Вклад в науку Н.И. Вавилова

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

Биография

НКВД

Исследования

Центры происхождения культурных растений

Научные разработки Вавилова в области иммунитета и гинетики

Иммунитет растений

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Генетика в России появляется на рубеже 20-х годов ХХ века. Но это появление не было внезапным, еще до этого биология имела основательную базу. Эта наука была привнесена в Россию по прихоти Петра I.В данной сфере можно отметить Карла Бэр-основатель эмбриологии, так же И.И. Мечников и И.П. Павлов - которые были удостоены нобелевской премии, за свои исследования. После начинается подъем генетики в России, но все исследования и достижения стираются кровавыми репрессиями. В своем реферате я рассматриваю выдающуюся личность Николая Ивановича Вавилова. Можно ли провести грань, где научные исследования переходят дорогу политической власти? Кем же он был, выдающимся ученным или жертвой тоталитаризма?

Его можно назвать энциклопедистом XX века. Генетика, ботаника, со многими ее разветвлениями, агрономия, теория селекции, география растений -- это далеко не полный круг его научных исканий. Вавилову принадлежит несколько фундаментальных открытий в биологии и целый ряд замечательных идей, которые до сих пор продолжают разрабатываться современными учеными. Кроме того, он первым применил на практике совершенно новый, глобальный подход к изучению растительного мира как единого целого в масштабах всей планеты. Проложенный ученым путь стал той магистралью, по которой развивается современная биология. И сегодня кажется непостижимым, что на протяжении многих лет не только открытия, но и само имя Вавилова всячески замалчивались.

Биография

Николай Иванович Вавилов родился 25 ноября 1887 года в Москве в семье предпринимателя. Его отец прошел путь от крестьянина Волоколамского уезда до крупного российского промышленника. Надо сказать, что все его дети стали известными специалистами, каждый в своей области деятельности. Но наиболее знаменитыми оказались два брата, Николай и Сергей, которые стали президентами двух академий.

У Вавиловых, в большом доме на Средней Пресне, было редкое собрание книг. Иван Ильич щедро их покупал, подрастающие дети читали запоем. В доме много музицировали, а дети обучались музыке. В 1906 году Вавилов окончил Московское коммерческое училище, получив достаточные знания по естественным наукам для поступления в университет, при этом вполне сносно овладел английским, немецким и французским языками. Затем Николай поступил в сельскохозяйственный институт. Здесь Вавилов сформировался не только как агроном, но и как исследователь. Сам он писал потом, что от Коммерческого училища у него «мало осталось добрых воспоминаний», а вот что судьба забросила его в Петровку, это, «по-видимому, счастливая случайность».

Способность работать много, жадно, целенаправленно, не тратя времени попусту, выделяла его среди сверстников. Он переходил с одной кафедры на другую, пробуя свои силы в разных лабораториях, разрабатывая далекие друг от друга темы. Первое свое самостоятельное исследование он провел на кафедре зоологии и энтомологии -- о голых слизнях, улитках, повреждающих озимые посевы и огородные растения. Работа была опубликована Московским губернским земством и удостоена премии Политехнического музея, а при окончании института зачтена Вавилову как дипломная. Уже со студенческих лет Николай Вавилов проводил ежегодные научные экспедиции. В те годы он с рюкзаком исходил Северный Кавказ и Закавказье.

Ближайшим учителем Вавилова был знаменитый биолог Дмитрий Николаевич Прянишников. По его инициативе Вавилов занялся изучением селекции растений, а после окончания Академии переехал в Петербург, где начал работать в Бюро прикладной ботаники.

В 1912 году Вавилов женился на Екатерине Николаевне Сахаровой. Они вместе учились в институте, вместе проходили практику на Полтавщино. Катя родилась и воспитывалась в семье сибирского купца. Мечтала, едва ли не с детских лет, стать агрономом. Молодые поселились в одном из двух флигелей отцовского дома. Свадебного путешествия не было.

Молодой супруг уже установил для себя свой, вавиловский режим. Его редко видели в уютном флигеле на Средней Пресне. Лишь по ночам, почти до рассвета, светилось его окно. Много лет спустя ленинградский репортер, сотрудник РОСТА С.М. Шлицер, как-то спросил у Вавилова, когда он находит время для личной жизни.

«Для личной жизни? -- переспросил Николай Иванович. -- А разве наука для меня не личная жизнь?»

