Что открыл ивановский в микробиологии
Биография Д.И.Ивановского
Дмитрий Иосифович Ивановский
(1864-1920 гг.)
Биография. Краткая справка.
Окончил Петербургский университет в 1888 г. и был оставлен при кафедре ботаники.
Ассистент Ботанической лаборатории Петербургской Академии наук (с 1890 г.), приват-доцент Петербургского университета (1895-1901 гг.), профессор Варшавского университета (1901-1915 гг.), профессор Донского университета (с 1915 г.).
Научная деятельность. Краткая справка.
Приступив в 1887 г. к изучению заболеваний табака на территории Бессарабии и Никитского ботанического сада, различил ранее смешиваемые т.н. рябуху и мозаичную болезнь (совместно с В.В.Половцевым). Выяснил (1892 г.), что возбудитель последней, в отличие от бактерий, невидим в микроскоп при самом сильном увеличении, проходит через фарфоровые фильтры и не растет на обычных питательных средах. Обнаружил в клетках больных растений кристаллические включения (кристаллы Ивановского), открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и непротозойной природы, названных впоследствии вирусами. Д.И.Ивановский рассматривал их как мельчайшие живые организмы. Кроме того, Д.И.Ивановский опубликовал работы об особенностях физиологических процессов в больных растениях, влиянии кислорода на спиртовое брожение у дрожжей, состоянии хлорофилла в растениях, его устойчивости к свету, значении каротина и ксантофилла, по почвенной микробиологии.
Жизненный путь.
Основоположник вирусологии, российский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский родился 9 ноября (28 октября по старому стилю) 1864 г. в многодетной семье чиновника, проживавшей в селе Низы Лужского уезда Петербургской губернии.
После смерти отца семье была назначена небольшая пенсия в Санкт-Петербурге. Несмотря на стесненные денежные обстоятельства, Дмитрий сумел поступить за казенный счет в гимназию, которую он окончил с отличием. Успешно сдав необходимые экзамены, был зачислен в Петербургский университет на физико-математический факультет, окончил его в 1888 г. и был оставлен при кафедре ботаники. С 1890 г. – ассистент ботанической лаборатории Петербургской Академии наук.
Еще студентом Д.И.Ивановский во время командировки на табачные плантации в Бессарабии и в Никитском ботаническом саду начинает исследования болезней табака. В сентябре 1887 г. он публикует первый отчет, где показывает, что заболевание табака вызвано одновременно несколькими причинами. Впервые в научной литературе он разделил рябуху (грибковое заболевание табака) от собственно мозаичной болезни листьев. Затем он ставит эксперименты в повторение опытов Майера с бумажными фильтрами. Эту работу он делает, уже закончив университет и оставшись работать при кафедре ботаники.
К 1890-му году в практику входят фарфоровые фильтры Чемберлена. В отличие от бумажных, они дают точную гарантию размера пор. Применяя эти фильтры, в повторение опытов Майера Д.И.Ивановский экспериментально доказал, что известная болезнь табака – табачная мозаика вызывается неким агентом, легко проходящим через такие бактериальные фильтры. Была показана невозможность бактериального заражения – значит, инфекционный агент обладает меньшими размерами, чем самый мелкий из известных живых организмов. При этом Д.И.Ивановский с самого начала предполагал «корпускулярность» возбудителя заболевания – отрицал предположение о его гуморальной природе, т.к. возможность заражения молодых листьев растения табака не исчезала при многократном (до 10 раз) пассировании пропущенного через фильтры сока зараженных растений на здоровых. Это показывало, что фильтрующийся агент обладает способностью к саморазмножению и не является просто химическим соединением, вызывающим изменения листьев. Исходя из размеров пор фильтра, Д.И.Ивановский предполагал, что микроб, вызывающий заболевание, является бактерией размерами значительно меньше известных тогда болезнетворных бактерий. Ему удалось показать наличие в больных листьях растения наблюдаемых под микроскопом «телец» (кристаллов), позже названных именем ученого.
