авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 22 |

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ им. С. И. ВАВИЛОВА В. В. Бабков, Е. С. Саканян Николай Владимирович ...»

-- [ Страница 5 ] --

весьма же трудоемкие опыты с хромосомами еще не закончены".

Рис. 27. Применение метода радиоактивных меток (из: Born, Timofeff-Ressovsky, Zimmer, 1942;

по: Gerlach, Wolf, Born, 1942):

А. Временное содержание радиомышьяка после инъекции в слюнную железу (Spd) и половую железу (Gd). Ордината: активность, % от сухого веса;

абсцисса: время после инъекции, часы (из: Born, Timofeff-Ressovsky, Zimmer, 1942;

по: Born, Timofeff-Ressovsky, 1941). Б. Содер жание Тория-Х в крови левой локтевой вены после инъекции в правую локтевую вену. Абс цисса: активность, условные единицы;

ордината: время в сек Г. Борн. Биологические исследования с помощью радиоактивных веществ. - Де ло ТР, т. 4, л. 35.

Докладная записка...

Докладная записка...

Обобщению ряда химических и биологических приложений быстрых нейтронов и искусственно радиоактивных веществ посвящена статья Тимофеева-Ресовского 1941 г. в журнале Angewandte Chemie.

В связи с проблемами радиотерапии Тимофеев-Ресовский поставил вопрос о возможности "облучения изнутри" определенных органов, путем введения в них радиоактивного изотопа, именно в них накапли вающегося.

Еще одной важной областью применения метода индикаторов является их использование для изучения скорости циркуляции жидкостей в орга низме: "Мы изучали, например, скорость обращения крови в круге крово обращения животных и человека, путем инъекции какого-либо раствора изотопа в вену одной конечности (напр., левой руки) и установления мо мента появления активности во взятых через промежутки в несколько се кунд пробах крови из соответствующей вены другой конечности (напр., правой руки). Таким способом можно абсолютно точно установить как максимальную скорость круга кровообращения, так и среднюю скорость обращения и распределения всей массы крови. Этим простым, быстрым и весьма точным методом можно проводить сравнительное изучение крово обращения при различных нормальных и патологических условиях, а также у различных организмов". Ганс Борн, проводивший эти опыты с И. Герлахом, отметил: "Опыты проводились на одном лаборанте и на мне.

Нам впрыснули в вену руки небольшое количество тория-Х и затем сис тематически брали пробы крови из вены другой руки. При этом было ус тановлено, что скорость кровотока составляет приблиз. 20 секунд (диагно стическое значение)"53 (рис. 27).

Тимофеев-Ресовский в это время спланировал и проводил для ма ленькой группы молодых перспективных биологов, физиков и химиков серию симпозиумов, посвященных выяснению разных сторон пробле мы конвариантной редупликации. Дискуссия на конференции для не большого дружественного круга, организованной Н. Бором в Копенга гене в ноябре 1936 г. (на которую из Берлина приехали Тимофеев Ресовский, Г. Мёллер, М. Дельбрюк), прошла под влиянием открытия Стэнли кристаллизации ВТМ54. Понятно, что Тимофеев-Ресовский должен был указать и на попытки приложения метода радиоактивных меток для выяснения механизма редупликации макромолекул: «Мож но, наконец, применять радиоактивные изотопы с целью "маркирова ния" определенных элементарных биологических структур для их спе N.W. Timofeff-Ressovsky. Einige chemisch-bioligische Anwendungen der schnellen Neutronen und der knstlich radioaktiven Stoffe. - Angew. Chemie, 1941, Bd. 54, S.

437-442.

Докладная записка...

Дело ТР, т. 4, л. 33.

W.M. Stanley. Isolation of crystalline protein possessing the properties of tobacco mosaic virus. - Science, 1935, v. 81, p. 644.

циального изучения. Нам удалось "маркировать" молекулы вируса мо заичной болезни табака, введя в них атомы радиофосфора. Как уже было указано раньше (стр. 4), обмена фосфором между вирусом и сре дой не происходит;

поэтому пришлось воспользоваться "биологи ческим" методом: растения табака выращивались на фосфатах, содер жащих радиофосфор, и поэтому сами содержали радиофосфор;

эти растения заражались вирусом, и он, размножаясь в них, строил свой белок частично с радиофосфором. Из таких зараженных растений очи щался, путем химического фракционирования (ультрацентрифугой) "радиоактивный" вирус. Измерением под счетной трубкой сравнива лась активность вируса и разных молекулярных фаз (крупномолеку лярной, средней и мелкомолекулярной) растения;

при этом оказалось, что активность вируса точно соответствует таковой крупномолекуляр ной фазы растения. Из этого надо сделать вывод, что вирус при своем размножении (т.е. для построения себе подобных молекул нуклеопро теида) использует крупномолекулярные белки растения-хозяина. Это является в высшей степени интересным указанием для построения тео рии механизма конвариантной редупликации ("размножения") гигант ских молекул, а также существенным пунктом при объяснении специ фичности вируса и бактерий, т.е. их паразитизма только в одном или немногих близких видах организмов-хозяев.

Эти опыты, весьма важные и интересные для разрешения фунда ментальной проблемы биологии, биохимии и биофизики - вопроса о механизме редупликации гигантских молекул, т.е. механизме "размно жения" элементарных биологических структур - планированы по от ношению к дальнейшему изучению как фосфора, так и серы и некото рых других элементов в вирусе.

В принципе сходные опыты мыслимы и по отношению к некоторым другим элементарным биологическим структурам, например, фагам, хромосомам и, отчасти, бактериям»55.

Лишь немногие опыты с радиоактивными индикаторами были окончены до 1945 г., и еще меньше дошло до печати;

однако главным результатом этого цикла исследований стала разработка метода радио активных меток, который оказался чрезвычайно плодотворным в позд нейших исследованиях как сотрудников Тимофеева-Ресовского, так и многих сотен других авторов.

Н.К. Кольцов поручил своим ученикам вызывать мутации Х-лучами и химическими агентами, с тем, чтобы сделать искусственный мутагенез инструментом для выяснения структуры гена. Предпринятый Тимо феевым-Ресовским биофизический анализ мутационного процесса дал ему этот инструмент, - теперь следовало заняться структурой гена.

Докладная записка...

Глава МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ Н.В. Тимофеев-Ресовский, внесший весомый, далеко не оцененный вклад в инициацию молекулярной биологии, в поздний период жизни резко отрицательно относился к некритичному использованию терми на, ставшего модным в 1960-е годы. Услышав, например, слова "моле кулярные биологи", Н.В. взрывался:

- Какие молекулярные? Которые занимаются биологией молекул?

Так это дураки, потому что молекулы - не живые организмы, и ника кой биологии у них нет. В английском языке "molecular biology" может служить сокращением фразы: рассмотрение некоторых биологических проблем с точки зрения молекулярного уровня строения. Вот эту длин ную фразу можно по-английски сократить "molecular biology". А наши идиоты современные, не знающие собственного языка, русского зна чит, переводят с этого американо-негритянского наречия английского языка. И "molecular biology", она очень популярная в Америке, а у нас словесный соответствующий взгляд - молекулярная биология, молеку лярная генетика, молекулярное то, сё,... у нас процветает вообще... Эмоциональные возражения, в таком духе, против бездумного употребления слов "молекулярная биология", за которыми не стояло никакого содержания, имели смысл именно в устах одного из основа телей этой области исследований, Тимофеева-Ресовского. Резкий тон имел целью привлечь собеседника к выяснению круга подходов и за дач новой области, но отнюдь не обидеть его. Когда же излагались ос новные принципы исследований, способы их применения, результаты ключевых опытов, то эти слова превращались в осмысленное понятие, и их употребление становилось уместным и необходимым. Примером служит последняя книга Н.В. Тимофеева-Ресовского, написанная со вместно с А.В. Савичем и М.И. Шальновым;

она озаглавлена Введение в молекулярную радиобиологию2.

Цикл работ Тимофеева-Ресовского по вызыванию излучением об ратных мутаций бросил новый свет на представление о строении гена.

Статья "О природе генных мутаций и структуре гена"3 1935 г., в кото Из интервью 1980 года для фильма Е. Саканян Кто разбудит аксолотля?

(М., 1981).

М., 1981.

N.W. Timofeff-Ressovsky, K.G. Zimmer, M. Delbrck. ber die Natur der Genmutation und der Genstruktur. - Nachr. Ges. Wiss. Gttingen, Math.-phys. Kl., Fg.

VI Biologie, N.F., 1935, Bd. 1, No. 13, S. 189-245. На русском языке см. Избран ные труды Тимофеева-Ресовского (1996).

рой мутагенез, вызванный Х-лучами, обсуждался в контексте "генной молекулы", устойчивость которой выводилась из квантово-механиче ских соображений, стала вехой на пути к созданию молекулярной био логии. Это классическое исследование в 1930-е и 1940-е годы обычно упоминалось, по именам авторов, как "TZD". Поскольку Геттингенское Общество печатало свои Известия отдельными тетрадками в обложках ярко-зеленого цвета, оно называлось также "Зеленая тетрадь". В Гер мании тогда не были приняты коллективные работы, а междисципли нарные исследования представлялись странными, и еще одно название, отчасти насмешливое, было: "Работа трех мужчин".

"Зеленая тетрадь" Тимофеев-Ресовский постоянно подчеркивал роль традиции в раз витии науки, и о раннем, героическом периоде молекулярной биологии он говорил: "...в моем Отделе в Бухе это направление родилось не в виде пузыря на болоте, а явилось логическим развитием одного из на правлений, созданных в начале века Николаем Константиновичем Кольцовым, моим учителем". Отправным пунктом Тимофеева-Ресов ского стали представления Кольцова о наследственных молекулах и матричном принципе их репродукции, которые Кольцов развивал с 1916 г., и оформил в речи на первом торжественном собрании III Съезда зоологов в Ленинграде 12 декабря 1927 г.4 "...Мы исходили из Кольцовских представлений о том, что все-таки хромосомы должны быть, по определению, чрезвычайно константными, стойкими образо ваниями, определяющими всю жизнь и особенности клеток и любых совокупностей клеток. То есть, тогда уже было ясно, что хромосомы являются основой того, что мы сейчас называем кодом наследственной информации. Кольцов представлял себе поэтому хромосомы в качестве структурных физико-химических образований, гигантских мицелл, ве роятнее всего, гигантских молекул каких-то, более или менее автоном ными частями, структурными подразделениями которых являются ге ны, линейно расположенные в этих длинных гигантских хромосомах"5.