В 1913 году Вавилов отправляется в Англию и проводит несколько месяцев в лаборатории знаменитого биолога У. Бетсона. С ним вместе за Рубеж отправилась и жена. Вавиловы обосновались в городке Мертоне, невдалеке от Лондона. Екатерина Николаевна, лучше мужа владевшая разговорным английским, иногда приходила ему на помощь. Но это было лишь на первых порах, Николай быстро освоился. Вавилов провел в Англии около года. В Мертоне и на ферме Кембриджского университета он высеял привезенные с собой образцы пшеницы, овса и ячменя, уже исследованные им на иммунитет в институте в 1911--1912 годах. Таким способом он проверил результаты, полученные в Подмосковье. В Англии он завершил работу над статьей об иммунитете растений к грибковым заболеваниям и опубликовал ее в журнале, основанном Бэтсоном. На русском языке это исследование, часть многолетней работы, было обнародовано позднее.

Николай Иванович занимался в Англии не только своей специальностью -- иммунологией. Как всегда и всюду, он и тут интересовался многим. Следил за всем, что происходит в биологии, особенно в генетике вызывавшей горячие споры; не обходил вниманием сельскохозяйственную науку, новинки агротехники. Немало времени провел он в Линнеевском обществе, участвовал в научных заседаниях, изучал коллекции. Из Лондона чета Вавиловых отправилась в Париж. Последним пунктом заграничной командировки была Германия, Иена, лаборатория известного биолога-эволюциониста Эрнста Геккеля, пропагандировавшего идеи Дарвина. Однако вскоре им пришлось прервать научную командировку и вернуться на родину, поскольку в Европе началась первая мировая война. Николая Ивановича призывная комиссия от службы в армии временно освободила. Еще в школьные годы он повредил себе глаз.

В 1916 году Вавилов посетил Северный Иран, Фергану и Памир. В этих путешествиях молодой ученый собрал интереснейший научный материал, который позволил ему сделать еще два крупных открытия -- установить законы гомологических рядов и центры распространения культурных растений.

Вскоре Россию всколыхнули революционные события. С 1917 года Вавилов постоянно живет в Саратове, где преподает в университете. Его отец не признал новую власть, решив, что ни он ей не нужен, ни она ему не нужна. Собрал чемоданы, с которыми некогда ездил на ярмарки, да и отбыл в Болгарию. А спустя несколько дней после отъезда Ивана Ильича, 7 ноября 1918 года, появился на свет во флигеле на Средней Пресне его внук Олег Николаевич Вавилов. Только в 1926 году Николай Иванович уговорил отца вернуться, и сразу увез его к себе в Ленинград. Екатерина Николаевна переехала с сыном к мужу в Саратов в 1919 году, когда Николаю Ивановичу предоставили, наконец, квартиру.

Вскоре выходит фундаментальная работа Вавилова «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям», в которой впервые в мировой науке были показаны генетические корни иммунитета. Это было крупнейшее открытие, после которого Вавилов вошел в число ведущих биологов мира. Работая в Саратове, Вавилов объездил Среднее и Нижнее Поволжье и там тоже собрал ценные научные материалы. О своем открытии Вавилов впервые рассказал на съезде селекционеров в 1920 году. Саратовский съезд вошел в историю науки как одна из ярких ее страниц. По его окончании в столицу отправлена была телеграмма: «На Всероссийском селекционном съезде заслушан доклад проф. Н.И. Вавилова исключительного научного и практического значения с изложением новых основ теории изменчивости, основанной главным образом на изучении материала по культурным растениям. Теория эта представляет крупнейшее событие в мировой биологической науке, соответствуя открытиям Менделеева в химии, открывает самые широкие перспективы для практики. Съезд принял резолюцию о необходимости обеспечить развитие работ Вавилова в самом широком масштабе со стороны государственной власти».

Спустя год после Саратовского съезда Вавилов выступил с изложением Закона гомологических рядов на Международном конгрессе по сельскому хозяйству, проходившем в США. За океаном открытие советского профессора произвело сильнейшее впечатление. Портреты Вавилова печатались на первых страницах газет. После съезда Вавилову удалось поработать в лаборатории крупнейшего генетика Генри Моргана, знаменитого своей теорией наследственности. Верный своему обыкновению продолжать работу в любых обстоятельствах, Николай Иванович еще на пароходе, по пути в Америку, начал излагать Закон гомологических рядов по-английски. На обратном пути он завершил ее и, сделав остановку в Англии, передал рукопись Бэтсону. Одобрив работу, тот рекомендовал ее к печати, и она вскоре была издана типографией Кембриджского университета отдельной брошюрой.

Позднее, в начале тридцатых годов, академик В.Л. Комаров писал: «Параллельную изменчивость заметили и указывали на нее и Жоффруа Сент-Илер, и ботаник Гордон, и Ч. Дарвин, но только Н.И. Вавилов изучил ее в полной мере и изобразил точно и определенно».

Родственные виды и роды, гласит сформулированный Вавиловым закон, благодаря сходству их генотипов, в значительной мере повторяют друг друга в своей изменчивости. В близкородственных видах растений разные формы и разновидности образуют соответствующие друг другу ряды.

