Гендердің қашықтан берілуі: ғалым Александр Гурвичтің зерттеулері

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

1906 жылдың көктемінің аяғында отыздың ортасында атақты ғалым Александр Гаврилович Гурвич әскерден шығарылды. Жапониямен соғыс кезінде Чернигов қаласында орналасқан тыл полкінде дәрігер болып қызмет етті. (Ол жерде Гурвич, өз сөзімен айтқанда, «мәжбүрлі жұмыссыздықтан қашып», келесі үш жылда үш тілде жарық көрген «Омыртқалы жануарлардың эмбриологиясы туралы атлас пен очерк» жазып, суреттеді).

Енді ол жас әйелі мен кішкентай қызымен жаз бойы Ұлы Ростовқа - әйелінің ата-анасына кетеді. Оның жұмысы жоқ, Ресейде қала ма, әлде шетелге қайта кете ме, әзірге белгісіз.

Мюнхен университетінің медицина факультетінің артында, диссертация қорғау, Страсбург және Берн университеті. Жас ресейлік ғалым қазірдің өзінде көптеген еуропалық биологтармен таныс, оның эксперименттерін Ганс Дриш пен Вильгельм Ру жоғары бағалайды. Ал енді – үш ай ғылыми жұмыстан толық оқшауланып, әріптестермен байланыс.

Осы жазда А. Г. Гурвич өзі былайша тұжырымдаған сұраққа ой жүгіртеді: «Мен өзімді биолог деп атағаным нені білдіреді және мен нені білгім келеді?» Содан кейін жан-жақты зерттелген және суреттелген сперматогенез процесін қарастыра отырып, ол тірі заттардың көрінуінің мәні синхронды түрде болатын жекелеген оқиғалар арасындағы байланыстардан тұрады деген қорытындыға келеді. Бұл оның биологиядағы «көзқарас бұрышын» анықтады.

А. Г.-ның баспа мұрасы. Гурвич – 150-ден астам ғылыми еңбек. Олардың көпшілігі Александр Гавриловичке тиесілі неміс, француз және ағылшын тілдерінде жарық көрді. Оның еңбектері эмбриология, цитология, гистология, гистофизиология, жалпы биология салаларында жарқын із қалдырды. Бірақ, бәлкім, «оның шығармашылық қызметінің негізгі бағыты биология философиясы болды» («Александр Гаврилович Гурвич. (1874-1954)» кітабынан. Мәскеу: Наука, 1970) деу дұрыс болар еді.

А. Г. Гурвич 1912 жылы биологияға «өріс» ұғымын алғаш енгізді. Биологиялық өріс тұжырымдамасын әзірлеу оның жұмысының негізгі тақырыбы болды және бір он жылдан астам уақытқа созылды. Осы уақыт ішінде Гурвичтің биологиялық өрістің табиғаты туралы көзқарастары түбегейлі өзгерістерге ұшырады, бірақ олар әрқашан биологиялық процестердің бағыты мен реттілігін анықтайтын біртұтас фактор ретінде егістік туралы айтты.

Бұл тұжырымдаманы алдағы жарты ғасырда қандай қайғылы тағдыр күтіп тұрғанын айтудың қажеті жоқ. Көптеген болжамдар болды, оның авторлары «биоөріс» деп аталатын жердің физикалық табиғатын түсіндік деп мәлімдеді, біреу дереу адамдарды емдеуге кірісті. Кейбіреулер А. Г. Гурвич, оның жұмысының мәнін ашуға тырыспай-ақ. Көпшілік Гурвич туралы білмеді және, бақытымызға орай, оған сілтеме жасамады, өйткені «биоөріс» терминінің өзіне де, оның әрекеті туралы әртүрлі түсініктемелерге де А. Г. Гурвичтің бұған еш қатысы жоқ. Соған қарамастан, бүгінгі күні «биологиялық өріс» сөздері білімді сұхбаттасушылар арасында жасырын күмән тудыруда. Бұл мақаланың мақсаттарының бірі - оқырмандарға ғылымдағы биологиялық сала идеясының шынайы тарихын айту.

Жасушаларды не қозғайды

А. Г. Гурвичті 20 ғасырдың басындағы теориялық биологияның жағдайы қанағаттандырмады. Ол «тұқым қуалаушылықтың берілу» мәселесінің денедегі белгілердің «жүзеге асырылуы» мәселесінен түбегейлі айырмашылығы бар екенін білгендіктен, оны формальды генетиканың мүмкіндіктері қызықтырған жоқ.