В 1892 г. он обобщил известные данные и результаты своих экспериментов в докладе «О двух болезнях табака», который был зачитан в Академии наук 14 февраля по старому стилю. В сентябре 1892 г. доклад в виде статьи был опубликован в бюллетене Академии. В 1894 г. реферат статьи «О двух болезнях табака» был опубликован в Голландии на немецком языке. Чтобы объяснить полученные результаты, Д.И.Ивановский допускает что причиной болезни является очень мелкий микроб не бактериальной природы. В 1903 г. на немецком языке выходит брошюра Д.И.Ивановского с общими результатами работ по изучению болезней табака. В ходе длительной полемики с Д.И.Ивановским о природе возбудителя (живой или неживой) к 1898 г. М.Бейринк публикует сообщение, в котором снимает свою версию, что это химическое соединение (раствор) и соглашается с правотой Д.И.Ивановского относительно корпускулярной (вещественной) природе «вируса».
Научная работа по мозаичной болезни табака не мешает молодому ученому совершенствовать свои знания и в других областях науки. Под руководством А.Е.Бекетова, А.С.Фаминцына и Х.Я.Гоби он изучает физиологию растений и микробиологию. В 1895 г. защищает магистерскую диссертацию и в качестве приват-доцента начинает чтение лекций по физиологии низших организмов, а с 1896 г. – по анатомии и физиологии растений в Петербургском университете. С 1901 г. – экстраординарный, а с 1903 г. – ординарный профессор Варшавского университета.
Д.И.Ивановский занимался изучением процесса спиртового брожения и влияния на него кислорода, хлорофилла и других пигментов зеленых листьев, участвующих в процессе фотосинтеза. Известны также его работы по общей сельскохозяйственной микробиологии. Д.И.Ивановский был дарвинистом, подчеркивал зависимость организмов от условий окружающей среды и доказывал эволюционное значение этого факта.
Д.И.Ивановский является автором фундаментального двухтомного учебника «Физиология растений», более 180 научных публикаций в области анатомии и физиологии растений, почвенной микробиологии. Его перу принадлежат 30 статей в самой крупной русской энциклопедии – «Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона».
В годы Первой мировой войны (1915 г.) Варшавский университет был эвакуирован в Ростов-на-Дону. Эвакуация не позволила перевезти оборудование лаборатории, которую Д.И.Ивановский в течение многих лет создавал в Варшаве. Ему пришлось заново организовывать учебный процесс и практикумы в Донском университете.
Д.И.Ивановский скончался 20 апреля 1920 г. в Ростове-на-Дону. Он похоронен на территории Братского кладбища, в его северо-восточной части.
В 1935 г. американский ученый Уэндел Мериддит Стенли впервые выделил в кристаллическом виде чистый препарат вируса табачной мозаики, т.е. исследовал те самые кристаллические структуры в клетках табачного листа, которые наблюдал и описал Д.И.Ивановский. Вирус табачной мозаики, корпускулярная и контагиозная природа которого были показаны Д.И.Ивановским, ученые смогли увидеть только в 1939 г., после изобретения электронного микроскопа. А в 1946 г. в Нобелевской лекции У.М.Стенли напомнил миру о заслугах своего российского предшественника.
Дмитрий Иосифович Ивановский: биография, вклад в микробиологию
Среди наших соотечественников есть много имен, известных за пределами страны больше, чем на родине. Именно таким ученым является Дмитрий Иосифович Ивановский, по праву считающийся основоположником науки про вирусы. Какой прозорливостью, упорством и несгибаемой волей надо было обладать, что предсказать и на опытах доказать существование вирусов, которых просто невозможно было увидеть в существующие в то время увеличительные приборы.
Сын чиновника
Дмитрий Иосифович Ивановский родился 28 октября 1864 года в многодетной семье простого чиновника. Произошло это в селе Низы, что в Лужском уезде Петербургской губернии (предместье Санкт- Петербурга). После смерти отца семья переехала в Санкт-Петербург и жила на назначенную государством пенсию. С детства одержимый получением образования, Дмитрий с отличием окончил гимназию и поступил в Петербургский университет, как сегодня казали бы «на бюджет». Он даже получал стипендию. Бедный, но трудолюбивый студент физико-математического факультета Ивановский Дмитрий Иосифович все свободное время проводит в научном кружке при ботаническом факультете. Студентом его отправили в Крым для изучения болезней табака, причинявших весомый ущерб южным плантациям. На долгие годы заболевания табака завладели мыслями ученого.
