Опитен биолог. Кой е биолог и с какво се занимава? Как обикновено се гради кариера

Трансплантация на органи и тъкани при животни

В редките часове на свободното време, които имаше след изпълнение на задълженията на подготвител, Пол Берт провежда експерименти за трансплантация на различни тъкани. Отделни репортажи за тях излизат в „Бюлетин на Научното дружество на град Нона”; Резултатите от тези изследвания Бер представи изцяло в монографията „За трансплантацията на животни“ (1863), която посвети на своя учител Пиер Грациола.

По времето, когато монографията на Биър е публикувана, данни за трансплантацията на отделни органи и тъкани при животни и хора могат да бъдат намерени в ръководства по хирургия и физиология. Бер е първият изследовател, който си направи труда да проучи и обобщи литературата за трансплантацията на органи и тъкани. На този въпрос той посвети специална глава в своята монография.

Прегледът на литературата в тази глава е поразителен със своята изчерпателност. "Можем да кажем с цялата отговорност", пише Бер, "че доскоро въпросът за трансплантацията при животни не е бил обект на специално изследване. Някои експериментатори разглеждаха експериментите с трансплантация като метод за тестване на гениално замислени конструкции, други прибягваха до трансплантация, за да изяснят някои от по-интимните, страни на физиологичните функции, и повечето от това е направено от чисто хирургически интерес"*. Това беше най-пълният екскурзия в историята на въпроса за трансплантацията на тъкани и органи за това време, който представлява несъмнен интерес и до днес. Той убедително показва колко важен е приносът на Пол Биър за развитието на този важен клон на експерименталната биология.

*(Берт П. De la greffe animale. Париж, 1963, с. 7.)

Идеята за замяна на болни или увредени органи и тъкани на човек със здрави отдавна тревожи хората. Още в гръцката митология има препратки към трансплантации на органи от животни на хора. Картината на художника монах Фра Анджелико (Fra Giovanni da Fiesole, 1387 - 1455) улавя мотива на раннохристиянска легенда за светите братя Козма и Дамян, която разказва за успешна трансплантация на човешки крак. В древна Индия жреците научиха тайната за възстановяване на изгубен нос с помощта на кожата на челото, а тайната на изкуството на ринопластиката беше внимателно пазена и беше важно средство за въздействие върху обикновените хора. В Европа известните хирурзи от миналото Целз и Галиен са знаели и са използвали ремонта на носа.

История на хирургията през 15 век. разказва за успешните резултати от хирургически трансплантации на различни части на тялото (по-специално пластична хирургия на носа, отстранен по време на наказание).Тогава, без никаква връзка с индийските свещеници, се ражда методът на ринопластика, овладян с голямо умение - т. нар. италиански метод, когато се клапа кожата с ръце.

Може би най-известният в това отношение е хирургът от Болоня Гаспар Талиакоци (16 век), който описва в монографията си множество успешни операции по пластична хирургия на носа с кожни клапи от рамото. Талиакоци дори смяташе за възможно да възстанови формата на носа с помощта на мускулите на лицето на друг човек. Вярно е, че по-късно той изоставя тази мисъл: „Изключителният характер на индивида, казва той, изключва всякакви опити за извършване на подобна операция върху друг човек. Тъй като силата и силата на индивидуалността е такава, че ако някой разчита на своя собствените си способности по отношение на подобряването на" съюза "(т.е. присаждане. - Л.С.) и освен това - получаване на минимален успех, ние го считаме за суеверен човек и слабо обучен във физическите науки" *. С тези образни думи още през 16 век. Талиакоци посочи опасностите, които очакват лекар, дръзнал да премине бариерата на тъканната несъвместимост. Въпреки това, реконструкцията на човешкия нос с помощта на кожен клап на горния крайник (т.е., казано в съвременния смисъл, вариант за автотрансплантация) Tagliacozzi беше изключително успешна. Този метод обслужва нуждите на практическата хирургия от около четири века. В Болоня е издигнат паметник на Гаспар Талиакоци. Скулпторът изобразява хирург, който държи нос в ръка.

*(Берт П. De la greffe animale, p. 7.)

За съжаление, в онази епоха ринопластиката не стана широко разпространена в хирургията на страна като Франция. Френските лекари, ръководени от известния Амброаз Паре, по всякакъв начин изключиха италианската операция от арсенала на лекарствата. Дълго време тя дори служи като обект на подигравки. Освен това писателите започнаха да третират въпроса за трансплантациите иронично. Така Едмонд Абу създава романа "Носът на нотариуса", а великият Волтер използва в своя "Философски речник" груба легенда за това как трансплантацията на носа на реципиента отпада със смъртта на донора. Същата легенда е повторена и от ван Хелмонт в историята на гражданин на Брюксел, който е оперирал носа с кожата на товарач. Тридесет месеца след трансплантацията присадката е отхвърлена, което съвпада и със смъртта на донора на кожата (т.нар. "симпатичен нос").

През 1804 г. миланският хирург Баронио докладва за успешни експерименти по автотрансплантация на кожа при овце. Скоро той вече говори за успешни операции по присаждане на кожа от едно животно на друго - вътрешновидова, а в някои случаи и междувидова трансплантация. Десет години по-късно английският хирург Карпу, след като се запозна с постиженията на индийските лекари, извърши първите две успешни ринопластики с помощта на кожен клап, взет от съседни области, сега този метод, известен в литературата като "индийски", започна да се разпространява бързо в Германия и Франция. Използван е в пластичната хирургия не само за реконструкция на носа, но и за пластична хирургия на ушите, устните, клепачите и дори незарастващите фистули. За първи път се появяват хирурзи, които не ограничават ролята си до ампутация, а създават нов орган, често за козметични цели. И така, през 1823 г. Вюнгер възстановява част от носа на жената, използвайки метода „свободна кожна присадка“. Операцията е завършена успешно. Хофакер, хайделбергски „хирург на дуелите“ (наричан така заради честите му медицински грижи след дуели), описва 16 успешни реконструкции на носа, брадичката и други части на лицето, които са били отрязани с дълги рапири.

По времето, когато работата на Пол Биър е публикувана, се е натрупала известна информация за трансплантации при животни и хора, често от малко екзотичен характер. Известни са отделни произведения за трансплантация на коса, петли, зъби, случаи на присаждане на мястото на кожата, носа, ушите, пръстите, скулите, брадичката, понякога частично изолирани от тялото за много часове. Описани са опити за интраперитонеална трансплантация на тестиси, далак, матка и стомах. Някои експерти тестери дори се опитаха да трансплантират периоста, костите, мускулите и т.н. в подкожната тъкан.

Лесно е да се види, че "трансплантацията при животни" (и при хора) в ерата на Биър е операция за отстраняване на фрагмент от жива тъкан от едно животно и пренасянето му или на друго място на същото или друго животно в различни версии. В редица случаи тези парчета тъкан се оказват жизнеспособни за доста дълго време и до известна степен продължават жизнената си дейност. Много от тези експерименти, често изненадващи или странни от гледна точка на съвременния трансплантолог, са изиграли положителна роля в изследването на определени физиологични явления.

Бер имаше голямо уважение към своите предшественици като Гюнтер, Пюто, Дифенбах, Висман. Той признава умението и смелостта на техните експерименти, но отбелязва, че „те само отвориха пътя, без да го следват, и спряха при първите резултати, които получиха. обем, прониквайки в проблемите, които той отваря, очертавайки плана на предстоящите експерименти. една дума, никой все още не е започнал да разбира натрупания опит, тази ловна зона на Пан, във фигуративния израз на Бейкън. Въпросът за трансплантацията все още е подобен на девствена формула, всички постижения са разпръснати в отделни композиции " *.

*(Берт П. De la greffe animale, p. осем.)

Любопитно е, че за да обозначи трансплантацията на органи и тъкани при животни, Бер, за разлика от съвременниците си, които използват термини като автоплазия, трансплантация или "присаждане", "заваряване", "адхезия", широко използва термина "греффе" присадка. "). Той използва това ботаническо понятие, чието първоначално значение е „приплода“, „подложка“, в комбинация с термина „аммал“, тоест принадлежност към животно, „животно“. От гледна точка на Биър, тази терминология даде възможност да се характеризира изследваното явление по-широко. Трябва да се каже, че в редица съвременни европейски езици ботаническият термин "greffe" се е вкоренил добре и служи като синоним на трансплантация по отношение на животни и хора. Терминът, въведен от Берм, стана по-обширен; сега това означава не само процеса на трансплантация, но и самия трансплантиран орган - трансплантацията.

Заглавна страница на работата на Пол Бера „Трансплантация на органи” – дисертация за степен доктор по медицина

Бер е първият от изследователите, който се опитва да анализира видовете трансплантации, като ги комбинира в две групи. Той приписва две форми на първата:

а) форма на трансплантация, при която всяка част от тялото се взема от едно животно и се трансплантира на друго, където продължава да живее. Тази форма все още се използва от трансплантолозите, които я подразделят на алотрансплантация (трансплантация от едно животно на друго в рамките на един вид) и ксенотрансплантация (трансплантация на орган или тъкан от животно от един вид на животно от друг вид);

б) форма, в която две животни са свързани помежду си и са обединени чрез органични връзки, пряко сливащи се и образуващи помежду си нещо като "житейска солидарност", по думите на Бир. Той смята, че тази форма на трансплантация е аналогична на трансплантацията, използвана в ботаниката. Понастоящем напредъкът в съдовата хирургия направи възможно подобряването на тази форма; обаче кръстосаната циркулация сега не се приема като опция за трансплантация.

Във втората група Бер включва такива видове трансплантации, при които част от тялото първо се отстранява напълно от експерименталния обект, а след това, веднага или след известно време, връзките му с тялото се възстановяват. Като пример за тази форма той цитира присаждането на ампутиран нос, пръсти и др. (реплантация в съвременната терминология), пластична хирургия (като челна ринопластика, която беше спомената по-горе) и накрая използването на отдалечени части от тялото за пластична хирургия (реконструкция на носа с помощта на кожа на бедрата).

Така по същество Бер вече прави разлика между авто- и алотрансплантация и в класификацията си той предвижда и възможността за реплантация. В дисертацията си той дори цитира клиничен случай на успешна реплантация на резец при десетгодишно дете. момиче три часа по-късно изяде злополука, която причини тежка травма на лицето: той беше избит горния ляв голям резец, а останалите три са изкълчени и обърнати назад. Избитият зъб е намерен и след като са оказали първа помощ на пострадалата, те я отвеждат в болница, намираща се на няколко километра от местопроизшествието. В болницата хирургът внимателно върна трите отклонени резци в нормалното им положение и повторно засади четвъртия, като фиксира зъбите със специална превръзка. След две години и половина след инцидента зъбите бяха здраво имплантирани в челюстта в нормалното си положение. Трябва да се отбележи, че Бер беше изключително предпазлив при оценката на успеха в областта на трансплантацията, като вярваше, че по въпроса за реплантацията неуспехите са донякъде заглушени и успешните резултати са твърде високо на щита.

Бер постави множество експерименти за трансплантация на органи от едно животно на друго чрез вида алотранс-плантацин. Той се опитал да присади под кожата на плъхове пера, петелови гребени, шпори и пр. Както виждате, ученият отдаде почит на ксенотрансилантацип. Бургундските акъли бяха доста изтънчени относно легендата за плъха с хобот. Източникът на тази легенда е Пол Бер, който трансплантира опашката на един плъх върху носа на друг.

Тъй като Беру не успя да повтори експериментите на Баронио за успешни кожни присадки, той беше скептичен към всички съобщения за успешна кожна алотрансплантация както при животни, така и при хора, прехвърляйки този скептицизъм към успеха на алотрансплантацията като цяло. И все пак, мислейки за възможните резултати от авто-, ало- и ксено-трансплантации, Бер по принцип не изключва възможността за успешно решение на този проблем.

