Современные биологи 21 века и их открытия: 20 важных открытий 21 века

21-й век – век биологии > СахГУ

Сего­дня мы бесе­ду­ем с ним о коро­на­ви­ру­се, о био­ло­гии, обра­зо­ва­нии, о том, как бак­те­рии вли­я­ют на коли­че­ство рыбы в море, о бес­смер­тии и о нау­ке в целом.

Уже не пер­вый год при­гла­шён­ные про­фес­со­ры из-за рубе­жа и веду­щих науч­ных цен­тров Рос­сии чита­ют цик­лы лек­ций для сту­ден­тов СахГУ. В фев­ра­ле 2022 года с этой целью ост­ров посе­тил Кон­стан­тин Севе­ри­нов – док­тор био­ло­ги­че­ских наук, про­фес­сор, совет­ник глав­но­го испол­ни­тель­но­го дирек­то­ра ПАО «НК «Рос­нефть», гене­раль­ный дирек­тор ООО «БИОТЕК КАМПУС», про­фес­сор Скол­ков­ско­го инсти­ту­та нау­ки и тех­но­ло­гий (SkolTech), про­фес­сор Уни­вер­си­те­та Рат­гер­са (США).

– Кон­стан­тин Вик­то­ро­вич, мно­гие наши сту­ден­ты пла­ни­ру­ют так или ина­че свя­зать свою жизнь с науч­ной дея­тель­но­стью. А как начал­ся ваш лич­ный путь в нау­ку?

– Мне кажет­ся, у боль­шин­ства про­фес­си­о­наль­ных учё­ных инте­рес появ­ля­ет­ся очень рано. У меня это было, навер­ное, лет в шесть. Я вырос в горо­де Тал­линне, там тоже море рядом и вооб­ще кра­си­во. Хотя мои роди­те­ли физи­ки, но был друг семьи – био­лог, кото­рый рабо­тал в тал­линн­ском зоо­пар­ке и посто­ян­но рас­ска­зы­вал про вся­ких зве­рей, на это нало­жи­лись книж­ки Дар­рел­ла. Кро­ме того, мне повез­ло, что в совет­ской Эсто­нии не глу­ши­ли фин­ское и швед­ское теле­ви­де­ние, поэто­му я видел филь­мы Кусто про мор­ской мир, и, есте­ствен­но, «забо­лел» этим всем.

В ито­ге я, прав­да, зани­ма­юсь не орга­низ­мен­ной био­ло­ги­ей, а моле­ку­ляр­ной. Про­сто когда повзрос­лел, то вдруг понял, что мне инте­рес­нее видеть не внеш­нее раз­но­об­ра­зие жиз­ни, а пони­мать, един­ство ее устрой­ства изнут­ри.

– Вы уже боль­ше чет­вер­ти века живё­те и пре­по­да­ё­те в США. Есть ли какая-то раз­ни­ца в под­го­тов­ке сту­ден­тов по био­ло­гии в Рос­сии и в Шта­тах?

– Мне кажет­ся, что да, и тут несколь­ко аспек­тов. Пер­вое: кро­ме огром­но­го коли­че­ства част­ных уни­вер­си­те­тов в каж­дом из 50 с лиш­ним шта­тов Аме­ри­ки есть очень круп­ные штат­ные уни­вер­си­те­ты, в каж­дом из кото­рых обу­ча­ет­ся от 20 до 40 тысяч сту­ден­тов. В целом уро­вень под­го­тов­ки сту­ден­тов и науч­ных иссле­до­ва­ний там очень высо­кий и, я бы ска­зал – рав­но­мер­ный.

В Рос­сии же есть несколь­ко извест­ных цен­тров выс­ше­го обра­зо­ва­ния и нау­ки – Москва, Петер­бург, Ново­си­бирск, может быть, Казань и Ниж­ний Нов­го­род, – а все осталь­ное… Нель­зя ска­зать, что выжжен­ная пусты­ня, но отста­ва­ние чув­ству­ет­ся как по уров­ню мате­ри­аль­но­го обес­пе­че­ния учеб­но­го про­цес­са, так и по каче­ству педа­го­ги­че­ско­го соста­ва. Ну и по сту­ден­там, пото­му что «топо­вые» сту­ден­ты норо­вят уехать вот в эти, ска­жем так, «цен­тры силы».

В США это гораз­до мень­ше про­яв­ля­ет­ся, и поэто­му нет в ощу­ще­ния, что сто­ит какой-то замок на горе, а вокруг ниче­го нет.

Ну и вто­рое: как-то вдруг люди осо­зна­ли, что в био­ло­гии нет стро­гих раз­де­лов типа био­фи­зи­ки, био­хи­мии, мик­ро­био­ло­гии, бота­ни­ки и про­че­го. Ведь мож­но делить так до бес­ко­неч­но­сти. Сей­час сло­жи­лось такое общее укруп­нён­ное поня­тие, по-англий­ски life sciences: «нау­ки о жиз­ни». Все при­ни­ма­ют, что мы изу­ча­ем саму жизнь как явле­ние, а уже мето­ды, спо­со­бы, как мы это смот­рим, через мик­ро­скоп или через очки, не игра­ют боль­шой роли. И вот такой обоб­щён­ный под­ход, менее струк­ту­ри­ро­ван­ный, для Аме­ри­ки более харак­те­рен, чем для Рос­сии.

И тре­тье, что сто­ит ска­зать: к сожа­ле­нию, раз­вал Совет­ско­го Сою­за и отъ­езд за рубеж очень боль­шо­го коли­че­ства учё­ных в нача­ле 90‑х про­изо­шёл в очень «неудач­ный» момент. Как раз в девя­но­стые годы про­изо­шёл какой-то совер­ше­но тек­то­ни­че­ский сдвиг, экс­по­нен­ци­аль­ный взрыв с точ­ки зре­ния раз­ви­тия новый тех­но­ло­гий и мето­дов в нашей нау­ке. Учё­ные, полу­чи­ли воз­мож­ность делать то, о чём рань­ше нель­зя было даже меч­тать. Так вот, этот про­рыв про­шёл как бы мимо нас, и поэто­му сей­час состо­я­ние наук о жиз­ни, и, как след­ствие, обра­зо­ва­ния в этой обла­сти в Рос­сии в целом остав­ля­ет желать луч­ше­го.

С недав­них пор ситу­а­цию пыта­ют­ся поме­нять, при­ня­та феде­раль­ная про­грам­ма по раз­ви­тию гене­ти­че­ских тех­но­ло­гий и геном­но­го редак­ти­ро­ва­ния, вли­ва­ют­ся какие-то сред­ства. Есть пони­ма­ние, что делать это важ­но, пото­му что имен­но нау­ки о жиз­ни будут дви­гать циви­ли­за­цию в 21 веке, как физи­ка дви­га­ла в веке 20‑м.

– Есть ли сей­час в нашей стране какое-то стра­те­ги­че­ское науч­ное направ­ле­ние, кото­рым мож­но похва­стать­ся?

– Зна­е­те, ещё в 2012 году были озву­че­ны пред­вы­бор­ные обе­ща­ния по нау­ке, где гово­ри­лось о том, что мы как стра­на долж­ны повы­сить коли­че­ство ста­тей науч­ных в меж­ду­на­род­ных рей­тин­го­вых жур­на­лах –точ­ность цифр не гаран­ти­рую, но там было что то под­нять с 1,5 до 1,75 про­цен­та. Для срав­не­ния, Соеди­нён­ные Шта­ты выда­ют на-гора до 30% миро­вой науч­ной про­дук­ции. Китай – тоже где-то око­ло 30%. Каче­ство тех ста­тей, кото­рые мы как стра­на выда­ём, в сред­нем ниже, чем каче­ство ста­тей из стран, с кото­ры­ми мы хоте­ли бы кон­ку­ри­ро­вать. То есть, наши учё­ные в целом пуб­ли­ку­ют­ся в жур­на­лах худ­ше­го уров­ня по миро­вым мер­кам, и их ста­тьи мень­ше цити­ру­ют­ся. Поэто­му при таком коли­че­ствен­но неболь­шом вкла­де рос­сий­ской нау­ки в миро­вую копил­ку зна­ний ожи­дать каких-то круп­ных про­ры­вов от нас не при­хо­дит­ся. Это про­сто объ­ек­тив­ное след­ствие, пото­му что у нас не так мно­го учё­ных. И усло­вия для их рабо­ты тоже на сего­дняш­ний момент не самые луч­шие.