Пятнистый табак
Вклад в науку Дмитрия Иосифовича Ивановского начался с опубликования итогов его наблюдений за больными растениями в Крыму и Бессарабии. Императорское вольное экономическое общество опубликовало работу ученого «Рябуха – болезнь табака, ее причины и борьба с нею» (1889). Результатом наблюдений стало отделение грибкового заболевания (рябухи) от известного в те времена заболевания мозаичных листьев. Это было довольно смелое предложение Дмитрия Иосифовича Ивановского. Фото мозаичных листьев табака представлено ниже.
Развитие теории
После окончания университета (1888) Ивановский остается в нем работать и защищает диссертацию о болезнях табака. Мозаичную болезнь листьев он исследует на базе Никитского ботанического сада (Ялта) и в ботанической лаборатории Академии наук (сегодня это Институт физиологии растений им. А.К. Тимирязева), где он занимал должность лаборанта. Руководителем института тогда был видный русский ботаник А.С.Фаминцын.
«О двух болезнях табака»
Так называлась работа Дмитрий Иосифовича Ивановского, вклад в микробиологию которого трудно переоценить. Именно с этой работы в 1892 году начала свое развитие наука о вирусах. Этот год считается датой рождения вирусологии. В своей работе ученый делает вывод, что мозаичная болезнь табака вызывается возбудителем, способными проходить через бактериальные фильтры, не способным к росту на искусственных средах и не дающим картину заболевания через фильтраты. Этот патогенный агент Дмитрий Иосифовича Ивановский называет микроорганизмами или фильтрующимися бактериями. Однако все признаки фильтрующихся вирусов им были предположены правильно, хотя он их так и не увидел в микроскоп.
Варшавский период
Получив степень магистра ботаники в Петербурге (1895), в 1901 году Ивановский уезжает в Варшаву, где становится экстраординарным, а затем и ординарным профессором Императорского университета. Он возглавляет курс анатомии с физиологией растений кафедры ботаники. Продолжая работать с больным табаком, он в Киеве защищает докторскую диссертацию. Открытый им способ фильтрации позволяет ему сформулировать теорию особых инфекционных заболеваний, возбудители которых имеют живую и организованную структуру. Он снова и снова исследует ткани больных растений, надеясь увидеть этих возбудителей. Ученый не сомневался, что открыл принципиально новый класс явлений, предложил критерии и методы их определения.
Кристаллы Ивановского
Желание ученого увидеть предмет своего открытия заставляло его упорно работать с больными растениями. Но все, что он увидел в клетках листьев больного табака – это кучки нерастворимых кристаллов. Ивановский описал эту закономерность и считал появление кристаллов свойствами вирусов. И только в 1935 году была обнаружена особенность вируса мозаики табака существовать в кристаллическом виде. Именно тогда эти кристаллы были названы именем Ивановского.
Развитие вирусологии
Вся первая половина прошлого столетия была посвящена изучению вирусов. Как из рога изобилия сыпались открытия вируса ящура, желтой лихорадки, натуральной оспы, полиомиелита, герпеса, везикулярного стоматита, гриппа человека, паротита, клещевого энцефалита, аденовирусов, вирусов бородавок, кори, краснухи и многих других. Сегодня открыто и описано более 500 вирусов человека и теплокровных животных, почти столько же вирусов растений, насекомых и бактерий. Открытия продолжаются и в наше время.
Профессиональная карьера
Кроме преподавательской деятельности в университете, Ивановский заведует ботаническим садом и редактирует журнал «Варшавские университетские известия». Он читает лекции в Высших женских курсах и ездит в заграничные командировки для обмена опытом по организации преподавания и работы микробиологических лабораторий. Этот опыт он обобщил, создав одну из лучших в Европе лабораторий по изучению микроорганизмов. В 1915 году университет эвакуируется из Варшавы в Ростов-на-Дону. Профессор Ивановский не смог забрать свою лабораторию, что сказалось на его душевном и физиологическом состоянии. Но ученый активно работает на новом месте и заново создает лабораторную базу. Он пишет учебник по физиологии растений, который издавался дважды – в 1917 и в 1919 годах. Дмитрий Иосифович Ивановский скончался от цирроза печени 20.06.1920 года. Он похоронен в Ростове-на-Дону. На его могиле на Новопоселенском кладбище установлен памятник, а на доме, где он жил, установлена мемориальная доска. Его именем назван институт вирусологии в Москве, а Академией медицинских наук раз в три года присуждается премия его имени самым выдающимся вирусологам.