Бәлкім, бүгінгі күнге дейін биологияның ең маңызды міндеті «балалық» сұраққа жауап іздеу болып табылады: барлық алуан түрлілігімен тірі тіршілік иелері бір жасушаның микроскопиялық шарынан қалай пайда болады? Неліктен бөлінетін жасушалар пішінсіз кесек колонияларды емес, мүшелер мен ұлпалардың күрделі және мінсіз құрылымдарын құрайды? Сол кездегі даму механикасында В. Ру ұсынған себепті-аналитикалық әдіс қабылданды: эмбрионның дамуы қатаң себеп-салдар байланыстарының көптігімен анықталады. Бірақ бұл көзқарас Г. Дриештің эксперименттерінің нәтижелерімен келіспеді, ол эксперименталды түрде туындаған өткір ауытқулар табысты дамуға кедергі келтірмеуі мүмкін екенін дәлелдеді. Сонымен қатар, дененің жеке бөліктері қалыпты құрылымдардан мүлдем қалыптаспайды - бірақ олар қалыптасады! Дәл осылай Гурвичтің өз тәжірибелерінде қосмекенділердің жұмыртқаларын қарқынды центрифугалаудың өзінде олардың көрінетін құрылымын бұзып, одан әрі дамуы тең дәрежеде жүрді, яғни ол бүтін жұмыртқалардағыдай аяқталды.

Күріш. 1 Суреттер А. Г. Гурвич 1914 ж. – акула эмбрионының жүйке түтігіндегі жасуша қабаттарының схемалық суреттері. 1 - бастапқы қалыптасу конфигурациясы (A), кейінгі конфигурация (В) (қалың сызық - байқалған пішін, үзік - болжанған), 2 - бастапқы (C) және байқалған конфигурация (D), 3 - бастапқы (E), болжамды (F) … Перпендикуляр сызықтар жасушалардың ұзын осьтерін көрсетеді - «егер сіз белгілі бір даму сәтінде жасуша осьтеріне перпендикуляр қисық салсаңыз, оның осы аймақтың кейінгі даму кезеңінің контурымен сәйкес келетінін көруге болады».

А. Г. Гурвич дамып келе жатқан эмбрионның немесе жеке мүшелердің симметриялы бөліктеріндегі митоздарға (жасушалардың бөлінуіне) статистикалық зерттеу жүргізді және кейін өріс ұғымы пайда болған «қалпына келтіруші фактор» түсінігін негіздеді. Гурвич бір фактор митоздардың эмбрион бөліктерінде таралуының жалпы көрінісін бақылайтынын, олардың әрқайсысының нақты уақыты мен орнын мүлде анықтамайтынын анықтады. Өріс теориясының алғышарттары әйгілі Дризш формуласында қамтылғандығы сөзсіз «элементтің болашақ тағдыры оның жалпы жағдайымен анықталады». Бұл идеяның қалыпқа келтіру принципімен үйлесуі Гурвичті өмірдегі тәртіпті элементтердің біртұтас тұтастыққа – олардың «өзара әрекетіне» қарама-қарсы «бағынуы» ретінде түсінуге әкеледі. «Тұқым қуалаушылық іске асыру процесі ретінде» (1912) атты еңбегінде ол алғаш рет эмбрионалдық өріс – морф ұғымын дамытады. Шындығында, бұл тұйық шеңберді бұзу ұсынысы болды: бастапқы біртекті элементтер арасында гетерогендіктің пайда болуын элементтің бүтіннің кеңістіктік координаталарындағы орнының функциясы ретінде түсіндіру.

Осыдан кейін Гурвич морфогенез процесіндегі жасушалардың қозғалысын сипаттайтын заңның тұжырымын іздей бастады. Ол акула эмбриондарында мидың дамуы кезінде «жүйке эпителийінің ішкі қабатының жасушаларының ұзын осьтері кез келген уақытта түзіліс бетіне перпендикуляр емес, белгілі бір (15- 20 ') бұрыш. Бұрыштардың бағыты табиғи: егер сіз белгілі бір даму сәтінде ұяшық осьтеріне перпендикуляр қисық салсаңыз, оның осы аймақтың дамуының кейінгі кезеңінің контурымен сәйкес келетінін көруге болады »(Cурет 1).). Жасушалар қалаған пішінді салу үшін қайда сүйену керек, қайда созу керектігін «білетін» сияқты көрінді.

Осы бақылауларды түсіндіру үшін А. Г. Гурвич рудименттің соңғы бетінің контурымен сәйкес келетін және жасушалардың қозғалысын басқаратын «күш беті» түсінігін енгізді. Алайда Гурвичтің өзі бұл гипотезаның жетілмегендігін түсінді. Математикалық форманың күрделілігіне қоса, оны тұжырымдаманың «телеологиясы» қанағаттандырмады (бұл жасушалардың қозғалысын жоқ, болашақ формаға бағындырған сияқты). Кейінгі жұмыста «Эмбриондық өрістер концепциясы туралы» (1922) «рудименттің соңғы конфигурациясы тартымды күш беті ретінде емес, нүктелік көздерден шығатын өрістің эквипотенциалды беті ретінде қарастырылады». Сол еңбекте «морфогенетикалық өріс» ұғымы алғаш рет енгізілген.

Сұрақ Гурвичтің кең және жан-жақты қойылғаны соншалық, болашақта туындауы мүмкін кез келген морфогенез теориясы, мәні бойынша, өріс теориясының басқа түрі болады.