Трябва да се каже, че скептицизмът относно успешния резултат от ало- и ксенотрансплантацията преобладава почти до 20-те години на 19 век и имаше доста основателни причини за такова мнение. Въпреки всички трикове на експериментални и клинични хирурзи, обикновено не е било възможно да се присади алогенна присадка. С развитието на съдовата хирургия, по-специално след появата в началото на XX. v. произведения на Алексис Карел, в които е разработен методът за директен шев на кръвоносни съдове, по време на трансплантации на органи започва да се използва връзката на кръвоносните съдове на присадката със съдовете на реципиента. Започва ерата на многобройни наблюдения върху поведението на алогенните присадки; Асортиментът от трансплантирани органи се е увеличил драстично, така да се каже.

Още през 1912 г. Гутри, който работи с Карел, пише: „И въпреки че бяха описани много експерименти, никой не успя да задържи живо животно с бъбрек или бъбреци, трансплантирани от друго животно, за дълъг период от време, след като неговите собствени бъбреци са били живи. премахнати... Перспективата в никакъв случай не е безнадеждна и принципите на имунитета, които доведоха до такива блестящи резултати в много други области, заслужават изследване в този случай." Към днешна дата са натрупани голямо количество данни, потвърждаващи, че имунологичната несъвместимост е основната причина за неуспехите при трансплантация на органи. Следователно успехът на трансплантацията на жизненоважни органи сега се свързва не само с подобряването на хирургичните техники (този въпрос може да се счита за решен), но и с решаването на много имунобиологични проблеми, по-специално с проблема с тъканната несъвместимост.

*(Цит. по книгата: Трансплантация на органи и тъкани при човека / Изд. F. Rappoport, J. Dosse. М .: Медицина, 1973, с. 13.)

През последните 20 години интересът към проблема с трансплантацията на органи се е увеличил значително. Освен това вече са очертани конкретни начини за гарантиране на успеха на подобни операции. На първо място, това е изборът (изборът) на донор и реципиент, изследването на системата за тъканна съвместимост при хора и животни и нейната оценка, разработването на схеми за имуносупресивна терапия с лекарства, използването на специфични серуми и протеинови препарати (т.нар. антилимфоцитен глобулин и др.), определяне на ранна диагностика на признаци на отхвърляне на трансплантиран орган и др. Комплексното прилагане на всички тези мерки вече доведе до определени резултати.

Съвременните трансплантолози извършват трансплантация не само на кожа и кости, но и на различни органи при хората. Успехите, постигнати с трансплантациите на бъбрек, стимулират множество опити за заместване на други органи с трансплантации със същото име. Представители на много специалности - експериментални лекари, физиолози, биохимици, морфолози, имунолози, инженери и др. такива важни задачи като присаждане на присадка, взета от генетично чужд донор, способността да се контролира реакцията на тъканна несъвместимост, дългосрочно съхранение на изолирани органи и много други. д-р

Според световната статистика към 1 януари 1976 г. по земното кълбо са извършени 23 915 бъбречни трансплантации, в резултат на което 10 850 пациенти са живи, 52 от 288 пациенти със сърдечни трансплантации живеят. Освен това са извършени 325 трансплантации на черен дроб, бял дроб и ендокринни жлези. До тази дата 29 души са живи.

Въпреки това, развитието на трансплантологията в нейното съвременно разбиране е предшествано от дълъг период на многобройни експерименти и търсения. И сред пионерите на тази наука може спокойно да се назове Пол Биър, който дължи не само заслугата за обобщаване на наблюденията, които вече са известни и описани в литературата по това време, но и изпълнението на много експерименти, за първи път привличайки вниманието на факти, които все още не са получили задоволително и окончателно обяснение. Още през втората половина на XX век. беше възможно само частично да се преодолеят трудностите, за които Бер пише в дисертацията си.

Както знаете, при истинската трансплантация трансплантацията напълно губи всички връзки с тялото на донора и е свързана с тялото на реципиента само по хуморалния път: операцията по трансплантация гарантира, че само кръвообращението в присадката се възстановява чрез свързване на нейната съдове с кръвоносните съдове на реципиента. Така денервацията или по-скоро децентрализацията на присадката се превръща във важен фактор, който непременно се осъществява, въпреки че е неспецифичен само за трансплантация. Последиците от тази децентрализация са особено забележими при трансплантации на органи, богати на набраздена мускулатура, като горните или долните крайници. Вътрешните органи (бъбреци, сърце, черва и др.) не са безразлични към децентрализацията, въпреки че автономните реакции играят важна роля в техния живот.

В дисертацията си, написана по време на дискусията за ролята на нервите за присадката (независимо дали имат множество функции, или тяхната задача е само да предават импулси от двойна природа - сензорен и двигателен), Бер обръща голямо внимание на тези фактори. . Позовавайки се на собствените си изследвания, както и на работата по трансплантация на нерви, извършена от Филип и Вулпиан, той подчертава важността на трофичната роля на реинервацията. Още през тези години Бер, обсъждайки моделите и оригиналността на операцията по трансплантация, постулира двойната природа на тази хирургична интервенция: в този случай животните са претърпели, от една страна, пълна или частична (в случай на аутопластика) загуба на първоначалните връзки с тялото на донора, от друга страна, различна тенденция, която Бер характеризира като „продължение на живота, триумфиращо над неизбежността на смъртта и съществуващо най-често в новите условия на нова среда“*.

*(Берт П. De la greffe animalo, p. осемнадесет.)

Специално място в изследванията на Биър заеха експериментите с парабиоза, която той също приписва на един от вариантите за трансплантация.

Моделът за трансплантация в този случай беше решен просто и грациозно. Обектите на експеримента са бели плъхове. Върху кожата на корема в единия - отдясно, в другия - отляво, бяха направени надлъжни разрези, отстранени са кожните клапи, а кървящите повърхности бяха свързани с шевове и колоидна превръзка. След 5 дни животните изглеждат слети едно с друго, наподобявайки сиамски близнаци. Бер нарече тази форма на трансплантация "конвергентна трансплантация, или сиамска".

Такава трансплантация е удобен модел за демонстриране на възможностите за кръстосано кръвообращение: лекарствата, приложени на едно животно, предизвикват съответна реакция при друго. Бер повтори експериментите си много пъти и заяви, че е възможно да се създаде кръстосано кръвообращение не само при животни от един и същи вид, но и между животни от различни видове, например двойка плъх-котка: беладона, въведена в тялото на котката с помощта на клизма, предизвика разширяване на зеницата при плъха. Беру не успя да получи подобни данни при двойка плъхове и морско свинче. Той не намери действително обяснение за това явление и само предположи, че развитието на кръстосана циркулация при такава двойка животни може да бъде възпрепятствано от разликите в размера на еритроцитите. По-интересно и може би изпреварващо времето си обаче е твърдението на Биър, че "зоологичното разстояние" между видовете е виновно за неуспехите на трансплантациите от този вид, както и в случаите на несъвместимост, разкрита при кръвопреливане. Не е ли тази мисъл рудиментарна форма на идеята, че в развитието на реакцията на тъканна несъвместимост на преден план излизат генетични различия от вътрешно- и междувидово естество?

Рисунки от произведението "Трансплантация на органи"

Идеите зад модела на кръстосаното кръвообращение са актуални и днес. Още в средата на 19 век. за физиологични изследвания на органната функция е въведена и широко използвана т. нар. органна перфузия. Изолирани на място, тоест в тялото на животно, или напълно отстранени от него органи, се промиват с кръвта на друго животно или с различни разтвори. След като по този начин се запази нормалната жизнена дейност и функция на органите, беше възможно да се изследват реакциите им на различни стимули, фармакологични вещества и др. Тази техника се използва широко в съвременната трансплантология. Позволява ви да разрешите много въпроси и преди всичко тези, които възникват при изследването на ранните специфични и неспецифични реакции, проявени в присадката и в тялото на реципиента. Например, методът на кръстосана циркулация със здрав донор се използва за изолиране на сърцето на пациента по време на операция. Разбира се, сега при извършване на този вид процедура се вземат предвид кръвната група на донора и реципиента, редица хемодинамични фактори, а също така се използват и главните кръвоносни съдове. Но основната идея за възможността за постигане на терапевтичен ефект с помощта на кръстосана циркулация остава непроменена днес.

Бер вярваше, че с времето трансплантацията ще заеме голямо място във физиологията и хирургията. Ученият пророчески предупреждава за необходимостта да се вземат предвид при подобни операции различни фактори, които могат да повлияят на успешния резултат: здравословното състояние на донора и реципиента, тяхната възраст, вида на трансплантацията, състоянието на нейната инервация и др.

Критиците похвалиха работата на Пол Биър "За трансплантацията на животни". В същото време беше подчертано, че трансплантацията може да се превърне в отправна точка на важен експериментален метод, който позволява не само да се разкрие жизнеспособността на тъканите при специални условия, но и да се изследва ефектът на различни вещества върху изолирани тъкани. Тези въпроси са доразвити в докторската дисертация на Биър „За жизнеспособността на животинските тъкани“ (1865). В него ученият обобщава резултатите от своите експерименти за изясняване на влиянието на различни физични и химични фактори върху способността на живите тъкани да осъществяват основните явления на живота. Работата е посветена на паметта на Пиер Грациола и любимите учители на Биър – Клод Бернар и Милан-Едуардс, чиито научни концепции оказват голямо влияние върху формирането на възгледите на Биър като естествен учен.

Към момента на написването на тази дисертация естествената наука вече е формирала доста ясни понятия и термини относно явленията, които определят състоянието на жизнената дейност на един интегрален организъм, бяха положени основите на съвременните представи за физиологията на животните и хората. До 1865 г. беше известно също, че тъканите (или анатомичните елементи) при животните, както и в растенията, могат да съществуват изолирано известно време, тоест да имат „собствен живот, независим от тялото, към което принадлежат“ * .. .

*(Берт П. De la vitalite propre des tissus animaux. Париж, 1866, стр. 2.)

Заглавната страница на труда на Пол Биър "За жизнеспособността на животинските тъкани" - дисертация за степен доктор на естествените науки

Бер подчерта, че „анатомичните елементи“ на тялото, които изграждат организма, са разположени в определена връзка и имат различни форми на специална дейност, която се проявява само при определени условия. Той пише за необходимостта от задълбочено познаване на същността на жизнената дейност не само на организма като цяло, но и на отделните му части. "Функциите, изпълнявани от живите същества, особено тези, които изглежда имат най-висока степен на единство, са само продукт на динамична кохерентност, синергия на множество анатомични елементи, хармонично обединени." Бер счита Клод Бернар във Франция и Вирхов в Германия за негови учители по този въпрос.

*(Берт П. Do la vitalite propre des lissus animaux, p. 3.)

Трябва да се отбележи, че през периода, когато Бер пише дисертацията си, идеите за химията на метаболитните процеси в различни органи и техните метаболитни характеристики са все още в зародиш. Биологията на съвременния Беру не разполагаше с факти за "хранителните характеристики" на живите тъкани. Нямаше методи за оценка на жизнеспособността на тъканите. Следователно времето и естеството на появата на необратими промени в органите, изложени на модифициращи агенти, беше изключително трудно да се установи. Единствената приемлива тогава, от гледна точка на Биър, беше процедурата по трансплантация; направи възможно идентифицирането на явления, изискващи дългосрочно наблюдение. Следователно, Бер, за да идентифицира моделите на жизнеспособността на различни тъкани, широко използва метода на трансплантация в работата си, в който той беше отличен.

Трябва да се каже, че въпреки значителния напредък в областта на трансплантацията на органи, постигнат от нашите съвременници - учени от втората половина на 20-ти век, много въпроси, свързани с концепцията за жизнеспособност, все още са разрешени. Досега много внимание се отделя на концепцията за "жизнеспособност" в научните дискусии, дори се организират специални конференции за обсъждане: много е важно учените да имат единна гледна точка и за това как да оценят пригодността на даден орган за трансплантация и за характеризиране на състоянието му след трансплантация. Все още обаче не е възможно да се постигне единство по този въпрос.