Вавилов признавал значительную роль внешней среды в эволюции растений. Но первостепенное значение он придавал внутренним особенностям самого растительного организма; пути эволюционного развития зависят, прежде всего, от природных возможностей самого организма. В эволюционном развитии организмов нет хаоса, как это может показаться. Несмотря на ошеломляющее многообразие форм живого, изменчивость укладывается в определенные закономерности. Вавилов предпринял смелую и вполне удавшуюся попытку вскрыть эти закономерности, приподняв еще одну из завес, скрывающих тайны природы.

Мысль о единстве многообразия -- главная в замечательном вавиловском труде. Далее Вавилов развивал мысль о необходимости систематического изучения разновидностей в пределах видов, что крайне важно и для генетики и для агрономии.

Открытие Закона гомологических рядов обогатило биологию. Вместе с тем этот труд служит растениеводам и селекционерам для практических целей, для лучшего познания и использования растений. Последователи Вавилова в нашей стране и за рубежом накопили за истекшие десятилетия огромный фактический материал, подтверждающий всеобщность открытого им закона. Позднее Вавилов обнародовал получившую также широкую известность работу о центрах происхождения культурных растений.

Оба открытия вкупе сделались чем-то вроде ботанического компаса. Стало более очевидным, что, как и где искать в растительном мире планеты, который еще недавно казался безбрежным.

Применение нового закона позволило Вавилову поставить вопрос и о том, что все культурные растения Земли произошли из нескольких генетических центров. В начале 1921 года Вавилова вместе с группой сотрудников приглашают в Петроград, где в Царском Селе он организует Всесоюзный институт растениеводства.

Жена предпочла остаться в Саратове, найдя себе работу по агрономической части. Основания для такого решения у нее были. Она знала, либо догадывалась, что Николай Иванович увлечен другой женщиной. Но, судя по ее поступкам, она была не из тех жен, которые стремятся наперекор всему сохранить брачные узы, поступаясь женской гордостью и чувством собственного достоинства. А Вавилов был не из тех мужей, которые готовы во имя сохранения тех же уз подавить, растоптать захватившее его чувство. Решение, мучительнейшее, трудное, было принято.

Елена Ивановна Барулина, студентка, а потом аспирантка Николая Ивановича, разделявшая его чувства, долго не решалась переехать в Петроград, несмотря на призывы Вавилова. Она пребывала в смятении. Лишь в середине двадцатых годов она прибыла в Ленинград и формально вступила в брак с Вавиловым. А в 1928 году у четы Вавиловых родился сын Юрий.

В своих воспоминаниях, помещенных в сборнике «Рядом с Вавиловым», профессор Гайсинский пишет: «Николай Иванович в те годы сравнительно часто наведывался в Рим. В одной из этих поездок его сопровождала супруга -- Елена Ивановна Барулина. Она была его научным сотрудником, культурная, тихая и скромная женщина, на редкость преданная мужу».

Вавилов был внимателен к обоим сыновьям. Со старшим, Олегом, переписывался, даже находясь в путешествиях. После гибели отца Олега и Юрия опекал их дядя Сергей Иванович. Оба получили университетское образование, оба стали физиками.

Последние двадцать лет недолгой жизни Вавилова связаны с Ленинградом. Здесь в полной мере раскрылись его многообразные дарования. Здесь он создал получивший всемирную известность научный центр --Всесоюзный институт растениеводства. Здесь он растил молодых ученых. Здесь мужественно отражал нападки воинствующих неучей и авантюристов, насаждавших, при высочайшей поддержке, лженауку. В двадцатые годы Вавилов стал общепризнанным лидером советской биологической и сельскохозяйственной науки. Николай Иванович очень хорошо понимал, что свои идеи необходимо подкреплять богатым научным материалом. Поэтому он разработал широкую программу научных экспедиций, в течение которых сотрудники института должны были собирать в разных странах образцы растений, чтобы создать в институте коллекции генетического материала.

В 1924 году Вавилов организует экспедицию в Афганистан, в районы,где до него не ступала нога европейца. Здесь он собирает исключительный по ценности материал. В 1926 году Вавилов совершает большую поездку по странам Европы, а также Северной Африки. И снова ученый привозит собранные им образцы растений. В последующие годы Вавилов посетил Японию, Китай, а также Южную Америку. Он уже собрал столько образцов различных растений, что его теория получила полное подтверждение.

Сразу после поездки выходит в свет его вторая важнейшая работа «Центры происхождения культурных растений».