Л. В. Белоусов, 1970 ж

Биогенді ультракүлгін

«Митогенез мәселесінің негізі мен тамыры менің ғажайып кариокинез құбылысына (митозды өткен ғасырдың ортасында осылай атаған. – Ред. Ескерту) ешқашан сөнбейтін қызығушылығымнан қаланды», – деп жазды А. Г. Гурвич 1941 ж. өзінің өмірбаяндық жазбаларында.«Митогенез» - Гурвичтің зертханасында дүниеге келген және көп ұзамай жалпы қолданысқа енген жұмыс термині «митогенетикалық сәулелену» ұғымына тең - жануарлар мен өсімдік ұлпаларының өте әлсіз ультракүлгін сәулеленуі, жасушаның бөліну процесін ынталандыру (митоз).

А. Г. Гурвич тірі объектідегі митоздарды оқшауланған құбылыстар ретінде емес, жиынтықта, үйлестірілген нәрсе ретінде қарастыру керек деген қорытындыға келді - бұл жұмыртқаның бөлінуінің бірінші фазаларының қатаң ұйымдастырылған митоздары ма немесе тіндердегі кездейсоқ көрінетін митоздар ма. ересек жануар немесе өсімдік. Гурвич организмнің тұтастығын тану ғана молекулалық және жасушалық деңгейлердің процестерін митоздардың таралуының топографиялық ерекшеліктерімен біріктіруге мүмкіндік береді деп есептеді.

1920 жылдардың басынан бастап А. Г. Гурвич митозды ынталандыратын сыртқы әсерлердің әртүрлі мүмкіндіктерін қарастырды. Оның көру саласында сол кезде неміс ботанигі Г. Хаберландт жасаған өсімдік гормондары туралы түсінік болды. (Ол өсімдік тініне ұсақталған жасушалардың суспензиясын салып, ұлпа жасушаларының қалай белсенді түрде бөліне бастайтынын байқады.) Бірақ химиялық сигналдың неліктен барлық жасушаларға бірдей әсер етпейтіні, айталық, ұсақ жасушалардың неге көбірек бөлінетіні түсініксіз болды. үлкендерге қарағанда жиі. Гурвич барлық мәселе жасуша бетінің құрылымында деген болжам жасады: мүмкін, жас жасушаларда беткі элементтер сигналдарды қабылдауға қолайлы ерекше түрде ұйымдастырылған және жасуша өскен сайын бұл ұйым бұзылған. (Әрине, ол кезде гормондық рецепторлар деген ұғым болған жоқ.)

Алайда, егер бұл болжам дұрыс болса және кейбір элементтердің кеңістікте таралуы сигналды қабылдау үшін маңызды болса, бұл болжам сигналдың химиялық емес, физикалық сипатта болуы мүмкін екенін көрсетеді: мысалы, жасушаның кейбір құрылымдарына әсер ететін сәулелену. беті резонанстық. Бұл ойлар кейінірек кеңінен танымал болған экспериментте расталды.

Күріш. 2 Пияз тамырының ұшында митоздың индукциясы («Das Problem der Zellteilung physiologisch betrachtet» еңбегінен алынған сурет, Берлин, 1926 ж.). Мәтіндегі түсініктемелер

Міне, 1923 жылы Қырым университетінде жасалған бұл тәжірибенің сипаттамасы. «Шамбаға жалғанған сәуле шығарушы түбір (индуктор) көлденеңінен нығайып, оның ұшы меристема аймағына (яғни жасушалардың көбею аймағына, бұл жағдайда да тамыр ұшына жақын орналасқан. - Ред. Ескерту) екінші ұқсас түбірдің (детектордың) тігінен бекітілген. Тамырлар арасындағы қашықтық 2-3 мм болды »(Cурет 2). Экспозицияның соңында қабылдаушы түбір дәл белгіленіп, бекітіліп, медиальды жазықтыққа параллель орналасқан бойлық кесінділердің сериясына кесілді. Бөлімдер микроскоп астында зерттеліп, сәулеленген және бақылау жағындағы митоздар саны саналды.

Ол кезде тамыр ұшының екі жартысындағы митоздар санының (әдетте 1000-2000) сәйкессіздігі қалыпты жағдайда 3-5%-дан аспайтыны бұрыннан белгілі болды. Осылайша, қабылдаушы түбірдің орталық аймағындағы «митоздар санының айтарлықтай, жүйелі, күрт шектелген басымдылығы» - бұл зерттеушілер бөлімдерден көргені - сыртқы фактордың әсерін даусыз дәлелдеді. Индуктор түбірінің ұшынан шығатын нәрсе детектор түбірінің жасушаларын белсендірек бөлуге мәжбүр етті (3-сурет).

Кейінгі зерттеулер бұл ұшпа химиялық заттар туралы емес, радиация туралы екенін анық көрсетті. Соққы тар параллель сәуле түрінде тарады - индукциялық тамыр бүйірге сәл ауытқи бастағанда, әсер жоғалып кетті. Тамыр арасына шыны пластинаны қойғанда да жоғалып кетті. Бірақ пластина кварцтан жасалған болса, әсер сақталды! Бұл радиацияның ультракүлгін екенін көрсетті. Кейінірек оның спектрлік шекаралары дәлірек белгіленді – 190-330 нм, ал орташа қарқындылық шаршы сантиметрге 300-1000 фотон/с деңгейінде бағаланды. Басқаша айтқанда, Гурвич ашқан митогенетикалық сәулелену өте төмен қарқындылығы орташа және ультракүлгінге жақын болды. (Қазіргі деректерге сәйкес, қарқындылық одан да төмен - бұл шаршы сантиметрге ондаған фотон / с тәртібінде.)