Все крупные проблемы, которые Тимофеев-Ресовский ставил, име ли междисциплинарную основу;

данное же исследование опиралось на две науки, физику и биологию. Внимание немецких физиков было при влечено к вопросам биологических исследований речью Нильса Бора N.K. Koltzoff. Physikalisch-chemische Grundlage der Morphologie. - Biol. Zblt., 1928, Bd. 48, H. 6, S. 345-369;

H.K. Кольцов. Физико-химические основы морфологии.

М.-Л., Госиздат, 1929, 58 с.;

Н.К. Кольцов. Организация клетки. М.-Л., Биомед гиз, 1936, с. 461-490.

Фонд звукозаписи Научной библиотеки МГУ. Напечатано в: Н. Тимофеев-Ресов ский. Воспоминания. 1995.

"Свет и жизнь" на Втором Конгрессе по светотерапии в Копенгагене в августе 1932 г. Бор говорил, что в каждом опыте на живых организ мах должна оставаться некоторая неопределенность относительно фи зических условий, в которые они поставлены, и напрашивается мысль, что наименьшая свобода, которую мы должны предоставить организму в этом отношении, достаточно велика, чтобы позволить ему, так ска зать, скрыть от нас свои последние тайны. "Существование жизни должно быть рассматриваемо как элементарный факт, не подлежащий объяснению: его следует признать отправным пунктом для биологии.

И совершенно так же квант действия, который с точки зрения класси ческой механики является иррациональным элементом, образует со вместно с существованием элементарных частиц основу атомной фи зики"7. Так Бор формулирует антиредукционистскую позицию (отча сти откликаясь на идеи отца, физиолога Христиана Бора) и указывает на биологию как автономную область исследований, заслуживающую внимания физиков8.

Соавторы Тимофеева-Ресовского. Карл Гюнтер Циммер (1911 1988) около 1930 г. познакомился с Тимофеевым-Ресовским, когда его опыты по радиационной генетики уже были широко известны. Около 1932 г. Циммер присоединился к его коллоквию и затем включился в его опыты. Циммера пленила задача "выяснить как можно больше о первичных физико-химических процессах, вызываемых в элементар ных биологических сущностях ионизирующим излучением. В это вре мя генетические изменения у дрозофилы были наиболее элементарны ми и наиболее четко определяемыми биологическими реакциями из доступных, и они определили поэтому выбор такой работы, - не говоря о блестящей личности Тимофеева-Ресовского, что сделало совместную работу восхитительным приключением"9.

Циммер желал разрешить два загадочных наблюдения в радиобио логических наблюдениях. Одна загадка: как получается, что очень ма лое количество энергии может вызывать биологические последствия, если эта энергия дается биологическому материалу в виде ионизирую щей радиации? (Иными словами: количество энергии, поглощаемое с выпитой чашкой чая, может быть фатальным для человека, если энер N. Bohr. Light and life. - Nature, 1933, v. 131, p. 421-3, 457-9;

Licht und Leben. Naturwiss., 1933, Bd. 21, S. 245;

Licht und Leben noch einmal. - Ib., 1965, Bd. 50, S.

725;

Свет и жизнь. - H. Бор. Избранные научные труды, т. II, М., Наука, 1971, с.

111-119.

Перевод Н.К. Кольцова, из речи "Генетика и физиология развития" - Организация клетки, 1936, с. 579.

Герман Мёллер, побывавший в Копенгагене, пришел в ужас от витализма Нильса Бора, зато ему понравился молодой Дельбрюк.

K.G. Zimmer. The target theory. - Phage and the Origin of Molecular Biology.

J. Cairns, G. Stent, J. Watson, eds. CSHL Press, 1966, p. 33.

гия дается в виде Х-лучей, а не тепла.) И другая: почему кривая доза эффект при мутагенезе, вызванном Х-лучами, не дает пороговой вели чины, ниже которой эффект не наблюдается? Описание формы кривой доза - эффект, для которой не существовало убедительного объяснения (вроде неизбежной биологической изменчивости для кривых с химиче скими агентами), привело к совершенно новому направлению мысли:

применению квантовой физики к биологическим проблемам. Иниции рованное таким образом объединение специальностей оказалось ис ключительно плодотворным, вспоминал об этой работе через 30 лет Циммер10.

Выдающийся физик-экспериментатор, работавший в Радиационном отделении клиники Цецилиенхауз, Берлин-Шарлоттенбург, Циммер за нимался разработкой методов дозиметрии и обеспечивал эту чрез вычайно сложную часть работы для опытов Тимофеева-Ресовского.

Их выводы, касающиеся элементарных процессов в квантово-меха ническом смысле, должны были быть сформулированы на языке кван товой механики;

этим занялся Дельбрюк.

Макс Дельбрюк (1906-1981) принадлежал к семье с либеральными академическими традициями. Его отец, Ганс Дельбрюк, известен в России своей Историей военного искусства в политической истории (русский перевод, 1933-1939). Студентом Дельбрюк интересовался то одним, то другим, пока не занялся теоретической механикой, как раз в момент прорыва в квантовой механике. Заинтересовавшись прило жением принципа дополнительности к биологии, он, по рокфелле ровской стипендии, приехал весной 1931 г. в Копенгаген. В августе 1932 г.

он слушал речь Бора "Свет и жизнь". Он переехал в Берлин-Далем, и работал в Отделе физики и радиоактивности Института химии кайзера Вильгельма, директором которого был Отто Ган. Дельбрюк организо вал семинар по теоретической физике, который собирался еженедельно в доме его матери. Вскоре "при посредстве Риля Дельбрюк познако мился с Тимофеевым-Ресовским" 11 ;

это знакомство привело к весьма плодотворному сотрудничеству и сильно повлияло на дальнейшую жизнь Дельбрюка в науке.

Тимофеев-Ресовский, по записям В.Д. Дувакина, вспоминал об этом времени: "В конце 20-х годов начала формироваться квантовая меха ника, и постепенно складывалась новая картина мира взамен старой, наивной, основанной в общем на лапласовском детерминизме. Оказа лось, что, в сущности, никакой мировой формулы нет, и что причин ность работает не так, как раньше это представлялось. Причинность оказалась вероятностной в своей основе, а не детерминистской. Это все вошло в наш Буховский трёп помаленьку. В начале 30-х годов я сдру жился и, так сказать, втянул в наши работы Макса Дельбрюка. Он был Там же, с. 34-35.

Р. Ромпе. Среди берлинских физиков. - Природа, 1995, № 12, с. 95.

чисто теоретический физик, ученик Макса Борна и Нильса Бора. Я его, в сущности, переманил в биологию теоретическую. Он сейчас очень крупный вирусолог и теоретический биолог в Америке, Нобелевский лауреат, вообще очень замечательный человек. Тогда он был молодой человек и, как смолоду все крупные теоретики, немножко нагловат. Но это ничего. Мы с ним тоже нагло обращались, так что он обтесался очень быстро у нас и стал вполне приемлемым молодым человеком"12.

В другой раз об обстоятельствах знакомства с Дельбрюком Тимо феев-Ресовский рассказывал, поясняя "наглое третирование": "...мое долголетнее сотрудничество и дружба с Максом Дельбрюком начались со следующего... Он как-то появился у нас в коллоквии, послушал что то об эволюции, сказал: "Ну, это вы все белибердой занимаетесь, ведь отбор-то можно выразить количественно". И подумав несколько дней, подсчитав, вычертил нам такую, всем известную тогда уже в течение примерно 40-50 лет кривую отбора. Тогда я ему сказал: "Макс, это все очень хорошо, конечно, и ценное достижение теоретической физики в области эволюции. Но вот в таких-то и таких-то книжечках эта кривая давно есть". Он был крайне разочарован. Но потом всерьез принялся за дело и теперь, как известно, ведущий, так сказать, фаголог и вирусолог в Америке. Мы его совратили с теоретической физики. Ну, у теорети ческих физиков тогда было такое спокойное время, им было трудно что-нибудь выдающееся сделать, а умницам из них невыдающееся де лать не хотелось. Ну и они полезли в биологию, конечно. Иногда это бывает с представителями точных дисциплин".

Дельбрюк влился в работу Тимофеева-Ресовского и Циммера пото му, что он был очарован автономным характером генетики. Генетика строгая далеко идущая в своих заключениях наука, - писал он в своей части TZD. - Она имеет количественный характер, без использования физической системы мер;

для химии такая независимость от физики невозможна. Отличие генетики в том, что "природную единицу для ко личественного, численного анализа она находит в отдельном живом организме. Это обстоятельство делает генетику независимой от физи ческой системы мер". Позже Дельбрюк, следуя этому интересу, пере шел от дрозофилы, в опытах Тимофеева и Циммера, к вирусам "как природным единицам для количественного анализа".

В течение двух лет до союза с Дельбрюком, Тимофеев-Ресовский и Циммер заполняли пробелы в понимании действия различных излуче ний радия: подлежали решению проблемы, связанные с подходящими источниками излучений и с точной дозиметрией. Когда эти работы бы ли близки к завершению, вспоминал Циммер через 30 лет, Дельбрюк заинтересовался этим направлением: "Дважды или трижды в неделю мы встречались, по преимуществу в доме Тимофеева-Ресовского в Берлине, где мы беседовали, обычно по десяти часов и более без пере Фонд звукозаписи Научной библиотеки МГУ.

рыва, кое-что ели по ходу дела, - так Циммер указывал на симпозиаль ный стиль Тимофеева-Ресовского. - Нет способа судить, кто вынес больше из этого обмена мыслями, знанием и опытом, но это факт, что через несколько месяцев Дельбрюк так глубоко заинтересовался коли чественной биологией, в частности генетикой, что навсегда остался в этой области исследований"13.

В Нобелевской речи 10 декабря 1969 г. Дельбрюк говорил, что нет нужды вдаваться в исторические аспекты его работы, так как они адек ватно обсуждены в книге Phage and the Origin of Molecular Biology.

