан. «Бүтүндөй» концепция «Клетка талаасынын теориясынын жарыгында» деген макаласында («Митогенез жана биологиялык талаалар теориясы боюнча эмгектер» жыйнагы. Гурвич мындай эмес экендигин керсетет. Жеке уячалар тарабынан түзүлгөн талаалар алардын чегинен чыгып кеткендиктен, талаа векторлору геометриялык кошуунун эрежелери боюнча мейкиндиктин каалаган чекитинде жалпылангандыктан, жаңы концепция «актуалдуу» талаа түшүнүгүн негиздейт. Бул, чындыгында, бир органдын (же организмдин) бардык клеткаларынын динамикалык интегралдык талаасы, убакыттын өтүшү менен өзгөрүп, бүтүндөй касиеттерге ээ.

1948-жылдан баштап илимий ишмердиги А. Г. Гурвич негизинен теориялык чөйрөгө топтолууга аргасыз. Буткул союздук айыл чарба академиясынын август сессиясынан кийин Россиянын Медицина илимдер академиясынын Эксперименталдык медицина институтунда (1945-жылы институт уюшулгандан бери анын директору болуп иштеген) ишин улантуу мумкунчулугун керген жок. ал эми сентябрдын башында академиянын президиумуна пенсияга чыгуу жөнүндө арыз менен кайрылган. Өмүрүнүн акыркы жылдарында ал биологиялык талаа теориясынын, теориялык биологиянын жана биологиялык изилдөө методологиясынын түрдүү аспектилери боюнча көптөгөн эмгектерди жазган. Гурвич бул эмгектерди 1991-жылы «Аналитикалык биологиянын принциптери жана клетка талаасынын теориясы» (Москва: Наука) деген ат менен жарык көргөн бирдиктүү китептин бөлүмдөрү катары караган.

Тирүү системанын бар болушу, тагыраак айтканда, анын иштеши көмүскөдө кала берген же калууга тийиш болгон эң терең көйгөй болуп саналат.

А. Г. Гурвич. Биологиянын гистологиялык негиздери. Йена, 1930 (немец тилинде)

Түшүнбөстөн эмпатия

А. Г.нын эмгектери. Гурвич митогенез боюнча Экинчи дүйнөлүк согушка чейин биздин өлкөдө жана чет өлкөлөрдө абдан популярдуу болгон. Гурвичтин лабораториясында канцерогенез процесстери активдүү изилденген, атап айтканда, рак менен ооругандардын каны дени сак адамдардын канынан айырмаланып, митогенетикалык нурлануунун булагы эмес экени көрсөтүлгөн. 1940-жылы А. Г. Гурвич рак проблемасын митогенетикалык изил-дее боюнча эмгеги учун Мамлекеттик сыйлыкка татыктуу болгон. Гурвичтин "талаа" концепциялары эч качан кеңири популярдуулукка ээ болгон эмес, бирок алар дайыма кызыгууну туудурган. Бирок анын ишине жана отчетторуна болгон бул кызыгуу көп учурда үстүртөн болуп келген. А. А. Любищев, ар дайым өзүн А. Г. Гурвич, бул мамилени «түшүнбөстөн боор ооруу» деп мүнөздөдү.

Биздин доордо боорукердик кастыкка алмашты. А. Г.-дын идеяларын дискредитациялоого олуттуу салым кошкон. Гурвичти илимпоздун ойлорун «өз түшүнүгүнө жараша» чечмелеген кээ бир болочок жолдоочулар киргизген. Бирок негизги нерсе ал эмес. Гурвичтин идеялары «ортодоксалдык» биология басып өткөн жолдун четинде калды. Кош спирал ачылгандан кийин изилдөөчүлөрдүн алдында жаңы жана жагымдуу перспективалар пайда болду. «Ген-белок-белги» чынжырчасы анын конкреттүүлүгү менен өзүнө тартып турат, натыйжада оңой көрүнгөн. Албетте, молекулярдык биология, молекулярдык генетика, биохимия негизги багытка айланып, жандуу системалардагы генетикалык жана ферменттик эмес башкаруу процесстери акырындык менен илимдин четине сүрүлүп, аларды изилдөөнүн өзү эле шектүү, жеңил-желпи кесип катары карала баштаган.

Биологиянын азыркы физика-химиялык жана молекулярдык тармактары үчүн бүтүндүк түшүнүгү жат, аны А. Г. Гурвич жандыктардын негизги касиети деп эсептеген. Башка жагынан алганда, бөлүү иш жүзүндө жаңы билимге ээ болуу менен барабар. Кубулуштардын химиялык жагын изилдөөгө артыкчылык берилет. Хроматинди изилдөөдө басым ДНКнын алгачкы түзүмүнө бурулат жана анда алар биринчи кезекте генди көрүүнү артык көрүшөт. Биологиялык процесстердин тең салмаксыздыгы формалдуу түрдө таанылганы менен, ага эч ким маанилүү роль бербейт: эмгектердин басымдуу көпчүлүгү “кара” менен “ак” дегенди, белоктун бар же жоктугун, гендин активдүүлүгүн же аракетсиздигин айырмалоого багытталган.. (Биологиялык университеттердин студенттеринин арасында термодинамика физиканын эң сүйүктүү жана начар кабыл алынган тармактарынын бири деп бекеринен айтылган эмес.) Гурвичтен кийин жарым кылымда биз эмнени жоготтук, жоготуулар канчалык чоң – жоопту ушул суроо түрткү болот. илимдин келечеги.

Мүмкүн, биология жандыктардын түпкү бүтүндүгү жана тең салмаксыздыгы, бул бүтүндүктү камсыз кылган бирдиктүү тартип принциби жөнүндөгү идеяларды сиңире элек. А балким, Гурвичтин идеялары али алдыда, алардын тарыхы эми гана башталып жаткандыр.

Гавриш, биология илимдеринин кандидаты О Г