Күріш. 3 Төрт тәжірибенің әсерлерінің графикалық көрінісі. Оң бағыт (абсцисса осінен жоғары) сәулеленген жағында митоздың басымдылығын білдіреді.

Табиғи сұрақ: күн спектрінің ультракүлгін туралы не деуге болады, ол жасушаның бөлінуіне әсер ете ме? Эксперименттерде мұндай әсер алынып тасталды: кітабында А. Г. Гурвич пен Л. Д. Гурвичтің «Митогенетикалық сәулелену» (М., Медгиз, 1945), әдістемелік ұсыныстар бөлімінде эксперименттер кезінде терезелер жабық болуы, зертханаларда ашық от пен электр ұшқындарының көздері болмауы керектігі анық көрсетілген. Сонымен қатар, эксперименттер міндетті түрде бақылаулармен бірге жүрді. Дегенмен, күннің ультракүлгін сәулесінің қарқындылығы айтарлықтай жоғары екенін атап өткен жөн, сондықтан оның табиғаттағы тірі объектілерге әсері, ең алдымен, мүлдем басқаша болуы керек.

Бұл тақырыптағы жұмыс А. Г. ауысқаннан кейін одан да қарқынды болды. Гурвич 1925 жылы Мәскеу университетінде – ол бірауыздан медицина факультетінің гистология және эмбриология кафедрасының меңгерушісі болып сайланды. Митогенетикалық сәулелену ашытқылар мен бактерия жасушаларында, теңіз кірпілері мен қосмекенділердің жарғыш жұмыртқаларында, ұлпа дақылдарында, қатерлі ісік жасушаларында, жүйке (оның ішінде оқшауланған аксондар) және бұлшықет жүйелерінде, сау организмдердің қанында табылды. Тізімнен көрініп тұрғандай, бөлінбейтін тіндер де шығарылады - бұл фактіні еске түсірейік.

ХХ ғасырдың 30-жылдарында бактериалды дақылдардың ұзақ митогенетикалық сәулеленуінің әсерінен герметикалық кварц ыдыстарында ұсталған теңіз кірпі дернәсілдерінің даму бұзылыстарын Пастер институтында Дж. және М. Магроу зерттеген. (Бүгінгі таңда А. Б. Бурлаков атындағы Мәскеу мемлекеттік университетінің биофазиясында балықтар мен қосмекенділердің эмбриондарына ұқсас зерттеулер жүргізілуде).

Сол жылдары зерттеушілер өздеріне қойған тағы бір маңызды сұрақ: радиацияның әрекеті тірі ұлпада қаншалықты таралады? Оқырман есінде болар, пияз тамырымен жүргізілген тәжірибеде жергілікті әсер байқалды. Одан басқа алысқа бағытталған әрекет бар ма? Мұны анықтау үшін модельдік тәжірибелер жүргізілді: глюкоза, пептон, нуклеин қышқылдары және басқа биомолекулалар ерітінділерімен толтырылған ұзын түтіктерді жергілікті сәулелендіру арқылы сәулелену түтік арқылы таралады. Екінші реттік сәулелену деп аталатын таралу жылдамдығы шамамен 30 м/с болды, бұл процестің радиациялық-химиялық табиғаты туралы болжамды растады. (Қазіргі тілмен айтқанда, биомолекулалар, УК фотондарын жұтып, флуоресцентті, ұзағырақ толқын ұзындығы бар фотонды шығарды. Фотондар, өз кезегінде, келесі химиялық өзгерістерді тудырды.) Шынында да, кейбір тәжірибелерде радиацияның таралуы бүкіл ұзындығы бойынша байқалды. биологиялық объект (мысалы, сол садақтың ұзын тамырларында).

Гурвич және оның әріптестері сондай-ақ физикалық көздің жоғары әлсіреген ультракүлгін сәулеленуі де биологиялық индуктор сияқты пияз тамырындағы жасушаның бөлінуіне ықпал ететінін көрсетті.

Біздің биологиялық өрістің негізгі қасиетін тұжырымдауымыз оның мазмұнында физикада белгілі өрістермен ешқандай ұқсастықты білдірмейді (бірақ, әрине, оларға қайшы келмейді).

А. Г. Гурвич. Аналитикалық биология және жасуша өрісі теориясының принциптері

Фотондар өткізеді

Тірі жасушада ультракүлгін сәуле қайдан келеді? А. Г. Гурвич және оның әріптестері өз тәжірибелерінде ферментативті және қарапайым бейорганикалық тотығу-тотықсыздану реакцияларының спектрлерін тіркеді. Біраз уақыт митогенетикалық сәулелену көздері туралы мәселе ашық күйінде қалды. Бірақ 1933 жылы фотохимик В. Франкенбургердің гипотезасы жарияланғаннан кейін жасушаішілік фотондардың шығу тегі жағдайы анық болды. Франкенбургер жоғары энергиялы ультракүлгін кванттардың пайда болуының көзі химиялық және биохимиялық процестер кезінде пайда болатын бос радикалдардың рекомбинациясының сирек актілері болып табылады және олардың сирек болуына байланысты реакциялардың жалпы энергетикалық балансына әсер етпейтініне сенді.

