Георгий Францевич Гаузе ( русский : Гео́ргий Фра́нцевич Га́узе ; 27 декабря 1910 - 2 мая 1986), советский и российский биолог и эволюционист, предложивший принцип конкурентного исключения , фундаментальный для науки об экологии . Классик экологии, он посвятил большую часть своей дальнейшей жизни исследованиям антибиотиков .
Ранний период жизни
Гаузе родился 27 декабря 1910 года в Москве , Россия , в семье Франца Густавовича Гаузе, профессора архитектуры Московского государственного университета , и Галины Гаузе, промышленной рабочей на автомобильном сталелитейном заводе. Еще мальчиком и до подросткового возраста Гаузе и его большая семья брали летние каникулы в горы Кавказа на юге России на месяцы. [1] Хотя его семья не была богатой, им разрешили эту передышку, потому что его отец, будучи государственным архитектором, помог построить много зданий в университете. Именно во время этих поездок в Кавказские горы Гаузе полюбил природу, часто записывая жизнь и поведение нескольких организмов, включая сибирского кузнечика ( Aeropus sibiricus ). Он заинтересовался зоологией, особенно изменчивостью животных.
В университете
В 1927 году он был принят на биологический факультет физико-математического факультета Московского университета. России университетская система требует факультет консультанта для всех студентов бакалавриата и магистратуры. Его избранным наставником в его студенческой карьере был профессор Владимир Алпатов , работавший в Зоологическом музее Московского университета. В середине 1920-х годов Алпатов был очень впечатлен работами Реймонда Перла , демографа из США, который стал широко известен благодаря своей пропаганде логистической кривой. [2] Алпатов возвращает интерес к американской науке, которая очень повлияла на Гаузе. [3] Гаузе утверждал, что полевые работы со слишком большим количеством переменных никогда не могут адекватно объяснить эту взаимосвязь, и только в упрощенной лабораторной среде, где переменные можно контролировать, можно будет точно определить, как конкретный экологический фактор влияет на популяцию. Стремясь продолжить это механистическое направление обучения и находясь под влиянием своего советника, Гауз связался с Перлом, чтобы узнать, не возьмет ли американец другого российского студента. Он подал заявку на стипендию через Фонд Рокфеллера, но получил отказ, возможно, потому, что ему было всего 22 года. Затем он опубликовал монографию «Борьба за существование» в 1934 году, чтобы улучшить свои шансы, но ему все равно отказали. Монография вышла в несколько изданий, а также переведена на французский и японский языки.
Во время пребывания Алпатова в США Гаузе курировал Евгений Смирнов. Заинтересовавшись применением статистики в биосистематике, Смирнов продвинул эти методы в Гаузе. В этот период Гаузе исследовал распространение прямокрылых на Северном Кавказе, количественно оценивая экопластичность видов.
Гаузе получил степень бакалавра в МГУ в 1931 году и работал в лаборатории Алпатова в Зоологическом институте Московского университета. Он получил степень DBiolSc в 1936 году за серию работ, опубликованных в 1930-1934 годах и составивших диссертацию под названием « Исследования динамики смешанных популяций» . Одним из противников был Владимир Вернадский .
Борьба за существование путем конкурентного исключения
В 1932 году Гаузе опубликовал так называемый принцип конкурентного исключения , основанный на экспериментальной работе, проведенной со смешанными культурами как дрожжей, так и видов Paramecium . [4] Афористически это было сформулировано как «Один нич - один вид». [5] Принцип утверждает, что никакие два вида со схожими экологическими нишами не могут сосуществовать в стабильном равновесии, а это означает, что, когда два вида конкурируют за одни и те же требования, один будет немного более эффективным, чем другой, и будет воспроизводиться с более высокой скоростью. результат. Судьба менее эффективных видов - местное исчезновение.
В другой серии экспериментов с инфузориями Paramecium в качестве добычи и Didinium в качестве хищников, имитирующих периодические миграции, он получил почти идеально синусоидальные колебания численности в этой модели, ранее смоделированные только теоретически. Он появился на английском языке в сокращенной версии в США и окончательно опубликован на русском языке только в 1984 году.
Одно из первых признаний преимуществ поликультуры было также получено Гаузе на Paramecium . Он изучал экологически близкие виды инфузорий. Сохраняя их как монокультуры, он добился более высокой численности отдельных видов, чем в поликультуре. Между тем, общая численность поликультуры была значительно выше.
В 1940 г. Гаузе готовит монографию « Экология и некоторые проблемы происхождения видов» . Оригинал рукописи на русском языке не был опубликован из-за начала Второй мировой войны в Советском Союзе . В сокращенной версии он появился в США, а окончательно опубликован на русском языке только в 1984 году.
Асимметрия протоплазмы
В 1930-х годах Гаузе провел серию исследований, посвященных асимметрии протоплазмы. Эти работы вызвали интерес у биогеохимиков , в том числе у В.В. Вернадского .
Поиск новых антибиотиков
С 1939 г. Гаузе начал исследования антибиотиков. Казалось, внезапное изменение темы исследования, но это было развитием его интересов в борьбе за выживание, а активность антибиотиков была средством. Позже он сосредотачивает свои исследования на практическом применении своего нового принципа и обращается к микробиологии и медицине. Работая со штаммом Bacillus brevis , он заметил подавление роста Staphylococcus aureus, когда они находились в смешанной культуре. Ингибирование S. aureus было вызвано метаболитом, продуцируемым B. brevis . Гаузе выделил этот продукт и назвал его Грамицидин S . [6] Антибиотик был запущен в массовое производство во время Второй мировой войны и спас жизни многих людей. За участие в его разработке Гаузе был удостоен Сталинской премии и назначен директором Института новых антибиотиков в Москве в 1946 году. В качестве директора Гаузе помогал разработать и произвести множество новых антибиотиков, некоторые из которых обладали противоопухолевым действием . [7] Из-за такой резкой смены научных интересов многим биологам не удалось объединить эволюциониста и микробиолога в одной личности.
Смотрите также
Рекомендации
- ↑ Бражникова, МГ. 1987. Некролог. Журнал антибиотиков 40 (7): 1079-1080.
- ^ Перл, Р. 1925. Биология роста населения. Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф. 260 стр.
- ^ Kingsland, S. 1985. Моделирование природы. Чикаго: Издательство Чикагского университета. 213 с.
- ^ Гаузе, GF. 1932. Экспериментальные исследования борьбы за существование. Журнал экспериментальной биологии 9: 389-402.
- ↑ Воронцов, Н.Н., Галл, Я.М. 2006. Георгий Францевич Гаузе (27.12.1910-2.5.1986). В кн .: Ляпунова Е.А. (ред.) Наука. Ученые. Общество: Избранные труды. Н.Н.Воронцов. Наука, Москва, 436 с.
- ^ Гаузе, GF. 1960. Поиск новых антибиотиков. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. 97pp.
- ^ Гаузе, GF. 1958. Поиск противоопухолевых антибиотиков: некоторые теоретические проблемы. Наука 127 (3297): 506-508.