Однако глава Н.В. Тимофеева-Ресовского14, "хотя и была написана, но по техническим причинам не могла быть включена в книгу. Я очень надеюсь, что недалеко время, когда это упущение может быть исправ лено. В настоящий момент я хотел бы кратко описать, на что я ссыла юсь. В течение 1932-37, когда я был ассистентом профессора Лизе Мейтнер в Берлине, небольшая группа физиков-теоретиков проводила частные встречи, поначалу посвященные теоретической физике, но вскоре обратившиеся к биологии. Нашим главным учителем в этой об ласти был генетик Тимофеев-Ресовский, который вместе с физиком К.Г. Циммером в это время вел безусловно лучшие работы в области количественных мутационных исследований". Работа берлинской группы ясно показала, что при рентгенизации мутации были вызваны либо отдельной парой ионов, либо небольшой их группой. Обсуждение этих находок в маленькой группе подкрепило представление, что гены обладают устойчивостью, подобно молекулам химии. В середине 1930-х годов утверждение, что гены не что иное, как молекулы, не было три виальным: "Гены в это время были алгебраические единицы комбина торной науки генетики, и было далеко не ясно, что эти единицы были молекулами, доступными анализу с точки рения структуральной хи мии. Они могла оказаться субмикроскопическими системами в устой чивом состоянии, или чем-либо не подлежащим анализу с позиций хи мии, как поначалу предположил Бор..." Содержание TZD. Доклад "О природе генных мутаций и структуре гена" был представлен А. Кюном на заседании Гёттингенского научно го общества 12 апреля 1935 г. и напечатана 29 июня 1935 г. Статья, на The target theory, p. 36-37.

6 января 1965 г. Н.В. писал редакторам книги: "С большим удовольствием я принимаю ваше приглашение дать статью в планируемый Festschrift для моего старого друга Макса Дельбрюка....Я бы очень хотел встретить Макса Дельбрю ка, вас и других коллег на праздновании в Колд Спринг Харборе в 1966 г., но в настоящее время я не знаю, смогу ли проделать путешествие в это время..." Фонд ТР, д. 109, л. 149.

М. Delbrck. A physicist's renewed look at biology: twenty years later. - Science, 12 June 1970, v. 168, p. 1312-15.

писанная сперва по-русски и лишь затем по-немецки16, как это было свойственно Тимофееву-Ресовскому, занимала 55 страниц и была раз бита на четыре части. Первая глава, принадлежащая Тимофееву-Ресов скому, излагала результаты качественного и количественного биофи зического анализа мутационного процесса (связь между частотой му тирования и дозой, длиной волны и распределением дозы во времени см. гл. 9). Здесь же изложены теоретические соображения, обосновав шие вывод о том, что гены представляют собой макромолекулы, а му тации - внутримолекулярные изменения;

на этой основе ставятся зада чи теории генных мутаций и структуры гена.

Вторая глава статьи, написанная Циммером, прилагает принцип по падания к результатам Тимофеева-Ресовского. Число мутаций вычис х=а(1-е-kD), ляется как где D - доза, а и k - постоянные, и форму ла указывает на одноударный процесс. Количественный биофизиче ский анализ мутационного процесса (гл. 9) дает материал для выбора из ряда вариантов о том, что является попаданием, и Циммер заключа ет, что при действии Х-лучей или -лучей "событие попадания" пред ставляет собой возникновение одной пары ионов или одного возбуж дения. Этот вывод положен в основу модели генных мутаций.

Третья глава, Дельбрюка, излагает модель генных мутаций с пози ций атомной физики. Поскольку не было средств выяснить химиче скую природу гена непосредственно, то авторы TZD приступили к проблеме косвенным путем, изучая вид и пределы стабильности гена и выясняя, соответствует ли эта стабильность чему-либо, что известно из атомной теории об определенных атомных свойствах. Атомные связи способны к дискретным изменениям колебательных и электронных со стояний. Изменение колебательных состояний не изменяют химиче ских свойств молекулы. Переход атомов в другое равновесное состоя ние возможен, если сообщаемая энергия превышает пределы стабиль ности, и атом не возвращается в исходное состояние. Этот предел ста бильности должен соответствовать энергии, превышающий на степень свободы среднюю энергию теплового движения. Дельбрюк оценил энергию активации в 1,5 эв, так что среднее время жизни молеку лы (относительная стабильность) было около года. Потеря энергии Х-лучей идет постепенно, и на одну ионизацию затрачивается энер гия около 30 эв, что в 1000 раз больше энергии теплового движения (1000 kT) и в 20 раз больше энергии активации, требующейся для му тационного процесса;

при этом трек электрона, проходимый между двумя ионизациями, превышает размеры атомов в 100-1000 раз, и ис комая доза, в числе ионизации на единицу объема, в 10 или 100 раз меньше числа атомов в единице объема. Дельбрюк вычисляет эту дозу:

Историк проф. В.Д. Есаков в свое время получил русский вариант статьи от со трудников И.С. Гребенщикова в Гатерслебене.

частые при рентгенизации мутации (eosin) дают при дозе в 6000 р одну мутацию на 7000 гамет. Для мутации с вероятностью около единицы требуется доза 42x106 р. 1 р создает 2x1012 ионных пар в 1 см3 воды, а доза в 42x106 р соответствует приблизительно 1020 ионных пар с энер гией 30 эв. Тогда из содержащихся в 1 см3 1023 атомов будут ионизиро ваться в среднем один на тысячу. По TZD размер мишени, сопостав ляемый с размером гена, оценивали порядка 1000-3000 атомов (Дель брюк воздерживался от подобного заключения);

по позднейшим дан ным, это заниженная оценка, однако эти расчеты показали, что оцени вать размеры мишени (и гена) можно, и что радиационно-генетические подходы будут плодотворны17.

В четвертой, совместной главе, посвященной теории генных мута ций и структуре гена, авторы аргументируют, что "представление, со гласно которому мутирование генов есть индивидуальный элементар ный процесс в смысле квантовой теории, пригодно для того, чтобы объяснить как спонтанный, так и индуцированный мутационный про цессы". Они отвергают теорию полимерного (ступенчатого) строения гена из отдельных частей, и, на основании их материала, аргументиру ют позицию, согласно которой структура целого гена представляется как физико-химическое единство, внутри которого может происходить мутационное событие. (Дельбрюк воздерживался от заключения о гене как молекуле, предпочитая говорить об атомной ассоциации, Atomver band.) Подход TZD расширил сферу интереса к проблеме мутаций и проблеме структуры гена, сделав ее привлекательной не только для биологов, но и для молодых физиков и химиков.

Выводы из TZD касались и постановки практических вопросов для дальнейших мутационных исследований, и общебиологических и генетических представлений. К последним относится рассуждение Тимофеева-Ресовского о гене: «По представлениям многих биологов, геном - это сложная физико-химическая структура, состоящая из ряда специфических химических образований - отдельных генов. Используя мутации, модифицирующие ход развития, следовало бы изучить, в ка кой степени деформированные таким образом сроки развития могут мысленно проецироваться на отдельные гены. Такие гены представля ются при этом неким началом цепей реакций, из которых и слагаются процессы развития. С одной стороны, такое представление заставляет признать высокую сложность структуры и функции гена и обсуждать проблему гена как основы физиологии развития. С другой стороны, Одновременно Г. Мёллер, применив "left-right test" для анализа, на делеции scute-19b, левого конца Х-хромосомы, оценил длину гена приблизительно в 1/8, и длина гена соответствовала 6-30 его диаметрам. (Цитологическую часть рабо ты провела А.А. Прокофьева.): H.J. Muller. On the dimensions of chromosomes and genes in Dipteran salivary glands. - Amer. Nat., 1935, v. 69, p. 405-411. С. Дарлинг тон несколько позже нашел объем гена равным кубу со стороной в 300.

такой подход может привести к сознательной или неосознанной крити ке теории клетки: до сих пор принимаемые за "единицы жизни" и бле стяще оправдавшие себя в этой роли клетки могут быть заменены "элементарными единицами жизни" - генами».

Позднейшая оценка. Через 30 лет Циммер оценивал результаты, давшие основу TZD. (1) Доля деталей Х-хромосом в облучаемых попу ляциях дрозофил возрастает с дозой D Х-лучей в соответствии с урав нением N*/N0 = 1 - ехр (-vD), что указывает на процесс с одним попа данием. (2) Формальный объем v мишени, вычисленный по этому уравнению, в определенных пределах независим от пространственной плотности ионизации (линейной передачи энергии), если доза D счита ется в ионизациях на единицу объема ткани дрозофилы. Соответствен но, одна ионизация внутри мишени может рассматриваться как попа дание. (3) Квантовый сдвиг может рассматриваться как физический процесс попадания в мишень, приводящий к мутации. Циммер обра тился к двум первым моментам.

Отклонение объема мишени v от средневзвешенной величины v = 1,77x10-17 см3 настолько малы (см. табл. 12), что эти данные пред ставляют наиболее тщательно проверенный случай одноударной кривой в радиобиологии. Все же Циммер решил проверить возмож ную биологическую изменчивость, так как его анализ показал, что кри вые могут искажаться при умеренной изменчивости объема мишени, числа попаданий, множественности мишеней18. Через несколько лет в Лаборатории "Б" на Сунгуле Циммер вспомнил неоконченные опыты на яйцах неких водных улиток и провел графическое исследование возможности получить одноударную кривую наложением многоудар ных кривых. Такие кривые были получены: они обтекали одноударную кривую с точностью, приемлемой для радиобиологических опытов19.

Позже в лаборатории Циммера в Карлсруэ соответствующие опыты были проведены его аспирантом и получены приближения к одноудар ной кривой при наложении четырех двуударных кривых с мишенями разных размеров. Затем другой сотрудник Циммера поставил опыты для учета соображений Тимофеева-Ресовского о роли стадии облучае мых зародышевых клеток (см. гл. 5), результаты приведены на рис. 28.

Кривые в процессе, который Циммер назвал "биологическим суммиро ванием", дают хорошее приближение к одноударной кривой (рис. 29)20.

K.G. Zimmer. Zur Bercksichtigung der biologischen Variabilitt bei der Treffertheo rie der biologischen Strahlenwirkung. - Biol. Zblt., 1941, Bd. 61, S. 208.