Радикалдардың рекомбинациясы кезінде бөлінетін энергия субстрат молекулаларымен жұтылады және осы молекулаларға тән спектрмен шығарылады. Бұл схеманы Н. Н. Семёнов (болашақ Нобель сыйлығының лауреаты) және осы формада митогенез туралы кейінгі барлық мақалалар мен монографияларға қосылды. Тірі жүйелердің хемилюминесценциясын заманауи зерттеу бұл көзқарастардың дұрыстығын дәлелдеді, олар бүгінгі күні жалпы қабылданған. Бір ғана мысал: флуоресцентті ақуызды зерттеу.

Әрине, ақуызда әртүрлі химиялық байланыстар, соның ішінде пептидтік байланыстар - ортаңғы ультракүлгін (ең қарқынды - 190-220 нм) сіңіріледі. Бірақ флуоресцентті зерттеулер үшін хош иісті аминқышқылдары, әсіресе триптофан маңызды. Оның абсорбциялық максимумы 280 нм, фенилаланин – 254 нм, тирозин – 274 нм. Ультракүлгін кванттарды сіңіре отырып, бұл аминқышқылдары оларды қайталама сәуле түрінде шығарады - табиғи түрде, толқын ұзындығы ұзағырақ, ақуыздың берілген күйіне тән спектрі бар. Сонымен қатар, егер белокта кем дегенде бір триптофан қалдығы болса, онда ол ғана флуоресцентті болады - тирозин мен фенилаланин қалдықтары сіңірген энергия оған қайта бөлінеді. Триптофан қалдығының флуоресценциялық спектрі қоршаған ортаға қатты байланысты - қалдық, айталық, глобулдың бетіне жақын немесе ішінде болуы және т.б. және бұл спектр 310-340 нм диапазонында өзгереді.

А. Г. Гурвич және оның әріптестері пептидтердің синтезі бойынша модельдік эксперименттерде фотондар қатысатын тізбекті процестердің үзілуіне (фотодиссоциация) немесе синтезге (фотосинтез) әкелуі мүмкін екенін көрсетті. Фотодиссоциациялану реакциялары сәулеленумен бірге жүреді, ал фотосинтез процестері сәуле шығармайды.

Енді барлық жасушалардың неліктен шығаратыны белгілі болды, бірақ митоз кезінде - әсіресе күшті. Митоз процесі энергияны көп қажет етеді. Оның үстіне өсіп келе жатқан жасушада энергияның жинақталуы мен жұмсалуы ассимиляциялық процестермен қатар жүрсе, митоз кезінде интерфазадағы жасушада жинақталған энергия тек қана жұмсалады. Күрделі жасушаішілік құрылымдардың ыдырауы (мысалы, ядроның қабығы) және энергияны қажет ететін жаңаларының - мысалы, хроматинді суперкоирлердің пайда болуы.

А. Г. Гурвич және оның әріптестері фотонды есептегіштердің көмегімен митогенетикалық сәулеленуді тіркеу жұмыстарын да жүргізді. Ленинград ХЭМ-дегі Гурвич зертханасынан басқа, бұл зерттеулер де Ленинградта, А. Ф. Иоффе басқарған Г. М. Франк, физиктермен бірге Ю. Б. Харитон және С. Ф. Родионов.

Батыста фотокөбейткіш түтіктер арқылы митогенетикалық сәулеленуді тіркеумен Б. Раевский, Р. Одубер сияқты көрнекті мамандар айналысты. Атақты физик В. Герлахтың (сандық спектрлік талдаудың негізін салушы) шәкірті Г. Бартты да еске түсіру керек. Барт екі жыл бойы зертханада А. Г. Гурвич және Германияда зерттеуін жалғастырды. Ол биологиялық және химиялық көздермен жұмыс істеудің сенімді оң нәтижелерін алды, сонымен қатар ультра әлсіз сәулеленуді анықтау әдістемесіне маңызды үлес қосты. Барт сезімталдықты алдын ала калибрлеуді және фотокөбейткіштерді таңдауды орындады. Бүгінгі күні бұл процедура әлсіз жарық ағындарын өлшейтін әрбір адам үшін міндетті және күнделікті болып табылады. Алайда, дәл осы және басқа да қажетті талаптарды ескермеу соғысқа дейінгі бірқатар зерттеушілерге сенімді нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік бермеді.

