Genlarning masofadan uzatilishi: olim Aleksandr Gurvichning tadqiqotlari

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

1906 yil bahorining oxirida, Aleksandr Gavrilovich Gurvich, o'ttizdan oshgan, allaqachon taniqli olim, armiyadan demobilizatsiya qilindi. Yaponiya bilan urush paytida u Chernigovda joylashgan orqa polkda shifokor bo'lib xizmat qilgan. (O'sha erda Gurvich, o'z so'zlari bilan aytganda, "majburiy bekorchilikdan qochib", keyingi uch yil ichida uch tilda nashr etilgan "Umurtqali hayvonlarning embriologiyasi bo'yicha atlas va insho" ni yozgan va tasvirlagan).

Endi u yosh xotini va kichkina qizi bilan butun yoz uchun Buyuk Rostovga - xotinining ota-onasiga jo'naydi. Uning ishi yo‘q, Rossiyada qolishini yoki yana chet elga ketishini hali bilmaydi.

Myunxen universitetining tibbiyot fakulteti orqasida, dissertatsiya himoyasi, Strasburg va Bern universiteti. Yosh rossiyalik olim allaqachon ko'plab evropalik biologlar bilan tanish, uning tajribalari Hans Driesch va Vilgelm Roux tomonidan yuqori baholanadi. Va endi - uch oylik ilmiy ishlardan va hamkasblar bilan aloqalardan to'liq izolyatsiya.

Ushbu yozda A. G. Gurvich o'zi quyidagicha shakllantirgan savol haqida o'ylaydi: "Men o'zimni biolog deb atashim nimani anglatadi va men nimani bilmoqchiman?" So'ngra, spermatogenezning har tomonlama o'rganilgan va tasvirlangan jarayonini ko'rib chiqib, u tirik mavjudotlarning namoyon bo'lishining mohiyati sinxron ravishda sodir bo'ladigan alohida hodisalar orasidagi bog'lanishlardan iborat degan xulosaga keladi. Bu uning biologiyadagi "ko'rish burchagi"ni aniqladi.

A. G.ning bosma merosi. Gurvich - 150 dan ortiq ilmiy ishlar. Ularning aksariyati nemis, frantsuz va ingliz tillarida nashr etilgan, ular Aleksandr Gavrilovichga tegishli edi. Uning faoliyati embriologiya, sitologiya, gistologiya, gistofiziologiya, umumiy biologiya fanlarida yorqin iz qoldirdi. Lekin, ehtimol, "uning ijodiy faoliyatining asosiy yo'nalishi biologiya falsafasi edi" desak to'g'ri bo'lardi ("Aleksandr Gavrilovich Gurvich. (1874-1954)" kitobidan. Moskva: Nauka, 1970).

A. G. Gurvich 1912 yilda biologiyaga birinchi bo'lib "maydon" tushunchasini kiritdi. Biologik maydon kontseptsiyasini ishlab chiqish uning ishining asosiy mavzusi bo'lib, o'n yildan ortiq davom etdi. Bu davrda Gurvichning biologik maydonning tabiati haqidagi qarashlari chuqur o‘zgarishlarga uchradi, lekin ular biologik jarayonlarning yo‘nalishini va tartibliligini belgilovchi yagona omil sifatida dala haqida doimo so‘z yuritdilar.

Aytish kerakki, keyingi yarim asrda bu kontseptsiyani qanday achinarli taqdir kutdi. Ko'plab mish-mishlar bor edi, ularning mualliflari "biofild" deb ataladigan jismoniy tabiatni tushunganliklarini da'vo qilishdi, kimdir darhol odamlarni davolashni o'z zimmasiga oldi. Ba'zilar A. G. Gurvich, o'z ishining ma'nosini o'rganishga urinishlar bilan bezovta qilmasdan. Ko'pchilik Gurvich haqida bilmagan va, xayriyatki, unga ishora qilmagan, chunki na "biofild" atamasining o'ziga, na uning harakatining turli tushuntirishlariga A. G. Gurvichning bunga aloqasi yo'q. Shunga qaramay, bugungi kunda "biologik maydon" so'zlari o'qimishli suhbatdoshlar orasida yashirin shubhalarni keltirib chiqarmoqda. Ushbu maqolaning maqsadlaridan biri o'quvchilarga fandagi biologik soha g'oyasining haqiqiy hikoyasini aytib berishdir.

Hujayralarni nima harakatga keltiradi

A. G. Gurvichni 20-asr boshidagi nazariy biologiyaning holati qoniqtirmadi. Formal genetika imkoniyatlari uni o'ziga tortmadi, chunki u "irsiyatning uzatilishi" muammosi tanadagi belgilarning "amalga oshirilishi" muammosidan tubdan farq qilishini bilar edi.

Ehtimol, bugungi kungacha biologiyaning eng muhim vazifasi "bolalarcha" savolga javob izlashdir: tirik mavjudotlar o'zlarining xilma-xilligi bilan qanday qilib bitta hujayraning mikroskopik to'pidan paydo bo'ladi? Nima uchun bo'linuvchi hujayralar shaklsiz bo'lakli koloniyalarni emas, balki organlar va to'qimalarning murakkab va mukammal tuzilmalarini hosil qiladi? O'sha davrning rivojlanish mexanikasida V. Ru tomonidan taklif qilingan sabab-analitik yondashuv qabul qilindi: embrionning rivojlanishi ko'plab qattiq sabab-ta'sir munosabatlari bilan belgilanadi. Ammo bu yondashuv eksperimental ravishda keskin og'ishlar muvaffaqiyatli rivojlanishga xalaqit bermasligini isbotlagan G. Drieschning tajribalari natijalariga mos kelmadi. Shu bilan birga, tananing alohida qismlari normal bo'lgan tuzilmalardan umuman hosil bo'lmaydi - lekin ular shakllanadi! Xuddi shu tarzda, Gurvichning o'z tajribalarida, hatto amfibiya tuxumlarini intensiv sentrifugalash, ularning ko'rinadigan tuzilishini buzgan holda, keyingi rivojlanish teng ravishda davom etdi - ya'ni buzilmagan tuxumlarda bo'lgani kabi yakunlandi.