Циммер (The target theory) ссылается на "Отчет. Фонды УФ АН, 1950" (непоимено ванный, хотя все отчеты рассекречены в 1955 г.), и на неопубликованные данные.

Н. Traut. Dose-dependence of the frequency of radiation-induced recessive sex-linked lethals in Drosophila melanogaster, with special consideration of the stage sensitivity of the irradiated germ cells. - Repair from Genetic Radiatiob Damage. F.H. Sobels, ed.

Рис. 29. Разрешение противоречия.

Кривые доза-эффект для Рис. 28.

: частоты сцепленных с полом леталей, леталей, вызванных на стадиях с интегрированных арифметически за первые разной чувствительностью (из:

4 дня после облучения (Traut, 1963). :

Zimmer, 1966;

по: Traut, 1963) кривая доза - эффект, использованная в "Зе леной Тетради". Зависимость мутабильно сти от стадии не принималось в расчет, то есть, кривая была получена "биологическим интегрированием" за первые дни после облучения (TZD, 1935). Абсцисса линейна, ордината логарифмична (по: Zimmer, 1966) Таким образом, старая одноударная кривая оказывается вполне вос производимой, и она подходит для всех практических целей (например, для проблемы защиты от радиационных повреждений), отмечает Цим мер. При этом ясно, что отношение доза - эффект индуцированных му таций, имеющие форму одноударной кривой, конечно, не имеют смыс ла одного удара.

"Этот результат лишает "Зеленую Тетрадь" одного из краеугольных камней. Как это не странно, это больше не имеет значения, по двум причинам: (1) концепция гена и современные направления генетиче ских исследований, как и радиационной биологии, существенно изме нились за 30 лет,.. и (2) "Зеленая Тетрадь" послужила полезной цели, способствуя зарождению именно этих современных направлений", за ключил Циммер21.

London, Pergamon, 1963, p. 359. - Другая работа Циммера с сотрудниками о влиянии стадии облучения нейтронами (Dauch e.a., 1966) обсуждалась в гл. 9.

The target theory, p. 41.

"Верно, что наша надежда этого времени выяснить химическую природу гена средствами радиационной генетики не осуществилась.

Дорога к успеху впечатляюще обошла радиационную генетику", говорил Дельбрюк в Нобелевской лекции. Радиационная генетика после Хиросимы заново оформилась под резко возросшим влиянием прикладных аспектов радиобиологии. Заметим, что Дельбрюк перенес в молекулярную биологию, связанную по преимуществу с биохимиче скими подходами и исследованиями на микроорганизмах, некоторые представления из ее героического периода, основанного на радиацион ногенетических подходах. Важную роль в развитии этой области сыг рала, между прочим, работа Лурии и Дельбрюка, доставившая доказа тельство факту, что мутации у бактерий возникают по тем же законам, что и у высших организмов (в это время считалось, что микроорга низмы не подчиняются законам генетики). Впоследствии Н.В. Лучник аргументировал, что ряд нерешенных вопросов молекулярной биоло гии может быть выяснен при обращении к классической методологии.

Резонанс TZD Когда Тимофеев-Ресовский подал эту важнейшую работу в Извес тия Гёттингенского научного общества, он предупредил соавторов, что этот журнал настолько незаметен, что не следует рассчитывать на отклики24. Впоследствии отмечалось, что публикация в этих Известиях означала, что статья была доступна не иначе, как в оттисках;

"в резуль тате немногие из тех, кто на нее ссылался, действительно читал ее"25.

Интересно выяснить, что воспоследовало из доклада в Гёттингене и публикации TZD.

Тимофеев-Ресовский сразу же получил предложение от Фонда Рок феллера возглавить лабораторию в Институте Карнеги. Он колебался некоторое время, но осенью 1936 г. окончательно отказался. Общество кайзера Вильгельма назначило его руководителем автономного Отдела генетики, теперь непосредственно подчиненному Обществу, а в мае 1938 г. он был избран научным членом Общества кайзера Вильгельма.

S.E. Luria, M. Delbrck. Mutations of bacteria from virus sensitivity to virus resis tance. - Genetics, 1943, v. 28, p. 491.

Н.В. Лучник. Радиационная генетика: вчера, сегодня и завтра. - Чтения памяти Н.В. Тимофеева-Ресовского. Ереван, Изд. АН Арм. ССР, 1983, с. 163-186.

В. Эйхлер упоминал об этом эпизоде как примере отсутствия у Тимофеева Ресовского карьерных соображений: личное сообщение, 1982, и W. Eichler. Ti mofeeff-Ressovsky - ein genialer Biologe voller Menschlichkeit. - Biologie in der Schule, 1987, Bd. 36, H. 9, S. 346.

R. Olby. The Path to the Double Helix. London and Basingstoke, Macmillan, 1974, p. 232.

Итальянское Общество Экспериментальной Биологии избрало его по четным членом в апреле 1938 г., а 20 апреля 1940 г. он стал академи ком Германской Академии Натуралистов "Леопольдина"26.

Дельбрюку эта статья доставила Рокфеллеровскую стипендию для работы с Томасом Морганом в Пасадене, куда он уехал осенью 1937 г.

Там он встретил Лайнуса Полинга, с которым опубликовал в 1940 г.

статью с критикой мнения другого немецкого физика, Паскуаля Иор дана, продвигавшего мысль о существовании квантово-механического стабилизирующего взаимодействия, действующего между идентичны ми (или почти идентичными) молекулами, которое должно играть роль в репродукции генов. Полинг и Дельбрюк указали, что взаимодействие между молекулами достаточно хорошо изучено, и что стабильностью обладают две соположенные молекулы комплементарной структуры, а не две молекулы с идентичной структурой;

комплементарность должна учитываться при обсуждении специфической аттракции между моле кулами и их энзиматического синтеза27.

Два других следствия - это начало европейских конференций биоло гов и физиков и книга Эрвина Шредингера Что такое жизнь? 1944 г.

Конференции по конвариантной редупликации. Тимофеев-Ре совский использовал обсуждение этой статьи для консолидации не большой группы молодых биологов, физиков, химиков с целью иссле довать разные стороны проблемы конвариантной редупликации. В ста тье 1960 г. он писал, что можно и должно "пытаться производить ана лиз частных физических механизмов, связанных с проблемой строения и деятельности основных биологических управляющих и конвариантно редуплицирующихся структур". Это требует "теснейшей кооперации физиков, химиков и биологов;

они должны настолько взаимно ознако мить друг друга со своими специальными методами и материалом, чтобы выработать общий язык и достаточное взаимопонимание". В хо де подготовке и TZD была, конечно, осуществлена модель такой коо перации. Затем "небольшая группа физиков и биологов предприняла такую попытку совместного решения некоторых из основных вопросов теоретической биофизики явлений, связанных с авторепродукцией биологических макромолекул"28.

В 1936 г. Тимофеев-Ресовский убедился на опыте, что плодотвор ное обсуждение вопросов нового направления в биологии, связанного с На избрание он отозвался статьями: Eine biophysikalische Analyse des Mutations vorganges. - Nova Acta Leopoldina, 1940, Bd. 9, No. 60, S. 209-240;

ber den Muta tionsmechanismus und die Natur der Gene. - Ib., No. 64, S. 650-654.

L. Pauling, M. Delbruck. The nature of the intermolecular forces operative in biologi cal systems. - Science, 1940, v. 92, p. 77-79;

P. Jordan. Zur Frage einer spezifischen Anziehung zwischen Genmolekulen. - Phys. Z., 1938, Bd. 39, S. 711-714.

H.B. Тимофеев-Ресовский. О механизмах авторепродукции элементарных кле точных структур. I. Из истории вопроса. - Цитология, 1960, т. 2, № 1, с. 45-51.

проблематикой TZD, в рамках широких формальных конференций не возможно. Для этого следовало организовать серию встреч тесной группы молодых дельных естественников;

для успеха мозгового штур ма такие встречи, от трех до пяти дней, следовало проводить вдали от текущей лабораторной и кафедральной работы, в тихом месте поблизо сти от центра притяжения участников встреч. Иными словами, дело шло о возобновлении традиции Сооров в иных условиях и посвящен ных теперь не рефератам, но оригинальным соображениям. Осенью 1936 г. Тимофеев-Ресовский обратился в парижское бюро Фонда Рок феллера с запросом о возможности частичного финансирования ряда таких встреч. Вместе с Г. Мёллером и Б. Эфрусси он составил для Фонда Рокфеллера памятную записку (заявку на грант), которая произвела бла гоприятное впечатление, и определенная сумма денег была выделена на четыре конференции, две в 1938 г. и две в 1939 г. В памятной записке "конвариантная редупликация" определяется как "индукция каждым геном формирования смежного ему дочернего гена, имеющего идентичную с исходным внутреннюю структуру, хотя эта структура сама может быть изменена мутацией без потери этой способности редупликации". Эта проблема рассматривалась как имеющая первостепенную важность не только для генетики, но и для биологии в целом, так как в этой способности заключена уникальная характеристика живой материи, которая в свою очередь дала возмож ность образования многих других отличительных свойств протоплаз мы. В гене, как простейшей единице живого, это изначальное свойство должно существовать в форме, более или менее вычленяемой от вто ричных наслоений30.

Тимофеев-Ресовский и его друзья предполагали обсудить в ходе планируемых встреч следующие вопросы.

"1) Механизм мутаций генов, спонтанных и вызванных, что вклю чает также проблему энергетических уровней, необходимых для раз личных типов генных изменений, которые поддерживают или разру шают свойство конвариантной редупликации.

2) Механизм генных перегруппировок и его отношение к механизму генных мутаций.

3) Проблема природы коньюгации между генами и хромосомами.

4) Структура хромосом и органических волокон.

5) Проблема метода реакции гена с протоплазмой ("функциониро вание гена") и влияния соседних генов на эти реакции ("эффект поло жения").

6) Все вышеназванные проблемы взаимосвязаны и имеют более или менее прямое отношение к центральной проблеме конвариантной ре Архив Фонда Рокфеллера. См. Приложение 2.

Меморандум Бориса Эфрусси, Г. Дж. Мёллера, Н. Тимофеева-Ресовского, Па риж, 24 октября 1938. - Архив Фонда Рокфеллера.