Конеч­но, это не озна­ча­ет, что здесь ниче­го инте­рес­но­го не про­ис­хо­дит. Напри­мер, ново­си­бир­ские уче­ные, рабо­та­ю­щие с ака­де­ми­ком Дере­вян­ко сыг­ра­ли клю­че­вую роль в откры­тии тре­тье­го вида чело­ве­ка, отлич­но­го от гомо сапи­енс и неан­дер­таль­цев. Этот вид, кото­рый суще­ство­вал несколь­ко десят­ков тысяч лет назад, назы­ва­ет­ся теперь дени­сов­цы.

Но вклад наших уче­ных в это откры­тие очень харак­тер­ный, он пока­зы­ва­ет ту немнож­ко под­соб­ную роль, кото­рую мы игра­ем в миро­вой нау­ке. Коман­да ака­де­ми­ка Дере­вян­ко обна­ру­жи­ла в пеще­ре малень­кую косточ­ку, кото­рая ока­за­лась фалан­гой паль­ца древ­не­го чело­ве­ка. Этот обра­зец был пере­дан в Гер­ма­нию в мощ­ный геном­ный центр, где древ­няя ДНК была выде­ле­на из фраг­мен­та кости, про­ве­де­но геном­ное секве­ни­ро­ва­ния и сде­ла­но срав­не­ние полу­чен­ных после­до­ва­тель­но­стей ДНК с ДНК совре­мен­ных людей и неан­дер­таль­цев. Имен­но так и выяс­ни­лось, что в Дени­сов­ской пеще­ре нахо­ди­лись какие-то осо­бен­ные люди, отли­ча­ю­щи­е­ся и от нас, и от неан­дер­таль­цев.

Потом таких людей ста­ли нахо­дить доволь­но мно­го: по-види­мо­му, это груп­па, кото­рая доволь­но дол­го суще­ство­ва­ла, в Азии, и у совре­мен­ных пред­ста­ви­те­лей ази­ат­ских рас доволь­но мно­го генов от дени­сов­цев. В общем, это круп­ное откры­тие. Но сде­лать его пол­но­стью в Рос­сии было бы невоз­мож­ным.

– В сво­их лек­ци­ях на Саха­лине вы в том чис­ле затра­ги­ва­ли тему коро­на­ви­ру­са. Чем этот вирус инте­ре­сен с точ­ки зре­ния моле­ку­ляр­ной био­ло­гии, гене­ти­ки?

– Для био­ло­гов ныне, конеч­но, хоро­шее вре­мя, пото­му что чело­ве­че­ство осо­зна­ло, что здо­ро­вая, счаст­ли­вая и бога­тая жизнь не гаран­ти­ро­ва­на. Несмот­ря на любые тех­но­ло­ги­че­ские про­ры­вы, мы не веч­ны, и в общем-то, доволь­но баналь­ный, ничем не выда­ю­щий­ся вирус может оста­но­вить всю эко­но­ми­ку.

Пан­де­мия пока­за­ла, насколь­ко мощ­ной ста­ла моле­ку­ляр­ная био­ло­гия и фар­ма­ко­ло­ги­че­ская про­мыш­лен­ность.

Два года назад на вопрос, ско­ро ли будет вак­ци­на, я по про­шло­му опы­ту утвер­ждал, что вряд ли она может быть созда­на в тече­ние несколь­ких лет. До недав­них пор для созда­ния, тести­ро­ва­ния и дока­за­тель­ства эффек­тив­но­сти вак­ци­ны тре­бо­ва­лись годы. Но ока­за­лось, что все мож­но делать гораз­до быст­рее. И это не зна­чит, что хуже, нет, про­сто мето­ды, кото­ры­ми вла­де­ют совре­мен­ные учё­ные, дей­стви­тель­но поз­во­ля­ют опе­ра­тив­но делать про­дук­ты, кото­рые спа­са­ют жиз­ни.

Ещё пан­де­мия пока­за­ла, мощь ком­пью­тер­ной био­ло­гии. Ока­за­лось, что вирус вовсе необя­за­тель­но выде­лять, что­бы начать созда­вать мето­ды его диа­гно­сти­ки или раз­ра­ба­ты­вать вак­ци­ны. Совре­мен­ные мето­ды геном­но­го секве­ни­ро­ва­ния поз­во­ли­ли иден­ти­фи­ци­ро­вать вирус, «про­честь» после­до­ва­тель­ность его гено­ма.

А даль­ше – дело тех­ни­ки. Если вы иден­ти­фи­ци­ро­ва­ли вирус в боль­ных людях как опре­де­лен­ную гене­ти­че­скую после­до­ва­тель­ность, то вы може­те не выде­ляя вирус в чистой куль­ту­ре, как это дела­лось в 20‑м веке, исполь­зо­вать его гене­ти­че­скую инфор­ма­ци вме­сте с мето­да­ми моле­ку­ляр­но­го кло­ни­ро­ва­ния для созда­ния вак­ци­ны. Это очень мощ­ный под­ход.

Ком­пью­тер­ная био­ло­гия и геном­ное секве­ни­ро­ва­ние поз­во­ли­ли осу­ществ­лять эпи­де­мио­ло­ги­че­ский мони­то­ринг виру­са, сле­дить за его эво­лю­ци­ей фак­ти­че­ски в реаль­ном вре­ме­ни. Все что для это­го нуж­но – срав­ни­вать «гене­ти­че­ские тек­сты», после­до­ва­тель­но­сти гено­мов виру­сов, выде­лен­ных из зара­жен­ных людей. Все эти штам­мы, о кото­рых сей­час мод­но гово­рить, выяв­ля­ют­ся имен­но таким обра­зом.

– Коро­на­ви­рус теперь с нами навсе­гда? Это как новый грипп?

– С точ­ки зре­ния виру­со­ло­гии ниче­го обще­го меж­ду коро­на­ви­ру­сом и виру­сом грип­па нет. Так же как нет ниче­го обще­го, напри­мер, меж­ду виру­са­ми имму­но­де­фи­ци­та, виру­сом полио­ми­е­ли­та и виру­сом оспы. Они абсо­лют­но раз­ные.

Но, судя по все­му, коро­на­ви­рус с нами оста­нет­ся. Один раз пере­ско­чив на чело­ве­ка, неваж­но, с лету­чей мыши или ещё кого-то, он теперь исполь­зу­ет нас как сво­е­го есте­ствен­но­го хозя­и­на. С виру­сом грип­па ситу­а­ция не такая, его есте­ствен­ной сре­дой оби­та­ния явля­ют­ся пти­цы и сви­ньи в Юго-Восточ­ной Азии и ино­гда на нас пере­пры­ги­ва­ет, и рас­про­стра­ня­ет­ся по миру, а потом исче­за­ет до новой вол­ны. А коро­на­ви­рус стал вполне себе чело­ве­че­ским виру­сом, без каких-либо про­ме­жу­точ­ных хозя­ев.

Моё пред­ска­за­ние такое, что мы из состо­я­ния эпи­де­мии, когда коли­че­ство забо­ле­ва­ю­щих во вре­ме­ни уве­ли­чи­ва­ет­ся, мы перей­дём в состо­я­ние энде­мии, когда каж­дый год будет зара­жать­ся более-менее оди­на­ко­вое коли­че­ство людей. Какое-то коли­че­ство людей будет уми­рать. Будем с этим жить так же, как мы живём с маля­ри­ей или с каки­ми-то рино­ви­рус­ны­ми инфек­ци­я­ми. Раз пере­бо­лев коро­на­ви­ру­сом, мы будем ста­но­вит­ся иммун­ны­ми к нему, но лишь на неко­то­рое вре­мя. Имму­ни­тет будет осла­бе­вать, и мы будем зара­жать­ся сно­ва. Так как все­гда в попу­ля­ции будет зна­чи­тель­ное коли­че­ство людей с исчез­нув­шим имму­ни­те­том, то виру­су все­гда будет кого зара­зить. Такая дур­ная бес­ко­неч­ность.