Guruch. 1 Shakllar A. G. 1914 yildan Gurvich - akula embrionining asab naychasidagi hujayra qatlamlarining sxematik tasvirlari. 1 - dastlabki shakllanish konfiguratsiyasi (A), keyingi konfiguratsiya (B) (qalin chiziq - kuzatilgan shakl, chiziqli - taxmin qilingan), 2 - boshlang'ich (C) va kuzatilgan konfiguratsiya (D), 3 - boshlang'ich (E), bashorat qilingan (F) … Perpendikulyar chiziqlar hujayralarning uzun o'qlarini ko'rsatadi - "agar siz rivojlanishning ma'lum bir momentida hujayra o'qlariga perpendikulyar egri chiziq qursangiz, u ushbu hududning keyingi rivojlanish bosqichining konturiga to'g'ri kelishini ko'rishingiz mumkin".

A. G. Gurvich rivojlanayotgan embrion yoki alohida organlarning simmetrik qismlarida mitozlarni (hujayra boʻlinishini) statistik tadqiqot oʻtkazdi va keyinchalik maydon tushunchasi paydo boʻlgan “normallashtiruvchi omil” tushunchasini asoslab berdi. Gurvich bitta omil mitozlarning embrion qismlarida tarqalishining umumiy rasmini nazorat qilishini aniqladi, bu ularning har birining aniq vaqtini va joylashishini aniqlamaydi. Shubhasiz, maydon nazariyasining asosi mashhur Driesch formulasida mavjud edi "elementning istiqbolli taqdiri uning butun pozitsiyasi bilan belgilanadi". Ushbu g'oyaning normallashtirish printsipi bilan uyg'unligi Gurvichni tiriklikdagi tartiblilikni elementlarning "o'zaro ta'siri" dan farqli ravishda yagona bir butunga "bo'ysunishi" sifatida tushunishga olib keladi. U o'zining "Irsiyat realizatsiya jarayoni sifatida" (1912) asarida birinchi marta embrion maydon - morf tushunchasini ishlab chiqadi. Aslida, bu yovuz doirani buzish taklifi edi: dastlab bir hil elementlar o'rtasida heterojenlikning paydo bo'lishini elementning butunning fazoviy koordinatalaridagi pozitsiyasi funktsiyasi sifatida tushuntirish.

Shundan so'ng, Gurvich morfogenez jarayonida hujayralar harakatini tavsiflovchi qonunning formulasini izlay boshladi. U akula embrionlarida miya rivojlanishida "neyron epiteliyning ichki qatlami hujayralarining uzun o'qlari istalgan vaqtda shakllanish yuzasiga perpendikulyar emas, balki ma'lum bir vaqtda (15-) yo'naltirilganligini aniqladi. 20 ') unga burchak. Burchaklarning yo'nalishi tabiiydir: agar siz rivojlanishning ma'lum bir momentida hujayra o'qlariga perpendikulyar egri chiziq qursangiz, u ushbu hududning rivojlanishining keyingi bosqichining konturiga to'g'ri kelishini ko'rishingiz mumkin "(1-rasm).). Hujayralar kerakli shaklni yaratish uchun qaerga suyanish kerakligini, qaerga cho'zilishi kerakligini "bilar" tuyulardi.

Ushbu kuzatishlarni tushuntirish uchun A. G. Gurvich rudimentning oxirgi yuzasi konturiga to'g'ri keladigan va hujayralar harakatini boshqaradigan "kuch yuzasi" tushunchasini kiritdi. Biroq, Gurvichning o'zi bu farazning nomukammalligidan xabardor edi. Matematik shaklning murakkabligiga qo'shimcha ravishda, u kontseptsiyaning "teleologiyasi" dan qoniqmadi (u hujayralar harakatini mavjud bo'lmagan, kelajakdagi shaklga bo'ysundirganga o'xshardi). Keyingi ishda "Embrion maydonlari kontseptsiyasi to'g'risida" (1922) "rudimentning yakuniy konfiguratsiyasi jozibali kuch yuzasi sifatida emas, balki nuqta manbalaridan chiqadigan maydonning ekvipotensial yuzasi sifatida ko'rib chiqiladi". Xuddi shu asarda birinchi marta "morfogenetik maydon" tushunchasi kiritilgan.

Savol Gurvich tomonidan shu qadar keng va har tomonlama qo'yilganki, kelajakda paydo bo'lishi mumkin bo'lgan har qanday morfogenez nazariyasi, mohiyatiga ko'ra, maydon nazariyasining yana bir turi bo'ladi.