дупликации. Но было бы хорошо поднять эту проблему в более прямой форме на специальной встрече".

Первая конференция состоялась в Клампенборге, близ Копенгагена, в начале апреля 1938 г., с двумя вводными докладами, Г. Бауэра о "Структуре хромосом" и С.Д. Дарлингтона о "Расхождении и конъю гации хромосом". Обсуждалась физико-химическая природа сил, опре деляющих движение хромосом в мейозе и митозе и их коньюгацию.

Был предложен ряд гипотез о структурах клеточных тел (веретено, центриоли, нити веретена, хромосомы и пр.), которые играют роль в делении ядра, и обсуждались их соответствия наблюдениям.

Астбюри был поглощен мыслью о роли нуклеиновых кислот в реп ликации генов. Поскольку аминокислоты в белках все левовращающие, то должно быть средство предотвратить при дупликации гена получе ние зеркального отображения родительской молекулы, что можно дос тичь наличием внешней молекулы-матрицы, либо промежуточной свя зью с полипетпидной цепью.

Дарлингтон оперировал спиралями (coil, spiral - то, что позже стало называться helix), он обсуждал внутренние спирали, систему спиралей и молекулярную спираль. Дарлингтон описывал "родственное свертыва ние", то есть, две нити, скручивающиеся вокруг друг друга, формируя структуру, которую мы назвали бы "двойной спиралью", однако он опи сывал это в масштабе, наблюдаемом с помощью светового микроскопа32.

"Мы в то время не имели ни малейшего намека на эпохальное от крытие Уотсона-Крика, которое разрешило так много проблем, пере ведя те же мысли на молекулярный уровень, - писал через 30 лет Уод дингтон. - Мы, однако, рассматривали вопрос, почему хромосомы имеют тенденцию образовывать двойную структуру, а не состоящую из трех или более единиц - нитей, и мы развили понятие о "липкой стороне", которая (снова учитывая изменение масштаба) напоминала мысль о двойной спирали, которая держится вместе за счет притяже ния базальных сторон цепей".

Встреча в Клампенборге была замечательна тем, что там впервые рентгено-кристаллографы (Астбюри и Бернал) и генетики и физики других специальностей обсуждали природу хромосом и генов. Впо следствии именно рентгеновская кристаллография внесла решающий вклад в расшифровку структуры двойной спирали34.

Там же.

Отчет о Клампенборгской конференции, 2-5 апреля 1938. Архив Фонда Рокфеллера.

С.Н. Waddington. Some European contributions to the prehistory of molecular biol ogy. - Nature, 25 January 1969, v. 221, No. 5178, p. 318-321. - Оттиск в собрании Тимофеева-Ресовского.

Дискуссия на Клампенборгской встрече отразилась в ряде публикаций участни ков: С. Darlington. Evolution of Genetic Systems. Edinburgh and London, 1939;

C.H. Waddington. Introduction to Modern Genetics. London, 1939;

W.T. Astbury.

На второй встрече в Спа (Бельгия), в конце октября 1938 г., основ ные доклады сделали Тимофеев-Ресовский, о генных мутациях, и Мёл лер, о хромосоме и эффекте положения гена35.

В дискуссиях с М. Дельбрюком и С. Дарлингтоном, а также в дис куссиях на узких встречах в Копенгагене (ноябрь 1936 г.), в Клампен борге и Спа (апрель и октябрь 1938 г.) и при других возможностях Ти мофеев-Ресовский сформулировал принцип конвариантной редуплика ции, знаменовавший новый этап развития идеи, которую Н.К. Кольцов обозначил как матричный принцип воспроизведения молекул наслед ственности36.

"В конце 20-х - начале 30-х годов сначала мы с Дельбрюком, а по том Дираком (одним из членов знаменитого копенгагенского клуба за мечательных физиков и математиков, сгруппировавшихся вокруг Бо ра), исходя из созданной Кольцовым физико-химической модели хро мосом и генов, увидели, что всюду, где какие-то элементарные сущест ва размножаются, строят себе подобных рядом, - всюду имеется реп ликация молекул. В отличие от процесса роста кристаллов, где тоже есть репликация молекул, мы назвали эти присущие живому процессы репликации редупликацией. Одно из главных проявлений жизни со стоит не в том, что нарастает масса живого, а в том, что множится чис ло элементарных индивидов, особей. При этом некое элементарное существо строит себе подобное и отталкивает его от себя, давая начало новому индивидууму. Этот процесс целесообразно назвать не просто размножением, а именно редупликацией", - говорил Тимофеев-Ресов ский.

"После появления на свет в XX веке генетики постепенно стало яс но, что у всех живых организмов существует спонтанный мутацион ный процесс, что мутации наследственны и что они посредством реду пликации передаются следующим поколениям живых существ. Обсуж дая с Дельбрюком и Дираком возможность формулировки связанного с этим явлением общебиологического исторического принципа, мы при думали выражение, по-моему, очень удобное, - конвариантная редуп ликация, то есть редупликация живых частиц, включающая наследст венные вариации. В разговорах и спорах стало ясно, что конвариантная редупликация дискретно построенных кодов наследственной инфор мации, по-видимому, является вторым37 общебиологическим естест венноисторическим принципом"38.

Protein and virus studies in relation to the problem of the gene. - Proc. VII Intl. Congr.

Genetics, 1940, p. 49-51;

J.D. Bernal. The Cell and Protoplasm. Washington, 1940.

Дневник У. Тисдэйла, запись за 8 декабря 1938, Париж. - Архив Фонда Рокфеллера.

См.: Н.В. Тимофеев-Ресовский. О механизмах ауторепродукции..., 1960.

После естественного отбора.

Н.В. Тимофеев-Ресовский. Генетика, эволюция и теоретическая биология. Чтения памяти Н.В. Тимофеева-Ресовского. Ереван, 1983, с. 11-12.

Наличие репродуцирующихся макромолекулярных структур, с уче том мутаций, связано с биологическими механизмами усиления. Это дало Тимофееву-Ресовскому основание для формулировки принципа усилителя в биологии, позволившей трактовать боровскую дополни тельность в биологическом контексте и ввести подходы квантовой фи зики в биологию39. Целью попытки Тимофеева-Ресовского было по строение основания для будущей теоретической биологии. Он трактует приложения квантовой статистичности и индетерминизма к биологии;

подробно обсуждает биологический дуализм и сопоставляет его с фи зическим дуализмом;

он последовательно проводит параллель между биологическими явлениями и квантовым состоянием атома и заключа ет: "наличие дискретных групп среди животных организмов во всяком случае является своеобразным, грубым и в то же время ярким отраже нием квантовой природы структуры вещества". Таким образом, сфера применения принципа усилителя, сформулированного первоначально для трактовки радиобиологических феноменов, расширяется и охваты вает многие важные явления, включая естественный отбор.

В ответ на TZD - "Работу трех мужчин" Борис Николаевич Раев ский организовал и возглавил Германское Биофизическое Общество.

Доклад Тимофеева-Ресовского в Берлинском филиале этого Общества был посвящен неопределенности и принципу усилителя в биологии, как вспоминал в декабре 1945 г. "трофеизированный" Карл Циммер, когда решался вопрос о его работе в Советском Союзе:

"По вопросу об отношениях между генетическим отделом институ та им. кайзера Вильгельма в Берлине (Бух) и институтом биофизики им. кайзера Вильгельма в Франкфурте на Майне, можно дополнитель но сообщить следующее:

Проф. Раевский основал в 1943 г. в Франкфурте Германское биофи зическое о-во с целью содействия развитию биофизики путем объеди нения заинтересованных исследователей. В это о-во вступил также ряд членов генетического отдела. Ввиду военной обстановки созвать кон гресс биофизиков уже не удалось. Однако берлинские члены о-ва не сколько раз собирались под председательством д-ра Н.В. Риль (Ау эровское общество) и делали доклады о проблемах биофизики. Эти со брания происходили либо у Гарнака (ресторан о-ва им. кайзера Виль гельма) в Берлине (Далем), либо в институте им. кайзера Вильгельма в Берлине (Бух). В этих берлинских собраниях проф. Раевский не при нимал участия, но д-р Риль ставил его в известность о них. Насколько я помню, там читались следующие доклады:

F. Moglich, R. Rompe, N.W. Timofeff-Ressovsky. ber die indeterminiertheit und die Verstrkererscheimmgen in der Biologie. - Naturwiss., 1944, Bd.33, S. 316-324;

Н.В. Тимофеев-Ресовский, Р. Ромпе. О статистичности и принципе усилителя в биологии. - Пробл. кибернет., 1959, вып. 2, с. 213-228.

1. Н.В. Тимофеев: Неопределенность в биологии.* 2. Н.В. Риль: Преобразование энергии в биологии.

3. Ф. Фрекса и П. Иордан: Структура белка.

4. К. Пэтау и К.Г. Циммер: Косвенное действие лучей при водных растворах"40.

Характерный знак времени: в следственном деле название доклада Тимофеева-Ресовского отмечено звездочкой, и внизу дописано, тем же синим карандашом: "*"Принцип индетерминированности в биоло гии" - идеалистический принцип о невозможности определения зако номерностей, требующий перехода к статистическому методу, в своем логическом завершении приводящий к выводу о невозможности по знания человеком элементарных процессов.!!! - ВН".


Что такое жизнь? В начале 1940-х годов, когда Эрвин Шредингер был профессором в Дублине, он однажды встретил другого немецкого физика-теоретика, в то время профессора в университете Белфаста, П.П. Эвальда, который дал ему статью Тимофеева-Ресовского, Цимме ра, Дельбрюка 1935 г. Шредингер уже некоторое время интересовался этим кругом вопросов, но TZD настолько поразила его, что он прочел ряд лекций в Тринити Колледже Дублина в феврале 1943 г. и напечатал их в виде книги под названием Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки 4 1. Автором этой короткой увлекательной книги был один из отцов-основателей "новой" квантовой механики, чью волно вую функцию изучают все студенты физики и химики (а с некоторых пор и часть биологов), и Нобелевский лауреат. Естественно, книга при влекла к себе широкое внимание и вызвала интерес, особенно со сто роны молодых физиков. Тем самым, она дала легитимность новой об ласти исследований.

