Становление экологического направления в отечественной микробиологии в трудах С.Н. Виноградского, его современников и последователей : конец XIX - середина XX вв.

• Автор: Колотилова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 07.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 340 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ИСТОРИОГРАФИЯ ПРОБЛЕМЫ

Глава 1. Жизненный путь и научная деятельность С.Н. Виноградского

до эмиграции. Начало развития микробиологии в России

1.1 .Биографические данные

1.2.Начало развития микробиологии в России и условия формирования научных

интересов С. Н. Виноградского

1.3.Научная деятельность С.Н. Виноградского

1.3.1. Первое исследование

1.3.2. Страсбург. Открытие хемосинтеза

1.3.3. Цюрих. Открытие хемоавтотрофии
1.3.4. Работы Петербургского периода
Глава 2. Идеи С.Н. Виноградского и развитие общей и экологической
микробиологии в России в конце XIX - начале XX вв
2.1. Плеяда микробиологов-естествоиспытателей
2.1.1. Василий Леонидович Омелянский (1867— 1928)
2.1.2. Даниил Кириллович Заболотный (1866-1929)
2.1.3. Георгий Адамович Надсон (1867-1939)
2.1.4. Борис Лаврентьевич Исаченко (1871 - 1948)
2.1.5. Владимир Степанович Буткевич (1872 - 1942)
2.1.6. Николай Григорьевич Холодный (1882-1953)
2.1.7. Александр Федорович Лебедев (1882 - 1936)
2.2. Начало преподавания микробиологии и первые микробиологические учреждения
2.3. «Журнал микробиологии»
2.4. Развитие сети биостанций
Глава 3. Российские биологи и врачи в Институте Пастера
3.1. Институт Пастера
3.2. Микробиологические курсы в Институте Пастера
3.2.1. Институт Пастера и первые российские женщины-микробиологи
3.3. Научные работы российских ученых в Институте Пастера
3.3.1. Российские эмигранты в Институте Пастера
Глава 4. С.Н. Виноградский в эмиграции
4.1. Разработка новой методологии
4.2. Изучение основных микробных процессов в почве
4.3. Создание экологической микробиологии
4.4. Рефераты С.Н. Виноградского
4.5. Научная переписка С.Н. Виноградского
4.6. Ученики С.Н. Виноградского
4.7 «Летопись нашей жизни» и «Микробиология почвы»
4.8. Архив С.Н. Виноградского
4.9. Г.А. Заварзин о мировоззрении С.Н. Виноградского
Глава 5. Экологическое направление в микробиологии в советский период
5.1. Е.Е. Успенский и создание кафедры микробиологии МГУ
5.1.1.Евгений Евгеньевич Успенский (1889-1938)
5.1.2. Сергей Иванович Кузнецов (1900-1987)
5.1.3. Владимир Оттонович Таусон (1894-1946)
5.1.4. Давид Моисеевич Новогрудский (1898-1953)
5.1.5. «Водно-почвсннос» направление на кафедре микробиологии
5.1.6. Тематика первых выпусков журнала «Микробиология»
5.2. Экологическое направление микробиологии в Советском Союзе. Институт микробиологии АН СССР
Глава 6. Продолжение традиций С.Н. Виноградского в трудах академика
Г.А. Заварзина, основателя природоведческой микробиологии
6.1 .Георгий Александрович Заварзин (1933-2011)
6.2. Природоведческая микробиология
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Архивные источники
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1. Материалы «Журнала микробиологии» (1914-1919)
Приложение 2. Российские биологи и врачи в Институте Пастера
Приложение 3. Доклады и речи С.Н. Виноградского (Перевод с франц.)
Приложение 4. Темы первых дипломных работ студентов кафедры микробиологии МГУ
Приложение 5. Статьи экологической тематики в первых томах журнала «Микробиология»
(1932-1934)
Приложение 6. Иллюстративные материалы