L. V. Belousov, 1970 yil

Biogen ultrabinafsha

«Mitogenez muammosining asoslari va ildizlari mening karyokinezning mo''jizaviy hodisasiga (o'tgan asrning o'rtalarida mitoz shunday atalgan. - Tahrir. Eslatma) hech qachon so'nmas qiziqishimdan kelib chiqqan edi», - deb yozadi A. G. Gurvich 1941 yilda o'zining avtobiografik yozuvlarida."Mitogenez" - Gurvich laboratoriyasida tug'ilgan va tez orada umumiy foydalanishga kirgan ishchi atama "mitogenetik nurlanish" tushunchasiga teng - hayvon va o'simlik to'qimalarining juda zaif ultrabinafsha nurlanishi, hujayra bo'linish jarayonini rag'batlantiradi (mitoz).

A. G. Gurvich tirik ob'ektdagi mitozlarni alohida hodisalar sifatida emas, balki jamlangan holda, muvofiqlashtirilgan narsa sifatida ko'rib chiqish kerak degan xulosaga keldi - bu tuxum parchalanishining birinchi fazalarining qat'iy tashkil etilgan mitozlarimi yoki to'qimalarda tasodifiy ko'rinadigan mitozlarmi? katta yoshli hayvon yoki o'simlik. Gurvich faqat organizmning yaxlitligini tan olish molekulyar va hujayra darajasidagi jarayonlarni mitozlarning tarqalishining topografik xususiyatlari bilan birlashtirishga imkon beradi, deb hisoblardi.

1920-yillarning boshidan A. G. Gurvich mitozni rag'batlantiruvchi tashqi ta'sirlarning turli imkoniyatlarini ko'rib chiqdi. Uning ko'rish sohasida nemis botanigi G. Xaberlandt tomonidan o'sha paytda ishlab chiqilgan o'simlik gormonlari kontseptsiyasi mavjud edi. (U o'simlik to'qimalariga maydalangan hujayralar atalasini qo'ydi va to'qima hujayralari qanday faolroq bo'linishni boshlaganini kuzatdi.) Ammo nima uchun kimyoviy signal barcha hujayralarga bir xil ta'sir qilmasligi, nima uchun, aytaylik, mayda hujayralar ko'proq bo'linishi aniq emas edi. ko'pincha kattalarga qaraganda. Gurvichning fikricha, butun nuqta hujayra sirtining tuzilishidadir: ehtimol, yosh hujayralarda sirt elementlari signallarni qabul qilish uchun qulay bo'lgan maxsus tarzda tashkil etilgan va hujayra o'sishi bilan bu tashkilot buziladi. (Albatta, o'sha paytda gormon retseptorlari tushunchasi yo'q edi.)

Biroq, agar bu taxmin to'g'ri bo'lsa va signalni idrok etish uchun ba'zi elementlarning fazoviy taqsimoti muhim bo'lsa, bu faraz signalning kimyoviy emas, balki fizik xususiyatga ega bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi: masalan, hujayraning ba'zi tuzilmalariga ta'sir qiluvchi radiatsiya. yuzasi rezonansga ega. Bu mulohazalar oxir-oqibatda keyinchalik keng ma'lum bo'lgan tajribada tasdiqlandi.

Guruch. 2 Piyoz ildizi uchida mitoz induksiyasi ("Das Problem der Zellteilung physiologisch betrachtet" asaridan olingan rasm, Berlin, 1926). Matndagi tushuntirishlar

1923 yilda Qrim universitetida o'tkazilgan ushbu tajribaning tavsifi. Lampochka bilan bog'langan chiqaradigan ildiz (induktor) gorizontal ravishda mustahkamlangan va uning uchi meristema zonasiga (ya'ni hujayra ko'payish zonasiga) yo'naltirilgan, bu holda ham ildiz uchi yaqinida joylashgan. - Ed. Eslatma) vertikal ravishda o'rnatilgan ikkinchi o'xshash ildiz (detektor). Ildizlar orasidagi masofa 2-3 mm edi”(2-rasm). EHM oxirida sezuvchi ildiz aniq belgilangan, mahkamlangan va medial tekislikka parallel bo'lgan bir qator uzunlamasına bo'laklarga kesilgan. Bo'limlar mikroskop ostida tekshirildi va mitozlar soni nurlangan va nazorat taraflarida hisoblandi.

O'sha paytda ildiz uchining ikkala yarmida mitozlar soni (odatda 1000-2000) o'rtasidagi tafovut odatda 3-5% dan oshmasligi allaqachon ma'lum edi. Shunday qilib, idrok etuvchi ildizning markaziy zonasida "mitozlar sonining sezilarli, tizimli, keskin cheklangan ustunligi" - bu tadqiqotchilar bo'limlarda ko'rgan narsa - tashqi omil ta'siridan shubhasiz dalolat beradi. Induktor ildizining uchidan chiqadigan narsa detektor ildizining hujayralarini faolroq bo'linishga majbur qildi (3-rasm).

Keyingi izlanishlar uchuvchan kimyoviy moddalar haqida emas, balki radiatsiya haqida ekanligini aniq ko'rsatdi. Ta'sir tor parallel nur shaklida tarqaldi - qo'zg'atuvchi ildiz bir oz yon tomonga burilishi bilanoq, ta'sir yo'qoldi. Ildizlar orasiga shisha plastinka qo'yilganda ham u yo'q bo'lib ketdi. Ammo agar plastinka kvartsdan yasalgan bo'lsa, ta'sir saqlanib qoldi! Bu radiatsiya ultrabinafsha ekanligini ko'rsatdi. Keyinchalik uning spektral chegaralari aniqroq o'rnatildi - 190-330 nm va o'rtacha intensivlik kvadrat santimetr uchun 300-1000 foton / s darajasida baholandi. Boshqacha qilib aytganda, Gurvich tomonidan kashf etilgan mitogenetik nurlanish juda past intensivlikdagi o'rta va yaqin ultrabinafsha nurlar edi. (Zamonaviy ma'lumotlarga ko'ra, intensivlik yanada pastroq - u kvadrat santimetr uchun o'nlab fotonlar / s ga teng.)