В 1929 году Вавилова избирают академиком и практически одновременно президентом Академии сельскохозяйственных наук. В то время ему еще не исполнилось 42 года. Новый президент много сделал для того, чтобы наладить широкие контакты русских ученых с их коллегами из других стран. По его инициативе в 1937 году в СССР был проведен международный конгресс генетиков. Он был организован на базе созданного Вавиловым Института генетики Академии наук. Там собралась целая плеяда крупных ученых во главе с академиком Кольцовым, создавшим школу экспериментальной генетики. На стажировку к Вавилову и Кольцову стали приезжать ученые из всех стран мира. Одним из учеников Вавилова был, в частности, Г. Мёллер, впоследствии получивший за свои открытия Нобелевскую премию.

Но вместе с тем работать Вавилову становилось все труднее и труднее. Еще в 1929 году был изгнан с работы ближайший его сотрудник, крупнейший биолог С. Четвериков. Начались нападки и на академика Кольцова. Может быть, судьба Вавилова не была бы столь трагичной, если бы на его пути не появился Трофим Лысенко, который оставил о себе в науке недобрую память: ведь именно благодаря его деятельности была ликвидирована советская генетика и репрессированы многие ученые. Конечно, трагедия Вавилова стала лишь небольшой частью того произвола, который творился при сталинском режиме, но она означала конец целой отрасли науки -- генетики.

Начиная с 1939 года при негласной поддержке Сталина Лысенко и его сторонники проводили настоящий разгром генетической науки в СССР.А в 1940 году арестовали и Вавилова, который в это время находился в научной экспедиции. Следствие по его делу продолжалось долго. Но Николай Иванович Вавилов не прекращал научной работы и в заключении.

НКВД

В первые дни допроса Вавилов держался очень твердо и решительно отрицал, выдвинутые против него абсурдные обвинения. Но следователь - инквизитор бериевской выучки - умел «раскалывать» и таких мужественных, твердых и волевых людей как Вавилов, и 24-го августа добивается «признания». Более того, старшему лейтенанту А.Г. Хвату удается заставить Вавилова написать на двенадцати страницах совершенно фантастическое заявление, озаглавленное «вредительство в системе растениеводства, мною руководимого с 1920 года до ареста (6.VIII. 1940 года)». Написать такое Вавилова заставили, конечно же, пытки, унижения и бессонные ночи. Было ясно, что упорствовать и опровергать клевету совершенно бесполезно, сопротивляться бессмысленно. Полностью опровергал Вавилов только обвинение в шпионаже. Но шпионаж, как, впрочем, и во многое другое не верили его палачи. После того как Вавилов «признал» себя «вредителем и врагом народа», до марта 1941 года его больше не вызывают на допросы, и, сидя в одиночной камере он мог отдаться своим мыслям. Но Вавилов все еще оставался Вавиловым. Он не мог бездействовать: пишет давно задуманную книгу об истории мирового земледелия. Под рукой он не имел ничего, кроме карандаша и бумаги, но зато обладал поистине безграничными знаниями. Это был последний подвиг великого ученого. В марте 1941 года снова начинаются допросы. К этому времени он был переведен в 27-ю камеру Бутырской тюрьмы, в которой уже сидели около 200 человек. Каждую ночь Вавилова уводили на допрос, а на рассвете, обессиленного, волокли назад и бросали прямо у порога камеры. После этих новых допросов, во время которых А. Г. Хват всячески унижал и оскорблял Вавилова, он сильно изменился, почти не разговаривал, замкнулся в себе. Вскоре Вавилова перевели во внутреннюю тюрьму НКВД, а 9-го июля 1941 года состоялась комедия суда над «троцкистом и монархистом».

Перед судом следователь организовал экспертизу научной деятельности Вавилова. Организованная Хватом «экспертная комиссия» состояла из явных противников и личных врагов Вавилова. Хват умело подобрал экспертов, и когда он послал список президенту ВАСХНИЛ, чтобы тот мог «познакомиться со списком комиссии и высказаться по его составу», то президент написал на полях: «Согласен, Лысенко». Состав экспертной комиссии его вполне устраивал. На закрытом заседании военной коллегии Верховного суда СССР, которое происходило 9-го июля 1941 года и продолжалось лишь несколько минут, Вавилову выносят приговор - высшая мера наказания, расстрел. В помиловании Вавилову было отказано, и он был переведен в бутырскую тюрьму для приведения приговора в исполнение.

Но Вавилова не расстреляли в Бутырской тюрьме. Расстрел был отсрочен на полтора года. Фактически мгновенная смерть была заменена медленной мучительной смертью.