– Один из инте­рес­ных аспек­тов ваших иссле­до­ва­ний – эта борь­ба бак­те­рий и их виру­сов. Будет ли побе­ди­тель в этой борь­бе? И какой исход этой кон­ку­рен­ции поле­зен для чело­ве­ка?

– Хоро­ший вопрос! Никто не побе­дит. С точ­ки зре­ния эво­лю­ции, эта такая нескон­ча­е­мая «гон­ка воору­же­ний». У бак­те­рий есть огром­ное коли­че­ство виру­сов-бак­те­рио­фа­гов, кото­рые посто­ян­но их зара­жа­ют и уби­ва­ют. При этом из умер­ших бак­те­рий выхо­дят сот­ни новых, дочер­них виру­сов, гото­вых зара­зить новые бак­те­рии. Но если бы виру­сы побе­ди­ли бак­те­рии, то сами бы сдох­ли, как в ком­пью­тер­ных играх, был бы «гейм овер». Пото­му что бак­те­рии нуж­ны бак­те­рио­фа­гам, что­бы в них раз­мно­жать­ся.

А если бы бак­те­рии побе­ди­ли, то виру­сы воз­ник­ли бы зано­во, они в неко­то­ром смыс­ле могут воз­ни­кать из ниче­го, вер­нее за счет ком­би­на­ции раз­лич­ных генов бак­те­рий. В общем, два участ­ни­ка этой гон­ки – пара­зит-вирус и его хозя­ин-бак­те­рия, посто­ян­но эво­лю­ци­о­ни­ру­ют, при­об­ре­та­ют новые сред­ства напа­де­ния и сред­ства защи­ты, но пол­ной побе­ды не одер­жи­ва­ет ни та, ни дру­гая сто­ро­на.

Мне очень инте­рес­но изу­чать эту гон­ку, смот­реть, какие у каж­дой из двух сто­рон моле­ку­ляр­ные меха­низ­мы для ата­ки и для защи­ты.

Изу­че­ние тако­го, каза­лось бы, эзо­те­ри­че­ско­го и фун­да­мен­таль­но­го вопро­са, при­не­сти очень боль­шую прак­ти­че­скую поль­зу. Напри­мер, всё моле­ку­ляр­ное кло­ни­ро­ва­ние, мето­ды кото­ро­го раз­ра­бо­та­ны в семи­де­ся­тых годах, и бла­го­да­ря кото­рым у нас есть реком­би­нант­ный инсу­лин для диа­бе­ти­ков, раз­лич­ные гор­мо­ны, тера­пев­ти­че­ские анти­те­ла для лече­ния онко­ло­ги­че­ских забо­ле­ва­ний и мно­гое дру­гое – дела­ет­ся с помо­щью фер­мен­тов, кото­рые бак­те­рии исполь­зу­ет для борь­бы с виру­са­ми.

Дру­гой све­жий при­мер – это геном­ное редак­ти­ро­ва­ние, за кото­рое пару лет назад дали Нобе­лев­скую пре­мию. Геном­ное редак­ти­ро­ва­ния осу­ществ­ля­ет­ся с помо­щью CRISPR-Cas, систе­ма, кото­рую бак­те­рии исполь­зу­ют для того, что­бы бороть­ся со сво­и­ми виру­са­ми. Ока­за­лось, что с помо­щью CRISPR-Cas мож­но фили­гран­но вно­сить изме­не­ния в нуж­ное место гено­ма рас­те­ний, сель­ско­хо­зяй­ствен­ных живот­ных, ну или чело­ве­ка. И в буду­щем навер­ня­ка у нас появят­ся спо­со­бы лече­ния тяжё­лых гене­ти­че­ских забо­ле­ва­ний, кото­рые сей­час неиз­ле­чи­мы, таких, как рак и неко­то­рые врож­дён­ные дефек­ты с помо­щью «редак­ти­ро­ва­ния» наших кле­ток.

Кро­ме изу­че­ния как бак­те­рии и их виру­сы вою­ют друг с дру­гом, нам инте­рес­но раз­но­об­ра­зие виру­сов и бак­те­рий, живу­щих по все­му миру. Два года назад мы на Иту­ру­пе соби­ра­ли про­бы в горя­чих источ­ни­ках, а потом срав­ни­ва­ли их оби­та­те­лей с мик­ро­ба­ми из горя­чих источ­ни­ков в Евро­пе, Южной Аме­ри­ки и США. Сей­час у нас есть боль­шой грант от Мини­стер­ства обра­зо­ва­ния и нау­ки где мы исполь­зу­ем мето­ды геном­но­го ана­ли­за и ком­пью­тер­ной био­ло­гии для созда­ния атлас мик­роб­ных сооб­ществ морей Рос­сии. Было бы очень инте­рес­но вклю­чить в этот про­ект Саха­лин. Знать мик­роб­ное раз­но­об­ра­зие морей очень важ­но. Ведь исход «раз­бо­рок» меж­ду виру­са­ми и бак­те­ри­я­ми очень важен для мор­ских эко­си­стем, так как вли­я­ет на высво­бож­де­ния орга­ни­че­ских веществ в воду, на раз­ви­тие планк­то­на, на рыб и так далее, и тому подоб­ное.

– И послед­ний вопрос – о наших меч­тах. Когда люди ста­нут бес­смерт­ны­ми? Что гово­рят гене­ти­ки?

– Я наде­юсь, что нико­гда. Жизнь суще­ству­ет почти столь­ко, сколь­ко и пла­не­та. Усло­вия на Зем­ле посто­ян­но изме­ня­ют­ся, поэто­му жизнь тоже долж­на менять­ся – те, кто не при­спо­соб­лен, умрут, а при­спо­соб­лен­ные сожрут их и за счёт это­го рас­цве­тут, что­бы потом тоже уме­реть. На этом осно­ва­на дар­вин­ская эво­лю­ция. Но каж­дый из ныне живу­щих, неваж­но, чело­век или бак­те­рия, явля­ет­ся пря­мым потом­ком само­го пер­во­го живо­го суще­ства, мы все свя­за­ны такой тон­кой длин­ной нитью жиз­ни.

У людей, в отли­чие от всех осталь­ных зве­ру­шек, есть куль­ту­ра, кото­рая, на мой взгляд, поз­во­ля­ет нам достичь бес­смер­тия гораз­до более эффек­тив­но, чем несу­ще­ству­ю­щая таб­лет­ка дол­го­ле­тия. Вот Тол­стой – умер или нет? Он в неко­то­ром смыс­ле живее всех живых. Или Хри­стос, или ещё кто-нибудь. То есть, у нас есть воз­мож­ность достичь не про­сто бес­ко­неч­но дол­го­го суще­ство­ва­ния сво­ей брен­ной обо­лоч­ки, а сде­лать что-то полез­ное не толь­ко для себя, но и дру­гих. И таким обра­зом оста­вить свой след, кото­рый будет суще­ство­вать дол­го.

Но это не озна­ча­ет, что нет людей, кото­рые уми­ра­ют, услов­но гово­ря, рань­ше поло­жен­но­го сро­ка и что не надо ниче­го пред­при­ни­мать на этот счет. Напри­мер, в рам­ках тех­но­ло­ги­че­ско­го парт­нёр­ства ПАО «НК «Рос­нефть» с рос­сий­ским пра­ви­тель­ством мы созда­ём очень круп­ный центр геном­но­го секве­ни­ро­ва­ния, где пла­ни­ру­ем опре­де­лить до сот­ни тысяч гено­мов рос­си­ян. Полу­чен­ная инфор­ма­ция поз­во­лит более эффек­тив­но выяв­лять гене­ти­че­ские забо­ле­ва­ния и раз­ра­ба­ты­вать мето­ды их лече­ния. Кро­ме выяв­ле­ния при­чин болез­ней, в рам­ках демо­гра­фи­че­ских иссле­до­ва­ний воз­мож­но будет изу­чать гене­ти­че­скую подо­плё­ку тако­го явле­ния, как дол­го­жи­тель­ство. Те люди, кото­рые живут очень дол­го, воз­мож­но, полу­чи­ли какую-то осо­бен­ную, удач­ную для них ком­би­на­цию гене­ти­че­ских при­зна­ков и было бы инте­рес­но понять, что эта за ком­би­на­ция.