Guruch. 3 To'rtta tajriba effektlarining grafik tasviri. Ijobiy yo'nalish (abtsissa o'qi ustida) nurlangan tomonda mitozning ustunligini anglatadi.

Tabiiy savol: quyosh spektrining ultrabinafshasi haqida nima deyish mumkin, bu hujayra bo'linishiga ta'sir qiladimi? Tajribalarda bunday ta'sir chiqarib tashlandi: A. G. kitobida. Gurvich va L. D. Gurvichning "Mitogenetik nurlanish" (M., Medgiz, 1945), uslubiy tavsiyalar bo'limida tajribalar paytida oynalar yopiq bo'lishi kerakligi, laboratoriyalarda ochiq olov va elektr uchqunlari manbalari bo'lmasligi kerakligi aniq ko'rsatilgan. Bundan tashqari, tajribalar, albatta, nazorat bilan birga edi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, quyosh ultrabinafsha nurlarining intensivligi sezilarli darajada yuqori, shuning uchun uning tabiatdagi tirik ob'ektlarga ta'siri, ehtimol, butunlay boshqacha bo'lishi kerak.

Bu mavzu bo'yicha ish A. G. o'tgandan keyin yanada qizg'inlashdi. Gurvich 1925 yilda Moskva universitetida - u bir ovozdan tibbiyot fakultetining gistologiya va embriologiya kafedrasi mudiri etib saylandi. Mitogenetik nurlanish xamirturush va bakteriya hujayralarida, dengiz kirpilari va amfibiyalarning parchalanuvchi tuxumlarida, to'qima madaniyatida, xavfli o'smalar hujayralarida, asab (shu jumladan izolyatsiya qilingan aksonlar) va mushak tizimlarida, sog'lom organizmlarning qonida topilgan. Ro'yxatdan ko'rinib turibdiki, parchalanmaydigan to'qimalar ham chiqariladi - bu haqiqatni eslaylik.

XX asrning 30-yillarida bakterial kulturalarning uzoq muddatli mitogenetik nurlanishi taʼsirida muhrlangan kvarts idishlarda saqlanadigan dengiz kirpi lichinkalarining rivojlanish buzilishlarini Paster institutida J. va M. Magrou oʻrgangan. (Bugungi kunda A. B. Burlakov nomidagi Moskva davlat universiteti biofatsiyalarida baliq va amfibiya embrionlari bilan shu kabi tadqiqotlar olib borilmoqda).

O'sha yillarda tadqiqotchilar o'zlariga qo'ygan yana bir muhim savol: nurlanish ta'siri tirik to'qimalarda qanchalik tarqaladi? Piyoz ildizlari bilan o'tkazilgan tajribada mahalliy ta'sir kuzatilganligini o'quvchi eslaydi. Undan tashqari uzoq masofali harakat ham bormi? Buni aniqlash uchun namunaviy tajribalar o'tkazildi: glyukoza, pepton, nuklein kislotalar va boshqa biomolekulalar eritmalari bilan to'ldirilgan uzun naychalarni mahalliy nurlantirish bilan nurlanish naycha orqali tarqaldi. Ikkilamchi nurlanish deb ataladigan tarqalish tezligi taxminan 30 m / s ni tashkil etdi, bu jarayonning radiatsiyaviy-kimyoviy tabiati haqidagi taxminni tasdiqladi. (Zamonaviy tilda aytganda, biomolekulalar ultrabinafsha nurli fotonlarni oʻziga singdirib, lyuminestsatsiyaga uchragan, toʻlqin uzunligi uzunroq boʻlgan foton chiqaradi. Fotonlar esa, oʻz navbatida, keyingi kimyoviy oʻzgarishlarga sabab boʻlgan.) Darhaqiqat, baʼzi tajribalarda nurlanishning butun uzunligi boʻylab tarqalishi kuzatilgan. biologik ob'ekt (masalan, bir xil kamonning uzun ildizlarida).

Gurvich va uning hamkasblari, shuningdek, jismoniy manbaning juda zaiflashgan ultrabinafsha nurlanishi, shuningdek, biologik induktor kabi piyoz ildizlarida hujayra bo'linishiga yordam berishini ko'rsatdi.

Biologik maydonning asosiy xususiyatini shakllantirishimiz uning mazmunida fizikada ma'lum bo'lgan sohalar bilan hech qanday o'xshashlikni anglatmaydi (garchi, albatta, bu ularga zid bo'lmasa ham).

A. G. Gurvich. Analitik biologiya va hujayra maydoni nazariyasi tamoyillari

Fotonlar o'tkazmoqda

UV nurlari tirik hujayradan qayerdan keladi? A. G. Gurvich va uning hamkasblari o'z tajribalarida fermentativ va oddiy noorganik oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining spektrlarini qayd etishdi. Bir muncha vaqt mitogenetik nurlanish manbalari masalasi ochiq qoldi. Ammo 1933 yilda fotokimyogar V. Frankenburgerning gipotezasi nashr etilgandan so'ng, hujayra ichidagi fotonlarning kelib chiqishi bilan bog'liq vaziyat aniq bo'ldi. Frankenburger yuqori energiyali ultrabinafsha kvantlarning paydo bo'lishining manbai kimyoviy va biokimyoviy jarayonlarda yuzaga keladigan erkin radikallarning kamdan-kam uchraydigan rekombinatsiya aktlari ekanligiga ishondi va ularning kamdan-kamligi tufayli reaktsiyalarning umumiy energiya balansiga ta'sir qilmaydi.

