Николай Иванович Вавилов и его вклад в науку
Николай Иванович Вавилов — крупнейший советский биолог, прославившийся прежде всего, как автор одного из ключевых законов живой природы — гомологических рядов.
Чтобы попытаться образно раскрыть его суть, следует обратиться к примеру, который стал классической иллюстрацией закона гомологических рядов. Если все известные варианты хорошо изученного вида, например, мягкой пшеницы, расположить в ряд, а под ним поместить другой ряд из вариантов генетически близкого вида, например, твердой пшеницы, то можно легко заметить закономерность в изменениях этих видов. Прорыв и важность открытия заключались в том, что если бы вдруг во втором ряду не нашлось аналога, то на основании закона можно сделать вывод, что этот аналог может и должен существовать! Это дало широчайшее поле для деятельности ученых-селекционеров, ведь предсказание существования еще неизвестных, но, возможно, существующих видов даже сейчас может показаться чудом!
И такое чудо произошло: Вавилов для доказательства найденной им закономерности привел красноречивый пример.
У пшеницы, ржи, кукурузы, овса были найдены формы с листьями, у которых отсутствовал особый «язычок». Такие формы долго не могли найти только лишь у ячменя. Но закон гомологических рядов утверждал: такие формы у ячменя должны существовать в природе или могут быть получены искусственным путем.
Удивительно, но факт — такой вариант ячменя был получен при обработке семян рентгеновскими лучами.
Сейчас, когда мы знаем о ДНК и принципах передачи наследственной информации в деталях, закон гомологических рядов очевиден.
Однако в 20-е годы прошлого века генетика лишь зарождалась, а закон Вавилова вступил в кажущееся противоречие с теорией Дарвина.
Действительно, теория эволюции утверждает, что все живое изменяется под действием внешней среды в том направлении, которое обеспечит лучшие шансы на выживание. А тут оказывается, что список возможных вариаций довольно предсказуем, то есть изменения запрограммированы в самом живом организме, а не зависят только от внешней среды.
Это противоречие было разрешено позже с появлением представлений о мутагенезе: в обычном случае набор генов и вызываемые ими признаки действительно стабильны, однако иногда в генах могут возникать мутации, которые, если они выгодны в данной среде, закрепляются в новых поколениях.
Таким образом, закон Вавилова существенным образом повлиял на развитие генетики. Кроме того, он имел огромное практическое значение, так как активно применялся в селекции для предсказания возможных свойств растений, поиском которых стоит заняться. Основываясь на данном законе, селекционеры целенаправленно искали коров, дающих больше молока, морозостойкую пшеницу, урожайный сорт картофеля… Такие интенсивные поиски осуществлялись в течение нескольких десятилетий буквально по всему свету. Вавилов лично организовал большое количество экспедиций (около 110!) по сбору культурных растений и участвовал в них.
Благодаря закону гомологических рядов и последующей огромной работе, проделанной Николаем Вавиловым, в стране произошел значительный рост целенаправленной селекции и создания новых сортов, что имело огромное практическое значение в то непростое время.
Саратовский съезд селекционеров 1920 года вошел в историю науки, так как именно на нем Вавилов поделился своим открытием с коллегами. А спустя год на Международном конгрессе по сельскому хозяйству, который проходил в США, ученый представил закон гомологических рядов на суд заокеанской публике.
Реакция тамошних коллег была ошеломляющей: портреты Николая Вавилова украшали первые страницы крупнейших американских изданий.
Закон Вавилова в биологии сравним по значимости с открытием периодической системы Менделеевым.
Как периодическая таблица Менделеева позволяет предсказывать свойства элементов и их соединений (и даже существование новых элементов), так и закон гомологических рядов предсказывает, какие признаки могут быть у вида, а также какие виды могут быть в родах.
Николаю Вавилову также принадлежит идея «переписать» все сорта окультуренных растений и хранить собранные материалы живыми. Это начинание было поддержано советскими учеными, поэтому часть собранных растений ежегодно высевалась в самых разных условиях на специально созданных по всей стране опытных станциях.
Существенно облегчило поиски нужных форм учение о центрах происхождения культурных растений, которое также было сформулировано Николаем Ивановичем Вавиловым. Основываясь на богатом коллекционном материале, собранном советскими ботаниками в многочисленных экспедициях, он выделил семь основных географических центров происхождения культурных растений, где и были сосредоточены основные поиски.
Последователи ученого до конца сохранили преданность ему, ведь даже в самые голодные времена блокады Ленинграда ни одно зернышко из обширной коллекции не было съедено сотрудниками Всесоюзного института растениеводства.
Благодаря этим экспедициям и созданию опытных станций Вавилову удалось собрать не имеющую аналогов в мире коллекцию семян растений.
Коллекция семян до сих пор хранится в Санкт-Петербурге. Ее берегли, несмотря ни на что, и ценили больше жизни как уникальную реликвию государства.
Даже на сегодняшний день на основании этой коллекции семян можно создавать новые сорта растений. Более того, по мнению биологов, данная коллекция обладает огромным потенциалом и способна обеспечить выживание всему миру. К слову, четверть тех растений, семена которых находятся в коллекции Вавилова, уже считаются вымершими. Однако потенциально растения живы, пока невредима коллекция.
Краткая биография
Николай Иванович Вавилов родился 13 (25) ноября 1887 года в Москве в семье купца. В 1906 году Вавилов окончил Московское коммерческое училище, в стенах которого постигал естественные науки, и поступил в сельскохозяйственный институт, где изучал селекцию растений. По окончании института Вавилов перебрался в Петербург и устроился на работу в Бюро прикладной ботаники, а затем отправился на Полтавщину проходить научную практику.
В последующие годы Вавилов в рамках научной командировки много путешествовал — в 1913 году несколько месяцев провел в Англии в лаборатории знаменитого биолога У. Бетсона, затем направился в Париж, потом — в германский город Иена, где посетил лабораторию известного биолога-эволюциониста Э. Геккеля. Первая мировая война прервала командировку, и с 1917-го Вавилов постоянно жил в Саратове и преподавал в университете. Вскоре увидела свет фундаментальная работа ученого «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям» — и Вавилов вошел в число ведущих биологов мира. В дальнейшем Николай Иванович объездил Среднее и Нижнее Поволжье и собрал ценный научный материал. В 1920 году на съезде селекционеров он впервые рассказал об открытии закона гомологических рядов.
Последние двадцать лет жизни Вавилова связаны с Ленинградом. Здесь он создал получивший всемирную известность Всесоюзный институт растениеводства. В 1929-м его избирают академиком, а затем и президентом Академии сельскохозяйственных наук. Трагические события жизни Вавилова тесно связаны с широко известной личностью, фамилия которой устойчиво ассоциируется с ликвидацией советской школы генетиков и репрессиями в отношении многих ученых, — Трофимом Лысенко. В 1940 году Вавилова арестовали во время одной из научных экспедиций. Бесконечное следствие по его делу сократило жизнь великого ученого — Николай Вавилов умер в тюрьме 26 января 1943 года.