Научные открытия в биологии за последние 5 лет – centro.

press

Текст: Центропресс

2021 г.
5353

8

Что нового о живом мире удалось узнать ученым совсем недавно?

Стремительный технический прогресс и эволюционное развитие человечества открывают перед людьми просто невероятные возможности по изучению окружающего мира. Развитие биологии началось еще в древние времена, активно продолжается сегодня. Причем сегодня технических возможностей у человека гораздо больше, поэтому так много было совершено научных открытий в биологии за последние 5 лет. И это не предел — редакция портала новостей «Центропресс» уверена, что окружающий мир еще не раз удивит человечество, приоткрыв завесу некоторых из своих тайн. А пока читайте интересные новости о современных открытиях в биологии, которые мы собрали для вас.

Биология — одна из тех наук, которая подарила миру невероятно большое количество удивительных открытий. Нам было сложно отобрать для вас самые интересные новости и яркие научные открытия в биологии за последние 5 лет, но мы справились с этой задачей. Итак, встречайте.

1. Эпоха антибиотиков, похоже, подходит к концу. Первое научное открытие в биологии за последние 5 лет, которое мы выбрали для подборки, — не слишком радостное. В 2017 году было выяснено, что эра антибиотиков, которая длилась почти век, медленно, но верно подходит к своему концу. Бактерии научились вырабатывать устойчивость к популярным антибиотикам, а для разработки новых препаратов у ученых нет ни достаточных средств, ни времени. Ученые и врачи рисуют мрачные прогнозы: если в ближайшее время ничего не предпринять, то если изменения в климате не смогут убить человечество, микроорганизмы возьмут эту миссию на себя. Причина появления бактерий, устойчивых к воздействию антибиотиков, кроется в невероятной скорости размножения микроорганизмов, помноженной на их способность обмениваться генетической информацией. Так, если какая-то бактерия обрела ген устойчивости к препаратам, она тут же поделится этим геном со своими сородичами, в результате следующее поколение микроорганизмов будет уже невосприимчивым к действию препаратов. Чтобы человечество могло противостоять атакам бактерий, нужно найти альтернативу привычным препаратам. Пока для борьбы с бактериями планируется использовать более мощные антибиотики, наночастицы, CRISPR. Но для этого нужно найти временные и финансовые резервы для исследования молекулярных механизмов образования устойчивости.

   Эпоха антибиотиков

2. Один из важнейших вопросов в биологии — вопрос о том, как и когда появилась жизнь на планете Земля. Условия возникновения жизни и точные даты — предмет для активных споров на протяжении многих тысячелетий. В 2017 году австралийские исследователи смогли изучить горные породы, возраст которых составляет 3,48 млрд лет — в результате ученым удалось обнаружить следы микроорганизмов в этих породах. Что означает эта находка? Что примитивные формы жизни на Земле могли появиться около 4 млрд лет назад. Но удивительно не только это — изученные учеными горные породы являются сухопутными отложениями. Это означает, что зарождение жизни могло случиться не в океане, а в горячих источниках на суше. В вопросах появления жизни на планете были сделаны и другие открытия. Например, учеными были исследованы молекулярные механизмы, сопровождавшие ранние этапы появления и развития живых организмов. В результате популярная гипотеза РНК-мира была поставлена под сомнение, сегодня ученые предполагают, что в возникновение жизни на планете внесли свой вклад не только РНК, но и белки.

   Как появилась жизнь на планете Земля

3. Ученые теперь могут выборочно стирать воспоминания. Биология имеет много отраслей. Одна из наиболее быстроразвивающихся — нейробиология. За последние годы в этой области было сделано великое множество удивительных открытий. Ученые активно выясняют алгоритмы работы мозга. Например, сегодня они уже знают, как влияют на наш мозг смартфоны. Еще ученые открыли системы самоочищения мозга, узнали, что, как и искусственный интеллект, люди способны к глубокому обучению. И одно из важнейших открытий — новый шаг к управлению памятью. Биологи экспериментировали с морским моллюском аплизией и научились выключать воспоминания, записанные в нейронах, блокируя фермент протеинкиназу М в нужных клетках. Это исследование поможет в будущем людям, страдающим от болезненных воспоминаний, в борьбе с посттравматическим синдромом.

   Ученые теперь могут выборочно стирать воспоминания

4. Диабет можно вылечить с помощью диеты. Диабет называют болезнью XXI века. По некоторым прогнозам, к середине текущего столетия от диабета будет страдать примерно треть жителей США. Основной прирост будет за счет диабета второго типа, спровоцированного неправильным питанием и излишним весом. Если заметить проблему на ранней стадии и начать ее корректировать, ученые уверены, что поможет диета. Причем, если раньше врачи рекомендовали контролировать диабет с помощью диеты, то сегодня выяснено, что жесткие ограничения в питании помогут пациентам полностью избавиться от заболевания — это открытие сделано учеными из Йельского университета. Предположения о чудесных свойствах диеты при лечении диабета выдвигались и ранее, но только недавно было проведено первое тщательное исследование на эту тему. Выяснилось, что диета делает печень более восприимчивой к инсулину, благодаря снижению количества жира, и препятствует выработке глюкозы. Было проведено исследование с участием 300 испытуемых — при сокращении количества дневной нормы калорий до 800 на срок от трех до пяти месяцев можно вылечить диабет, и даже лекарства не понадобятся.

   Диабет можно вылечить с помощью диеты

5. Был открыт новый вид птиц. Все мы знаем, что эволюция — процесс очень длительный, практически незаметный для человека. Так, чтобы в популяции закрепился какой-то признак, требуют сотни лет и даже тысячи. Поэтому ученые работают со свидетельствами эволюции, которые запечатлены в ДНК и окаменелостях, а для обычных людей эволюция — понятие эфемерное и неочевидное. Но в 2017 году ученые объявили, что стали свидетелями рождения нового вида птиц. Открытие было сделано на Галапагосских островах, культовом для биологов месте, которое вдохновило Чарльза Дарвина на создание его теории эволюции. Здесь в течение сорока лет супруги Питер и Розмари Грант изучали дарвиновых вьюрков. Во время работы на острове Дафне ученые увидели, что к местным вьюркам присоединился самец с отдаленного острова Эспаньола. Так как самок своего вида на острове Дафне он не нашел, то начал спаривался с местными птицами — потомки получились настолько отличными от местных птиц по облику и песне, что могут быть признаны новым видом птиц.

   Был открыт новый вид птиц

Биология — наука, которая никогда не стоит на месте. За открытиями ученых-биологов можно наблюдать бесконечно, и это очень радует, так как большая часть этих открытий способна сделать жизнь человечества более счастливой, здоровой, комфортной.

Джеймс Блэк — Биография, факты и фотографии

Жил в 1924 – 2010 гг. антагонисты. Он был удостоен Нобелевской премии по медицине в 1988 году.

Блэк создал эти сильнодействующие лекарства, используя совершенно новый подход к медицинским проблемам: он построил синтетические молекулы, чтобы блокировать попадание естественных молекул в участки тела, где они вызывают проблемы.

Бета-блокаторы и антагонисты гистамина входят в число самых важных новых лекарств двадцатого века. Бета-блокаторы были названы величайшим достижением в лечении стенокардии за два столетия и спасли миллионы жизней. Блэк впервые решил заняться исследованиями сердечных препаратов после того, как увидел, как его отец умер от остановки сердца.