2-го октября 1941 года Вавилов был переведен из Бутырской тюрьмы во внутреннюю тюрьму НКВД, а 15-го октября ему было заявлено, что он получит полную возможность научной работы как академик и что это будет выяснено окончательно в течение двух-трех дней. Очевидно, речь шла о его работе в одном из тюремных институтов. 8-го августа 1941 года Вавилов обращается к Берии с просьбой дать ему возможность закончить в течение полугода составление «Практического руководства для выведения сортов культурных растений, устойчивых к главнейшим заболеваниям», а в течение 6 - 8 месяцев закончить при напряженной работе составление «Практического руководства по селекции хлебных злаков» применительно к различным условиям СССР. Но он так и не получает ответа из НКВД. 29-го октября 1941 года Вавилова на поезде привозят в Саратов. Вавилов попадает в корпус, где содержали наиболее крупных общественных и политических деятелей. Здесь с ним вместе оказались редактор «Известий» Ю.М. Стеклов, философ, историк и литературовед, директор Института мировой литературы Академии наук СССР академик И.К. Луппол и другие крупные деятели. Сначала Вавилов сидел в одиночке, а затем он попал в камеру, где его соседями оказались И.К. Луппол и инженер И.Ф. Филатов. Несмотря на ухудшающееся здоровье, Вавилов не падает духом и ободряет товарищей. Вавилов держался очень стойко, был бодр и прочитал в камере 101 час лекций по биологии, генетике, растениеводству. Он был настроен оптимистически, много рассказывал о путешествиях. Виновником своего ареста он называл Лысенко.

В камере смертников Вавилов пробыл в общей сложности около года. За это время арестантов ни разу не вывели на прогулку. Им было запрещено переписываться с родными, получать передачи. Их не выпускали в баню и даже не давали мыло для умывания в камере. К весне 1942 года состояние Вавилова ухудшилось, и он тяжело заболел цингой. 25-го апреля 1942 года Вавилов пишет душераздирающее письмо Берии, в котором мольба о возвращении к труду.

Между тем 13-го июня 1942 года заместитель народного комиссара внутренних дел В.Н. Меркулов пишет председателю военной коллегии Верховного суда СССР Ульриху о Вавилове и Лупполе: «Ввиду того, что указанные осужденные могут быть использованы на работах, имеющих оборонное значение, НКВД СССР ходатайствует о замене им высшей меры наказания заключением в исправительно-трудовом лагере НКВД сроком на 20 лет каждому». Президиум Верховного Совета СССР быстро принял постановление. Легко себе представить, с какой радостью Вавилов писал: «Настоящее постановление мне объявлено 4-го июля 1942 года». Казалось, все будет хорошо. Вавилова и Луппола из подвала перевели в общую камеру на 1-ом этаже. Вскоре отправили в лагерь Луппола. Но Вавилов так и не дождался этого желанного для него теперь лагеря. Он заболел дизентерией и 24-го января 1943 года попадает в тюремную больницу, а через 2 дня его не стало. Перестало биться сердце одного из величайших ученых мира. Ученый умер в тюрьме 26 января 1943 года.

Николай Вавилов любил жизнь во всех ее проявлениях. Ходил в театр, когда выкраивал время. Читал много, жадно, быстро, не довольствуясь лишь одной научной литературой. Природа не часто одаривает людей так, как одарила она Вавилова, наделив его не только мощным талантом исследователя, но и способностью трудиться большую часть суток, уделяя сну не треть, а лишь пятую часть жизни. Он сумел распорядиться щедрым даром как нельзя лучше, заняв по праву достойное место среди классиков естествознания. Титульный лист международного журнала «Генетика», выходящего в Лондоне, обрамлен постоянной двойной рамкой, внутри которой начертаны имена крупнейших естествоиспытателей; среди них, рядом с именами Линнея, Дарвина, Менделя, -- имя Вавилова.

вавилов иммунитет генетика растение

Исследования

Центры происхождения культурных растений

С 1911 года Вавилов стремится в Бюро по прикладной ботанике в Петербурге, которое в то время возглавлял Р.Э. Регель. Здесь он начал с изучения пшеницы, а затем ячменя и других культур. Его уже начинают интересовать более широкие вопросы происхождения культурных растений. Немного позднее он сделает потрясающую работу, он соберёт информацию об основных культурных растениях и определит основные центры их появления и развития. Над этой работой он трудился примерно 9 лет.

Центры происхождения культурных растений:

1. Южноазиатский тропический центр (около 33% от общего числа видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества тропических и овощных культур.

2. Восточноазиатский центр (20% культурных растений). Родина сои, различных видов проса, овощных и плодовых культур.

3. Юго-Западноазиатский центр (4% культурных растений). Важнейшая область происхождения видов возделываемых в Европе культур -- хлебных злаков, бобовых, плодовых культур и винограда.

4. Средиземноморский центр (примерно 11% видов культурных растений). Родина маслины, рожкового дерева, множества кормовых и овощных культур.

5. Эфиопский центр (около 4% культурных растений). Характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов -- хлебный злак тефф, масличное растение нуг, особый вид банана, кофейное дерево и др. Характерно наличие оригинальных культурных эндемичных видов и подвидов пшеницы и ячменя.