Radikallarning rekombinatsiyasi vaqtida ajralib chiqadigan energiya substrat molekulalari tomonidan so'riladi va bu molekulalarning spektri xarakteristikasi bilan chiqariladi. Ushbu sxema N. N. tomonidan takomillashtirilgan. Semyonov (kelajakdagi Nobel mukofoti laureati) va bu shaklda mitogenez bo'yicha keyingi barcha maqolalar va monografiyalarga kiritilgan. Tirik tizimlarning ximiluminesansini zamonaviy o'rganish bugungi kunda umumiy qabul qilingan bu qarashlarning to'g'riligini tasdiqladi. Bitta misol: lyuminestsent oqsillarni o'rganish.

Albatta, oqsilda turli xil kimyoviy bog'lanishlar so'riladi, shu jumladan peptid bog'lari - o'rta ultrabinafshada (eng intensiv - 190-220 nm). Ammo flüoresan tadqiqotlar uchun aromatik aminokislotalar, ayniqsa triptofan tegishli. U 280 nm da, fenilalanin 254 nm da, tirozin 274 nm da maksimal yutilishga ega. Ushbu aminokislotalar ultrabinafsha kvantlarni o'ziga singdirib, keyin ularni ikkilamchi nurlanish shaklida chiqaradi - tabiiy ravishda, uzunroq to'lqin uzunligi, oqsilning ma'lum bir holatiga xos spektr bilan. Bundan tashqari, agar oqsilda kamida bitta triptofan qoldig'i mavjud bo'lsa, unda faqat u floresan bo'ladi - tirozin va fenilalanin qoldiqlari tomonidan so'rilgan energiya unga qayta taqsimlanadi. Triptofan qoldig'ining floresans spektri atrof-muhitga kuchli bog'liq - qoldiq, aytaylik, globulaning yuzasiga yaqinmi yoki ichkaridami va hokazo va bu spektr 310-340 nm diapazonida o'zgarib turadi.

A. G. Gurvich va uning hamkasblari peptid sintezi bo'yicha namunaviy tajribalarda fotonlar ishtirokidagi zanjirli jarayonlar parchalanish (fotodissosiatsiya) yoki sintezga (fotosintez) olib kelishi mumkinligini ko'rsatdi. Fotodissosiatsiya reaksiyalari nurlanish bilan birga kechadi, fotosintez jarayonlari esa nur chiqarmaydi.

Endi nima uchun barcha hujayralar chiqarishi aniq bo'ldi, lekin mitoz paytida - ayniqsa kuchli. Mitoz jarayoni energiya talab qiladi. Bundan tashqari, agar o'sib borayotgan hujayrada energiyaning to'planishi va sarflanishi assimilyatsiya jarayonlari bilan parallel ravishda davom etsa, mitoz jarayonida interfazada hujayra tomonidan saqlanadigan energiya faqat iste'mol qilinadi. Murakkab hujayra ichidagi tuzilmalarning parchalanishi (masalan, yadro qobig'i) va energiya sarflaydigan yangilarini - masalan, xromatinli superoillarni yaratish mavjud.

A. G. Gurvich va uning hamkasblari foton hisoblagichlar yordamida mitogenetik nurlanishni ro'yxatga olish bo'yicha ham ish olib bordilar. Leningrad IEMdagi Gurvich laboratoriyasidan tashqari, bu tadqiqotlar ham Leningradda, A. F. Ioffe boshchiligidagi G. M. Frank, fiziklar bilan birgalikda Yu. B. Khariton va S. F. Rodionov.

Gʻarbda B. Raevskiy va R. Oduber kabi koʻzga koʻringan mutaxassislar fotokoʻpaytiruvchi naychalar yordamida mitogenetik nurlanishni qayd etish bilan shugʻullanganlar. Mashhur fizik V. Gerlaxning (miqdoriy spektral analiz asoschisi) shogirdi G. Bartni ham eslashimiz kerak. Bart ikki yil davomida A. G.ning laboratoriyasida ishlagan. Gurvich va Germaniyada tadqiqotini davom ettirdi. U biologik va kimyoviy manbalar bilan ishlashda ishonchli ijobiy natijalarga erishdi va qo'shimcha ravishda o'ta zaif nurlanishni aniqlash metodologiyasiga muhim hissa qo'shdi. Bart sezgirlikni dastlabki kalibrlash va fotoko'paytirgichlarni tanlashni amalga oshirdi. Bugungi kunda ushbu protsedura kuchsiz yorug'lik oqimlarini o'lchaydigan har bir kishi uchun majburiy va muntazamdir. Biroq, aynan shu va boshqa zaruriy talablarni e'tiborsiz qoldirish urushdan oldingi qator tadqiqotchilarga ishonchli natijalarga erishishga imkon bermadi.