Бүгінгі күні биологиялық көздерден өте әлсіз сәулеленуді тіркеу туралы әсерлі деректер Халықаралық биофизика институтында (Германия) Ф. Попптың жетекшілігімен алынды. Алайда оның кейбір қарсыластары бұл жұмыстарға күмәнмен қарайды. Олар биофотондар метаболизмнің жанама өнімдері, биологиялық мағынасы жоқ жеңіл шудың бір түрі деп санайды. Геттинген университетінің физигі Райнер Ульбрих: «Жарықтың сәулеленуі көптеген химиялық реакциялармен бірге жүретін толығымен табиғи және өздігінен түсінікті құбылыс», - деп атап көрсетеді. Биолог Гюнтер Роте жағдайды былайша бағалайды: «Биофотондардың бар екені сөзсіз – бүгінде бұл қазіргі физиканың қолындағы өте сезімтал құрылғылармен біржақты расталады. Попптың интерпретациясына келер болсақ (біз хромосомалардың когерентті фотондар шығаратыны туралы айтып отырмыз. – Редактордың ескертпесі), бұл әдемі гипотеза, бірақ ұсынылған эксперименттік растау оның негізділігін тану үшін әлі мүлдем жеткіліксіз. Екінші жағынан, бұл жағдайда дәлелді алу өте қиын екенін ескеру керек, өйткені, біріншіден, бұл фотонды сәулеленудің қарқындылығы өте төмен, екіншіден, физикада қолданылатын лазерлік сәулелерді анықтаудың классикалық әдістері. мұнда қолдану қиын».

Еліңізден шыққан биологиялық еңбектердің ішінде сіздің еңбегіңізден артық ғылым әлемінің назарын аударатын ештеңе жоқ.

Альбрехт Бетенің 01.08.1930 жылғы хатынан А. Г. Гурвич

Бақыланатын тепе-теңдік

Протоплазмадағы реттеуші құбылыстар А. Г. Гурвич қосмекенділер мен эхинодермалардың ұрықтанған жұмыртқаларын центрифугалаудағы алғашқы тәжірибелерінен кейін болжам жасай бастады. 30 жылға жуық уақыттан кейін митогенетикалық эксперименттердің нәтижелерін түсіну кезінде бұл тақырып жаңа серпін алды. Гурвич функционалдық жағдайына қарамастан сыртқы әсерлерге әрекет ететін материалдық субстратты (биомолекулалар жиынтығы) құрылымдық талдаудың мағынасыз екеніне сенімді. А. Г. Гурвич протоплазманың физиологиялық теориясын тұжырымдайды. Оның мәні мынада: тірі жүйелерде энергияны сақтауға арналған ерекше молекулалық аппарат бар, ол негізінен тепе-теңдікте емес. Жалпылама түрде бұл энергия ағыны денеге тек өсу немесе жұмыс үшін ғана емес, ең алдымен біз тірі деп атайтын күйді сақтау үшін қажет деген идеяны бекіту.

Зерттеушілер тірі жүйенің зат алмасуының белгілі бір деңгейін ұстап тұратын энергия ағыны шектелген кезде митогенетикалық сәулеленудің жарылуы міндетті түрде байқалатынына назар аударды. («Энергия ағынын шектеу» деп ферменттік жүйелердің белсенділігінің төмендеуін, трансмембраналық тасымалдаудың әртүрлі процестерін басу, жоғары энергиялы қосылыстардың синтезі мен тұтыну деңгейінің төмендеуін түсіну керек, яғни кез келген процестер жасушаны энергиямен қамтамасыз ету - мысалы, объектіні қайтымды салқындату немесе жұмсақ анестезиямен.) Гурвич энергия потенциалы жоғары, табиғатта тепе-теңдік жоқ және ортақ функциямен біріктірілген өте тұрақсыз молекулалық түзілімдер тұжырымдамасын тұжырымдады. Ол оларды тепе-теңдіксіз молекулалық шоқжұлдыздар (ТМЖ) деп атады.

А. Г. Гурвич радиацияның жарылуын тудырған НМК-ның ыдырауы, протоплазманың ұйымдастырылуының бұзылуы деп есептеді. Бұл жерде оның А. Сент-Дьордьидің белок кешендерінің жалпы энергетикалық деңгейлері бойымен энергияның миграциясы туралы идеяларымен ортақ ұқсастықтары көп. «Биофотониктік» сәулеленудің табиғатын негіздеу үшін ұқсас идеяларды бүгінгі күні Ф. Попп айтады - ол миграциялық қозу аймақтарын «поляритондар» деп атайды. Физика тұрғысынан мұнда ерекше ештеңе жоқ. (Қазіргі уақытта белгілі жасушаішілік құрылымдардың қайсысы Гурвич теориясындағы NMC рөліне сәйкес болуы мүмкін - біз бұл интеллектуалды жаттығуды оқырманға қалдырамыз.)

Сондай-ақ, сәулелену субстратқа центрифугалау немесе әлсіз кернеуді қолдану механикалық әсер еткенде де болатыны тәжірибе жүзінде дәлелденген. Бұл ҰМК-да механикалық әсерден де, энергия ағынының шектелуінен де бұзылған кеңістіктік тәртіп бар деп айтуға мүмкіндік берді.