Значение открытий
Главное достижение российского микробиолога Дмитрия Иосифовича Ивановского (1864-1920) – это открытие вирусов, то есть, совершенно новой формы жизни. Так и не увидев их в микроскоп, ученый доказал их существование, дал основу для развития направлений вирусологии. Он внес в науку методы фильтрации, заложил основы патологоанатомической цитологии и патологии вирусных болезней. Именно вирусы принесли ему мировую известность, но и его работы по почвенной микробиологии, физиологии и анатомии растений не остались без внимания научной общественности. Вся биография Дмитрий Иосифовича Ивановского демонстрирует упорство ученого и целеустремленное движение к своей цели.
Современники высоко ценили Ивановского Д.И., как талантливого физиолога растений и замечательного лектора. Его труды по вирусологии были оценены много позже, уже после смерти. Появление электронной микроскопии открыло новую эру вирусологии – науки, которая продолжает развиваться и приносить ученым все новые победы над тяжелыми болезнями. Однако практический интерес вирусологии давно вышел за пределы только медицины. Сегодня знания о вирусах применяются в генной инженерии, создании трансгенных организмов и модифицированных продуктов. Сегодня фантазии писателей о продлении жизни человека или приобретении им новых качеств уже не кажутся такими уж фантастическими. Помогают воплощать их в жизнь микроскопические существа, открытые великим русским ученым.
Отец вирусологии: Дмитрий Ивановский
Вышел в свет первый выпуск нового ежеквартального журнала АФК «Система» о науке и инновациях – Sistema Science, посвященный передовым научным достижениям и наиболее интересным высокотехнологичным разработкам в мире и России, в том числе сделанных в компаниях АФК «Система». Автор блога написал туда статью о первооткрывателе вирусов, которой мы делимся с читателями, дополнив ее фотографиями, которых нет в журнале.
Наверное, не будет преувеличением сказать, что слово «вирус» станет одной из самых устойчивых ассоциаций с 2020-м годом в истории человечества. Тем удивительней признавать тот факт, что имя первооткрывателя вирусов, ботаника Дмитрия Ивановского, до сих пор известно лишь в кругах специалистов. Проживший драматичную, но полную трудов жизнь, посвятивший всего себя науке, но до конца так и не понявший масштаба своего открытия, Ивановский и сегодня остается одним из самых недооцененных персонажей мирового естествознания.
Места рождения «отца мировой вирусологии» на современных картах не найти. Будущий ученый появился на свет 28 октября старого стиля 1864 года в Российской империи – селе Низы, расположенном на старинном тракте из Гдова в Нарву. В 1954 году при заполнении Нарвского водохранилища родина первооткрывателя вирусов навсегда исчезла под водой.
Семья Ивановских была дворянского происхождения, но очень бедной. Иосиф Антонович Ивановский, отец ученого, служил приставом в чине коллежского асессора. Это был чин восьмой ступени Табели о рангах (нижний чин – четырнадцатой ступени, высший – первой). Дмитрий Ивановский был четвертым из пяти детей в семье. В 1883 году он с медалью окончил столичную Ларинскую гимназию и поступил на физико-математический факультет в Императорский Санкт-Петербургский университет. Как студент, делающий большие успехи в учебе, он получал 600 рублей стипендии и мог помогать матери. Екатерина Александровна к тому времени уже овдовела и с трудом на 372 рубля в год содержала большую семью.
На пути в большую науку
В университете Ивановскому повезло: в то время там преподавали два выдающихся ботаника – Андрей Фаминцын и Андрей Бекетов, брат одного из величайших российских физхимиков Николая Бекетова. Они помогли молодому студенту определиться с выбором будущей специальности. Бекетов же, сам того не зная, подтолкнул Ивановского к открытию вирусов. Дело в том, что в 1887 году от Вольного экономического общества поступил запрос на изучение болезней табака, и Бекетов предложил эту работу талантливому студенту.