6. Центральноамериканский центр(9%культурных растений). Отсюда берут начало около 90 пищевых, технических и лекарственных видов растений, в том числе кукуруза, длинноволокнистые виды хлопчатника, ряд видов фасоли, тыквы, какао, многие виды плодовых.

7. Андийский центр. Родина многих видов клубненосных растений. Прежде всего культурных видов картофеля, оки, ульюко, анью, а также хинного дерева, кокаинового куста и др.

8. Переднеазиатский - Здесь были окультурены рожь, ячмень, роза, инжир.

Научные разработки Вавилова в области иммунитета и генетики

Более того, в 1911 и в 1912 годах он, вероятно, под впечатлением работ И.И. Мечникова начинает свои исследования по иммунитету растений и грибковых заболеваний, которые он проводит в сверхурочное время, в руководимой профессором А.А. Ячевским лаборатории в бюро микологии и фитопатологии. Поражала работоспособность Вавилова. По свидетельству очевидцев, он мог работать по 18 часов в сутки. Он обладал удивительным умением концентрировать волю и энергию, работать с азартной неистовостью. Его бешеный ритм невольно увлекал всех, кто с ним работать. "Жизнь коротка - надо спешить", - говорил он, словно предчувствую, что судьба отпустила ему не много времени.

Уже в том же 1911 году Вавилову поручают вести занятия со студентами Высших Голицинских сельскохозяйственных курсов. Он впервые вводит элементы генетики и делает занятия столь интересными, что увлекает за собой молодежь, будит в ней любознательность и подлинный интерес к науке. В 1912 году директор Голицинских курсов, Д.Н. Прянишников, предлагает Вавилову выступить с актовой речью. Не без волнения Вавилов произносит речь под названием "Генетика и ее отношение к агрохимии", которая была издана отдельной брошюрой. В этой речи он убедительно показывает практическое значение генетики. Без генетики селекция была еще несовершенна, гибридизация и искусственный отбор еще применялись в значительной степени в слепую, без обоснования законами наследственности и изменчивости. Но он говорит не только о селекции. Его интересуют вопросы происхождения и эволюции культурных растений - тема, которая станет одной из главных в его дальнейших исследованиях.

Большое значение для научной биографии Вавилова имела командировка "для завершения образования" в Англию в 1913 году, к самому Уильяму Бэтсону - одному из создателей генетики. "Основные камни огромного значения, размеры которого мы еще не в состоянии охватить, заложены Бэтсоном", - напишет Вавилов в 1926 году. Вавилов считает Бэтсона крупнейшим биологом, личность которого "поражала своей универсальностью, энциклопедичностью". Но таков был и сам Вавилов, ученый - энциклопедист, одинаково интересовавшийся как сугубо прикладными вопросами сельскохозяйственной науки, так и величайшими проблемами эволюционной биологии. Это были во многом родственные души. Их объединяла универсальная широта интересов, как в науке, так и искусстве, умение сочетать науку с жизнью, терпимость в критике. Оба они были апостолами свободы науки и верили в то, что она делает мир лучше.

В 1914 году Вавилов переезжает из Англии во Францию, где его заинтересовала крупнейшая семеноводческая фирма Вильморенов. Будучи скорее коммерческим предприятием, она также вела большую селекционную и семеноводческую работу и, в частности, исследовала хлебопекарные качества пшеницы. Из Франции Вавилов отправляется в Германию, работать у знаменитого биолога - эволюциониста Эрнста Геккеля. Здесь его застает начавшаяся мировая война, и он не без труда добирается до России, лишившись части багажа с ценными книгами.

По возвращении из заграничной командировки, Вавилов в 1914 году был избран преподавателем Голицинских курсов и одновременно вел летние курсы по частному земледелию в Петроградской сельскохозяйственной академии. Но преподавательская деятельность в Москве не дает ему полного удовлетворения и почти не оставляет времени для научной работы. Поэтому в1917 году Вавилов решает переехать в Саратов - центр изучения сельского хозяйства юго-востока России, где работает на Высших сельскохозяйственных курсах Саратовского общества сельского хозяйства.

Здесь он читает курс частного земледелия и селекции. В июле 1918 года Вавилов назначается на должность профессора, заведующего кафедрой частного земледелия, вновь организованного Саратовского сельскохозяйственного института.

В саратовский период, хотя он и был коротким, взошла звезда Н.И. Вавилова - ученого. Там он отобрал коллектив молодых последователей его идей, студентов университета, и вместе с ними произвел экспедиционное обследование полевых культур Юго - Востока европейской части России. Результатом экспедиции явилось опубликование первой советской региональной монографии по видовому и сортовому составу полевых возделываемых растений. Книга называлась "Полевые культуры Юго - Востока". Издать ее удалось лишь в 1922 году.