Бір қарағанда, бар болуы энергия ағынына байланысты болатын ҰМК-ның Нобель сыйлығының лауреаты И. Р. Пригожин. Алайда, мұндай құрылымдарды зерттеген кез келген адам (мысалы, Белоусов – Жаботинский реакциясы) олардың жалпы сипаты сақталғанымен, тәжірибеден тәжірибеге абсолютті түрде дәл қайталанбайтынын жақсы біледі. Сонымен қатар, олар химиялық реакцияның және сыртқы жағдайлардың параметрлерінің шамалы өзгеруіне өте сезімтал. Мұның бәрі тірі объектілер де тепе-теңдік емес түзілістер болғандықтан, олар энергия ағынының арқасында ғана өз ұйымының бірегей динамикалық тұрақтылығын сақтай алмайтынын білдіреді. Жүйенің бір реттік факторы да қажет. Бұл фактор А. Г. Гурвич оны биологиялық өріс деп атады.

Қысқаша қысқаша айтқанда, биологиялық (жасушалық) өріс теориясының соңғы нұсқасы осылай көрінеді. Өрістің күші емес, векторы бар. (Есіңізде болсын: күш өрісі - әрбір нүктесінде оған орналастырылған сынақ объектісіне белгілі бір күш әсер ететін кеңістік аймағы; мысалы, электромагниттік өріс. Векторлық өріс дегеніміз - әрбір нүктесінде болатын кеңістік аймағы. белгілі бір вектор берілген, мысалы, қозғалатын сұйықтықтағы бөлшектердің жылдамдық векторлары.) Қозған күйде болатын және осылайша энергиясы артық молекулалар векторлық өрістің әсерінен түседі. Олар өрісте оның энергиясы есебінен емес (яғни электромагниттік өрістегі зарядталған бөлшекпен болатындай емес) жаңа бағдар алады, деформацияланады немесе қозғалады, бірақ өздерінің потенциалдық энергиясын жұмсайды. Бұл энергияның едәуір бөлігі кинетикалық энергияға айналады; артық энергия жұмсалып, молекула қозбаған күйге оралғанда, өрістің оған әсері тоқтайды. Нәтижесінде жасушалық өрісте кеңістіктік-уақыттық реттілік қалыптасады - энергия потенциалының жоғарылауымен сипатталатын NMC қалыптасады.

Жеңілдетілген түрде келесі салыстыру мұны түсіндіре алады. Егер жасушада қозғалатын молекулалар автомобильдер болса, ал олардың артық энергиясы бензин болса, онда биологиялық өріс автомобильдер жүретін жер бедерінің рельефін құрайды. «Рельефке» бағынып, ұқсас энергетикалық сипаттамалары бар молекулалар NMC құрайды. Олар, жоғарыда айтылғандай, тек энергетикалық жағынан ғана емес, сонымен бірге ортақ қызметпен де біріктірілген және біріншіден, энергия ағыны есебінен (автомобильдер бензинсіз жүре алмайды), екіншіден, биологиялық өрістің реттелген әрекетіне байланысты болады. (жолсыз жерде көлік өтпейді). Жеке молекулалар ұдайы ҰМК-ға кіреді және шығады, бірақ оны қоректендіретін энергия ағынының мәні өзгермейінше, бүкіл ҰМК тұрақты болып қалады. Оның мәні төмендеген кезде ҰМК ыдырайды, онда жинақталған энергия бөлінеді.

Енді тірі ұлпаның белгілі бір аймағында энергия ағыны азайғанын елестетіп көріңіз: NMC ыдырауы қарқынды болды, сондықтан митозды басқаратын сәулелену қарқындылығы жоғарылады. Әрине, митогенетикалық сәулелену өріспен тығыз байланысты - оның бөлігі болмаса да! Естеріңізде болса, ыдырау (диссимиляция) кезінде артық энергия бөлінеді, ол ҰМК-да мобилизацияланбайды және синтез процестеріне қатыспайды; дәл өйткені жасушалардың көпшілігінде ассимиляция және диссимиляция процестері бір мезгілде жүреді, дегенмен әртүрлі пропорцияларда жасушалардың өзіне тән митогенетикалық режимі болады. Энергия ағындары да солай: өріс олардың қарқындылығына тікелей әсер етпейді, бірақ кеңістіктік «рельефті» құра отырып, олардың бағыты мен таралуын тиімді реттей алады.

А. Г. Гурвич қиын соғыс жылдарында далалық теорияның соңғы нұсқасымен жұмыс істеді. «Биологиялық өріс теориясы» 1944 жылы (Мәскеу: Советтік ғылым) және француз тілінде кейінгі басылымында - 1947 жылы жарық көрді. Жасушалық биологиялық өрістер теориясы бұрынғы тұжырымдаманы жақтаушылар арасында да сын мен түсінбеушілік тудырды. Олардың басты кінәсі Гурвичтің тұтастық идеясынан бас тартып, жеке элементтердің (яғни, жеке жасушалардың өрістері) өзара әрекеттесу принципіне қайта оралуы болды, оны өзі жоққа шығарды. «Тұтас» концепциясы «Клеткалық өріс теориясының аясында» мақаласында («Митогенез және биологиялық өрістер теориясы бойынша еңбектер» жинағы». Гурвич бұлай емес екенін көрсетеді. Жеке ұяшықтар тудыратын өрістер олардың шегінен шығып, өріс векторлары геометриялық қосу ережелері бойынша кеңістіктің кез келген нүктесінде қосылатындықтан, жаңа тұжырымдама «нақты» өріс ұғымын негіздейді. Бұл, шын мәнінде, уақыт өте өзгеретін және тұтастық қасиеттеріне ие болатын мүшенің (немесе ағзаның) барлық жасушаларының динамикалық интегралдық өрісі.