Учитель Ивановского Андрей Фаминцын
Ивановский в год окончания вуза
Ивановский с однокашником Валерианом Половцевым поехал на табачные плантации на юг Малороссии и Бессарабии. Итогом стали две одноименные статьи под названием «Рябуха, болезнь табака». Позже Ивановский продолжил изучение болезни, которая стала более известна под названием табачная мозаика. Здесь он применил изобретение французского микробиолога – гениальная догадка позволила сделать великое открытие.
Фильтр против бактерий
В 1884 году Шарль Шамберлан, коллега Луи Пастера, который не смог открыть возбудителя бешенства (вирусной инфекции, как мы сейчас знаем), сумел создать фильтр с мельчайшими порами, которые отсеивали все бактерии. Этим фильтром и воспользовался Ивановский, когда начал изучать болезнь растений – табачную мозаику. В статье 1892 года, озаглавленной «О двух болезнях табака», Ивановский показал: даже выжимка из перетертых листьев больного табака, пропущенная через фильтр Шамберлана, все равно заражает другие растения.
Вирус табачной мозаики
К этому выводу спустя шесть лет пришел голландец Мартин Бейенринк. Независимо от Ивановского он повторил и расширил эксперимент с фильтрацией, отметив, что инфекционный агент не является бактериальным – он назвал его contagium vivum fluidum, то есть «зараза живая текучая». Знакомство с трудами Бейеринка дает ясное понимание: он осознавал, что обнаружил не токсин, а новый тип возбудителя инфекционных заболеваний и считает его живым.
Опираясь на этот факт, Бейенринк поначалу настаивал на своем полном приоритете в открытии вирусов, но после ознакомления со статьей Ивановского признал также заслуги российского ученого. «Подтверждаю, что приоритет опыта с фильтрованием […] принадлежит господину Ивановскому», – заявил голландец, тем самым подтвердив первенство Ивановского в ключевом моменте – самом открытии возбудителя инфекции, который по размерам гораздо меньше бактерий.
Мартин Бейеринк в своей лаборатории в 1921 году
Как мы теперь знаем, Ивановскому принадлежит и приоритет в названии инфекционного агента, и прозрение в том, что он – дискретный, а не жидкий, как считал Бейенринк. Впрочем, ни Ивановский, ни Бейенринк так и не осознали до конца масштабов и сути своих находок. Сейчас принято считать, что Ивановскому принадлежит честь самого открытия, а Бейенринку – его повторение и распространение в научном мире. Однако для полноценного осознания природы вирусов понадобились труды следующих поколений ученых. В частности, американского химика Уэнделла Стэнли.
Между Пастером и Кохом
В 1935 году Стэнли удалось получить настоящие кристаллы вируса той самой табачной мозаики, то есть впервые в мире выделить образец нового патогена в чистом виде. За это достижение ему будет присуждена в 1946 году Нобелевская премия по химии. Получая награду, американский ученый не забудет упомянуть, кому обязан своим открытием. «Я полагаю, что имя Ивановского в науке о вирусах следует рассматривать почти в том же свете, что и имена Пастера и Коха в микробиологии», – скажет он в своей Нобелевской речи.
Вспоминая Ивановского, Стэнли отмечал, что в конце девятнадцатого века российскому ученому не хватило совсем малого, чтобы совершить гигантский прорыв в науке. «Когда в 1892 году Ивановский обнаружил, что сок растения, пораженного табачной мозаикой, остается заразным после прохождения через фильтр, который удерживает все известные живые организмы, он был готов заключить, что болезнь была бактериальной по своей природе, несмотря на то, что он не мог найти бактерий возбудителя, – напишет нобелевский лауреат. – В результате его наблюдения не привлекли к себе внимания».
Уэнделл Мередит Стэнли
Дальнейшая жизнь Ивановского сложилась не очень счастливо. Свою докторскую диссертацию о мозаичной болезни табака он писал долго и защитил только в 1903 году, и после этого к данной теме больше не возвращался. К тому времени он уже женился на дочери своей квартирной хозяйки, в 1890 году у семьи родился сын Николай.