В 1918 году Вавилов наступает с инициативой организации в Саратове филиала отдела прикладной ботаники. Несмотря на понятные для тех лет исключительные трудности, Вавилов не только продолжает начатые исследования, но и непрерывно расширяет масштабы работ по прикладной ботанике. Прежде всего, он продолжает опыты, начатые в Петровской сельскохозяйственной академии. Это, по его собственным словам, "иммунитет, гибриды и некоторые ботанико-географические работы". Вавилова, конечно же, особенно интересует проблемы иммунитета, особенно иммунитета пшеницы. В течение многих веков болезни пшеницы были одной из самых важных помех хорошего урожая.

Осенью 1918 года Вавилов закончил свою работу по иммунитету растений к инфекционным заболеваниям, и в начале 1919 года по инициативе Д.Н. Прянишникова она публикуется в "Известиях Петровской сельскохозяйственной академии". Статья выходит с надписью: "посвящаю памяти великого исследователя иммунитета И.И. Мечникова". Проблема иммунитета волнует Вавилова в течение всей жизни.

Иммунитет растений

Иммунитет растений, невосприимчивость растений к возбудителям болезней и вредителям, а также к продуктам их жизнедеятельности. Частные проявления иммунитет растений -- устойчивость (резистентность) и выносливость. Устойчивость заключается в том, что растения какого-либо сорта (иногда вида) не поражаются болезнью или вредителями либо поражаются менее интенсивно, чем другие сорта (или виды). Выносливостью называется способность больных или поврежденных растений сохранять свою продуктивность (количество и качество урожая). Применение устойчивых сортов -- наиболее надёжный метод борьбы со многими болезнями растений (ржавчиной хлебных злаков, головнёй и ржавчиной кукурузы и др.). Возделывание сортов подсолнечника, устойчивых против заразихи и моли, привело к почти полной ликвидации поражения его этими вредителями. Вавилов установил, что к заболеваниям контролируется сравнительно небольшим числом генов, поддающихся учёту при гибридологическом анализе. Например, у разных видов пшеницы обнаружено около 20 генов устойчивости к стеблевой ржавчине, которые локализованы на 9 хромосомах, находящихся в разных хромосомных наборах (геномах). Устойчивость или восприимчивость растений -- результат взаимодействия двух геномов (растения и паразита), что и объясняет многообразие как генов устойчивости растений к одному и тому же виду возбудителя, так и физиологических рас паразита, способных преодолевать действие этих генов. Такое многообразие -- следствие параллельной эволюции паразита и растения-хозяина (Н.И. Вавилов, П.М. Жуковский). Американский генетик и фитопатолог Х.Г. Флор выдвинул гипотезу «ген на ген». По этой теории, все гены резистентного растения (R-гены) рано или поздно должны быть преодолены генами вирулентности паразита, так как темп его размножения намного выше, чем у растения. Тем не менее в природе всегда можно найти растения, устойчивые ко всем известным расам паразитов. Одна из важнейших причин этой стойкости растений -- наличие у них так называемой полевой устойчивости (типы устойчивости, при которых паразит может развиваться, но вследствие недостатка пищи в растении, из-за наличия механических преград, неблагоприятного строения устьиц и т. п. развивается медленно, и потери урожая в связи с этим невелики). Полевая устойчивость контролируется полимерными генами, каждый из которых не даёт видимого эффекта устойчивости, но их различные сочетания определяют ту или иную её степень.