Говоря о роли замечательной книги Э. Шредингера для распростра нения идей, легших в основу молекулярной биологии, Уоддингтон от метил: "Та часть книги Что такое жизнь?, которой она обязана своим влиянием, была, по сути дела, изложением классической статьи, кото рую мы называли TZD (Timofeff-Ressovsky, Zimmer, Delbrck, 1935 г.), где мутагенез, вызванный Х-лучами, обсуждался в контексте "генной молекулы", устойчивость которой выводилась из квантово-механи ческих соображений. Эта статья явилась первым публичным изложе нием мысли, что генетический материал может рассматриваться в Дополнение к показаниям Д-ра К. Г. Циммера от 12/ХII-45 года в 1 ч. 30 мин. Дело ТР, т. 3, л. 288.

Erwin Schrdinger. What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell. Cambridge:

at the University Press, 1944 (2nd ed., 1945), VIII+91 pp. Э. Шредингер. Что такое жизнь с точки зрения физики? Пер. и послесл. А.А. Малиновского. М., ИЛ, 1947, 146 стр. В оригинале и переводе Тимофеев-Ресовский упоминается как Н.В. Тимофеев - N.W. Timofeff.

квантово-механических терминах, и именно эта мысль, в изложении Шредингера, разожгла воображение ранних молекулярных биологов в первые послевоенные годы"42.

Один из множества откликов на книгу Шредингера, принадлежа щий М.Ф. Перутцу, содержит, помимо восхищения ей, систематиче скую ее критику: Шредингер игнорировал многие известные опытные факты и выводы, важные для его темы. Перутц аргументирует утвер ждение, что основной заслугой книги стало извлечение из забвения и популяризация ранней статьи Тимофеева-Ресовского, Циммера и Дель брюка43.

Содержание книги Шредингера обсуждать нет надобности, ибо оно хорошо известно;

кратко остановимся на ее драматической судьбе в СССР. Книга, вышедшая в полном переводе А.А. Малиновского в 1947 г., привлекла к себе большое внимание. Она, например, обсуждалась в МГУ и в ФИАНе;

она спровоцировала обсуждения, имеющие целью выяснить химическую природу гена. Но вскоре состоялась сессия ВАСХНИЛ, где Т.Д. Лысенко в установочном докладе обругал и авто ра, и переводчика44. Вполне понятно, что ругань в адрес Шредингера и молекулярной биологии продолжилась на Расширенном заседании Президиума АН СССР 24—26 августа 1948 г. по вопросу о состоянии и задачах биологической науки в институтах и учреждениях АН СССР.

Приведу выдержку из письма д.б.н. Н.М. Сисакана, присланного на за седание: "Морганизм-менделизм стал центром притяжения реакцион ных, идеалистически настроенных представителей и других областей естествознания. Не случайно физик Шредингер, биохимик Бидл и формальный генетик Дарлингтон оказались в одном лагере..."45. Рецен зия на книгу в философском журнале, подписанная псевдонимом Ми чуринец, была озаглавлена "Против пропаганды идеализма". Разуме ется, советские физики легко выяснили по книге Шредингера, что ге нетика - не просто легитимная, но и замечательная наука, допускаю щая даже квантово-механическую трактовку, так что впоследствии фи зики члены АН СССР внесли свой вклад в восстановление генетиче ских исследований в нашей стране.

В 1950 г. лысенковский Институт генетики АН СССР выпустил сборник статей, призванный объяснить, как теперь следует трактовать те или иные вопросы. О книге Шредингера там говорилось: "Примером Waddington. Some European contributions..., 1969, p. 321.

M.F. Perutz. Physics and the riddle of life. - Nature, 9 April 1987, v. 326, p. 555-558.

О положении в биологической науке. Стенографический отчет сессии Всесоюз ной академии сельскохозяйственный наук имени В.И. Ленина 31 июля - 7 авгу ста 1948 г. М., ОГИЗ - Сельхозгиз, 1948, с. 14-15, 17-18. Лысенко вторил Х.Ф.

Кушнер, с. 81.

Вестник АН СССР, 1948, № 9, с. 197.

Вопросы философии, 1948, № 2, с. 313-315.

такой поповщины и служит новая "теория гена", так называемая кван товая генетика, идущая на смену "классической теории" Моргана.

Шредингер был первой ласточкой в своей попытке перенести принци пы квантовой механики из физики в биологию, в частности в учение о наследственности. Вместе с этим он перенес сюда и физический идеа лизм, дав тем самым новое "подкрепление" идеализму в генетике.

Морганисты не только благожелательно восприняли работу Шредин гера, но спешат опередить друг друга в истолковании явлений наслед ственности, исходя из квантовой физики..." Тимофеев-Ресовский появился в советской науке в тот момент, ко гда бывшие ранее реакционными квантовая механика, биофизика и мо лекулярная биология стали прогрессивными и престижными областями деятельности48. Опасавшиеся разоблачений лысенковцы, Нуждин сре ди них, мгновенно сделали Тимофеева-Ресовского мишенью доносов политического свойства.

Р. Олби завершил главу "Физики в биологии: информационная школа" своей содержательной книги о предыстории молекулярной биологии заключением: "Возможно, молекулярная биология обязана больше, чем до сих пор признавалось, генетику, который начал эту ра боту - Тимофееву-Ресовскому"49.

Тимофеев-Ресовский, вместо "молекулярной биологии", предпочи тал говорить о "математико-физическом и теоретическом, в смысле общей естественнонаучной методологии, анализе элементарных биоло гических структур и процессов на молекулярном уровне". Однако именно вклад Тимофеева-Ресовского в оформление новой области зна ния спровоцировал первое появление этого термина. Директор отдела естественных наук Фонда Рокфеллера Уоррен Уивер, ранее говорив ший о физико-химической и экспериментальной биологии, озаглавил раздел годичного отчета за 1938 г., где речь шла и о встречах в Клан пенборге и Спа, новым термином: "МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ"50.

Н.И. Нуждин. Критика идеалистической теории гена. - Против реакционного менделизма-морганизма. Ред. М.Б. Митин, Н.И. Нуждин, А.И. Опарин, Н.М. Си сакан, В.Н. Столетов. М.-Л., Изд. АН СССР, 1950, с. 120-121.

Тимофеев-Ресовский пытался продолжить исследование круга вопросов, связан ных с принципом конвариантной редупликации. См., например, цикл статей "О механизме авторепродукции элементарных клеточных структур": Н.В. Тимо феев-Ресовский. I. Из истории вопроса. - Цитология, 1960, т. II, № 1, с. 45-56;

Н.В. Лучник, Ю.М. Шишкин, Г.Г. Талуц. П. Физические основы спиралевидной формы некоторых макромолекул и возможные механизмы ауторепродукции ДНК. - Там же, с. 57-61;

Зырянов П.С. III. О природе сил взаимодействия между хромосомами. - Там же, с. 62-67.

R. Olby. Path to the Double Helix, p. 247.

W. Weaver. Molecular biology: origin of the term. - Science, 1970, v. 170, p. 581 582. См. также The Path to the Double Helix, p. 253.

Надежда Николаевна Тимофеева-Ресовская Виктор Владимирович (урожденная Всеволожская), Тимофеев-Ресовский, 1906 год 1903 год Н.Н. Тимофеева-Ресовская с детьми. Слева направо:

Виктор, Николай, Вера, Владимир, 1906 год А. Реформатский и Н. Тимофеев-Ресовский в день окончания гимназии, 1918 год Гимназисты на Красной площади, 1917 год. В верхнем ряду третий А. Реформатский, второй справа Н. Тимофеев-Ресовский Звенигород. В верхнем ряду стоят справа налево: С.Р. Царапкин, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Е.А. Тимофеева-Ресовская, Е.И. Балкашина, С.С. Четвериков, Б.Л. Астауров. В центре Н.К. Кольцов, слева от него А.С. Серебровский Звенигород. Н.В. и Е.А. Тимофеевы-Ресовские, С.Р. Царапкин, О.А. Чернова На ступеньках Белой дачи, слева направо: Н.К. Беляев, Н.В. и Е.А. Тимофеевы-Ресовские с Фомой, С.Р. Царапкин, А.И. Четверикова, Е.И. Балкашина, А.П. Сушкина и др. В нижнем ряду сидит слева О.А. Чернова. 1924 год Аниковская генетическая станция, приезд Мёллера. В центре Г. Мёллер, справа А.С. Серебровский, слева П.И. Живаго и Д.Д. Ромашов, 1922 год Участники V Генетического Конгресса в Сан-Суси, 1927 год.

В центре Н.В. Тимофеев-Ресовский и С.С. Четвериков Участники V Генетического Конгресса в экскурсионном автомобиле, 1927 год.

Сзади в правом углу Н.В. Тимофеев-Ресовский и Н.Н. Вавилов С.С. Четвериков, 1927 год Н.К. Кольцов, 1933 год Берлин-Бух, 1933 год.

Слева направо: Г. Мёллер, ?, Сесиль Фогт, Н. Тимофеев Ресовский, Оскар Фогт Авиафото Института мозга в Берлин-Бухе, вид с севера, 1937 год Торхауз Капелла в Берлин-Бухе. На южной Семья Тимофеевых-Ресовских, стене Н.В. 14 лет собирал адалий 1931 год Оранжереи, работа с эпиляхной. Слева от Н.В. - Наталья Кромм Здание Института, вид с юга. Слева над оранжереей пристройка Генетического отдела Н.В. Тимофеев-Ресовский у термостата с дрозофилами, 1935 год Е.А. Тимофеева-Ресовская с дрозофилами, 1935 год Мёллер (справа) на коллоквии у Тимофеева-Ресовского У окна Торхауза. В центре Е.Л. Тимофеева-Ресовская и Фома С.Р. Царапкин, Н.В. и Е.Л. Тимофеевы-Ресовские, между ними Андрей, на переднем плане полулежит Фома В конференц-зале Института мозга Путешествие в Америку на "Columbus"е, 1932 год.

В центре Е.А. Тимофеева-Ресовская Йельский университет. Обед участников VI Конгресса, 1932 год.

Во главе стола Морган, рядом Вавилов, Тимофеев-Ресовский и др.