В тази връзка е уместно да припомним, че Бер обобщи резултатите от своите изследвания върху жизнеспособността на живите тъкани 12 години преди публикуването на прочутата работа на Ф. Енгелс „Анти-Дюринг”. През 1877 г. Ф. Енгелс излага тезата, че ((животът е начин на съществуване на белтъчни тела и този начин на съществуване се състои по същество в постоянното самообновяване на химическите съставни части на тези тела. " - време, въпреки че през последните 100 години оттогава много разпоредби на естествената наука, особено в областта на молекулярната биология, бяха преразгледани., като способност за самоорганизация и самолечение. Тази способност е присъща на много биологични системи при различни нива на организация на живата природа, тъй като характеристиките на самоорганизация и самолечение са присъщи на биохимичните системи и клетъчните органели, клетките, тъканите, органи, физиологични системи, тялото като цяло и др.

*(К. Маркс, Ф. Енгелс, Соч. 2-ро изд., V. 20, с. 82.)

Използвайки метода на трансплантация като единственото налично средство за изясняване на естеството на жизнеспособността на различни животински тъкани, Бер всъщност беше първият, който привлече вниманието на изследователите към факта, че орган или част от тялото, например лапа или опашка, при топлокръвно животно, както и нито един от анатомичните елементи, които изграждат този орган, не умират веднага. Бер счита проявлението на способността за растеж, наличието на чувствителност и други свойства, които такъв изолиран орган може да покаже няколко дни или дори седмици след като е трансплантиран под кожата или интраабдоминално на друго животно като пряко доказателство за жизнеспособността на такъв орган. Вярно е, че възгледите на Биър по този въпрос не бяха особено ясни: според него изчезването на отделни свойства все още не е сигнал, че органът като цяло не е жизнеспособен. Но сега, повече от 100 години по-късно, едва ли човек трябва да бъде особено стриктен към тези възгледи на Бера, тъй като, както беше споменато по-горе, и до днес няма единна гледна точка по този въпрос.

Нивото на развитие на науката от онова време не позволява на Бер да говори за енергийното снабдяване на тъканите, чието нарушение в условия на променено кръвообращение по време на трансплантацията постепенно води първо до незначителни, а след това до по-дълбоки нарушения на жизнените функции. процеси. Но Бер отреди водещото място на възстановяването на "хранителните условия".

Вулпиан (1864) превързва аортата на зелената жаба за повече от три часа. Няколко часа след възстановяването на общия кръвен поток получава обратимост на функционалните нарушения в крайниците. Behr смята, че същият ефект може да се наблюдава при подобни експерименти върху новородени зайци, но при условие, че изкуственото дишане е започнало в момента на отстраняване на скобата от аортата. Дискусията за времето на появата на необратими промени в различни тъкани не спира днес и това не е изненадващо - в края на краищата, установяването на факта за жизнеспособността на различни органи е от голямо значение не само по време на тяхната трансплантация, но и при лечение на наранявания и хирургични интервенции.

Нашият съвременник, известният френски хирург Лериш, пише: „Проблемът с бавната тъканна смърт, причинена от исхемия, все още не е напълно разрешен, ако го разглеждаме от гледна точка на жизнената активност на самите тъкани. И въпреки че този въпрос е от голямо значение практическо значение, хирурзите се интересуваха от това особено практически. Теоретично те решиха въпроса твърде радикално и в същото време елементарно ... ". Всъщност по някаква причина хирурзите някак си бяха мързеливи да анализират и разграничават мъртвата и умиращата тъкан. Малко от тях се интересуваха достатъчно от това как и защо тъканите умират. На мен лично ми се струва, че тъканите, преди да умрат, агонизират дълго време“*.

*(Лериш Р. Основи на физиологичната хирургия. Л .: Медицина, 1961, с. 98)

Понастоящем в арсенала на хирурга има много техники, които позволяват да се удължи жизнеспособността на тъканите, да се удължи периодът, през който все още е възможно да се разчита на възстановяването на функцията на орган, изолиран от тялото. Те включват различни методи за консервиране, включително охлаждане, както и използване на сърдечно-бели машини, барокамери, различни консервиращи среди и разтвори и др.

Но по времето на Биър бяха направени само първите стъпки за установяване на модели, които да запазят жизнеността на тъканите. Въз основа на резултатите от собствените си експерименти Бер прави следното заключение: характерните свойства на дадена тъкан наистина изчезват доста бързо, но е съвсем очевидно, че тези загуби се дължат на нови условия, в които изпада отстраненият елемент; ако се създадат подходящи условия за тъканите и органите, те могат да съществуват по същия начин, както в тялото.

Бер идентифицира три категории физиологични свойства. Едно от тях включва свойствата, които осигуряват движението – чувствителност, рефлексивност, контрактилитет, двигателна функция. Промяната на техните анатомични връзки дава незабавен отговор. Оплождането и развитието на ново същество попадат в друга категория. Промените в тези свойства настъпват по-бавно, но са толкова очевидни и се случват в такъв мащаб, че могат да се видят с просто око. Свойствата на третата категория са от толкова интимен характер, че имат малък ефект върху външното състояние на органа, поради което е изключително трудно да се установят. Изключително трудно е да се схванат много бавните им промени. Според Биър свойствата на тази последна категория са свързани с елементарното хранене на клетките, тоест, казано на езика на съвременната функционална биохимия, техните промени трябва да се приписват на метаболитни промени.

В това отношение Бер се оказа, може би, добър гадател - в края на краищата днес трансплантолозите изпитват големи трудности при определянето на състоянието на метаболитните процеси в изолиран орган преди трансплантацията. Опитите да се предвиди степента на обратимост на патохимичните промени по време на така наречения период на "остра исхемия" (тоест, докато присадката беше напълно изолирана от кръвоносната система и следователно не получаваше нито кислород, нито хранителни вещества, не успяха премахване на метаболитни продукти вещества) не винаги дават надеждни резултати.

Освен това Бер сякаш предвижда „размяна за функция“ и „размяна за себе си“, които вече са описани от нашите съвременници, когато в един случай изолиран орган запазва интензивността на метаболитните процеси дотолкова, че позволява възобновяването на функционална активност непосредствено след възстановяване на притока на кръв в него.докато в друг случай жизнената му активност е значително намалена. Следователно, след възобновяване на кръвообращението в такъв орган, е необходимо известно, понякога доста дълго време, за да се възстанови контролираната функция. И докато функцията не се възстанови, органът не е в състояние да участва в общия ансамбъл на тялото. Такъв орган не може да се нарече "мъртъв", въпреки че е много трудно да се прецени неговата жизнеспособност.

Анализирайки перспективите за съществуване на трансплантиран орган при нови условия, Бор въвежда понятията "външни условия", идентифицирайки ги с "условия на околната среда" и "вътрешни условия", които са синоним на "елементарни свойства", подложени на промени от външни условия. И въпреки че Бер не винаги дава ясно значение на понятието "елементарни свойства", основната идея за тяхната променливост под влияние на външната среда се осъществява в работата му доста последователно.

Например студът първо забавя и след това води до изчезване на движенията на ресничестите реснички, докато топлината насърчава възобновяването на двигателната активност. Ето защо, смята Бер, при характеризиране на това или онова свойство на живата тъкан е наложително да се посочат условията, наблюдавани при поставяне на експеримент. Не може да се говори само за контрактилитета на миофибрилите. Задължително е да се посочат, например, температурни условия, тъй като при температури над 45 ° C при бозайници контрактилитетът изчезва. По същество Бер подходи към изследването на проблема за запазването на органите, постави основите на идеи, които не са загубили своята актуалност и днес.

В дисертацията си Бер се е заел не само да събира нов материал, за да демонстрира "жизненоважната независимост" на тъканите, но и да изучава ефекта на различните среди върху запазването на свойствата на живата тъкан, или, с други думи, да открие отчитат устойчивостта на техните свойства към влиянието на различни среди. Той провежда своите експерименти върху бели плъхове, които поради редица видове свойства (малък размер, хлабавост на кожата, ниска способност за нагнояване) са удобен биологичен материал за трансплантация (по-точно презасаждане) на фрагменти от различни органи в подкожната тъкан . По-рядко същата манипулация се извършва интраперитонеално. Основният тип трансплантация е опашка на плъх, трансплантирана подкожно върху гърба (по средната линия) на друг плъх. Фактът на растеж при нови условия послужи като критерий за успех - Бер считаше регистрирания растеж за основен признак за запазване на жизнеспособността на трансплантирания орган.

Бер обърна много внимание на температурния фактор. По това време той е наясно, че при температура от 51 - 52 ° C птиците умират; Но дали костите, сухожилията, мускулните елементи умират в този случай? Оказа се, че температурните условия за смъртта на различните тъкани са различни. Особено благоприятни резултати са получени при охлаждане на бъдещите присадки: съхранението в продължение на 22 - 48 часа при температура 11 - 12 ° С не само във въздуха, но и във вода, не намалява способността на опашката на плъх да расте след трансплантация. Бер също трансплантира органи от трупа и ги взема дори 20-30 часа след смъртта на животното. И експериментаторът винаги наблюдава един и същ ефект на растеж, при условие че няма повишаване на температурата в трупа на животното до трансплантацията на орган.

Behr не дефинира граница за намаляване на температурата в съответствие с жизнеспособността на тъканите. Неговите експерименти обаче са изключително интересни, тъй като при цялата си примитивност те отвориха перспективите за така нареченото студено консервиране, последното вече е силно развито в наше време в голямо разнообразие от варианти по отношение на всеки трансплантиран орган , не само в експеримента, но, което е много по-важно, в клиниката.

Търсейки по-широк подход към развитието на поставените въпроси, Бер прави много експерименти за изследване на ефекта на различни газове върху поведението на присадката. Ученият показа, че кислородът и водородът, взети като среда за съхранение, не забавят растежа на трансплантирания орган, дори ако той е бил съхраняван повече от два дни. Сместа от кислород (до 80%) с азот също няма токсичен ефект върху присадката. Малко по-лошо е, че присадката е била запазена в атмосфера на въглероден диоксид; обаче понижаването на температурата на трансплантирания орган до 11 - 15 ° C направи възможно удължаването на срока му на годност до 47 часа.

Други газообразни вещества, изпарения на фенол и бензин, допринесоха за трансформацията на трансплантата по вида на мастната дегенерация, а етер, амоняк, въглероден окис предизвикаха пълното му унищожаване. Бер получи отрицателен ефект при използване на въглероден диоксид, сероводород, пари на сярна киселина. Според учения този резултат е резултат от киселинната реакция на тези вещества. Присадката е била лошо запазена в разтвори на неутрални соли: дори относително ниските им концентрации причиняват увреждане на тъканите му.

Голямото предимство на изследванията на Beer за жизнеспособността на присадките в сравнение с други работи в тази област е продължителността на наблюденията. Именно това обстоятелство позволи на учения да направи следния важен извод: използваната методология - имплантиране на тъкан или парче от орган, при което според него се запазва методът на "хранене на тъканите" в живия организъм - е удобен за оценка на жизнеспособността на трансплантация, подложена преди това на различни влияния. Интересното е, че Бер дори забеляза съдово врастване и възстановяване на невронните връзки между присадката и реципиента. Той документира дисертацията си с илюстрации, потвърждаващи тези факти.

Първите стъпки на Биър в научната област ярко свидетелстват за неговата необичайност като изследовател, за умението му да анализира и обобщава научни факти, да прави смели изводи, често изпреварвайки епохата, в която е живял и творил.

Разбира се, за нашите съвременници много от неговите експерименти изглеждат примитивни, може би дори твърде екзотични. Но в края на краищата, по времето на Beer, съдов шев все още не е бил разработен, което позволява на хирурзите да изпълнят основното изискване за трансплантация на органи или тъкани, което Бер постулира - да даде на трансплантацията „хранителни условия“, близки до естествените, и тя ще запазва жизнените си свойства.