Bugungi kunda F. Popp boshchiligidagi Xalqaro biofizika institutida (Germaniya) biologik manbalardan o'ta zaif nurlanishni qayd etish bo'yicha ta'sirchan ma'lumotlar olindi. Biroq, uning ba'zi raqiblari bu ishlarga shubha bilan qarashadi. Ular biofotonlar metabolik qo'shimcha mahsulot, biologik ma'noga ega bo'lmagan yorug'lik shovqini ekanligiga ishonishadi. Gyottingen universiteti fizigi Rayner Ulbrich ta'kidlaydi: "Yorug'lik emissiyasi ko'plab kimyoviy reaktsiyalar bilan birga keladigan mutlaqo tabiiy va o'z-o'zidan ravshan hodisadir". Biolog Gyunter Rot vaziyatni quyidagicha baholaydi: "Biofotonlar shubhasiz mavjud - bugungi kunda buni zamonaviy fizika ixtiyorida bo'lgan juda sezgir qurilmalar bir ma'noda tasdiqlaydi. Poppning talqiniga kelsak (biz xromosomalar go'yoki kogerent fotonlar chiqarishi haqida gapirayapmiz. - Tahririyat eslatmasi), bu go'zal gipoteza, lekin taklif qilinayotgan eksperimental tasdiqlash hali ham uning haqiqiyligini tan olish uchun mutlaqo yetarli emas. Boshqa tomondan, shuni hisobga olishimiz kerakki, bu holatda dalillarni olish juda qiyin, chunki birinchidan, bu foton nurlanishining intensivligi juda past, ikkinchidan, fizikada qo'llaniladigan lazer nurlarini aniqlashning klassik usullari. Bu erda murojaat qilish qiyin."

Yurtingizdan chop etilgan biologik asarlar orasida ilmiy dunyo e’tiborini sizning ishingizdan boshqa hech narsa jalb etmaydi.

Albrext Bethening A. G.ga 01.08.1930 yildagi xatidan. Gurvich

Boshqariladigan muvozanat

Protoplazmadagi tartibga solish hodisalari A. G. Gurvich amfibiyalar va echinodermlarning urug'langan tuxumlarini sentrifugalash bo'yicha dastlabki tajribalaridan so'ng taxmin qila boshladi. Deyarli 30 yil o'tgach, mitogenetik tajribalar natijalarini tushunishda bu mavzu yangi turtki oldi. Gurvich, funksional holatidan qat’iy nazar, tashqi ta’sirlarga ta’sir etuvchi moddiy substratning (biomolekulalar majmuasining) strukturaviy tahlili ma’nosiz ekanligiga ishonch hosil qiladi. A. G. Gurvich protoplazmaning fiziologik nazariyasini shakllantiradi. Uning mohiyati shundaki, tirik tizimlar energiyani saqlash uchun o'ziga xos molekulyar apparatga ega bo'lib, u printsipial jihatdan muvozanatsizdir. Umumlashtirilgan shaklda, bu energiya oqimi tanaga nafaqat o'sish yoki ish uchun, balki birinchi navbatda biz tirik deb ataydigan holatni saqlab qolish uchun zarur degan fikrni aniqlashdir.

Tadqiqotchilar e'tiborni tirik tizim metabolizmining ma'lum darajasini saqlab turuvchi energiya oqimi cheklanganida mitogenetik nurlanishning portlashi majburiy ravishda kuzatilganligiga e'tibor qaratdilar. ("Energiya oqimini cheklash" deganda fermentativ tizimlar faolligining pasayishi, transmembran tashishning turli jarayonlarini bostirish, yuqori energiyali birikmalarning sintezi va iste'moli darajasining pasayishi, ya'ni har qanday jarayonlar tushunilishi kerak. hujayrani energiya bilan ta'minlash - masalan, ob'ektni teskari sovutish yoki engil behushlik bilan.) Gurvich energiya potentsiali yuqori bo'lgan, tabiatda muvozanatsiz va umumiy funktsiya bilan birlashtirilgan o'ta labil molekulyar shakllanishlar kontseptsiyasini ishlab chiqdi. U ularni muvozanatsiz molekulyar yulduz turkumlari (NMCs) deb atagan.

A. G. Gurvichning fikricha, aynan NMC ning parchalanishi, protoplazmaning tashkil etilishining buzilishi nurlanish portlashiga sabab bo'lgan. Bu erda u A. Szent-Dyördyining oqsil komplekslarining umumiy energiya darajalari bo'ylab energiya migratsiyasi haqidagi g'oyalari bilan juda ko'p umumiylikka ega. "Biofotonik" nurlanishning tabiatini asoslash bo'yicha shunga o'xshash g'oyalar bugungi kunda F. Popp tomonidan ifodalangan - u ko'chib yuruvchi qo'zg'alish mintaqalarini "polaritonlar" deb ataydi. Fizika nuqtai nazaridan, bu erda g'ayrioddiy narsa yo'q. (Hozirda ma'lum bo'lgan hujayra ichidagi tuzilmalardan qaysi biri Gurvich nazariyasida NMC roliga mos kelishi mumkin - biz ushbu intellektual mashqni o'quvchiga qoldiramiz.)

Santrifüjlash yoki kuchsiz kuchlanishni qo'llash orqali substratga mexanik ta'sir ko'rsatilganda ham nurlanish sodir bo'lishi eksperimental ravishda ko'rsatilgan. Bu shuni aytishga imkon berdiki, NMK ham mexanik ta'sir, ham energiya oqimining cheklanishi bilan buzilgan fazoviy tartibga ega.

Bir qarashda, mavjudligi energiya oqimiga bog'liq bo'lgan NMC, Nobel mukofoti laureati I. R. Prigojin. Biroq, bunday tuzilmalarni o'rgangan har bir kishi (masalan, Belousov - Jabotinskiy reaktsiyasi) ularning umumiy xarakteri saqlanib qolgan bo'lsa-da, ular tajribadan tajribaga mutlaqo aniq takrorlanmasligini juda yaxshi biladi. Bundan tashqari, ular kimyoviy reaktsiya parametrlari va tashqi sharoitlarning eng kichik o'zgarishiga juda sezgir. Bularning barchasi shuni anglatadiki, tirik jismlar ham muvozanatsiz shakllanishlar bo'lganligi sababli, ular faqat energiya oqimi tufayli o'z tashkilotining o'ziga xos dinamik barqarorligini saqlay olmaydi. Tizimning yagona buyurtma omili ham talab qilinadi. Bu omil A. G. Gurvich uni biologik maydon deb atagan.