Памяти академика Георгия Александровича Заварзина ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Экологии принадлежит одно из центральных мест в современном естествознании. В XX-XXI вв. она приобрела исключительно большое значение и как фундаментальная наука, и как система мировоззрения, связанная с отношением человека к окружающему миру, и как совокупность исследований, посвященных биоремедиации и охране окружающей среды. Место микробиологии в этом комплексе проблем особенно велико. Микроорганизмы являются важнейшими агентами, обуславливающими взаимосвязь биогеохимиче-ских процессов в биосфере. Экология микроорганизмов восходит к гениальной догадке Л. Пастера о роли «бесконечно малых» как деструкторов в природе. Основоположником экологической микробиологии является великий русский ученый С.Н. Виноградский (1856-1953). По словам академика Г.А. Заварзина (2011а), С.Н. Виноградский оказал наибольшее влияние на развитие науки в XX веке. Г.А. Заварзин (1974, 2004) отмечает существование традиционной русской микробиологической школы; к ее отличительным особенностям относится интерес к глобальным биогеохимическим проблемам (связь с почвоведением, исследованием пресноводных и морских водоемов, геологией), изучение микроорганизмов экстремальных местообитаний, часто с необычной морфологией и физиологией; преимущественный интерес к проблеме «микроорганизм и его естественная среда обитания». Эта школа восходит к работам С.Н. Виноградского, у истоков ее были ученые-ботаники. Она продолжает развиваться и сейчас, сохраняя свои отличительные черты.
Для многих представителей русской микробиологической школы характерны концепции холизма, связанные с системным подходом; смелые новые идеи, ломающие устоявшиеся (в том числе, «интуитивные») представления; глубокие обобщения, относящиеся не только к микробиологии, но к естествознанию, в целом. Примером может служить открытие С.Н. Виноградским хемосинтеза (как жизни за счет неорганических, т.е. «не связанных с жизнью» веществ) и хемоавтотрофии (в противоположность фотоавтотрофии); обнаружение А.Ф. Лебедевым гетеротрофной (в отличие от автотрофной) фиксации углекислоты; представления о роли симбиозов в эволюции и гипотеза симбиогенеза, связанные с именами A.C. Фаминцына, К.С. Мережковского, Б.М. Козо-Полянского. Необходимо отметить и отсутствие, как правило, антропоцентрического взгляда на мир. Одна из последних обобщающих работ Г.А. Заварзина «Микробиология как центральная дисциплина биологии» (20116) ставит вопрос о необходимости смены приоритетов в естествознании и имеет мировоззренческий характер.
Для России начала XXI века актуально повышение интереса к истории отечественной науки, которое часто сопряжено с переломными моментами в истории государства, обуславли-

стоячих водоемах. Из-за сложности получения и выращивания чистых культур метаболизм этих микроорганизмов до сих пор изучен не полностью. В современной классификации бактерий рода Cladothrix нет.
Наиболее важное открытие было сделано С.Н. Виноградским при наблюдении за появлением и исчезновением серы в клетках серобактерий. Аналогия с поведением запасных веществ в клетках водорослей, изучавшихся в лаборатории Фаминцына, натолкнула Виноградского на чрезвычайно смелую и новую идею о сере как запасном веществе и соединениях серы как источнике энергии для бактерий, об окислении неорганических соединений как особом типе дыхания.
Напомним рассказ С.Н. Виноградского об открытии «способа существования» серобактерий: «Жизненный процесс их представлялся тогда поистине загадочным. В особенности, когда я показал, что в жидкости, содержащей сероводород, нити Beggiatoa быстро наполняются зернышками серы, которые вне сероводородной среды исчезали без следа, точно потребляемые клетками этой бактерии. «Um Gottes willen, wozu brauchen sie denn so viel Schwefel!» [Господи, зачем требуется так много серы!? (нем.)] восклицал de Вагу, и не находя ответа, пожимал плечами и продолжал свой обход практикантов. Вот раз, возвращался домой по Ill-Kanal, усталый от химической работы, в которой тоже играли роль сероводород и сера, «мне вдруг стукнула в голову мысль, не окисляется ли сера Beggiatoa’ой в серную кислоту. Я сразу почувствовал всё значение, и все последствия этой мысли» (Дневник), не сомневаясь, что в ней разрешение загадки. На следующий день говорил de Вагу: «Ich glaube zu wissen, wozu brauchen sie so viel Schwefel» [«Мне кажется, я знаю, зачем им требуется столько серы» (нем.)]. Он выслушал, промолчал, но пошел потолковать с профессором химии Fittig’oM и тогда только оценил сказанное. <...> Вся возня вдруг осмыслилась, и я вырос в собственных глазах, хотя и не подозревал, что открытие, меня осенившее, вырастет до «Epochemenmachende Entdeckung» [эпохальное открытие, нем.], что им определится и дальнейшее направление моих работ, что оно разрастется в новую главу микробиологии и физиологии. Правда, и тогда уже, после реферата de Вагу в «Naturforschende Gesellschaft», меня поздравили словами: «Sie haben einem neuen Modus Vivendi gefunden»[Вы нашли новый способ жизни]. Вскоре после этого засел писать по-немецки первую большую статью Über Schwefelbakterien [«О серобактериях»], первые страницы которой буквально выстрадал, но потом вдруг пошло сравнительно легко, точно прорвался через какие-то препятствия» (Виноградский С.Н., 2013. С.130).
Работа «Über Schwefelbakterien» (Winogradsky S., 1887) посвящена значению сероводорода в питании и экологии нитчатых серных бактерий рода Beggiatoa. В конце статьи С.Н. Виноградский обобщает полученные результаты: «Подведем итоги этим особенностям. 1. Окисление газообразного сероводорода. Отложение в клетках серы в виде полужидких капель.