Созданные Блэком лекарства — их научные названия пропранолол и циметидин — были наиболее часто назначаемыми лекарствами своего времени. Циметидин стал первым лекарством, отпускаемым по рецепту, объем продаж которого превысил миллиард долларов.

Блэк известен как основатель аналитической фармакологии.

Объявления

Начало

Джеймс Уайт Блэк родился 14 июня 1924 года в маленьком городке Уддингтон, Шотландия, Великобритания. Он был четвертым из пяти сыновей в семье рабочего.

Его отец бросил школу в 14 лет, чтобы стать шахтером, а позже изучал горное дело в вечерней школе.

Джеймс был еще младенцем, когда его семья переехала в шахтерскую деревню Аухтердерран в графстве Файф, где его отец был назначен управляющим угольной шахты.

Мать Джеймса была ревностной баптисткой. По воскресеньям семья посещала и утренние, и вечерние церковные службы. Домашняя жизнь никогда не была слишком благочестивой – всегда кто-то играл на пианино или на каком-то другом инструменте. Джеймс любил петь.

Отец Джеймса, как и многие шахтеры, надеялся, что сыновья не пойдут по его стопам. Он призвал их всех получить хорошее образование и избегать угольных шахт.

Школа

Джеймс получил образование в начальной школе Охтердерран, затем в средней школе Кауденбит, которая теперь переименована в среднюю школу Бит.

Его учитель математики, доктор Джон Уотерсон, заметил потенциал Джеймса и убедил его сдать в 15 лет конкурсный вступительный экзамен в Сент-Эндрюсский университет. Это удивило Джеймса, который, несмотря на то, что усердно занимался музыкой и математикой, считал, что в школе он ведет себя легко.

Изучение медицины

Брат Джеймса Уильям уже изучал медицину в Сент-Эндрюсе. Джеймсу нравилось листать свои медицинские книги, и он решил, что тоже хотел бы изучать медицину. Он сдал экзамен и был принят в Сент-Эндрюс.

Выигранная им стипендия на проживание давала ему бесплатное питание в общежитии.

Зал Святого Сальватора — резиденция Джеймса Блэка в Сент-Эндрюс.

Он прибыл в Сент-Эндрюс в октябре 1940 года, когда Британия подверглась нападению со стороны нацистской Германии. Годом ранее Польша была захвачена нацистами из Германии и коммунистами из Советского Союза, начав Вторую мировую войну.

В 16 лет Джеймс Блэк получил медицинскую степень. На первом курсе он познакомился с выдающимся математическим биологом и общественным эрудитом сэром Д’Арси Вентвортом Томпсоном. Блэк считал Томпсона, которому было за восемьдесят, интеллектуальным гигантом. Вдохновленный великим человеком, Блэк неустанно работал над его медицинскими курсами и получил ряд академических премий.

Врачи больницы – нет, спасибо

В 1946 году в возрасте 22 лет Блэк получил степень доктора медицины. Он учился шесть лет, но его стипендия была рассчитана на четыре года. Он занимал деньги на последние два года, влезая в долги, которые он ненавидел.

Больничным врачам хорошо платили, но он считал, что им не хватает уважения к своим пациентам. Он стал отчужденным от профессии в результате таких инцидентов, как слуховые хирурги, называющие людей «язвой двенадцатиперстной кишки в постели 10», а не по именам.

Блэк начал работать научным сотрудником в отделении физиологии Сент-Эндрюса, но вскоре решил работать за границей, где он мог бы заработать больше денег и погасить свой долг. Он отправился в Сингапур, где провел три года в качестве преподавателя физиологии в Медицинском колледже короля Эдуарда VIII.

Изобретение бета-блокаторов

Идея

В 1950 году Блэк вернулся в Великобританию без долгов и был назначен заведующим кафедрой физиологии в Ветеринарной школе Университета Глазго. Он провел два исследования, которые касались его будущих лекарств. Учился:

• влияние серотонина на секрецию желудочного сока и
• как увеличить подачу кислорода для предотвращения остановки сердца у людей, страдающих сужением коронарных артерий, т.е. стенокардией. Черных поразила вдохновенная мысль. Вместо того, чтобы увеличить поступление кислорода к сердцу, что было трудно, что, если можно было бы заблокировать действие естественного адреналина в организме, уменьшив потребность сердца в кислороде? Когда он был студентом-медиком, Блэк видел, как его отец умер от сердечного приступа после незначительного дорожно-транспортного происшествия. Его отец страдал от стенокардии, и Блэк задавался вопросом, не привел ли адреналин, выброшенный в тело его отца после аварии — знаменитый эффект «дерись или беги», — к остановке сердца, которая и убила его.

Стенокардия вызывается жировыми отложениями, сужающими артерии, несущие кровь к сердцу. Остановка сердца может произойти, когда выброс адреналина заставляет сердце требовать больше кислорода, но частично заблокированные артерии не могут нести достаточно крови для снабжения кислородом.

Альфа и Бета

В 1948 году Рэймонд Альквист открыл два типа адреналиновых рецепторов – он назвал их альфа и бета. Оба присутствуют в различных клетках тела, включая клетки сердца. Работу Алквиста повсеместно игнорировали, пока Блэк не прочитал статью Алквиста в 1919 г.54.

Блэк начал задаваться вопросом, не являются ли адреналиновые рецепторы Алквиста ключом к снижению потребности сердца в кислороде. Он рассудил, что если бы эти рецепторы можно было деактивировать, сердце не обращало бы внимания на адреналин, снижая потребность в кислороде.

К 1956 году Блэк искал молекулу, которая:

• была достаточно похожа на адреналин, чтобы связываться с адреналиновыми рецепторами, блокируя их адреналин
• был достаточно непохож на адреналин, чтобы не активировать режим борьбы или полета сердца

Презентация бета-блокирующей молекулы

В ветеринарной школе синтезировать молекулы было непрактично, поэтому в 1958 году Блэк представил свою идею крупнейшей химической компании Великобритании ICI.

Вскоре он возглавил исследовательскую группу в только что созданной ICI Pharmaceuticals в Олдерли-Парке, Чешир. Он приписал одному из членов своей группы, Джону Стефенсону, химику-органику, смену своего научного подхода с физиологии на фармакологию.

Компания Блэка предложила совершенно новый подход к разработке лекарств. Раньше ученые проверяли множество различных типов молекул, чтобы выяснить, полезны ли они. Однако Блэк пытался создать конкретную молекулу.

Коллега-ученый сравнил его подход с использованием винтовочной пули, в то время как все остальные разбрасывали дробовики.

Результатом стал пропранолол, запатентованный в 1962 году и одобренный для медицинского применения в 1964 году.

Сказка о двух молекулах

Адреналин

Модель молекулы адреналина.

Пропранолол

Модель молекулы пропранолола. Часть этой молекулы достаточно похожа на адреналин, чтобы блокировать его рецепторы в сердце, но пропранолол не побуждает сердце требовать кислорода.

Блэк описал свой метод изобретения новых лекарств следующим образом:

1. Определите клиническую проблему.
2. Определите основные биологические процессы.
3. Определите задействованные регуляторные молекулы и рецепторы.
4. Спроектируйте молекулы, которые противодействуют этому процессу, действуя через один и тот же рецепторный путь.

Для чего используются бета-блокаторы?

Блокирование адреналина полезно не только при сердечно-сосудистых заболеваниях. Бета-блокаторы также помогают:

• снизить кровяное давление
• уменьшить беспокойство по поводу производительности
• уменьшить тремор

Каждый год выписываются десятки миллионов рецептов на бета-блокаторы. Они спасли или улучшили жизни миллионов людей.

«Я (принимал бета-блокаторы) перед лекциями. Эффект очень интересный… Концертирующие пианисты говорят мне, что когда они принимают бета-блокаторы, они дают гораздо более ровное и интеллектуальное исполнение. То же самое и с лекциями… вы перестаете биться сердце и пересыхать в горле перед тем, как выйти на сцену».

Джеймс Блэк

Цитируется по Томасу А. Бассу, Изобретая будущее, 1994

Тагамет: самое назначаемое лекарство в мире циметидин. Он сделал это после перехода в другую компанию, Smith, Kline and French, где работал с 1964 по 1973 год.