Qisqacha xulosa qilib aytganda, biologik (hujayra) maydon nazariyasining yakuniy versiyasi shunday ko'rinadi. Maydon kuch emas, vektor xarakterga ega. (Yodda tuting: kuch maydoni fazo hududi bo'lib, uning har bir nuqtasida unga joylashtirilgan sinov ob'ektiga ma'lum bir kuch ta'sir qiladi; masalan, elektromagnit maydon. Vektor maydoni - fazoning har bir nuqtasida joylashgan hudud. ma'lum vektor, masalan, harakatlanuvchi suyuqlikdagi zarrachalarning tezlik vektorlari berilgan.) Qo'zg'aluvchan holatda bo'lgan va shuning uchun ortiqcha energiyaga ega bo'lgan molekulalar vektor maydonining ta'siri ostida tushadi. Ular yangi yo'nalishga ega bo'ladilar, deformatsiyalanadilar yoki maydonda uning energiyasi tufayli emas (ya'ni elektromagnit maydondagi zaryadlangan zarracha bilan sodir bo'ladigan tarzda emas), balki o'zlarining potentsial energiyasini sarflaydilar. Bu energiyaning muhim qismi kinetik energiyaga aylanadi; ortiqcha energiya sarflanganda va molekula qo'zg'almas holatga qaytsa, maydonning unga ta'siri to'xtaydi. Natijada, hujayra sohasida fazoviy-vaqt tartibi shakllanadi - ortib borayotgan energiya potentsiali bilan ajralib turadigan NMC hosil bo'ladi.

Soddalashtirilgan shaklda quyidagi taqqoslash buni aniqlab berishi mumkin. Agar hujayrada harakatlanuvchi molekulalar avtomobil bo'lsa va ularning ortiqcha energiyasi benzin bo'lsa, u holda biologik maydon avtomobillar harakatlanadigan er relefini hosil qiladi. "Relyef" ga bo'ysunib, o'xshash energiya xususiyatlariga ega bo'lgan molekulalar NMKni hosil qiladi. Ular, yuqorida aytib o'tilganidek, nafaqat energiya, balki umumiy funktsiya bilan ham birlashtirilgan va birinchidan, energiya oqimi tufayli (avtomobillar benzinsiz yura olmaydi), ikkinchidan, biologik maydonning tartibli harakati tufayli mavjud. (yo'ldan tashqarida mashina o'tmaydi). Alohida molekulalar doimiy ravishda NMC ga kiradi va undan chiqib ketadi, lekin butun NMC uni oziqlantiruvchi energiya oqimining qiymati o'zgarmaguncha barqaror bo'lib qoladi. Uning qiymatining pasayishi bilan NMC parchalanadi va unda saqlanadigan energiya chiqariladi.

Endi tasavvur qiling-a, tirik to'qimalarning ma'lum bir hududida energiya oqimi kamaydi: NMC ning parchalanishi kuchaydi, shuning uchun mitozni boshqaradigan nurlanishning intensivligi oshdi. Albatta, mitogenetik nurlanish soha bilan chambarchas bog'liq - garchi u uning bir qismi bo'lmasa ham! Esda tutganimizdek, parchalanish (dissimilyatsiya) vaqtida ortiqcha energiya chiqariladi, u NMKda mobillashtirilmaydi va sintez jarayonlarida ishtirok etmaydi; aniq, chunki ko'pchilik hujayralarda assimilyatsiya va dissimilyatsiya jarayonlari bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi, garchi turli nisbatlarda bo'lsa-da, hujayralar xarakterli mitogenetik rejimga ega. Energiya oqimlari ham xuddi shunday: maydon ularning intensivligiga bevosita ta'sir qilmaydi, balki fazoviy "relef" hosil qilib, ularning yo'nalishi va taqsimlanishini samarali tartibga solishi mumkin.

A. G. Gurvich og'ir urush yillarida dala nazariyasining yakuniy versiyasi ustida ishladi. "Biologik maydon nazariyasi" 1944 yilda (Moskva: Sovet ilmi) va frantsuz tilida keyingi nashrida - 1947 yilda nashr etilgan. Uyali biologik maydonlar nazariyasi hatto oldingi kontseptsiya tarafdorlari orasida ham tanqid va tushunmovchiliklarga sabab bo'ldi. Ularning asosiy tanqidi shundaki, Gurvich go'yoki butun g'oyadan voz kechdi va o'zi rad etgan alohida elementlarning (ya'ni alohida hujayralar maydonlari) o'zaro ta'siri printsipiga qaytdi. "Yaxlit" tushunchasi "hujayra maydoni nazariyasi nuqtai nazaridan" maqolasida ("Mitogenez va biologik maydonlar nazariyasi bo'yicha ishlar" to'plami. Gurvich bunday emasligini ko'rsatadi. Alohida hujayralar tomonidan yaratilgan maydonlar o'z chegaralaridan tashqariga chiqqanligi sababli va maydon vektorlari kosmosning istalgan nuqtasida geometrik qo'shish qoidalariga muvofiq yig'ilganligi sababli, yangi kontseptsiya "haqiqiy" maydon tushunchasini asoslaydi. Bu, aslida, vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan va bir butunlik xususiyatlariga ega bo'lgan barcha organ (yoki organizm) hujayralarining dinamik integral maydonidir.