1948 жылдан бастап ғылыми қызметі А. Г. Гурвич негізінен теориялық салаға шоғырлануға мәжбүр. Бүкілодақтық ауылшаруашылық академиясының тамыз сессиясынан кейін ол Ресей Медицина ғылымдары академиясының Эксперименталдық медицина институтында (институт 1945 жылы құрылғаннан бері директоры болды) жұмысын жалғастыру мүмкіндігін көрмеді. ал қыркүйектің басында академияның президиумына зейнеткерлікке шығу туралы өтініш берді. Өмірінің соңғы жылдарында ол биологиялық өріс теориясының, теориялық биологияның және биологиялық зерттеу әдістемесінің әртүрлі аспектілері бойынша көптеген еңбектер жазды. Гурвич бұл еңбектерді 1991 жылы «Аналитикалық биология және жасушалық өрістер теориясының принциптері» (Мәскеу: Наука) деген атпен басылған бір кітаптың тараулары ретінде қарастырды.

Тірі жүйенің өмір сүруінің өзі, нақты айтқанда, оның жұмыс істеуі көлеңкеде қалады немесе қалуы керек болатын ең терең мәселе.

А. Г. Гурвич. Биологияның гистологиялық негіздері. Йена, 1930 (неміс тілінде)

«Түсінусіз эмпатия»

А. Г. Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін Гурвичтің митогенезі біздің елде де, шетелде де өте танымал болды. Гурвичтің зертханасында канцерогенез процестері белсенді түрде зерттелді, атап айтқанда, онкологиялық науқастардың қаны сау адамдардың қанынан айырмашылығы, митогенетикалық сәулеленудің көзі емес екендігі көрсетілді. 1940 жылы А. Г. Гурвичке қатерлі ісік мәселесін митогенетикалық зерттеудегі еңбегі үшін Мемлекеттік сыйлық берілді. Гурвичтің «өріс» тұжырымдамалары әрқашан үлкен қызығушылық тудырғанымен, ешқашан кең танымал болған жоқ. Бірақ оның жұмысы мен есептеріне деген бұл қызығушылық көбінесе үстірт болып қала берді. А. А. Любищев, өзін үнемі А. Г. Гурвич бұл қатынасты «түсінусіз жанашырлық» деп сипаттады.

Біздің заманымызда жанашырлықты дұшпандық алмастырды. А. Г. идеяларының беделін түсіруге елеулі үлес қосты. Гурвичті ғалымның ойларын «өз түсінігі бойынша» түсіндіретін кейбір болашақ ізбасарлары таныстырды. Бірақ ең бастысы ол емес. Гурвичтің идеялары «православиелік» биология ұстанған жолдың шетінде қалды. Қос спираль ашылғаннан кейін зерттеушілер алдында жаңа және тартымды перспективалар пайда болды. «Ген – белок – белгі» тізбегі нәтиже алудың қарапайымдылығымен ерекшеленеді. Әрине, молекулалық биология, молекулалық генетика, биохимия негізгі бағытқа айналды, ал тірі жүйелердегі генетикалық емес және ферментативті емес басқару процестері біртіндеп ғылымның шетіне ығыстырып, оларды зерттеудің өзі күмәнді, жеңіл кәсіп болып санала бастады.

Биологияның қазіргі физика-химиялық және молекулалық салалары үшін тұтастықты түсіну жат, оны А. Г. Гурвич тірі заттардың негізгі қасиетін қарастырды. Екінші жағынан, бөлшектеу іс жүзінде жаңа білімді меңгерумен теңестіріледі. Құбылыстың химиялық жағын зерттеуге артықшылық беріледі. Хроматинді зерттеуде ДНҚ-ның біріншілік құрылымына баса назар аударылады және оларда ең алдымен генді көргенді жөн көреді. Биологиялық процестердің тепе-теңдігі формальды түрде мойындалғанымен, оған ешкім маңызды рөл бермейді: жұмыстардың басым көпшілігі «қара» және «ақ», ақуыздың болуы немесе болмауы, геннің белсенділігі немесе әрекетсіздігі арасындағы айырмашылықты анықтауға бағытталған.. (Биологиялық университеттердің студенттері арасында термодинамика физиканың ең сүймейтін және нашар қабылданатын салаларының бірі екендігі тегін емес.) Гурвичтен кейінгі жарты ғасырда біз не жоғалттық, жоғалтулар қаншалықты үлкен - жауап мынадан туындайды. ғылымның болашағы.

Мүмкін, биология тірі заттардың негізгі тұтастығы мен тепе-теңдігі туралы, осы тұтастықты қамтамасыз ететін бір реттілік принципі туралы идеяларды әлі игере алмаған шығар. Ал Гурвичтің идеялары әлі алда, олардың тарихы енді ғана басталып жатқан шығар.

О. Г. Гавриш, биология ғылымдарының кандидаты