Блэк искал молекулу, имитирующую гистамин. Гистамин, естественным образом вырабатываемый в нашем организме, стимулирует выработку пищеварительной кислоты в желудке, что усугубляет язву желудка.

Блэк надеялся найти способ заблокировать рецепторы гистамина. Он достиг этого с помощью циметидина. Под торговой маркой Tagamet циметидин стал первым лекарством, годовой объем продаж которого превысил 1 миллиард долларов. Какое-то время это был самый назначаемый препарат в мире.

«Я не собирался делать эти компании огромными состояниями. Я просто хотел решить проблему, которую видел перед собой».

Джеймс Блэк

Цитируется по Томасу А. Бассу, Reinventing The Future, 1994

Молекулярные структуры

Гистамин и циметидин

Гистамин

Cimetidine

. Согласованные молекулы требуют, чтобы выборочные для начальных катали, для подразделения, подходящие для подразделения, для подразделения, подходящих для подразделения, и для подразделения, подходящих для подразделения, и для подразделения, подходящих, и для подразделения, подходящих, и для подразделения, подходящих, для подразделения, подходящих для подразделения, и для подразделения, подходящих для подразделения. точно правильные места для производства молекул-мишеней.

Возвращение в академию

В 1973 году Блэк навсегда покинул промышленность. Он принес своим работодателям миллиарды прибыли, но его изобретения не принесли ему большого богатства. Он выполнял различные исследовательские проекты в качестве заведующего кафедрой фармакологии в Университетском колледже Лондона, директора по терапевтическим исследованиям в исследовательских лабораториях Wellcome, профессора аналитической фармакологии в Королевском колледже в Лондоне и в собственном Фонде Джеймса Блэка. В 1992 года, 68 лет, он стал канцлером Университета Данди, уйдя в отставку в 2006 году. Премия Artois-Baillet Latour Health Prize
1981: посвящен в рыцари королевой Елизаветой, став сэром Джеймсом Блэком.
1982: Премия Вольфа в области медицины
1983: Премия Шееле
1988: Нобелевская премия по медицине
1997: Золотая медаль Wellcome
2000: Орден «За заслуги»
2004: Королевская медаль

«Хотел бы я иметь под рукой некоторые из моих бета-блокаторов».

Джеймс Блэк, узнав, что он получил Нобелевскую премию

Цитируется в John Simmons, Doctors and Discoveries, 2002 Сент-Эндрюс в 1944 году. Он описал ее как интеллектуально самого интересного человека, которого он когда-либо знал.

Они поженились в 1946 году. Их дочь Стефани родилась в 1951. Хилари умерла в 1986 году.

Блэк женился на профессоре Роне Маккай в 1994 году.

В 2002 году у Блэка диагностировали рак простаты. Ему дали два года жизни. Он прожил в четыре раза дольше.

Джеймс Блэк умер в возрасте 85 лет 22 марта 2010 года в Лондоне. У него остались дочь Стефани, жена Рона и двое приемных детей от второго брака.

Объявления

Автор этой страницы: The Doc
© Все права защищены.

Цитировать эту страницу

Пожалуйста, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Джеймс Блэк». Известные ученые. Сайт известных ученых. 17 августа 2019 г. Интернет.
. 

Опубликовано FamousScientists.org

Дополнительная литература
Томас А. Басс
Новое изобретение будущего: беседы с ведущими учеными мира
Basic Books, 1994

John Simmons Creates Today Medicine 90919 Doctors and Discoveries:0019 Houghton Mifflin Harcourt, 2002

Joanna Lyall
Джеймс Блэк: фармаколог, лауреат Нобелевской премии, изобретатель β-блокаторов
British Medical Journal, Vol. 340: с. 867, 2010

Стивен Пинкок
Джеймс Уайт Блэк
Lancet Vol. 375 15 мая 2010 г.

Алан МакГрегор
Джеймс Уайт Блэк: 14 июня 1924 г. – 22 марта 2010 г.
British Journal of Pharmacology, Vol. 160 (Suppl. 1) S3-S4, 2010

Джеймс А. Ангус
Наставничество «по преимуществу!»
Британский журнал фармакологии, Vol. 160 (Suppl. 1) S11-S14, 2010

Джеймс Блэк
Жизнь в исследованиях новых лекарств
British Journal of Pharmacology, Vol. 160 (Приложение 1) S15–S25, 2010 г.

Creative Commons
Изображение сэра Джеймса Блэка предоставлено UCL Pharmacology в соответствии с международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

Чарльз Дарвин. Биография, факты и фотографии

Жил в 1809 – 1882 гг.

Чарльза Дарвина часто называют величайшим биологом в истории. Его самая известная работа, О происхождении видов объясняет теорию эволюции путем естественного отбора, приводя многочисленные подтверждающие примеры. Дарвин считал, что все живое на Земле произошло от общего предка, потомство которого может незначительно отличаться от предыдущего поколения. Последовательные поколения жизни принимали участие в борьбе за существование, в которой выживали наиболее приспособленные вариации, дающие начало новым поколениям. Менее адаптированные варианты вымерли.

Объявления

Начало

Чарльз Роберт Дарвин родился в богатой семье 12 февраля 1809 года в городе Шрусбери, Англия, Великобритания. Он был пятым ребенком из шести.

Чарльз Дарвин, 7 лет

Его дедом был Эразм Дарвин, преуспевающий врач и ученый, который уже внес значительный вклад в научные идеи об эволюции.

Его отец, Роберт Дарвин, был врачом. Роберт Дарвин разбогател, проницательно вкладывая деньги, заработанные на своей медицинской практике.

Матерью Чарльза была Сюзанна Веджвуд из известной семьи гончаров. Она умерла, когда Чарльзу было восемь лет. Затем он начал посещать начальную школу

Школа
В возрасте девяти лет Чарльза отправили в школу Шрусбери, примерно в миле от дома его семьи. Он остановился там, часто ненадолго возвращаясь домой, чтобы быть в курсе семейных дел.

В его школе-интернате применялась традиционная классическая учебная программа, основанная на древнегреческом и латинском языках, которые Чарльз ненавидел. Он не считался особенно умным. Его знание иностранных языков было плохим.

Его школьные занятия обычно включали заучивание на следующий день строк римской или греческой литературы. Хотя ему не нравилось это делать, он был счастлив усердно работать. Он тщательно выучил свои реплики, а затем сразу же забыл их все снова, как только урок закончился.

Он любил охотиться и совершать длительные прогулки, наблюдая и собирая предметы из мира природы. В какой-то момент он стал настолько одержим охотой, что его отец заявил:

«Тебя ничего не интересует, кроме охоты, собак и крысоловов, и ты будешь позором для себя и всей своей семьи».

Роберт Дарвин

Отец Чарльза Дарвина

Несмотря на нехарактерную вспыльчивость отца, юный Чарльз Дарвин с большим энтузиазмом относился к науке. Его обучал геометрии частный репетитор, что ему нравилось, и ему также нравилось узнавать, как устроены сложные вещи. Он был очарован книгой чудес света , которая посеяла в нем семена для путешествий. Семя позже прорастет в его знаменитом путешествии на HMS Beagle.

Его брат построил химическую лабораторию в садовой мастерской, и Чарльз помогал с экспериментами, часто до поздней ночи. Химия стала его любимым предметом. К сожалению, это не входило в школьную программу. Фактически, он получил выговор своему директору за то, что он «тратит время» на химию!

Эдинбургская и медицинская школа
В 1825 году в возрасте 16 лет Чарльз стал студентом-медиком Эдинбургского университета, как и его отец 42 года назад. У отца остались приятные воспоминания об Эдинбурге, где его учил великий химик Джозеф Блэк, открывший магний, углекислый газ и скрытую теплоту.

Однако, в отличие от своего отца, Чарльзу не нравилась медицинская школа.

Он обнаружил, что препарирование человеческих тел вызывало у него отвращение, присутствие во время хирургических операций приводило его в ужас, а посещение больничных палат приводило его в уныние. К тому же посещение лекций ему наскучило:

«Обучение в Эдинбурге полностью велось на лекциях, и они были невыносимо скучными, за исключением лекций по химии».