В 1901 году Ивановский переехал в Варшаву, где сотрудничал с создателем хроматографии и нобелевским номинантом Михаилом Цветом, а также выпустил несколько прекрасных исследований по пигментам растений.
Когда началась Первая мировая война, Варшавский университет эвакуировали в Ростов-на-Дону. Это стало большим ударом для Ивановского – вторым после смерти сына Николая. Лабораторию перевезти не удалось, все пришлось создавать заново. Он делал все, что мог, старался работать, читал лекции, вдохновлял студентов… Но угасал. В свои 55 лет он уже казался стариком, читать лекции ему было все труднее и труднее.
Вот как описывал свою встречу с Ивановским его ученик, академик АН СССР Николай Максимов: «Это было в 1919 г., меньше чем за год до смерти Д.И. Я застал его уже совсем стариком, очень ослабевшим и болезненным, хотя ему в то время было всего 55 лет. Ивановский встретил меня очень приветливо и рассказал, что работает главным образом над окончанием своего учебника физиологии растений, в котором хочет отразить весь свой многолетний опыт чтения курса физиологии растений в университете. Книга уже подходила к концу, и Д.И. с удовлетворением показывал мне последние корректурные листы». К слову, свой opus magnum Ивановский успел закончить – и его несколько поколений ботаников называли лучшим учебником физиологии растений современности.
Последняяя фотография Ивановского
Ивановский скончался 20 апреля 1920 года от цирроза печени, который развился, по-видимому, от постоянного контакта с реактивами в лаборатории. Он был похоронен на Новопоселковском кладбище Ростова-на-Дону, но, как и место его рождения, захоронение исчезло, его больше нет на карте. Сегодня в память об ученом на Братском кладбище установлен кенотаф.
Вирусология – Ивановский
Дмитрий Иосифович Ивановский родился в 1864 году в Петербургской губернии. Окончив с отличием гимназию, в августе 1883 года он поступает в Петербургский университет на физико-математический факультет. Как нуждающийся студент Ивановский был освобожден от уплаты за обучение и получал стипендию.
Под влиянием выдающихся деятелей науки, преподававших в то время в университете (И.М.Сеченов, А.М.Бутлеров, В.В.Докучаев, А.Н.Бекетов, А.С.Фамицин и другие), формировалось мировоззрение будущего ученого. Будучи студентом, Ивановский с увлечением работал в научном биологическом кружке, проводил опыты по анатомии и физиологии растений, тщательно выполняя эксперименты. Поэтому А.Н.Бекетов, возглавлявший тогда общество естествоиспытателей, и профессор А.С.Фамицин предложили в 1887 году студентам Д.И.Ивановскому и В.В.Половцеву поехать на Украину и в Бессарабию для изучения заболевания табака, наносившего огромный ущерб сельскому хозяйству юга России. Листья табака покрывались сложным абстрактным рисунком, участки которого растекались, как чернила на промокашке, и распространялись с растения на растение.
В знак признания выдающихся заслуг Д.И.Ивановского перед вирусологической наукой Институту вирусологии АМН СССР в 1950 году было присвоено его имя, в Академии медицинских наук учреждена премия имени Д.И.Ивановского, присуждаемая один раз в три года.
В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь. На место происшествия был отправлен выпускник Санкт-Петербургского университета Д.И.Ивановский. Молодой ученый решил выяснить, какая бактерия вызывает болезнь табака. Просмотр огромного количества препаратов, приготовленных из экстрактов больных листьев, удачи не принес. При заражении здоровых листьев соком из больных (инъекции в толщу здоровых листьев) результат всегда был одинаковым: здоровые листья заболевали через 10-15 дней. Но неудачи преследуют ученого. Неужели это тупик? Нет! Ивановский фильтрует сок через бактериальный фильтр. Но к изумлению исследователя, при нанесении прозрачной жидкости на здоровые листья на них появляется характерный абстрактный рисунок, то есть развивается болезнь. Так были открыты новые “микробы – невидимки” – фильтрующиеся вирусы.