1948 yildan boshlab A. G.ning ilmiy faoliyati. Gurvich asosiy e'tiborni nazariy sohaga qaratishga majbur. Butunittifoq qishloq xo'jaligi akademiyasining avgust sessiyasidan so'ng u Rossiya Tibbiyot fanlari akademiyasining Eksperimental tibbiyot institutida ishlashni davom ettirish imkoniyatini ko'rmadi (u institut 1945 yilda tashkil etilganidan beri direktor bo'lgan) sentyabr oyi boshida esa nafaqaga chiqish uchun Akademiya Prezidiumiga ariza berdi. U hayotining so‘nggi yillarida biologik maydonlar nazariyasi, nazariy biologiya va biologik tadqiqot metodologiyasining turli jihatlari bo‘yicha ko‘plab asarlar yozdi. Gurvich bu asarlarni 1991 yilda "Analitik biologiya va hujayra maydonlari nazariyasi tamoyillari" (Moskva: Nauka) nomi bilan nashr etilgan yagona kitobning boblari deb hisobladi.

Tirik tizimning mavjudligi, aniq aytganda, uning faoliyati soyada qolishi yoki qolishi kerak bo'lgan eng chuqur muammodir.

A. G. Gurvich. Biologiyaning gistologik asoslari. Jena, 1930 (nemis tilida)

Tushunmasdan empatiya

A. G.ning asarlari. Ikkinchi jahon urushidan oldin mitogenez bo'yicha Gurvich mamlakatimizda ham, xorijda ham juda mashhur edi. Gurvich laboratoriyasida kanserogenez jarayonlari faol o'rganildi, xususan, saraton kasallarining qoni sog'lom odamlarning qonidan farqli o'laroq, mitogenetik nurlanish manbai emasligi ko'rsatildi. 1940 yilda A. G. Gurvich saraton muammosini mitogenetik o'rganish bo'yicha ishi uchun Davlat mukofotiga sazovor bo'ldi. Gurvichning "maydon" tushunchalari hech qachon keng ommalashmagan, garchi ular doimo katta qiziqish uyg'otgan. Ammo uning faoliyati va hisobotlariga bo'lgan qiziqish ko'pincha yuzaki bo'lib qoldi. A. A. O'zini doimo A. G.ning shogirdi deb atagan Lyubishchev. Gurvich, bu munosabatni "tushunmasdan hamdardlik" deb ta'rifladi.

Bizning davrimizda hamdardlik o'rnini adovat egalladi. A. G g'oyalarini obro'sizlantirishga katta hissa qo'shgan. Gurvichni ba'zi bo'lajak izdoshlar tanishtirdilar, ular olimning fikrlarini "o'z tushunchalariga ko'ra" talqin qildilar. Lekin asosiysi bu ham emas. Gurvichning g'oyalari "pravoslav" biologiya tomonidan bosib o'tilgan yo'lning chekkasida topildi. Ikki tomonlama spiral kashf etilgandan so'ng, tadqiqotchilar oldida yangi va jozibali istiqbollar paydo bo'ldi. "Gen - oqsil - belgi" zanjiri o'zining aniqligi bilan o'ziga jalb qiladi, natijaga erishish oson. Tabiiyki, molekulyar biologiya, molekulyar genetika, biokimyo asosiy yo‘nalishlarga aylanib, tirik sistemalardagi genetik bo‘lmagan va fermentativ bo‘lmagan boshqaruv jarayonlari asta-sekin fanning chekkasiga surilib, ularni o‘rganishning o‘zi ham shubhali, ahamiyatsiz mashg‘ulot hisoblana boshladi.

Biologiyaning zamonaviy fizik-kimyoviy va molekulyar tarmoqlari uchun yaxlitlik tushunchasi begona, bu A. G. Gurvich tirik mavjudotlarning asosiy mulki hisoblangan. Boshqa tomondan, qismlarga ajratish amalda yangi bilimlarni o'zlashtirish bilan tenglashtiriladi. Hodisalarning kimyoviy tomonini o'rganishga ustunlik beriladi. Xromatinni o'rganishda asosiy e'tibor DNKning birlamchi tuzilishiga qaratiladi va unda ular birinchi navbatda genni ko'rishni afzal ko'radilar. Biologik jarayonlarning nomutanosibligi rasman tan olingan bo'lsa-da, hech kim unga muhim rol o'ynamaydi: ishlarning aksariyati "qora" va "oq" ni, oqsil mavjudligi yoki yo'qligini, genning faolligi yoki harakatsizligini farqlashga qaratilgan.. (Biologiya oliy o'quv yurtlari talabalari orasida termodinamika fizikaning eng sevilmaydigan va yomon qabul qilinadigan sohalaridan biri ekanligi bejiz emas.) Gurvichdan keyin yarim asr ichida biz nimani yo'qotdik, yo'qotishlar qanchalik katta - javobni savol tug'diradi. fanning kelajagi.

Ehtimol, biologiya hali tirik mavjudotlarning asosiy yaxlitligi va muvozanatsizligi, bu yaxlitlikni ta'minlaydigan yagona tartib tamoyili haqidagi g'oyalarni o'zlashtirmagan. Va, ehtimol, Gurvichning g'oyalari hali oldinda va ularning tarixi endi boshlanmoqda.

O. G. Gavrish, biologiya fanlari nomzodi