Чарльз Дарвин

Автобиография, написанная в 1876 году

Уверенный, что отец даст ему достаточно денег, чтобы жить в комфорте, он решил не беспокоиться о сдаче экзаменов.

На втором году обучения в Эдинбурге Чарльз увлекся зоологией, собирал и препарировал морских существ. Он также посещал лекции по геологии, но находил их невероятно скучными.

Его разгневанный отец решил приостановить медицинские исследования Чарльза. Он забрал своего сына из Эдинбурга и отправил его в Кембриджский университет с мыслью, что его праздный сын в конечном итоге станет священником англиканской церкви.

Кембридж и легкая степень
В начале 1828 года, незадолго до своего двадцатилетия, Чарльз Дарвин поступил в Кембриджский университет, чтобы получить степень бакалавра искусств.

После трех легких лет он получил степень бакалавра. степень с оценками, ставящими его на первое место в классе. Он проводил большую часть своего времени за охотой, ужином, выпивкой и игрой в карты — всем этим он наслаждался от души.

По иронии судьбы, учитывая более поздние работы Дарвина, его любимой книгой в университете была « Свидетельства существования и атрибуты божества ». Его автор, Уильям Пейли, использовал пример часов и часовщика в поддержку своего аргумента о том, что мир природы был создан Богом. Каждый вид жизни намного сложнее часов, сказал Пейли, поэтому ясно, что эти виды должны были быть кем-то созданы — и этим кем-то был Бог.

Мир природы
Во время своего пребывания в Кембридже Дарвин продолжал заниматься своими научными интересами, в частности, ботаникой и зоологией: его самым большим интересом на сегодняшний день было коллекционирование различных видов жуков.

«Однажды, отрывая старую кору, я увидел двух редких жуков и схватил по одному в каждую руку; затем я увидел третий и новый вид, который я не мог потерять, так что я сунул в рот тот, который держал в правой руке. Увы! он выпустил какую-то очень едкую жидкость, которая обожгла мой язык, так что я был вынужден выплюнуть жука, который был потерян, как и третий».

Чарльз Дарвин

Автобиография, написанная 1876

Чтение книги Александра фон Гумбольдта Личный рассказ о путешествиях 1799-1804 и Джона Гершеля Введение в изучение естественной философии вдохновило 90 Дарвина6. Он жаждал заморских приключений и научных открытий.

После окончания Кембриджа он начал серьезно интересоваться геологией, изучая горные породы недалеко от своего родного города Шрусбери и отправившись в двухнедельную экспедицию в Уэльс для картографирования горных пород.

Вклад Чарльза Дарвина в науку

Путешествие на «Бигле» 1831–1836

Дарвин почти пять лет путешествовал по миру на «Бигле».

Ближе к концу лета 1831 года, после получения степени, Дарвину предложили должность натуралиста на HMS Beagle, одном из исследовательских кораблей британского Королевского флота. Ранее эту должность предлагали Джону Хенслоу, геологу и натуралисту из Кембриджа, но он отказался и рекомендовал Дарвина.

«Бигль» должен был совершить длительную экспедицию в Южные моря. Дарвину придется заплатить за свое место на корабле, но он сможет собирать образцы и отправлять их обратно в Соединенное Королевство для собственного использования или получения прибыли.

Это была прекрасная возможность подражать своему герою Александру фон Гумбольдту. Дарвин был полон решимости схватить его обеими руками. Его отец с некоторой неохотой согласился оплатить путешествие сына.

Путешествие, как и путешествие вымышленного космического корабля «Энтерпрайз», длилось пять лет. Он следовал по маршруту, указанному на карте выше. Условия на маленьком корабле были гораздо менее комфортными, чем в экипаже космического корабля «Энтерпрайз»!

План корабля «Бигль»

«Бигль» — тесное жилище для пятилетнего плавания

Путешествие
Во время плавания на юг от Британских островов первая остановка «Бигля» была у вулканических островов Зеленого Мыса, к западу от Африки. Дарвин нашел там ракушки высоко в скалах. Капитан «Бигля», проявлявший большой интерес к миру природы, помог Дарвину объяснить это наблюдение, предоставив ему копию « Принципов геологии» Чарльза Лайелла .

Принципы геологии объяснил униформистские идеи в геологии – теорию градуализма, впервые предложенную в конце прошлого века Джеймсом Хаттоном. Через несколько лет автор книги Чарльз Лайель станет одним из лучших друзей и сторонников Дарвина.

Экспедиция продолжалась, и Дарвин писал о своем опыте в каждом новом месте, которое он посещал, собирая образцы флоры, фауны и окаменелостей и наблюдая за скальными образованиями.

Он видел множество необычных, уникальных видов на Галапагосских островах. Казалось, что на каждом отдельном острове есть свои особенные разновидности дикой природы. Наблюдения, подобные этим, побудили его написать в конце путешествия:

«такие факты подорвут стабильность видов».

Чарльз Дарвин

1835

Снова домой
Дарвин вернулся в Англию в октябре 1836 года. Он поддерживал связь с Джоном Хенслоу, регулярно посылая ему заметки о своей геологической работе в экспедиции. Хенслоу собрал эти заметки в 31-страничную брошюру, которую он распространил среди научного сообщества Кембриджа и за его пределами.

Хенслоу также показал палеонтологам окаменелости, присланные ему Дарвином, что вызвало еще больший ажиотаж.

Хотя Дарвин отправился в путешествие неизвестным недавним выпускником, он вернулся уважаемым и известным ученым. Кроме того, он собрал большую захватывающую коллекцию образцов, которые натуралисты выстраивались в очередь для изучения и каталогизации.

Его отец был рад, что его предсказание о том, что Чарльз опозорит семью, оказалось неверным. Чарльзом Дарвином теперь восхищались в мире естествознания, и его отец согласился продолжать финансировать его работу. На самом деле, другие люди также признали ценность работы Дарвина, и теперь он получил крупный грант от британского правительства на описание своих наблюдений во время экспедиции «Бигля».

Научные результаты путешествия Дарвина

Дарвин установил, что южноамериканский континент постепенно поднимается из океана. Чарльз Лайель, чья книга по геологии повлияла на Дарвина во время путешествия, организовал для Дарвина представление этой работы Лондонскому геологическому обществу в начале 1837 года.

На том же собрании Дарвин представил образцы птиц, собранных им на Галапагосских островах. В течение недели орнитолог Джон Гулд исследовал образцы и объявил, что птицы принадлежат к совершенно новой группе вьюрков. Дарвин открыл 12 новых видов вьюрков и новую группу вьюрков.

Эволюция путем естественного отбора

Во время своего долгого путешествия, временами завороженный изобилием природы, мысли Дарвина все чаще обращались к вопросу о том, как образовались различные виды.

Ранние представления об эволюции

Концепция эволюции возникла за тысячи лет до времен Дарвина.

Его дед, Эразм Дарвин, внес поразительный вклад в теорию эволюции, включая идею о том, что вся жизнь имеет общее происхождение.

Теория Дарвина

В июле 1837 года Дарвин начал вести дневник своих мыслей и теорий об изменении растений и животных.

К этому времени он полностью признал, что виды могут эволюционировать (или, говоря языком Дарвина, трансмутировать ).

Он решил провести свое расследование в соответствии с принципами Фрэнсиса Бэкона — сначала собрать факты, а затем выдвинуть теорию.

В октябре 1838 года он прочитал работу Томаса Мальтуса о населении, показывающую, что население увеличивается до тех пор, пока не кончается пища, а затем падает. Идет борьба за существование. Дарвин сказал, что, прочитав Мальтуса:

«Мне сразу пришло в голову, что при таких обстоятельствах благоприятные варианты будут иметь тенденцию к сохранению, а неблагоприятные — к уничтожению. Результатом этого будет образование новых видов. Итак, у меня наконец появилась теория, по которой я мог работать.