Вавилов, Морган, Тимофеев Ресовский на VI Генетическом Берлин-Бух, игра в городки Конгрессе, 1932 год Н.В. Тимофеев-Ресовский возле вивария. Берлин-Бух, 1935 год Е.А. и Н.В. Тимофеевы-Ресовские на берегу Балтийского моря в Рове Н.В. Тимофеев-Ресовский на опытном поле у Г. Бауэра К.Г. Циммер, 1935 год Н.В. Тимофеев-Ресовский и американский газетный магнат Н.В. Тимофеев-Ресовский Хёрст считает мух, 1935 год Настроение хорошее...

Ирина Баранова, любимая балерина, 1938 год... Иногда буйное Адриано Буццати-Траверсо, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Ганс Бауэр, 1939 год Тимофеев-Ресовский.

Мёллер и Дарлингтон в Озерном крае близ Блэкпула, 1936 год Спиной к режиму Фома Тимофеев, 1942 год Тимофеев-Ресовский, 1943 год Р. Ромпе в Берлин-Бухе, Н. Риль, Н. Тимофеев-Ресовский, май 1945 года К.Г. Циммер во время войны Стоят: Н. Кромм, Тимофеев-Ресовский, В. Топилин, Пиатье.

Сидят: Пьер Пейру, ?, Шошо и Шарль Пейру. Май 1945 года Красная Армия в Берлин-Бухе Глава РАДИАЦИОННАЯ БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯ Уральский период Н.В. Тимофеева-Ресовского - время, когда он за ведовал Биофизическим отделом (с одноименной лабораторией) Лабо ратории "Б" в Сунгуле в 1947-1955 гг.1 и Лабораторией, затем Отделом биофизики Института биологии Уральского филиала АН СССР в Свердловске в 1955-1964 гг., - связан с созданием им, в эру Хиросимы, новой области исследований, которую он наименовал вначале "экспе риментальной", а затем "радиационной биогеоценологией" - науки эры Чернобыля.

После лагеря и лечения Тимофеев-Ресовский, лишь только он от части укрепил здоровье, принялся восстанавливать свои теоретические исследования. Он ставил опыты по изучению хромосомных аберраций тема, по которой до тех пор опубликовал лишь одну работу2, тогда как его Отдел в Бухе последовательно занимался этим вопросом. (Впо следствии именно микроделеции стали актуальным предметом иссле дований при выяснении последствий аварии в Чернобыле.) Тимофеев Ресовский возобновил опыты с малыми мутациями жизнеспособности, с вызыванием доминантных леталей и т.п. Он продолжил также изуче ние круга вопросов, связанных с проблемой конвариантной редуплика ции, которой по его проекту были посвящены встречи физиков и био логов в Клампенборге и Спа в 1938 г.: за серией статей "О механизме авторепродукции элементарных клеточных структур" последовало раз витие исследований этой проблемы его сотрудниками3.

В начале 1950-х годов до Сунгуля докатился всесоюзный запрет ге нетических исследований. А еще раньше атомное ведомство поставило Лаборатория "Б" (первоначально Институт) принадлежала атомному ведомству, последовательно: Главному Управлению МВД - ПГУ при СМ СССР - Мини стерству среднего машиностроения СССР. См.: Б. Емельянов. Раскрывая первые страницы... Екатеринбург, Уральский рабочий, 1997, 344 стр.

N.W. Timofeff-Ressovsky. Zur Frage ber Beziehungen zwischen strahlenausgelsten Punkt- und Chromosomen-Mutationen bei Drosophila. - Chromosoma, 1939, Bd. 1, No. 3, S. 310-316.

Н.В. Тимофеев-Ресовский. О механизме авторепродукции элементарных кле точных структур. I. Из истории вопроса. - Цитология, 1960, т. II, № 1, с. 45-56;

Н.В. Лучник, Ю.М. Плишкин, Г.Г. Талуц. П. Физические основы спиралевидной формы некоторых макромолекул и возможные механизмы авторепродукции ДНК. - Там же, с. 57-61;

Зырянов П.С. III. О природе сил взаимодействия между хромосомами. - Там же, с. 62-67. О последующих работах см.: Н.В. Лучник. Ра диационная генетика: вчера, сегодня, завтра. - Чтения памяти Н.В. Тимофеева Ресовского. Ереван, Изд. АН АрмССР, 1983, с. 163-186.

7-5301 перед Лабораторией определенный круг задач. К небольшому числу вольнонаемных сотрудников в Лаборатории "Б" добавилась и научная молодежь;

это позволило ставить широкомасштабные опыты. Тимофе ев-Ресовский, как никто другой в СССР, был готов исследовать новый круг вопросов. Творческий человек, он мог заниматься только тем, что его интересовало. Так что новую область исследований (которая, в ином исполнении, обещала стать скучным выяснением многочислен ных малозначащих подробностей прикладного характера) он сделал захватывающим научным приключением.

Любое новое направление исследований у Тимофеева-Ресовского возникало не как "пузырь на болоте", но опиралось на почтенные тра диции естествознания в целом и находило в нем свое место. Каждая проблема, которую ставил Тимофеев-Ресовский, имела междисципли нарное основание. Так и радиационную биогеоценологию он связывал с геохимией и учением о биосфере В.И. Вернадского, с биоценологией В.Н. Сукачева, с ландшафтоведением Л.С. Берга;

сюда относится и лимнология, увлечение Н.В. начала 1920-х годов, а также радиобиоло гия и биофизика, в основание которых он внес выдающийся вклад.

Прикладные задачи, которые могли заинтересовать атомное ведом ство, дали Тимофееву-Ресовскому повод построить еще одно основа ние теоретической биологии, к которой он стремился в течение всей научной жизни. Техническое участие в проведении опытов не могло полностью поглотить Тимофеева-Ресовского: его сильной стороной была формулировка правильных вопросов, планирование простых и эффективных опытов, извлечение из их результатов осмысленных вы водов. А в результате он внес вклад также и в те исследования, в отче тах и статьях по которым его имя не значится.

Бросим взгляд на темы исследований, проведенных под руково дством Тимофеева-Ресовского в Лаборатории "Б"4 и УФАН'е, которые дали ему материал для выяснения предмета радиационной биогеоцено логии.

Поведение инкорпорированных излучателей Предметом предварительного изучения поведения инкорпориро ванных излучателей было распределение, перераспределение и нор мальные темпы выделения различных излучателей, инкорпорирован ных животным. Специальное внимание уделялось продуктам деления урана, особенно тем из них, которые имели большое практическое зна чение, являясь достаточно долго живущими, хорошо резорбируемыми Список 36 отчетов Тимофеева-Ресовского Сунгульского периода дан в Библио графии.

компонентами неразделенного раствора осколков урана. Специальная серия опытов имела целью изучить, на крысах, проникновение инкор порированных излучателей (церия, цезия, железа, кобальта, стронция, рутения) из организма матери через плаценту в зародыш и через моло ко матери в новорожденных.

Предварительное изучение привело к созданию общих представле ний по сравнительной радиотоксикологии инкорпорированных излуча телей. По преимуществу этой работой занимался знакомый Тимофее ву-Ресовскому еще по тюрьме Дмитрий Иванович Семенов и его груп па, включавшая И.П. Трегубенко, Н.В. Горбатюка и др. Одним из ре зультатов этого этапа была подготовка, по опытным и литературным данным, Атласа-справочника по важнейшим результатам инкорпора ции радиоизотопов. Тимофеев-Ресовский подготовил II часть Атласа справочника5.

Следующий этап работы был посвящен экспериментальным воздей ствиям на темпы выделения инкорпорированных излучателей. Тимо феев-Ресовский считал наиболее эффективными физико-химические методы, основанные на принципе комплексообразования. В организм, содержащий те или иным радиоактивные изотопы, вводились опреде ленные комплексоны. Их эффективность определяется двумя условия ми: во-первых, насколько быстро и устойчиво они образуют комплекс с элементом, который подлежит выведению, и, во-вторых, насколько хорошо этот комплекс растворим в воде. Эти соображения позволили работать не вполне вслепую. Теоретические обоснования методики, исходящей из сравнительного рассмотрения констант устойчивости различных комплексонов, были разработаны Д.И. Семеновым6.

По отношению к целому ряду элементов был изучен ЭДТА - эти лендиаминтетраацетат (ЭДТА применялся в форме Са-ЭДТА, а не обычного Na-ЭДТА, так как последнее вещество вызывает сильный кальциепривный эффект). Опыты с ЭДТА дали весьма интересные ре зультаты. Коэффициенты накопления всеми исследованными видами растений и животных радиоизотопов железа, кобальта, иттрия, кадмия и церия были очень сильно снижены (по сравнению с контролем, не содержащим ЭДТА), составляя менее 10% от контрольных. На коэф фициент накопления фосфора, серы и германия ЭДТА не оказал ника кого действия. Коэффициенты же накопления остальных радиоизото пов были снижены, но в меньшей степени, чем таковые в первой груп пе радиоизотопов. Особое положение заняли стронций и цезий, коэф Совместно с заключенным Н.В. Горбатюком и "трофеизированным" А.С. Качем, 1953 (in litt).

Д.И. Семенов. Влияние комплексонов на поведение металлов и излучателей в организме. I. Механизм действия комплексонов. - Сборник работ Лаборатории биофизики, т. I, Свердловск, 1957, с. 4-19;

см. также другие статьи этого цикла.

Термин Н.В. Тимофеева-Ресовского.

7* фициенты накопления которых в присутствии ЭДТА были повышены в 1,5-2,5 раза (табл. 13).