За съжаление Бер не продължи изследванията си в областта на трансплантацията на органи и изясняване на тяхната жизнеспособност. Развитието на неговата научна мисъл върви в друга посока. Въпреки това, основните идеи на учения за жизнеспособността на тъканите, за влиянието на различни фактори върху тях, включително модифицирана газова среда, очевидно са били основата, върху която впоследствие се създават и развиват неговите фундаментални изследвания в областта на изучаването на ролята на барометричният фактор в живота на животните и растенията.анестезиология и др.

Ботанически наблюдения и експерименти

Работата на биолога Бера е пронизана от идеята за единството на жизнените процеси в животинските и растителните организми. Самото желание на учения да обоснове концепцията за "присаждане на животни", наред с общоизвестните присадки на растения за градинари и растениевъди, показва желанието за задълбочаване на паралелизма между двете природни царства. Точно като Чарлз Дарвин и много други големи биолози от онова време, Бер разбира, че нито еволюционната, нито която и да е друга обща биологична теория могат да придобият завършен вид, без да бъдат тествани и върху ботанически материал. Точно като Чарлз Дарвин, Бер обърна специално внимание на дългогодишните мистериозни явления, които сближават животните и растенията в способността им да се движат – характеристика, която на пръв поглед най-ясно ги контрастира един с друг.

Началото на изследванията по различни проблеми, свързани с определени видове движения в растенията, датира от 18 век. Тогава К. Линей за първи път оповести „мечта за растенията“, визирайки случаите на неравномерно подреждане на растителните органи през деня и нощта, т.е. никтинистичните движения. Линей говори за „съня на растенията“ в буквален, а не в метафоричен смисъл, отъждествявайки го със съня на животните. В същия период К. Боне провежда експерименти за изясняване на причините за гео- и фототропните движения, както и на ритмите на движение. Въпреки това, неговите данни донесоха малко ново, а наблюденията на К. Линей върху движението на листата дълго време остават основният източник на знания в тази област, а концепцията за растителния сън (в преносен смисъл) е останала в литературата за този ден.

Трябва да се спомене и работата на Г. Л. Дюамел (1758), който изучава ритмичните (ендогенни) движения, както и тези, причинени от външни стимули. Той вярвал, че ритмичните движения на листата се случват и в постоянна тъмнина, тоест при липса на редуване на периоди на светлина и тъмнина.

В началото на XIX век. Интересни изследвания върху механизма на движение на листата са проведени във Франция от I. Dutrochet. Неговите експерименти оказаха голямо влияние върху последващото развитие на проблема. Към същия период принадлежат и опитите на английския ботаник К. Найт, който през 1806 г. установява, че причината за ориентацията в пространството на корените и стъблата е силата на привличане. Под негово влияние стъблата са насочени нагоре, а корените - надолу, т.е. първите имат отрицателна, а вторите положителна геотропна реакция. Найт също така посочи наличието на положителни и отрицателни фототропни реакции в растенията. Въпреки това, обяснявайки причините им, той, подобно на Дютроше, се ограничава до чисто механичен подход. Това придава на техните произведения, както и на трудовете по фитодинамика на много автори от първата половина на 19 век, донякъде едностранен, механичен характер.

Сред ботаниците от първата половина на 19 век. остра дискусия предизвика въпроса за причините за движението на растенията, особено при мимозата, главно спорът, разгърнат между привържениците на хипотезата на Дтохамел. (по-рано беше изразено от J. Turpefort), който вярва, че растенията се движат според принципа на свиване на мускулите, ролята на които могат да играят хигроскопични съдови образувания, и привържениците на теорията на Dutrochet, които са склонни да видят причината за движението на растенията (включително ритмични и изкуствено предизвикани) при промяна в тургорните клетки, която се определя от съотношението на екзомозата и ендосмозата. В средата на XIX век. Противоречие избухна във връзка с работата на Brueckx, който установява разлика в характера на движенията на листата на мимозата, причинени от дразнене и започвайки с настъпването на вечерта, и с произведенията на J. Saks (1832 - 1897), който подходи към решаването на тези въпроси от адаптивно-функционална гледна точка.

Като цяло можем да кажем, че към средата на XIX век. са описани основните форми на движение на висшите растения, поне отвън. Наблюденията на периодичните движения на растителните органи, например промени в тяхното положение в зависимост от смяната на деня и нощта, или движения, причинени от действието на директно стимулиране, се извършват от дълго време, но остават така да се каже , в сенките, а не в центъра на вниманието на експериментаторите. Ботаниците отдавна са очаровани от проблемите на анатомията, морфологията и таксономията на растенията. Въпроси на фитодинамиката, т.е. описанието на механиката на движението на растенията, повечето ботаници до средата на 19 век. не придават първостепенно значение *.

*(Виж: Sachs J. Geschichte der Botanik vom 16. Jahrhimdert bis 1860. Munchcn, 1875, S. 578-608.)

Ситуацията се променя в началото на втората половина на 19 век. в резултат на усъвършенстване на методите на физиологията на растенията и във връзка с формулирането на нови въпроси, свързани с екологията и еволюционното значение на движенията на растенията. През 1865-1875г Ч. Дарвин и неговият син Ф. Дарвин се занимават с изследвания в областта на фитодинамиката. В същото време Бер работи по тази тема. Изследванията на Биър и Дарвин са проведени независимо едно от друго и основните публикации на Биър за движението на растенията се появяват дори малко по-рано от работите на Дарвин върху мимозата. Вярно е, че творбите на Чарлз Дарвин в тази област са по-широки по своя обхват от работите на Биър и обхващат различни видове движение: фото- и геотропни, никтинастични и др. растения в зависимост от тяхното систематично положение.

Интересно е, че във връзка с опитите да се разкрие ефекта на анестетиците (серен етер) върху националните движения в граха и пасифлората, Чарлз Дарвин се позовава на трудовете на Биър и ги цитира. Дозите анестетици, използвани от Чарлз Даруип, били недостатъчни и не давали забележим резултат. Това отбеляза и Чарлз Дарвин, сравнявайки резултатите от своите експерименти с наблюденията на Биър върху мимозата, която се оказа по-удобен обект *.

*(Виж: C. Дарвин. Увивни растения - Op. Москва: Издателство на Академията на науките на СССР, 1941, т. 8, с. 138.)

През втората половина на XIX век. има много други изследвания на проблема за движенията на растителния организъм. Те бяха прегледани своевременно от N.G.Kholodny *. В тази връзка е необходимо да се отбележи ценният принос за решаването на този проблем от руски биолози**.

*(Виж: Cold N. G. Чарлз Дарвин и доктрината за движенията на растителния организъм.- Darwin C. Soch., Vol.8, p. 5 - 34.)

**(Виж: Rachinsky SA За движенията на висшите растения. М., 1858, с. 63; Батали А.Ф. Механика на движение на насекомоядни растения. СПб., 1876; Rotert V.L. За движението във висшите растения. Казан, 1890; Арциховски В. М. Раздразнителност и сетивни органи в растенията. SPb .; М., 1912г.)

Бер ограничава областта на своите експерименти до никтинастични и сеизмонастични движения на растителни органи. Под никтинастични движения, или никтинасти, обикновено се разбира движението на листата или венчелистчетата, свързани със смяната на деня и нощта; при сеизмонастични или сеизмонастия, движения, които са реакции на растителните органи на удар или докосване. И двете от тези категории движения са гадни - движения в отговор на стимули, които нямат определена посока, за разлика от тропизмите - движения или еднопосочен растеж в посоката, дадена от външен стимул. Бер избра мимозата за тестов обект по причина. Листата на това растение са способни на два вида движения: никтинастични и сеизмични. Бер, използвайки примера на мимозата, се опита да реши редица важни общи биологични проблеми, например да изясни анатомията и морфологията на физиологичните механизми на движение на растенията, да изучи техните сеизмични и никтинистични реакции. Анатомията и морфологията на мимозата по това време са описани достатъчно подробно и Бер, според него, е успял да направи само някои уточнения по този въпрос. Основните резултати от неговите наблюдения върху мимозата са свързани с физиологичната страна на движенията на растенията.

Както знаете, в основата на листната дръжка от първи ред и в основата на многобройните листа от втори ред на мимозата има членести, т. нар. подложки. В зоната на тези подложки настъпват промени, водещи до сеизмонастични или нощни движения на листа. Вярно е, както отбеляза Бер, още по време на експериментите си в пресата се появиха данни, че листата на мимозата имат два вида "настия" - сеизмична и никтинаст, но авторът все още не е знаел за тези произведения, когато е извършвал експериментите си *. Смятало се, че и двата вида движение на листата са идентични по природа: ако никтинистичните, бавни движения са били взети за естествения сън на растенията, то сеизмоничните - за сън, причинен изкуствено или от външен стимул.

*(Вижте: Bert P. Recherches sur Ics mouvements de la Sensitive (Mimosa pudica Linn.) - Mem. Soc. sci. физ. et natur., 1866, с. 11 - 46.)

Бер проведе серия от експерименти, за да идентифицира характеристиките на тези видове движения. В хода на опитите се оказа, че през деня двойноперестите листа на мимозата са насочени към стъблото под по-голям или по-малък ъгъл нагоре. Отделните пера на листа лежат в една и съща посока и като цяло листът прилича на ветрило. През нощта главните дръжки се огъват надолу, така че листата "приемат увиснал вид", а отделните противоположни пера на листа се притискат едно към друго по двойки. Тези бавни движения се определят от огъване на възглавничките на дръжката от първи ред на главния лист и на дръжките от втори ред, тоест на "перата". Бер описва наблюденията си по следния начин: „През деня листата на мимозата са широко разположени, а дръжките на листата й са полувдигнати. След силно дразнене листата се сгъват и дръжките падат... Ако листата на мимозите са твърде рязко раздразнени, дръжките им стават летаргични и обратно, твърди и еластични стават, когато се спуснат. Това, което преди беше описано като нощно състояние при мимозата, всъщност е само края на дневния период, през който дръжките са Напротив, към 9-10 часа вечерта бързо се издигат и достигат максимално изправяне в периода от полунощ до два часа сутринта, след което отново започват да се спускат. успях да проследя промяната на тези състояния по време на многобройни наблюдения, едно от които продължи 17 нощи и 18 дни. , наистина, ярко осветявайки мимозата през нощта, забелязах, че листата запазват състоянието на максимално издигане; и обратно, с e Когато се съхраняват на тъмно, дневните колебания намаляват, листата спират в огънато положение и след няколко дни растението, държано на тъмно, може дори да умре.

*(Берт П. Recherches sur les mouvements de la Sensitive, p. 239 - 241.)

Листата на мимозата се отличават и с факта, че под въздействието на химическо или друг вид дразнене променят пространственото си разположение, предизвикват сеизмични движения. Листната дръжка се спуска надолу, а дръжките от втори ред произвеждат движение, при което листата на перата се сгъват по двойки. Следователно листът на мимозата има своеобразно устройство, отговорно за неговото движение. Бер се опита да разкрие физиологичните причини, поради които двигателната функция се осъществява в мимозата. Тази линия на изследване се оказа много плодотворна.

Първото нещо, на което Бер обърна внимание, е разликата в причините и механизмите на никтинистичните и сеизмоничните движения. Анализирайки динамиката на тези процеси в хода на специални експерименти с използването на инхибитори, Бер забеляза, че никтинистичните движения имат цикличен характер. През деня листата на мимозата описват определена траектория, която характеризира никтинистичното движение. Вечерта листата пада; след това, малко по-рано от полунощ, започва да се покачва; през деня дръжката му отново се спуска до определен ъгъл, който е по-голям от сутрешните часове, но по-малък от вечерния. Сеизмонастичните движения се характеризират с подобен режим: по време на тези движения листата претърпяват пространствени движения, подобни на тези, които се случват по време на никтинастия. Вярно е, че при сеизмични събития процесът протича сякаш в ускорена форма.