Чарльз Дарвин

Автобиография, написанная в 1876 году

К декабрю 1838 года Дарвин размышлял над тем, как заводчики улучшают домашних животных, отбирая животных с лучшими качествами. В природе отбор осуществляется средой. Формы жизни, лучше всего приспособленные к окружающей среде, выживают и размножаются. Это естественный отбор.

В 1842 году он написал свою первую статью о том, что стало известно как эволюция путем естественного отбора, но только для собственного использования.

В 1845 году он опубликовал мысли, сформированные гораздо раньше, о новых видах вьюрков, которые он открыл на Галапагосских островах, заявив, что может представить себе, что один первоначальный вид превратился во все другие виды.

Дарвин решил, что все виды вьюрков на Галапагосских островах произошли от одного предка вьюрка.

Если бы Дарвин был амбициозным ученым, он мог бы опубликовать теорию эволюции путем естественного отбора в 1839 году, но не сделал этого. Он продолжил:

• сбор и взвешивание доказательств и оценка образцов из своего путешествия
• разведение животных и растений для определения того, как виды могут быть изменены путем искусственного отбора
• написание книг и статей по различным темам, включая геологию

Рука Дарвина вынуждена

18 июня 1858 года, 49 лет, Дарвин открыл свою почту и испытал ужасный шок. Он переписывался с Альфредом Расселом Уоллесом, молодым натуралистом-самоучкой, который был в экспедиции в Ост-Индию.

Теперь Уоллес спросил мнение Дарвина о написанной им статье. В документе описывалась теория эволюции путем естественного отбора — теория, для которой Дарвин потратил десятилетия на сбор доказательств, но так и не опубликовал. Дарвин ответил, высказав свое мнение, что статья Уоллеса может быть опубликована в любом журнале по выбору Уоллеса.

Дарвин также показал статью Уоллеса своим друзьям-ученым Чарльзу Лайеллу (об этом просил Уоллес) и Джозефу Далтону Хукеру.

В то время Дарвин был в кризисе, потому что его маленький сын был ужасно болен и в конце концов умер от скарлатины 28 июня.

Его друзья знали, что Дарвин первым пришел к теории. Они решили, что совместные теории Дарвина и Уоллеса должны быть прочитаны Линнеевскому обществу 1 июля. Дарвин не присутствовал на чтении. Его место было на похоронах сына.

На самом деле чтение статьи Дарвина-Уоллеса не вызвало большого интереса.

Происхождение видов

Изменившая правила игры книга Дарвина О происхождении видов , которую часто называют самой важной книгой в истории биологии, стала доступна для общественности 24 ноября 1859 года; книготорговцы сразу же продали все 1250 экземпляров.

Пытаясь избежать споров, Дарвин избегал каких-либо заявлений о происхождении того или иного вида, например Homo sapiens . Однако он, соглашаясь с гораздо более ранней теорией своего деда, написал:

«…вероятно, все органические существа, когда-либо жившие на этой земле, произошли от какой-то одной изначальной формы, в которую впервые была вдохнута жизнь».

Чарльз Дарвин

О происхождении видов, 1859

В последующие годы Дарвин регулярно обновлял книгу. В конце концов он написал шесть существенно разных изданий.

Некоторые из наиболее известных идей «дарвинизма» не появлялись до более поздних изданий: знаменитая фраза «выживает наиболее приспособленный» впервые появилась в 1869 г. пятое издание. Примечательно, что слово эволюция впервые появилось в шестом издании 1872 года.

В поддержку своей теории общего происхождения Дарвина особенно привлекло сходство эмбрионов разных видов.

«Едва ли какой-либо пункт доставлял мне такое большое удовлетворение, когда я работал над «Происхождением», как объяснение большого различия во многих классах между зародышами и взрослыми животными и близкого сходства зародышей внутри тот же класс.»

Чарльз Дарвин

Автобиография, написанная 1876

Дальнейшая работа

В 1868 году Дарвин написал Изменчивость животных и растений при одомашнивании . Чувствуя необходимость предложить механизм наследственности и не зная, что Грегор Мендель уже предложил его, Дарвин ошибочно предположил, что наследственность является результатом процесса, называемого пангенезом.

Многие считали, что предложение Дарвина о происхождении людей от обезьян было посягательством на моральные устои общества.

В 1871 году в книге Дарвина «Происхождение человека » были представлены доказательства того, что люди являются животными — мы являемся членами семейства обезьян и являемся их потомками.

При жизни Дарвина против его теории встречалась яростная оппозиция.

Великий немецкий патологоанатом Рудольф Вирхов, например, с самого начала выступал против Дарвина и никогда не ослаблял свою оппозицию.

На самом деле, в 1877 году Вирхов сказал, что идея о том, что человек произошел от обезьяны, является посягательством на моральные устои общества. Он высказал свое мнение о том, что преподавание теории эволюции не должно быть разрешено в государственных школах Германии.

В 1872 году Дарвин рассмотрел эволюцию человеческой психологии в своей книге Выражение эмоций у человека и животных , показав сходство в психологии человека и животных.

Идея эволюции видов была принята большинством основных ученых примерно к тому времени, когда в 1872 году вышло шестое издание Происхождение видов .

Концепция естественного отбора, однако, была менее принята. Рассматривая скорость, с которой естественный отбор подталкивал эволюционные изменения, Дарвин находился под сильным влиянием своего друга Чарльза Лайелла, выступавшего за градуализм.

«Естественный отбор действует исключительно путем накопления незначительных последовательных благоприятных вариаций, он не может производить больших или внезапных модификаций; она может действовать только очень короткими шагами».

Чарльз Дарвин

Происхождение видов

Лишь намного позже, после публикации в 1930 году книги Рональда Фишера «Генетическая теория естественного отбора» , эволюция путем естественного отбора получила широкое признание среди ведущих ученых. Фишер объединил теорию естественного отбора с законами наследственности Грегора Менделя

Некоторые личные данные и конец

Жена Дарвина Эмма через два года после их свадьбы.

Дарвин женился на Эмме Веджвуд 29 января 1839 года. Ему было 29 лет, а ей 30. Они были двоюродными братьями и сестрами.

У пары было десять детей; трое умерли в детстве.

Трое их сыновей, Джордж, Фрэнсис и Гораций, стали известными учеными и были избраны членами Королевского общества. Джордж стал астрономом, Франциск — ботаником, а Гораций — инженером.

Другой сын, Леонард, финансово поддержал публикацию самой ранней работы Рональда Фишера.

В 1837 году, когда он начал усиленно работать над многотомной книгой наблюдений экспедиции «Бигль» и одновременно занялся серьезными исследованиями трансмутации видов, Дарвин заболел. Всю оставшуюся жизнь его будет мучить плохое здоровье.

В 1842 году он переехал с семьей в загородный дом за пределами Лондона, подальше от дыма и грязи. Он жил тихой жизнью, мало общался, сосредоточившись на семейной жизни и написании книг и научных статей.

В 1864 году Дарвин был награжден медалью Копли, тогда высшей наградой в науке. Награда была вручена за:

«его важные исследования в области геологии, зоологии и ботанической физиологии».

Среди предыдущих победителей были Бенджамин Франклин, Алессандро Вольта, Ганс Христиан Эрстед, Майкл Фарадей, Александр фон Гумбольдт, Чарльз Лайель и Роберт Бунзен.

Чарльз Дарвин умер в возрасте 73 лет 19 апреля 1882 года от сердечной недостаточности в своем загородном доме. Он был похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне, рядом с Джоном Гершелем, чья работа вдохновила его в университете, и рядом со своим лучшим другом Чарльзом Лайелем, чьи работы оказали на него большое влияние. Среди других ученых, похороненных поблизости от Дарвина в Вестминстерском аббатстве, Исаак Ньютон, Эрнест Резерфорд, Дж. Дж. Томсон и лорд Кельвин.

Рекламные объявления

Автор этой страницы: The Doc
Изображения, обработанные и раскрашенные в цифровом виде на этом веб-сайте. © Все права защищены.

Цитировать эту страницу

Пожалуйста, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 "Чарльз Дарвин".