Таблица Средние коэффициенты накопления различных радиоизотопов 10 видами пресноводных растений и 9 видами пресноводных животных в контроле и при внесении в воду ЭДТА (по: Тимофеева-Ресовская, 1963) Фосфор-32 7290 7325 Сера-35 4 4 100 105 107 Кальций-45 42 37 88 286 217 Железо-59 460 23 5 8950 780 8, Кобальт-60 261 4 1,5 4460 43 0, Цинк-65 123 25 20 2950 24 0, Германий-71 391 423 Рубидий-86 270 164 61 1600 725 Стронций-90 101 138 137 790 1980 Иттрий-91 133 22 16 3475 37 1, Цирконий-95 92 52 56 10100 2780 Ниобий-95 480 320 67 3150 944 Рутений-106 470 200 42 1710 650 Кадмий-115 60 2 3 1420 15 1, Йод-131 435 308 71 326 236 Цезий-136 176 222 126 276 384 Церий-144 340 55 3,7 11125 365 Ртуть-203 590 425 72 6010 4498 Среднее 253 122 48 3575 1193 Полученные результаты объясняются следующим образом. Резкое снижение коэффициентов накопления дали те элементы, которые об Е.А. и Н.В. Тимофеевы-Ресовские. О влиянии ЭДТА на коэффициенты накопле ния различных радиоизотопов из водного раствора пресноводными растениями. ДАН СССР, 1960, т. 130, № 1, с. 210-213;

А.Б. Гецова, Е.А. и Н.В. Тимофеевы Ресовские. О влиянии ЭДТА на накопление различных радиоизотопов из водно го раствора пиявками и комарами. - Там же, № 2, с. 440-442;

Н.В. и Е.А. Тимо феева-Ресовская, Г.А. Милютина, А.Б. Гецова. Коэффициенты накопления пре сноводными организмами радиоактивных изотопов различных элементов и влияние комплекса ЭДТА на некоторые из них. - Там же, т. 132. № 5, с. 1191-1194.

ладают очень высокой константой устойчивости в хелатных соедине ниях с ЭДТА;

анионы фосфора, серы и германия совершенно не дают соединений с ЭДТА, почему их коэффициенты накопления остались без изменений, а остальные элементы обладают сравнительно невысо кими константами устойчивости в комплексных соединениях с ЭДТА.

"Повышение коэффициентов накопления стронция и цезия объясняет ся, по-видимому, следующим образом: их константы устойчивости в соединениях с ЭДТА заметно ниже таковой кальция, а повышение мо бильности закомплексованного кальция, нарушая кальциевый и, по видимому, коррелятивно и натриевый обмен, повышает доступ в орга низм стронция и цезия, их аналогов"9.

Экспериментальные данные привели к мысли о том, что на биогео химическую судьбу микроэлементов, в особенности на их мобиль ность, оказывают влияние комплексоны биологического происхожде ния, присутствующие в природных водах и почвенных растворах.

Когда лаборатория Тимофеева-Ресовского была переведена из сек ретного института в Сунгуле в ведение Уральского филиала АН СССР в Свердловске, то она провела в 1958 г. Совещание по комплексонам для широкого обсуждения проведенных работ;

некоторые исследова ния были продолжены, часть из завершенных дошла до печати.

На грани 1950-х и 1960-х годов велись работы по внедрению ЭДТА в практику, не только в клинику радиопатологии, но и в клинику от равления металлами: "Эта проблема для нас на Урале представляет особый интерес, потому что для комплексона безразлично, вводить ли радиоактивный или стабильный изотоп, а на Урале значительно боль шую роль, чем отравления разными радиоизотопами, играют отравле ния металлами: свинцом, марганцем, ртутью, и наиболее страшное от равление - бериллием", - говорит Тимофеев-Ресовский в одном из докладов 1963 г..

Противолучевые средства Основываясь на наблюдениях над действием слабых доз ионизи рующих излучений на дрозофилу и некоторые культурные растения, а также на основе общих биофизических представлений о первичных биологических действиях ионизирующих излучений, Тимофеев Ресовский начал опыты по отысканию средств, снижающих патологи ческое действие облучения. В ранних опытах положительный эффект (снижение смертности или увеличение средней продолжительности Н.В. Тимофеев-Ресовский. Некоторые проблемы радиационной биогеоценологии.

Свердловск, 1962, с. 24.

Фонд ТР, д. 126, л. 2.

жизни после массивного облучения) был получен в результате предва рительного облучения слабыми дозами, предварительно введения чу жеродных сывороток, введения цистеина непосредственно перед облу чением. Затем в опытах на мышах было тестировано большое число ранее применявшихся и новых защитных средств. В обширных опытах был найден положительный эффект воздействия дрожжевых экстрак тов после облучения. Действующим началом, как было выяснено, яв лялись деполимеризированные (видонеспецифические) нуклеиновые кислоты.

Для общей ориентации и облегчения поиска наиболее эффективных средств противолучевой защиты была построена классификация спо собов воздействия на повреждающее действие облучения. На основа нии времени применения для достижения положительного эффекта все противолучевые средства были разделены на три главные типа. (1) Профилактические средства, оказывающие эффект при аппликации за долго до облучения;

типичные представители группы: слабое облуче ние, чужеродные сыворотки, некоторые гормоны. (2) Собственно за щитные средства, которые должны присутствовать в организме в мо мент облучения;

например - цистеин. (3) Терапевтические средства, эффективные после облучения: дрожжевой экстракт и нуклеиновые кислоты. А также дополнительный тип: (4) Фоновые и симптоматиче ские средства (должны долгое время после облучения присутствовать в организме), к которым относятся антибиотики.

Дальнейшая классификация ведется по иному принципу. Статисти ческая обработка распределения смертности облученных животных во времени после облучения дает многовершинную кривую. Пять пиков смертности связаны, как предполагалось, с различными непосредст венными причинами смерти при лучевом поражении. На основную разбивку на три главных типа противолучевых средств можно нало жить классификацию внутри каждого отдельного типа по отношению их к пяти пикам смертности. Некоторые противолучевые средства дей ствуют более или менее избирательно на один или два каких-либо пи ка, тогда как другие снижают более или менее равномерно все пики смертности. Дальнейшая классификация производится, по мере накоп ления материала, на основании эффекта комбинированного действия, фармакологических характеристик, и особенно на основании специфи ческих снижений отдельных пиков смертности12.

Более 20 отчетов серии "Борьба с патологическими действиями излучений".

См. работы серии "Лучевые поражения и воздействие на них", например, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Н.В. Лучник. I. О классификации возможных путей воздействия на общий эффект облучения, - Сб. работ..., т. I, Свердловск, 1957, с. 57-69;

В.Г. Куликова, Н.В. Лучник, Н.В. и Е.А. Тимофеевы-Ресовские. III.

Влияние чужеродных сывороток, некоторых гормонов и предварительного облу чения на эффект последующего облучения мышей. - Там же, с. 107-128.

Слабые дозы и проблема радиостимуляции Ряд непреднамеренных наблюдений, сделанных Тимофеевым-Ре совским в собственных опытах 1930-х годов, а также отдельные лите ратурные данные (хотя и не достоверные, в математико-статисти ческом смысле)13, намекали на возможность повышения роста и уско рения развития организмов под действием слабых доз облучения. Эти наблюдения конфликтовали с выводом о независимости эффекта от мощности дозы, так что Тимофеев-Ресовский делал соответствующие оговорки. А как только представилась возможность, он развернул ши рокие систематические опыты на ряде культурных растений (бобовых, злаках, некоторых масличных) с целью статистически достоверного выявления стимуляции организмов слабыми дозами ионизирующих излучений. Опыты со слабыми дозами дают кривую, которая вначале, при сравнительно очень слабых дозах, не отличается от контроля, за тем несколько превышает контроль, и потом падает ниже контроля прогрессивно с дозой. Это превышение контроля и стало предметом изучения.

Опыты по воздействию слабыми дозами ионизирующих излучений проводились на горохе и других культурных растениях14. Воздействие проводилось тремя методами: внесением слабых концентраций излуча телей в почву, облучением семян слабыми дозами Х- и -излучений, и намачиванием семян в слабых концентрациях растворов излучателей15.

Стимуляция роста и развития растений была установлена в опытах по применению этих трех методов с полной статистической достоверно стью16. Ряд культур был использован для обширных полевых опытов на делянках площадью от 3 до 300 м2;

с 10 различными культурами были проведены производственные посевы на так называемом гамма поле, с учетом урожаев зерна или сена на общей площади ок. 400 га;

Например, Л.П. Бреславец. Растение и лучи Рентгена. М.-Л. Изд. АН СССР, 1946.

Вика, бобы, фасоль, просо, лен, сахарная свекла, турнепс, редис, капуста, поми доры, огурцы.

Н.В. Тимофеев-Ресовский. Некоторые итоги четырехлетних работ по стимуля ции культурных растений слабыми концентрациями растворов (-излучателей.

Отчет, 1954. Серия из более чем 20 отчетов "Влияние намачивания семян в сла бых растворах излучателей на дальнейший рост и развитие семян";

серии "Раз работка методики воздействия излучателей на семена культурных растений", "Влияние облучения извне семян и проростков на последующий рост и развитие растений", in litt.

Н.В. Тимофеев-Ресовский, А. Кач, П.М. Макаров. Вариационно-статистическая обработка результатов полевых опытов по стимуляции культурных растений ме тодом намачивания семян в слабых растворах излучателей. Отчет, 1954.

Серия отчетов "Полевые опыты по изучению влияния излучателей на рост и раз витие культурных растений", in litt.

везде была зарегистрирована стимуляция и все результаты были стати стически достоверны18.

Б. Емельянов в книге, посвященной Челябинску-70, приводит сви детельство К.Ф. Лезина, тогдашнего (с конца 1948 г.) директора под собного хозяйства Лаборатории "Б": "В подсобном хозяйстве под ру ководством специалистов из Отдела Тимофеева-Ресовского проводи лись опытные посевы зерновых культур и однолетних трав на отдель ных делянках. Семена для половины делянок обрабатывались так на зываемой юшкой, - нам говорили, что это стимулятор роста19. Корма (сено и концентраты), полученные на обработанных таким образом по севах, давали подопытной корове. Все молоко от нее отправлялось в Отдел Тимофеева-Ресовского..." В специальных опытах было выяснено, что стимулирующим дейст вием на растения, почвенные и водные бактерии, водные растения и перифитон обладают лишь слабые дозы (- и -излучений;

в опытах с а частицами стимулирующих эффектов получено не было. Предположе ние о том, что феномен радиостимуляции обязан некоторому ускоре нию темпов клеточного деления (в основе лежит некоторое укорочение интерфазы, связанное с ускорением синтеза нуклеиновых кислот), бы ло основано на факте повышения сухого веса у растений, подвергну тых действию слабых доз21. Это предположение было подтверждено прямыми наблюдениями над бактериями, а также гистологическими и цитологическими исследованиями контрольных, стимулированных и угнетенных растений.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 22 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.