Искайки да се убеди в надеждността на наблюдаваните разлики в динамиката на движенията, Бер използва различни вещества. Той вярваше, че някои от тях ще дадат някакъв резултат и ще проявят избирателно действие по отношение на тези движения. Серният етер се оказа подходящ за тази цел над очакванията му. Растенията, намиращи се под капака в изпаренията на серен етер, загубиха способността си да се движат сеизмично; никтинистичните движения останаха в същото време. Растенията преминаха в състояние, при което листата, правейки движения в дневен ритъм, не реагираха на механична стимулация със сейсмонашески движения. Отбелязано е, че серният етер има обратимо действие по отношение на сеизмонастичните движения.Растенията, отстранени от средата на етерните пари, отново възстановяват способността си за сеизмонастични движения: под въздействието на механична стимулация листата им потъват надолу и едновременно се приближават срещуположните листни пера. , наподобяващ полуотворен вентилатор *.

*(Бърт. P. Recherches sur les mouvements de la Sensitive, p. 11 - 46.)

Нека отбележим, че няколко десетилетия по-късно тези данни бяха напълно потвърдени от индийския учен, класик на физиологията на растенията Дж. Бозе, в работата му върху „нервния механизъм“ в растенията. Сред различните отрови, които тества, сярният етер показва специални свойства: умерени дози пара на серен етер не само не потискат растежа на растенията, но дори го ускоряват. Bose получава ясни резултати, показващи, че при дози етер, които не убиват растенията, последните губят своята възбудимост. Но когато изпаренията на това лекарство се изпаряват, растението постепенно се връща към обичайната си чувствителност *.

*(Вижте: Bose J. Ch. Избрани произведения върху раздразнителността на растенията. Москва: Наука, 1964, т. 1, с. 212 - 218.)

Най-удобният модел за изследване на механизма на движение на листата беше сеизмичната реакция.

Behr потвърди наличието на следните връзки на сеизмонастичните движения в мимозата: дразнене, предаване на дразнене, фаза на реакция на реакцията. Органите, които са най-чувствителни към дразнене, са възглавничките на главната листна дръжка и листните дръжки. Способността за раздразнителност, според Ю. Сакс, зависи от температурата. Бер за пореден път свидетелства, че при ниски температури, както и при високи температури, които също имат отрицателен ефект върху растението, се губи способността за дразнене; предаването на възбуждане може да се случи във всички посоки, но скоростта му е по-голяма в базипеталната, отколкото в акропеталната посока. Това се отнася както за листата, така и за стъблото.

Преди Beer скоростта на предаване на възбуждане в мимозата е измерена от I. Dutrochet. Той установи, че дразненето се предава със скорост 8-15 mm/s в листата и 2-3 mm/s в стъблото. Според Бер скоростта на предаване на стимулацията се оказа по-ниска - 2 mm / s. Сега е установено, че данните за степента на предаване на стимулацията, получени от Бер, са подценени и обикновено възбуждането се предава със скорост 4-30 mm / s *.

*(Босе Дж. Ч. Избрани произведения ..., т. 1, с. 237 - 251.)

Въпреки това, Бер не се стреми основно да определи абсолютната скорост на предаване на стимулацията, която варира в зависимост от свойствата на отделно растение, фактори на околната среда и т. н. Основната му цел е да покаже, че растенията и животните имат сходни системи на възприятие и реализация от ефектите на стимулацията. Това е несъмненото общобиологично значение на тези трудове на учения.

Говорейки за дразнене, имахме предвид основно механични стимули. Въпреки това общите заключения, направени от Берм, могат да бъдат приписани на други видове стимули: при използването им често се получава един и същ краен резултат, въпреки че ученият използва много различни стимули: механични (контакт, убождане, рязане), физически (топлина, електричество) и химически (киселини и други съединения). След като описа реакциите или динамичните процеси, възникнали в отговор на стимулация, Бер продължи да изучава по-дълбоките модели на двигателния процес в растенията, като се стреми да се доближи до адекватното разбиране на неговата същност, която се проявява в сеизмично-никтинистичните движения.

Първото нещо, което привлече вниманието на Биър, беше състоянието на осмотичните сили в зоните на дръжките, които са отговорни за двигателната функция на листа. Почти 20 години преди неговото изследване е установено, че движението на листата на мимозата е придружено от промяна в съотношенията на тургор в подложките на дръжките по време на никтинастични и сейсмонастически реакции: при първата се повишава тургорното налягане, при второто намалява. . Известно е също, че независимо от отстраняването на горната половина на подложката, дневните ритми на движение и индуцираното движение на листата се запазват *. От това следваше, че движението се определя от промяна в тургора в долната половина на възглавниците.

*(Виж: Sachs J. Geschichte der Botanik vom 16. Jahrhundert bis 1860.)

За да изясни горните фактори, Behr извършва серия от експерименти, използвайки вода и глицерин като агенти, способни да променят тургорното състояние на клетките. В един от експериментите той отстранява горната половина на възглавницата на дръжката, която прави ъгъл от 100 ° със стъблото, и нанася капка глицерин върху повърхността на среза. В резултат на това след 10 минути ъгълът на огъване намалява до 50 °. Когато върху разреза се нанесе капка вода, тургорът в клетките се увеличава и ъгълът между листа и стъблото се увеличава от 85 ° на 120 °. След многократна обработка на дръжката с глицерин, ъгълът намалява до 60 °, а вечерта, след 8 часа от началото на експеримента, той заема първоначалното си положение. Увеличаването на тургорното налягане не пречи на реакцията на стимулация - листата остават сеизмично чувствителни *.

*(Виж: Bert P. Recherches sur les mouvements de la sensitive ..., p. 38 - 42.)

Експериментите на Биър и други изследователи на естеството на движението в растенията разкриват причината за това явление: в клетките, отговорни за движението, се променя тургорът, т.е. напрежението на клетките става различно. Това е най-важната разлика между движенията на растенията и животните, тъй като при последните двигателната функция се изпълнява от мускули, способни да се свиват.

Тургорните сили вършат определена работа. Бер се опита да ги определи експериментално, използвайки натоварването на листата, което причинява огъване на дръжката и е равно по големина на натоварването при сеизмични движения на листата. Оказа се, че листът, извършвайки движения, извършва значителна работа, което е невъзможно без определен източник на енергия. Изследователят беше изправен пред въпроса за директното използване на понятието „преобразуване на енергия“ за изследване на двигателния процес в растенията.

Очевидно Бер е имал доста ясна представа по този въпрос. Неговите трудове датират от периода, когато законът за запазване и преобразуване на енергията е окончателно установен в биологичната наука благодарение на изследванията на Р. Майер и особено на Х. Хелмхолц. За Бира беше очевидно, че при работата с листа, както и при мускулната работа, използването на химическа енергия води до отделяне на топлина. Но какво да кажем за количественото измерване поне на промяната на температурата по време на движение на листата? Естествено, обикновените термометри не бяха подходящи за измерване на малки температурни отклонения. Тогава Бер, със съдействието на физика П. Румкорф, разработва специален термоелектричен инструмент и с негова помощ измерва колебанията в температурата на листа с помощта на термодвойки, които се вкарват в тъканта на дръжките под формата на игли . Този най-чувствителен инструмент се използва във физиологията и в момента за целите на измерване на малки отклонения в температурните параметри на растението.

Един от първите резултати от измерванията на Биър е установяването на факта за нееднаква температура на различните тъкани на стъблото и листата на растението. Температурата в подложките на дръжките е по-ниска, отколкото в съседната област на стъблото или в отделните междувъзлия. Освен това собствената температура на растението се оказа нестабилна през деня, но тези малки колебания бяха трудни за измерване. Бер не може да измери температурата на перата на листата, но правилно предположи, че поради транспирация тя ще бъде по-ниска от температурата на стъблото.

Много оригиналните експерименти на Бирата бяха сред първите от този вид. Извършвайки ги, ученият не просто сравнява температурата в отделните органи на растението. Той се интересувал от естеството на връзката между движението на листата и възможното освобождаване на енергия под формата на повишена температура на тъканта, отговорна за двигателната функция. Беру успя да установи два възможни начина за преобразуване на енергия. По време на нощните движения на листата температурата на подложките на дръжките е по-ниска, отколкото в стъблото и намалява с движението на листа. Когато листата се спускат в ставите на дръжките, тургорът пада, обемът на клетките намалява и клетъчният сок се изстисква в междуклетъчните пространства. Изпаряването на водата също може да бъде възможна причина за понижаване на температурата на ставите на дръжките. Беру успя да покаже, че процесът използва енергия. Сред химичните реакции в този случай трябва да преобладават не реакциите на окисление, а реакциите на редукция, хидратация и дехидратация, които се характеризират с превръщане на химическата енергия в топлина.

Бер разглежда естеството на сеизмичните движения на листа във връзка с трансформации, които се определят от химични процеси, протичащи с отделянето на топлина, т.е. реакции с преобладаване на окисление. При изучаване на нощни движения методите за измерване на температурните промени, избрани от Берм, не могат да предоставят категорични данни за биохимичните трансформации, съпътстващи използването на енергия от растението. За да се изясни този въпрос, все още трябва да се направи от съвременните изследователи. Въпреки това, Бер е далеч по-напред от времето си в стремежа си да свърже сеизмонистичните движения с трансформацията на енергията.

В днешно време експериментите на Биър привличат заслужен интерес, особено по отношение на изследванията върху биологични системи за преобразуване на енергия. Сега е известно, че както животните, така и растенията, включително бактериите, използват циклите на преобразуване на аденозин дифосфорната и аденоинтерифосфорната киселини за осъществяване на енергоемки процеси. По-специално, експериментите на М. П. Любимова (1899 - 1975) * са в непосредствена близост до експериментите на Биър. Заедно с колегите си тя изследва промените в съдържанието на АТФ в листните възглавнички на мимозата, където се намират двигателните клетки, определящи двигателната функция на листа. Оказа се, че подложките имат повишена концентрация на АТФ (19 - 24 μg ATP на 1 g мокро тегло), а в тези от тях, които участват активно в движението на листата, се съдържа повече АТФ. Движението на листа, причинено от механично дразнене, води до рязко намаляване (до 30 - 50%) на концентрацията на АТФ в подложките. По-късно, когато дразненето на листата престане, съдържанието на АТФ в тях отново се възстановява, доближавайки се до първоначалното ниво. Тези и други данни, получени при експерименти с растителни обекти, показват известна аналогия на техните движения с двигателната функция на мускулите на животните, при които АТФ е и доставчик на енергия.

*(Виж: М. Я. Любимова, Н. С. Демяновская, И. Б. Федорович, И. Б. Итомленските, Участие на АТФ в двигателната функция на листа Mimosa pudica. 4, 29, стр. 774 - 779.)

Какви вещества променят осмотичните параметри на клетките? Какви химични съединения се използват като източник на енергия при упражняване на двигателната функция? Никтинистичните движения ли се определят само от промяната на дневния фотопериод и отделните светлинни лъчи (различни части от спектъра) имат ли различен ефект върху движението на листата? Тези въпроси бяха изправени пред Бер, когато продължи да изучава движението на растенията. Ученият се опита да даде най-изчерпателни отговори на тях, като постави серия от специални експерименти.

Експериментите са предшествани от разработването на хипотеза, че веществата, участващи в регулирането на осмотичното налягане в клетките, се създават на светлина. Същите вещества се използват и като източник на енергия за извършване на работа при движения. Бер счита нишестето за такова вещество, което при хидролиза дава глюкоза, а последната представлява осмотично активно съединение. Следователно, според Beer, промяната в съотношението на нишестето и глюкозата в клетката променя силата на осмозата и клетъчния тургор. Тази принципно правилна позиция не е загубила своето значение и днес: осмотичното налягане е подобно на налягането на газа, като е пропорционално на броя на частиците на разтворено вещество в определен обем разтворител. Това не зависи от естеството и теглото или размера на тези частици. Ако разглеждаме клетката като определен обем, в който активното вещество, което определя осмотичното налягане, се разтваря, става очевидно, че системата нишесте-глюкоза, възприета от Beer, напълно отговаря на тези изисквания.