Единой теории иммунитета растений нет вследствие большого разнообразия типов возбудителей болезней и защитных реакций растений. Н.И. Вавилов подразделял И. р. на структурный (механический) и химический. Механический иммунитет растений обусловлен морфологическими особенностями растения-хозяина, в частности наличием защитных приспособлений (например, густое опушение побегов и т. д.), которые препятствуют проникновению патогенов в тело растений. Химический иммунитет растений обусловлен многими химическими особенностями растений. Иногда иммунитет растений зависит от недостатка в растении какого-либо необходимого для паразита вещества, в других случаях растение вырабатывает вещества, вредные для паразита (фитоалексины немецкого биолога К. Мюллера; фитонциды советского биолога Б.П. Токина). Советский микробиолог Т.Д. Страхов наблюдал, что в тканях устойчивых к болезням растений происходят регрессивные изменения патогенных микроорганизмов, связанные с действием ферментов растения, его обменными реакциями. Советский биохимики Б.А. Рубин и другие связывают реакции растений, направленные на инактивацию возбудителя болезни и его токсинов, с деятельностью окислительных систем и энергетическим обменом клетки. Различные ферменты растений, регулирующие энергообмен, характеризуются разной степенью устойчивости к продуктам жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. У иммунных форм растений доля участия ферментов, устойчивых к метаболитам патогенов, более значительна, чем у неиммунных. Наиболее устойчивы к влиянию метаболитов окислительные системы (пероксидазы и полифенолоксидазы), а также ряд флавиновых ферментов. В инфицированных клетках иммунных растений активность этих ферментов не только не падает, но даже возрастает. Это активирование обусловлено биосинтезом ферментных белков, как идентичных присутствующим в незаражённых тканях, так и отличающихся от них по ряду свойств (так называемых изоферментов). У растений, как и у беспозвоночных животных, не доказана способность вырабатывать антитела в ответ на антигены. Только у позвоночных имеются специальные органы, клетки которых вырабатывают антитела. В инфицированных тканях у иммунных растений образуются полноценные в функциональном отношении органоиды протоплазмы -- митохондрии, пластиды, рибосомы, которые обусловливают присущую иммунным формам растений способность не только сохранять, но и повышать при инфекции энергетическую эффективность дыхания. Вызываемые болезнетворными агентами нарушения дыхания сопровождаются образованием различных соединений, выполняющих, в частности, роль своеобразных химических барьеров, препятствующих распространению инфекции. Следовательно, И. р. -- выражение особенностей протопласта, клетки, ткани, органа и организма в целом, представляющего сложную, разнокачественную и в то же время функционально единую биологическую систему. Характер ответных реакций растений на повреждения вредителями, паразитами -- образование химических, механических и ростовых барьеров, способность к регенерации поврежденных тканей, замена утраченных органов -- всё это играет важную роль в иммунитета растений к вредителям и паразитам. Вместе с тем в ряде случаев существенное значение для проявления иммунитета растений имеют содержание в тканях некоторых химических соединений, анатомические особенности растений и т. д. В большой степени это относится к явлениям иммунитета растений к вредителям-насекомым. Так, ряд продуктов так называемого вторичного обмена растений (алкалоиды, гликозиды, терпены, сапонины и др.) оказывает токсическое действие на пищеварительный аппарат, эндокринную и нейрогуморальную системы насекомых и других вредителей растений.

В селекции растений на устойчивость к заболеваниям и вредителям наибольшее значение имеет гибридизация (внутрисортовая, межвидовая и даже межродовая). Исходным материалом для селекции служат авто - и амфиполиплоиды, на основе которых получают гибриды между разнохромосомными видами. Такие амфидиплоиды созданы, например, советским селекционером М.Ф. Терновским при получении сортов табака, устойчивых к мучнистой росе. Для создания устойчивых сортов можно использовать искусственный мутагенез, а у перекрёстноопыляемых растений -- отбор среди гетерозиготных популяций. Таким способом советские селекционеры Л.А. Жданов и В.С. Пустовойт получили сорта подсолнечника, устойчивые к заразихе. Для длительного сохранения устойчивости сортов предложено:

1) создание многолинейных сортов путём скрещивания хозяйственно ценных сортов с сортами, несущими разные гены устойчивости. При этом вследствие разнообразия генов устойчивости у полученных гибридов новые расы паразитов не могут накопиться в достаточном количестве;

2) сочетание в одном сорте R-генов с генами полевой устойчивости. Повышению устойчивости способствует также периодическая смена сортового состава в том или ином районе или хозяйстве.

Заключение

Сомневаться в достижениях Вавилова было бы глупо, ведь он перевел генетику на новый уровень. Пережив смену государственного строя, революцию, первую и вторую Мировые войны и попав под политические репрессии, он все же смог применить свои способности несмотря ни на что. На его примере можно увидеть, как человек несмотря на все его достижения и пользу, которую он приносил обществу становиться мишенью в политической схватке. Наука в то время была полностью подчиненна социализму и все что не соответствовало этим целям - безжалостно подавлялись. Воцарения Лысенко означало изгнание генетики и всех ее деятелей. К сожалению такая модель встречается в каждой эпохе, наука в этих ситуациях выступает истинной, а людям которые управляют другими людьми, намного легче управлять бездумной массой, чем думающими индивидами. Поэтому часто изобретатели становились оппозицией по отношение к власти. И даже в наш век, когда так популярна демократия и свобода слова, мы чувствуем свое бессилие и страх. Власти держащие всегда смогут остановить инакомыслящих, если раньше их называли еретиками и сжигали, после называя их предателями родины отправляли в ссылку, то теперь они радикальные экстремисты, которые заслуживают тюремного срока. Но самым удивительным для меня является непробиваемость и упорность людей, у которых отняли все, но вне зависимости от этого они продолжают двигаться дальше.

Список использованной литературы

1. < http://elibrary.ru/query_results.asp>.

2. «Культурные растения и их сородичи», 3. изд., Л., 1971.

3. Дарвин Ч., Происхождение видов путем естественного отбора.

4. Статья Н.В. Тимофеева-Ресовского «Н.И. Вавилов».

5.< http://100velikih.com/>.

6. «Большая Советская Энциклопедия».

Размещено на Allbest.ru