Светлината в експериментите на Биър се разглежда както като източник на енергия за синтеза на въглехидрати, така и като възможен непосредствен стимул. В тази връзка трябва да се отбележи поредица от неговите експерименти с използването на светлинни филтри.

Каква част от спектъра е необходима за поддържане на нормални физиологични процеси в растенията на способността за движение: областта на видимото или инфрачервеното лъчение, която дава най-голямо количество топлина, или тази част от спектъра, към която ретината е най-чувствителна, или, накрая, късовълнови лъчи, които са химически най-активни? В търсене на отговор на този въпрос Бер надхвърли проблема за движението на растенията и засегна такива общи физиологични аспекти като влиянието на лъчите с различни дължини на вълната върху усвояването на въглерода от растенията, образуването и разрушаването на хлорофил и др.

За изследване на активността на отделни части от светлинния спектър могат да се използват два метода: разлагане на светлинния лъч на части от спектъра с помощта на стъклена призма или използване на екрани от цветно стъкло (или от цветни разтвори), които ще предава част от спектъра с известна дължина на вълната. Бер предпочита втория метод, въпреки че е наясно, че той няма да позволи да се получи монохроматичен лъч светлина. В това отношение е подходящ първият, спектроскопичен метод, но приложението му е свързано с редица технически трудности, които Бер не може да преодолее. За първи път само К. А. Тимирязев * успя да използва безупречно спектралния метод при изследване на физиологичните процеси в растенията. До голяма степен в резултат на това използване К. А. Тимирязев стигна до своите класически открития в областта на фотосинтезата. Интересно е, че Бер е един от първите, които оценяват ** високата стойност на опитите на Тимирязев, които показват най-висока интензивност на фотосинтезата в червените лъчи.

*(Сенченкова Е. М. К. А. Тимирязев и учението за фотосинтезата. М .: Издателство на Академията на науките на СССР, 1961 г., стр. 75 - 98.)

**(Виж: Берт П. La lumiore et los etres vivantes - В: Берт П. Леконс, дискурси и конференции. Париж, 1881, стр. 248.)

Но да се върнем към експериментите на Биър. В тях той използва червени, жълти, зелени, лилави и сини филтри. Те не пропускаха монохроматична светлина, въпреки че Бер е наясно с необходимостта да я използва за обобщаване на крайните резултати. Червените филтри се отличават с най-висока хомогенност на светлината, следвани от жълти, зелени и др. Червените лъчи са най-благоприятни за растежа, живота и движението на мимозата. Растенията, изложени на червена светлина за дълго време, запазват и двата типа движения, описани по-горе.

Бер също така открива формиращото влияние на светлината върху растенията: те растат в червена светлина, но стъблата им са прекомерно изпънати по дължина. Растенията мимоза, растящи на зелена светлина, не се различават от тези. които бяха в тъмното: те загубиха способността си да се движат и след известно време умряха.

Ето как Бер описва един от експериментите си за изясняване на реакцията на растенията към осветяване с лъчи от ограничена част от спектъра: „Поставих мимоза в апарат, подреден като фенер, оборудван с цветни стъкла. , растението, в три до четири дни, почти толкова бързо, колкото в пълна тъмнина, губи своята чувствителност и живот.

Повторих експеримента върху растения, принадлежащи към различни семейства и характеризиращи се с много различни ритми на живот: резултатът беше същият, смъртта в рамките на няколко седмици засегна всички растения, покрити със зелено стъкло. Забележете, че зелените ми очила пропускат всички цветове от спектъра, но разбира се с преобладаване на зеленото. Имайте предвид също, че говорим за истинска зелена светлина, а не за видимата светлина, която нашето зрение възприема, когато обектът е осветен както от сини, така и от жълти лъчи. Този зелен цвят не убива растенията.

След като изложих този любопитен факт, веднага намерих много просто (според мен) обяснение за него. Ако листата са зелени в отразени или пропуснати лъчи, това означава, че от всички части на спектъра те отразяват или предават като безполезни зелени лъчи. Ако, казах си, не им беше дадено нищо друго освен тези неизползвани лъчи, тогава не е изненадващо, че растенията загиват: за тях такова осветление е еквивалентно на тъмнина. Още повече се убедих в това, когато в следващ експеримент г-н Хайтс доказа, че зад зеленото стъкло листата не разлагат въглеродния диоксид. В действителност обаче ситуацията е още по-сложна. Съвсем наскоро г-н Тимирязев извърши нови, много точни изследвания, от които заключи, че максимумът на редуциращия ефект на светлината върху въглеродната киселина се намира в червената част на спектъра, съдържаща лъчите, поглъщани най-интензивно от хлорофила"* .

*(Берт П. Recherches sur les mouvements de la sensitive ..., p. 247 - 248.)

Тук Бер също така подчерта немонохроматичния характер на източника на светлина и отбеляза в тази връзка значението на високоточните експерименти на К. Л. Тимирязев (очевидно това се отнася до дисертацията му „За усвояването на светлината от растение“, 1875 г., както и последващи произведения).

В лекцията си „Настоящото състояние на нашата информация за функцията на хлорофила“, прочетена на Международния ботанически конгрес в Санкт Петербург през май 1884 г., Тимирязев отбелязва приоритета на метода, използван от Пол Бер в изследванията на реакцията на растенията към различни части от спектъра, по аналогичен метод на I. Reinke * ... В експериментите на Биър, според формулировката на Тимирязев, за първи път грешката, произтичаща от неравномерно разпръскване, беше елиминирана експериментално, въпреки че методът на Биър, който използва предимно не призма, а цветни филтри, „е неудобен в смисъл, че с него се правят експерименти не едновременно, а последователно и затова те изискват напрежението на светлината (на слънцето) да бъде постоянно през цялото преживяване"**. Тимирязев смята своя призматичен метод за по-нататъшно усъвършенстване на „гениалния метод на Пол Биър, предложен през 1878 г., който се състои в събиране на лъчи светлина, разпръснати преди това от призма“ ***.

*(Виж: К. Л. Тимирязев, Op. М .: Селхозгиз, 1937, т. 1, с. 372,380.)

**(Пак там, том 2, с. 251.)

***(Пак там, стр. 261.)

Мимозата се развива малко по-добре, отколкото при зелено осветление в условия на късовълновата област на спектъра: растенията запазват зеления си цвят, но почти не растат и са близо до смъртта. Обяснявайки причината за неравномерния растеж и жизнената активност на растенията в зависимост от частта от светлинния спектър, Бер предположи, че физиологичната активност на светлината зависи от способността на растението да поглъща светлина с дадена дължина на вълната. За живота си мимозата използва всички лъчи, които съставляват белия цвят, с изключение на зеления. Последните за нея са еквивалентни на тъмнина, тъй като хлорофилът не ги адсорбира.

Бер разглежда влиянието на светлината с различен спектрален състав върху живота на мимозата в обобщена форма, вярвайки, че откритите от него характеристики се отнасят и за други висши растения. В същото време той вярва, че растежът, например, на различни нива на гора като общност от растения до голяма степен се определя от качеството на светлината, която получават растенията в долните нива. По-късно еколозите фокусират вниманието си върху количествената страна на явлението: всъщност горните нива на общността частично закриват долните и, лишавайки ги от известно количество светлина, позволяват да растат само устойчиви на сянка растения. При особено гъсти горни нива долните могат да бъдат много бедни: например в букова гора тревната покривка е много оскъдна. Но качественият аспект на това явление, връзката му с промяната в спектралния състав на светлината при преминаване през горните слоеве на гората все още не е напълно изяснен.

Бер също така показа неравномерния състав на светлинния поток на лъчите по отношение на движенията на листа на мимозата. Експериментите потвърдиха предположението му, че съставът на светлинния лъч влияе върху пространствената ориентация на листата. По данни на Биър виолетовият цвят стимулира най-много способността на листа да се затваря или отваря, следван от синьо, жълто, червено, зелено. Последният по своя ефект е почти еквивалентен на черното, докато дневната светлина - бялата светлина е малко по-ниска от виолетовата. Никтинистичните движения също се променят, когато съставът на светлината се промени. При сините и виолетовите лъчи тези движения са по-интензивни, отколкото при червените или жълтите. По този начин е лесно да се види, че в посока на късовълновата област на спектъра активността на лъчите по отношение на двигателната реакция на растенията се увеличава.

Повишената чувствителност на растенията в синьо-виолетовата област на спектъра в момента е обяснима: растенията имат акцепторна система, която абсорбира светлина в диапазона от 400 - 555 микрона. Това се отнася не само за случая, описан от Бор, но и за други видове движения на растенията, причинени от светлина, например тяхното фототропно движение *.

*(Виж: P. Boysen-Jensen, Plant Growth Hormones. М.; Л.: Биомедгиз, 1938 г.)

Бер говори за значението на светлината в живота на растителните организми в лекция, прочетена на 19 март 1878 г. в Сорбоната*. Ученият се опита да разбере как растенията, чрез използването на слънчева енергия, усвояват въглеродния диоксид и го превръщат в пластмасови съединения, които след това в процеса на дишане отново се разрушават до оригиналните прости молекули с освобождаването на енергия. В тази връзка Бер постави задачата за по-ефективно използване на слънчевите лъчи в растениевъдството, вярвайки, че чрез използването на рационални методи на торене е възможно да се помогне на растенията по-интензивно да усвояват слънчевата енергия. Той постави под въпрос необходимостта растенията да променят периодите на нощта и деня. Според него, като увеличите дневния период на осветление, можете да получите реколта за по-кратък период. Бер вярвал, че растението се нуждае от определен брой светлинни часове, за да премине през вегетационния период. Като цяло той беше прав: растенията с дълъг ден, които включват повечето от култивираните видове днес, могат да преминат през пълен цикъл на развитие при непрекъснато осветление. Разбира се, за практическото приложение на тази способност на растенията е необходимо да се изпълнят много сложни условия, свързани както с оборудването, така и с консумацията на енергия, и с адаптирането на културите към преструктурирането на екологичните цикли.

*(Виж: Bert P. La lumiere et les etres vivantcs, p. 233 - 272.)

В същия доклад Бер засегна друг важен аспект на въздействието на светлината върху растенията - нейната роля като източник на енергия не само за усвояването на въглеродния диоксид, но също и за процесите на растеж и формиране, както и природата на растенията. движения. При животните излагането на светлина също може да предизвика редица жизненоважни реакции. Това потвърди заключението на Биър, че има редица общи черти по отношение на двигателните и други реакции във функционирането на организма на растенията и животните.

По едно време OP Dekaidol (1818) установява, че „спящо“ в тъмното растение мимоза може да бъде „събудено“, ако внезапно бъде изложено на светлина. Бер, връщайки се към тези експерименти, потвърди наличието на такива промени във физиологичното състояние на растението. В същото време той внесе важно уточнение в заключенията на Decandol, като посочи, че ефектът от „събуждането“ не се отразява веднага. Ако растението, „събудено“ от светлината, незабавно се отведе в тъмнина, процесът на „събуждане“ продължава, въпреки премахването на външния стимул *, който го е причинил.

*(Пак там, П. 262 - 272.)

Докладът на Биър, посочен по-горе, съдържа много материал за въздействието на светлината върху животните, включително подробности за промените в цвета на хамелеона, патологични аномалии в зрителните способности при хората и т.н. Този материал е предимно от общ характер, но свидетелства за един интересен факт: интересът към проблемите с цветовете доведе Бера и до разглеждането на една много специфична и малко проучена история на цветовите кодове в световната литература.

Бирът винаги се интересуваше от проблемите с възприемането на цветовете: още през 1871 г. той провежда експерименти с дафния и някои други безгръбначни, установявайки в тях обичайните в някои случаи „поредица от намаляващи цветови предпочитания: синьо, зелено, жълто, червено“. По-късно Бера е привлечен и от изследвания на далтонизма във връзка с идентифицирането на причините за аварии по железниците *. Пряката причина за изследването на Берм за човешкото възприятие на цветовете, и то в исторически аспект, е книгата на професора по офталмология в Бреслау (Вроцлав) Хуго Магнус „Историческото развитие на усещането за цвят“. Изучавайки доказателствата от литературната история, Магнус стига до парадоксалното заключение, че не много преди Омир хората дори не правят разлика между червено, зелено и жълто; всъщност визията им беше черно-бяла. Като доказателство Магнус се позовава на частната замяна в индийската свещена книга "Риг-Веда" на обозначението на червено с бяло, както и на факта, че Аристотел и други древногръцки философи разглеждат всички цветове като комбинации от черно и бяло * *.

*(Виж: Bert P. Le daltonisme et les incidents de chemins de fer. - Rev. наук., 1871, кн. 2, стр. 119-131.)

**(Вижте: Магнус II. Die geschichtliche Entwickelung dcs Farbensinnes. Росток, 1877 г.)

Анализирайки тази теза, Бер проследява историята на въпроса за цветовото обозначение. В същото време той се позовава на трудовете на Л. Гайгер (предшественикът на Магнус по изучаването на цветовото обозначение сред древните класици), както и на скиците на известния английски политик В. Гладстон върху „Илиада“ и "Одисея"*, където е доказано, че обозначенията на цветовете у Омир и други ранни автори са все още много неясни и объркани. След като оцени всички тези съображения и ги сравнява с резултатите от своите експерименти върху нисши животни (и дори растения), които по свой собствен начин безпогрешно различават цветовете, Бер стига до заключението, че е малко вероятно зрителните възприятия на хората да се променят значително през историите. . „Възможно е“, пише Бер, „че (в хода на човешката история – Ед.) Продължителните упражнения за внимание, водещи до по-съвършено упражнение на центровете на ретината и зрителния нерв, са принудили човек да разграничава езика и обозначава с различни думи усещания, между които първоначално не забелязват разлики "**.

*(Виж: W. Gladstone E. Омиров синхрон: проучване за времето и мястото на Омир. Лондон, 1876 г.)

**(Bert P. L "evolution historique du sens de Ja couleur. - Rev. sci., 1879, vol. 1, p. 185.)

Заслугата на работата на Биър в областта на ефекта на цвета върху растенията, в сравнение с произведенията на много следващи автори, е очевидна. Той се стреми да постави проблема за „възприемането“ на цвета от растението в широк общ биологичен контекст, като частен случай на проблема за взаимодействието на живо същество с цвета и светлината. По широта на подхода си към този проблем Бера може да се сравни може би само с Гьоте*.

*(За заслугите на Гьоте, големия поет и естествознание, в областта на учението за цвета вижте: И. Канаев, Очерци от историята на физиологията на цветното зрение от древността до 20 век. Л.: Наука, 1971, с. 45 - 58.)

Разширява се кръгът от въпроси, повдигнати от Бер в една или друга връзка с наблюденията върху растителния организъм. Ученият дори изрази отношението си към идеята за ефекта на атмосферното електричество върху растенията, открита през 1878 г. от Бертло, Грандо и Сели *. Бер не смята резултатите, получени от тези изследователи за достатъчно убедителни, и призова персонала на ботаническите градини да продължи да работи в тази посока. За многостранността на ботаническите интереси на Биър може да се съди по неговите трудове, публикувани в "Revues scientifiques". От тях отбелязваме: „Светът на растенията преди появата на човека“ – статия, посветена на представянето на трудовете на Г. Сапорта, един от първите дарвинисти ботаници и основоположници на съвременната палеоботаника (т. 1); „Насекомоядни растения“ – преглед на произведенията на Ф. Дарвин, В. Келерман и К. Раумер (т. 2); „За произхода на културните растения“ (т. 5); „Образуване на азотни вещества в растенията“ (т. 7). Бер изучава ефекта от разклащането и движението като цяло върху растежа и възпроизводството на по-ниски растения, главно бактерии. Така той показа вредния ефект на различните форми на „хипердинамия“ върху растителната клетка.

*(Вижте: Bert P. L "electricite atmospherique et la vegetation, p. 300-303. Изследванията върху ефектите на електричеството (включително атмосферното) остават актуални и до днес и са се превърнали в обширна независима област на изследвания. За повече вижте: Влиянието на някои космически и геофизични фактори върху биосферата на Земята), М.: Наука, 1973, с. 164 - 188, 195-199.)

По въпроса за приоритета при получаване на тези данни се разгоря спор между Бер и киевския учен А. Н. Хорват *, който е на стаж в Страсбург при немския професор Л. де Бари. Противниците на Бер напразно се опитват с нейната „помощ“ да предотвратят избора на Бер в академията. Що се отнася до същността на спора за приоритета, и двете страни бяха еднакво мотивирани: изследването на Бер и Хорват беше извършено почти едновременно. Имайте предвид също, че Бер е един от първите, установили наличието на истински съдове в дървесни растения, подобни на папрат.

*(Виж: Horvalh L. De l "influeuce du repos et du mouvements dans les phenomenes de la vie: Observations sur le role joue par M. Paul Bert. Paris, 1878.)

Ботаническата работа на Биър и свързаните с него исторически, научни и други изследвания бяха съществен аспект от неговата многостранна научна дейност. И спокойно можем да кажем, че например възгледите на Биър по общите биологични проблеми не биха поразили толкова много със своята универсалност и валидност (за времето си), ако ученият не ги беше илюстрирал с материали от науката за растенията.

http://selenhome.com/catalog/?f_type 2 = 3 продажба на апартаменти в Испания близо до морето.

Работа с вируси в медицинска лаборатория, преподаване в училища и университети, сътрудничество с музеи, организиране на изследователски пътувания и експедиции - това са широк кръг от дейности на биолог. Съвсем естествено е, че професията на биолог е тясно свързана с науката, тъй като човек само познава всичко живо, което го заобикаля, и в същото време и доста прагматично се стреми да го подчини на своята воля.

Работа по биология

Това, което прави биологът, е ясно за всички в общи линии, докато не всеки е готов да се задълбочи по-специално. Ето защо непосветените са малко наясно с факта, че учен-ботаник няма да разбере молекулярния инженер и ги комбинира с едно понятие - биолози. Но предвид факта, че има различни профилни специализации, биологът може да бъде нает в голямо разнообразие от области на дейност. Вероятно той е по-добре запознат със структурата на клетките, структурата на ДНК и химията, така че работи в изследователски център или обича зоологията, така че отиде на дълга експедиция до Далечния север. Дори големите биолози никога не са се опитвали да обхванат необятността и отдавна са се специализирали само в тясната си област.

Така че има много места, където може да работи биолог. Може би в обикновения свят, далеч от фините материи и науката, биологът KDL е най-търсен - служител на лабораторията, занимаващ се с изследване на анализи на пациенти от различни клиники. Въз основа на неговата присъда се поставя обективна диагноза на пациента и се предписва лечение. Учител по биология е друга свободна позиция, която може да получи завършил биологически факултет, освен това висококвалифицирани биолози са търсени като преподаватели в университети. Позицията на биолог е и в промишлени съоръжения, неговата задача там е да следи нивото на замърсяване и състоянието на околната среда на града, в който се намира предприятието.

В същото време малко хора знаят какво прави биологът по време на походи и експедиции. Неговата задача е не само да проучи състава на фауната и флората на региона, но и да установи, в тясно сътрудничество с еколози, кои явления, вредни за природата и човека, могат да възникнат в изследваната територия. Всичко, от химическия състав на дървесния сок до размера на популацията на птиците, може да им каже какви процеси протичат в даден регион. Това е особено важно при изучаване на защитени територии, където живеят застрашени видове животни и растат редки растения.

Дори Ломоносов, като биолог, забеляза, че най-малките промени в биосистемите могат да доведат до непоправими последици за цели региони, например разпространението на нов вид плевели не позволява да се получи предишната реколта от полетата. Чуждестранни и руски биолози от 20-ти век развиват тези идеи, всъщност основавайки нова наука - екологията.

Заплата на биолог

Английският ще бъде полезен за биолозите само когато те, като имат достатъчно знания, са готови да заминат в чужбина в търсене на по-добри работни места и заплати, тези, които работят в областта на молекулярната биология, са добре приети там. Тогава колко печели биолог в Москва и регионите? Приемлива ли е заплатата на биолог в Русия за малцина?

Тези, които работят в провинцията, печелят от 9 хиляди рубли на месец, в столицата малко повече - от 12 хиляди. Освен заплати служителите на научноизследователския институт имат право на всякакви помощи и стимули от държавата. Следователно изискванията за биолог, който е в персонала на изследователските центрове, са много по-високи, отколкото за работниците в резервати, музеи или промишлени предприятия.

Как се става биолог

Всеки знае къде да учи като биолог - в катедрата по биология на всеки университет, специализиран в изучаването на природни науки. Образователните институции с факултети по биология са отворени във всички региони на Русия, а специалността биология се счита за професия, достъпна за овладяване на широките маси от населението. Професионална преквалификация на биолози се извършва и от университети, както и повишаване на квалификацията на биолози. Във всеки случай, за да получите желаната диплома, ще трябва да се постараете: в края на краищата химията и молекулярната биология не са най-лесните науки.

Всеки човек мечтае да избере професия, която не само винаги ще бъде търсена и следователно високоплатена, но и ще бъде от полза за обществото. Една от тези професии несъмнено е професията на биолог. Именно тези специалисти изучават всичко, свързано с живите организми на нашата планета. Нашето здраве, развитие и бъдеще до голяма степен зависят от техния професионализъм. Затова не е изненадващо, че професията биология е втората по популярност в света.

Всеки човек мечтае да избере професия, която не само винаги ще бъде търсена и следователно високоплатена, но и ще бъде от полза за обществото. Една от тези професии несъмнено е професия биология... Именно тези специалисти изучават всичко, свързано с живите организми на нашата планета. Нашето здраве, развитие и бъдеще до голяма степен зависят от техния професионализъм. Затова не е изненадващо, че професията биология е втората по популярност в света.

Вярно е, за съжаление, не всеки може да получи тази необходима и обещаваща професия, тъй като тя поставя редица изисквания, които могат да бъдат изпълнени само от хора с определени наклонности и характер. Но каква е особеността на тази професия, ще научите от нашата статия.

Кой е биолог?

От гръцки биологияпреведено като "наука за живота" (bios - живот, logos - наука). Съответно името на професията биолог показва, че това е специалист, който изучава аспекти от живота на всички живи организми на планетата Земя. Тоест, неговото голямо внимание е привлечено към произхода, еволюцията, растежа и развитието на живите организми, независимо дали става дума за микроб, растение или животно.

Биологията е официално обособена в самостоятелен клон на науката едва през 19 век. Формирането му обаче датира от още по-древни времена. Известно е, че още великият Аристотел през 4 век пр.н.е. направи първите опити за рационализиране на информацията за природата, като открои четири етапа в нея: хора, животни, растения, неорганичния свят.

Днес професията биолог обединява специалисти от много различни специализации, всеки от които изучава само определен клас представители на живите организми. Например, анатоми и физиолози изучават структурата и характеристиките на човешкия живот, зоолозите се специализират в анатомията и физиологията на животните, а ботаник се занимава с флората. И това не е пълен списък на специализацията на биолога. Има и такива съвременни тенденции като генетика, микробиология, биотехнология, ембриология, развъждане, биофизика, биохимия, вирусология и др.

Но във всеки случай, каквато и специалност да избера биолог, задълженията му са почти идентични. Задълженията на всеки биолог включват: изучаване, систематизиране, изучаване на общите свойства и закономерности на развитие на определена група живи организми, провеждане на изследвания в лабораторни условия, анализиране на получените резултати и издаване на практически препоръки за подобряване на условията в рамките на неговата специализация , и т.н.

Какви лични качества трябва да притежава биологът?

Не е трудно да се отгатне, че биологът преди всичко трябва да обича природата и да се интересува от появата и развитието на живота на Земята. В допълнение, истинският биолог се отличава с:

• аналитично и логично мислене;
• любопитство и търпение;
• подреденост и грижа;
• наблюдателност и богато въображение;
• добре развита образна визуална памет;
• постоянство и способност за концентрация;
• отговорност и честност.

Трябва да се отбележи, че тъй като работа на биологвключва участие в лабораторни изследвания, в които често се използват различни химически препарати, специалистът не трябва да има склонност към алергии.

Ползите от това да си биолог

Както бе споменато по-горе, биологията е активно развиващ се клон на науката, който отваря огромни перспективи за кариерно израстване и самореализация за специалистите. Друго несъмнено предимство на професията биология е нейната актуалност. Според експерти на пазара на труда тази професия през следващите години може да се превърне в една от най-търсените и високоплатени.

Важно предимство на тази професия е и голямото разнообразие от институции и организации, в които можете да покажете своя талант и професионални умения. Днес биолози с удоволствие се наемат в лаборатории в изследователски институти, екологични организации, природни резервати, ботанически и екологични градини, изследователски институти, екологични организации, селско стопанство и образование (училища, колежи, университети).

Недостатъци на професията биология

Въпреки факта, че биологията е един от най-търсените клонове на науката в света, в Русия тази област на дейност все още е на етап формиране, така че заплатата на биолозите е ниска. Особено ако работят в държавни агенции (например в лаборатории в изследователски институти или училища).

Работата на "практикуващ" биолог (специалист, който изучава живите организми в естествената им среда) включва чести командировки. Тези специалисти могат да бъдат намерени навсякъде: и в пустинята, и в тундрата, и високо в планините, и на полето и в експериментална селскостопанска станция. Естествено, не винаги е възможно да се провеждат изследвания в удобни условия, следователно бъдещите биолози трябва да бъдат подготвени за живот в спартански условия.

За успешното наемане на млади специалисти най-често само теоретично обучение не е достатъчно. Ето защо студенти по биологияе необходимо предварително да се погрижите за практическия трудов опит (тоест, докато все още сте в учебния процес, потърсете работа в специалност, която е възможно най-близка до бъдещата професия).

Къде можете да получите професията биология?

Днес е много лесно да придобиете професията биолог в Русия, тъй като почти всеки медицински университет има специализирани факултети (биологични, биоинженерни, агрономически и др.). Следователно изборът на този или онзи университет зависи единствено от личните интереси и възможности. Естествено, сред университетите има и безспорни лидери, завършили биологиякоито получават високоплатена работа много по-често от завършилите други образователни институции. Ето защо, ако се интересувате от успешна работа, препоръчваме ви на първо място да се опитате да станете студент в такива университети като:

• Московски държавен университет М.В. Ломоносов – Биологически факултет;
• Руски държавен аграрен университет - Московска селскостопанска академия К.А. Тимирязева - факултети: агрономически, почвознание, зооинженерство, агрохимия и екология, градинарство и зеленчукопроизводство;
• Санкт Петербургски държавен университет – Факултет по биология и почвознание;
• Московски държавен университет по приложни биотехнологии - факултети: автоматизация на биотехнически системи и хранителна биотехнология;
• Московска държавна академия по ветеринарна медицина и биотехнология. К.И. Скрябин - факултети: зоотехнология и агробизнес, ветеринарно-биологични.

|Марина Емеляненко | 6501

Една от най-великите книги е книгата за природата, но в нея човечеството е прочело само първите няколко страници.

Всички живеем на планетата Земя, за която знаем много, но тя все още пази огромно количество тайни. Мнозина се опитват да ги решат, но най-голям интерес към гатанките на природата и човека, тяхната структура и функциониране, интересува хората от такава професия като биолози.

Кой е биолог, каква е работата му?

Какво учи и работи специалист като биолог? Тази професия е многостранна, има редица подвидове и разновидности. Биологът е човек, който изучава и изследва особеностите и законите на възникване и развитие на всички живи организми, тяхното взаимодействие помежду си, с околната среда. Има различни специализации, на които се подразделя професията:

Ботаник - специалист, който изучава растенията, техните свойства, характеристики и разлики;

Зоолог – изследва особеностите на живота, устройството и функционирането на животните, техните видове и класове;

Анатом и физиолог - изучава структурата и физиологията на човек;

Генетик - изучава особеностите на развитието на различни видове, наследственост, променливост, генни функции

Микробиолог - изучават вътрешната структура на клетката, характеристиките на вирусите и бактериите, начините за справяне с тях;

Биофизик и биохимик - изследват физичните и химичните процеси, протичащи в организмите, без които тяхната жизнена дейност е невъзможна.

Това не са всички съществуващи специализации, но са най-разпространените и известни. За да успеете във всеки от тях, е необходимо да имате запас от знания във всички, тъй като всички те са взаимосвързани помежду си.

Работете като биолог. Предимства и недостатъци.

Работата като биолог, както и всяка друга професия, има редица предимства и недостатъци. Основните предимства включват следното:

Увлекателна и интересна работа, която ще бъде актуална много дълго време, тъй като дори човешкото тяло не е напълно проучено, да не говорим за останалата част от природата;

Добра перспектива в чужбина, където тази професия е с по-голяма стойност и популярност, отколкото у нас.

Минуси на професията:

Ниски заплати;

Дългосрочно обучение и непрекъснато самообразование;

Ниско търсене на професията.

Лични и професионални качества, необходими за работа като биолог.

Както при всяка професия, за да станете висококвалифициран биолог, трябва да притежавате определени професионални и лични качества, като:

Любов към природата и всичко живо. Основната характеристика, без която професията биология няма да бъде приятна и просто ще стане невъзможна;

Наличието на логическо и аналитично мислене. Когато провеждате различни експерименти и експерименти, за да стигнете до правилното заключение, ще ви е необходим специален начин на мислене;

Добра памет. Тъй като биологът работи с огромен брой имена и термини (не само на руски, но и на латински), тази характеристика също е много важна;

Целенасоченост и постоянство. Често, когато работите с най-малките детайли, трябва да сте в една позиция дълго време, без да можете дори да се движите;

Имате креативно и креативно мислене. Както във всяка професия, към задачите и работата като цяло е необходимо да се подхожда с ентусиазъм и добро настроение.

Биолог кариера и заплата.

След като получи специализирано образование, биологът може да намери работа в изследователски центрове и институти. Можете да започнете да се движите нагоре по кариерната стълбица, докато все още сте студент. За да направите това, трябва да се докажете от положителната страна и да участвате в изследвания в ролята на лаборант.

Освен това в тази професия всичко зависи от самия човек, неговото желание, отдаденост, тъй като специалността биолог няма конкретна кариера. Заплатите също варират в зависимост от мястото на работа, изпълняваните функции и нивото на образование.

Важно е да се отбележи, че е сравнително трудно да се намери работа като биолог, но това не се дължи на факта, че изискванията са високи, а на факта, че свободните работни места се появяват рядко.

Къде можете да получите специалност биология.

По предмета биология образованието може да се получи в следните университети:

Работата на биолог е предимно умствен, а не физически труд. Това е провеждането на различни експерименти и експерименти, способността да се планира и да се правят логически заключения. Много често биолозите работят не само в офиса, но провеждат изследванията си директно на терен, което изисква известно количество физическа подготовка и жизнени умения.

Така специалността биолог ще представлява интерес за творчески, активни натури, които се стремят да изучават света около себе си и които искат да правят нови открития.

44.7

За приятели!

справка

Биологията е наука за живота във всичките му проявления. Той се откроява от естествените науки през 19-ти век, когато учените започват да забелязват, че живите организми имат някои характеристики, общи за всички. Въпреки това, произходът на биологията може да бъде открит в Древна Гърция, Рим, Индия и Китай. Аристотел през IV век пр. н. е. за първи път се опитва да рационализира знанията за природата, като подчертава 4 етапа в нея: неорганичния свят, растенията, животните, хората.

Днес практическите разработки на биолозите се използват в много области: медицина, селско стопанство, индустрия и др.

Търсенето на професията

Малко търсени

Професия Биологсе счита за не особено популярен, тъй като на пазара на труда се наблюдава спад на интереса към тази професия. биолозизагубиха значението си за работодателите или поради факта, че сферата на дейност става остаряла, или има твърде много специалисти.

Всички статистики

Описание на дейностите

Биологът се занимава с изследване на флората и фауната на Земята. Той изучава всички аспекти от живота на живите организми на Земята, тяхната структура, растеж, развитие, произход, еволюция и разпространение по планетата. Той класифицира и описва живите същества, изучава взаимодействието на видовете един с друг. Дейността на този учен зависи от неговата специализация. Ботаниците изучават флората, зоолозите - животните, анатомите и физиолозите - човешкото тяло, микробиолозите - едноклетъчните организми и това не са всички направления. Освен това трябва да има познания по химия, физика, екология, медицина, както и основни познания по латински език.

Най-често работният ден на биолог протича на закрито: в лаборатория, клиника, в производството. Той събира необходимите материали, вещества и материални проби. Прилагайки всякакви устройства и оборудване, той провежда експерименти и изследвания, резултатите от които ще бъдат приложени в определена индустрия. В допълнение към лабораторната работа е възможна работа в естествени условия и командировки до места, където растат определени растителни видове и местообитания на животни. Понякога това могат да бъдат труднодостъпни райони с необичайни природни условия.

заплата

средно за Русия:средно в Москва:средно в Санкт Петербург:

Уникалността на професията

Рядка професия

Представители на професията Биологнаистина рядко в наши дни. Не всеки се осмелява да стане Биолог... Има голямо търсене на специалисти в тази област сред работодателите, следователно и професията Биологима право да се нарече рядка професия.

Как потребителите оцениха този критерий:

Всички статистики

Какво образование е необходимо

Двама или повече (двама висши, допълнително професионално образование, следдипломно обучение, докторантура)

За да работи Биологне е достатъчно да завършиш университет и да получиш диплома за висше професионално образование. Бъдещето Биологтрябва допълнително да получите диплома за следдипломно професионално образование, т.е. завърши висше образование, докторантура или стаж.

Как потребителите оцениха този критерий:

Всички статистики

Трудови отговорности

Биологът разработва и провежда поверени му лабораторни опити, опити и изследвания. За да се проведе експериментът, той трябва да разработи неговия план, да подготви необходимите материали и оборудване. Наблюдавайки хода на изследването, биологът регистрира показанията на инструментите, прави необходимите промени. След това той анализира получените данни, пише научен доклад и го предава на предприятието или компаниите, поръчали това изследване. В доклада той трябва да даде практически препоръки за подобряване на производствените условия.

Като всеки учен, биологът трябва постоянно да подобрява квалификацията си и да въвежда нови технологии в работата си, да използва модерно оборудване.

Задълженията на биолог могат да включват преподаване, ако той е служител на образователна институция.

Вид труд

Предимно умствена работа

Професия Биолог- Това е професия с предимно умствен труд, която е свързана повече с приемането и обработката на информация. На работа Биологважни са резултатите от интелектуалните му размишления. Но в същото време физическият труд не е изключен.

Как потребителите оцениха този критерий:

Всички статистики

Характеристики на кариерния растеж

Специалистите по биология могат да намерят работа в изследователски институти, природозащитни организации, земеделие и хранително-вкусова промишленост. Могат да преподават биологични дисциплини в образователни институции.

Кариерното развитие на биолога зависи от неговото работно място, качеството на неговите задължения и самообразование.

Кариерни възможности

Минимални възможности за кариера

Въз основа на резултатите от анкетата, биолозиимат минимални възможности за кариера. Изобщо не зависи от самия човек, просто професия Биологняма професионален път.

Как потребителите оцениха този критерий: