Досвідчений біолог. Хто такий біолог і що він займається? Як зазвичай будується кар'єра

Трансплантація органів та тканин у тварин

У рідкісний час дозвілля, який у нього залишався після виконання обов'язків препаратора, Поль Бер проводив досліди з пересадки різних тканин. Окремі повідомлення про них з'явилися у "Бюлетені наукового товариства м. Нона"; повністю результати цих досліджень Бер виклав у монографії "Про тваринний трансплантат" (1863), яку присвятив своєму вчителю П'єру Гратіоле.

На час виходу у світ монографії Бера дані щодо трансплантації окремих органів прокуратури та тканин в тварин і людини можна було зустріти у посібниках з хірургії та фізіології. Бер став першим дослідником, який взяв на себе працю вивчити та узагальнити літературні матеріали з трансплантації органів і тканин. Цьому питанню в монографії він присвятив спеціальний розділ.

Літературний огляд, що міститься в цьому розділі, вражає своєю ґрунтовністю. "Можна сказати з усією відповідальністю, - писав Бер, - що до останнього часу питання про трансплантацію у тварин не піддавалося спеціальному вивченню. Деякі експериментатори розглядали досліди з пересадки як метод для перевірки хитромудро задуманих побудов, інші вдавалися до трансплантації для з'ясування деяких інтимніших, сторін фізіологічних функцій, а більшість цим займалося із суто хірургічного інтересу”*. Це був найповніший для того часу екскурс в історію питання про трансплантацію тканин і органів, що представляє безсумнівний інтерес і досі. Він переконливо показує, наскільки суттєвий внесок Поля Бера у розробку цього важливого розділу експериментальної біології.

*(Bert P. De la greffe animale. Paris, 1963, p. 7.)

Думка про заміщення хворих чи пошкоджених органів та тканин людини здоровими здавна хвилювала людину. Вже грецької міфології зустрічаються згадки про пересадку органів від тварин людині. У картині художника-монаха фра Анджеліко (фра Джованні та Фьезоле, 1387 - 1455) відображено мотив ранньої християнської легенди про святих братів Козьму і Даміану, що розповідає про успішну пересадку ноги людині. У давній Індії жерці спіткали секрет відновлення втраченого носа за допомогою шкіри чола, причому таємниця мистецтва ринопластики ретельно охоронялася і була важливим засобом впливу на простих людей. У Європі відомі хірурги минулого, Цельс та Галієн, знали та застосовували репарацію носа.

Історія хірургії XV ст. оповідає про успішні результати хірургічних пересадок різних частин тіла (зокрема, пластика віддаленого при покаранні носа). Саме тоді, поза зв'язком з індійськими жерцями, народився освоєний з великим мистецтвом спосіб ринопластики - так званий італійський метод, коли для виготовлення носа використовувався клапоть шкіри з руки.

Мабуть, найбільш відомий у цьому відношенні хірург з Болоньї Гаспар Тальякоцці (XVI ст.), Який описав у своїй монографії численні вдалі операції з пластиці носа клаптями шкіри від плеча. Тальякоцці навіть вважав за можливе відновити форму носа за допомогою м'язів обличчя іншої людини. Правда, згодом він відмовився від цієї думки: "Винятковий характер індивіда, - говорив він, - виключає будь-які спроби здійснення такої операції на іншій людині. Оскільки сила та міць індивідуальності така, що якщо хтось розраховує на свої можливості у плані вдосконалення "союзу " (Тобто приживлення.- Л. С.) і більше того - отримання мінімального успіху, ми вважаємо його людиною забобонним і погано навченим фізичним наукам" *. Цими образними словами ще XVI в. Тальякоцці вказував на небезпеки, які чекають на лікаря, який наважився переступити бар'єр тканинної несумісності. Проте реконструкцію носа людини за допомогою шкірного клаптя верхньої кінцівки (тобто, висловлюючись сучасною мовою, варіант аутотрансплантації) Тальякоцці здійснював дуже успішно. Цей метод вже близько чотирьох століть служить потребам практичної хірургії. У Болоньї Гаспару Тальякоцці поставлено пам'ятник. Скульптор зобразив хірурга, який тримав у руці ніс.

*(Bert P. De la greffe animal, p. 7.)

На жаль, в ту епоху ринопластика не набула поширення в хірургії такої країни, як Франція. Французькі лікарі на чолі зі знаменитим Амбруаз Паре всіляко виключали італійську операцію з арсеналу лікарських засобів. Вона довгий час служила навіть предметом глузувань. Більше того, іронічно до питання про пересадки стали належати письменники. Так, Едмон Абу створив роман "Ніс нотаріуса", а великий Вольтер використав у своєму "Філософському словнику" грубу легенду про те, як зі смертю донора відпав і трансплантат носа у реципієнта. Цю ж легенду повторив ван Гельмонтом в історії з громадянином Брюсселя, якому зробили пластику носа шкірою вантажника. Через 30 місяців після пересадки трансплантат відторгся, що також співпало зі смертю донора шкіри (так званий "симпатичний ніс").

У 1804 р. міланський хірург Бароніо повідомив про успішні досліди з аутотрансплантації шкіри у овець. Незабаром він уже говорив про вдалі операції з пересадки шкіри від одних тварин іншим - внутрішньовидової, а в ряді випадків і міжвидової пересадки. Через десять років англійський хірург Карпю, ознайомившись із досягненнями індійських медиків, виконав дві перші успішні ринопластики за допомогою клаптя шкіри, взятого з сусідніх ділянок, тепер уже цей метод, відомий у літературі як "індійський", почав швидко поширюватися у Німеччині та у Франції. Його використовували в пластичній хірургії не тільки для реконструкції носа, але й для пластики вух, губ, повік і навіть фістул, що не гояться. Вперше з'явилися хірурги, які не обмежують свою роль ампутацією, а створюють новим органом, часто з косметичними цілями. Так, у 1823 р. Вюнгер відновив частину носа у жінки методом "вільного шкірного трансплантату". Операція пройшла успішно. Хоффакер, гейдельберзький "хірург дуелей" (прозваний так за те, що до нього часто зверталися по медичну допомогу після дуелей), описав 16 випадків успішної реконструкції носа, підборіддя та інших частин особи, відсічених довгими рапірами.

На час публікації роботи Поля Бера накопичилися окремі відомості про пересадки у тварин і людини, які часто мали дещо екзотичний характер. Були відомі окремі роботи з пересадки волосся, півнячих гребінців, зубів, випадки приживлення дома шкіри, носа, вух, пальців, скул, підборіддя, іноді частково ізольованих від організму багато годин. Описано спроби внутрішньочеревної пересадки насінників, селезінки, матки, шлунка. Окремі експерти меїтатори навіть намагалися пересаджувати окістя, кістки, м'язи та ін. у підшкірну клітковину.

Неважко помітити, що "трансплантація у тварин" (і в людини) в епоху Бера являла собою операцію з видалення в однієї тваринного фрагмента живої тканини і перенесення його або на інше місце тій же, або іншій тварині в різних варіантах. У ряді випадків ці шматочки тканин виявлялися досить тривалий час життєздатними і певною мірою продовжували свою життєдіяльність. Чимало з цих експериментів, найчастіше дивних чи дивних з погляду сучасного трансплантолога, зіграли позитивну роль дослідженні тих чи інших фізіологічних феноменів.

Бер ставився з великою повагою до своїх попередників, як Гюнтер, Путо, Діффенбах, Віс-ман. Він визнавав майстерність і сміливість їх дослідів, однак зазначав, що "вони тільки відкрили шлях, не слідуючи по ньому, і зупинилися на перших отриманих ними результатах. Ніхто з них не поставив питання трансплантації всебічного розгляду, не охопив його в єдності, не осмислив його обсяг, проникнувши в проблеми, які він відкриває, намітивши план майбутніх експериментів.Одне слово, ніхто ще не зайнявся осмисленням накопиченого досвіду, цього мисливського угіддя Пана, за образним висловом Бекона.Питання пересадки поки подібне до дівиці.Немає ще нині можливості об'єднати в одній спільній формулою все досягнення, розосереджені окремих творах"*.

*(Bert P. De la greffe animal, p. 8.)

Цікаво, що для позначення трансплантації органів і тканин у тварин Бер, на відміну від його сучасників, які використовували такі терміни, як аутоплазія, трансплантація або "щеплення", "зварювання", "спайка", широко застосовував термін "greffe" (англ. " graft"). Він ужив це ботанічне поняття, первісне значення якого - "щеплення", "підщепа", у поєднанні з терміном "ammal", тобто належить тварині, "тварини". З погляду Бера, така термінологія дозволяла ширше охарактеризувати феномен, що вивчається. Треба сказати, що в цілій низці сучасних європейських мов ботанічний термін "greffe" добре прижився і служить синонімом трансплантату стосовно тварин і людини. Введений Бером термін став більш ємним; тепер він означає як процес пересадки, а й сам пересаджується орган - трансплантат.

Титульний лист роботи Поля Бера "Пересадка органів" - дисертації на здобуття ступеня доктора медицини

Бер першим із дослідників спробував проаналізувати види пересадок, об'єднавши їх у дві групи. До першої він відніс дві форми:

а) форма пересадки, при якій якусь частину тіла беруть у однієї тварини і пересаджують іншій, де вона і продовжує жити. Ця форма і до теперішнього часу використовується трансплантологами, які поділяють її на алотрансплантацію (пересадку від однієї тварини іншій в межах одного виду) та ксено-трансплантацію (пересадку органу або тканини тварини одного виду тварині іншого виду);

б) форма, при якій дві тварини з'єднані один з одним і об'єднані за допомогою органічних зв'язків, безпосередньо зростаючись і утворюючи між собою щось на кшталт "життєвої солідарності", за словами Бера. Цю форму трансплантації він вважав аналогічною до пересадок, що застосовуються в ботаніці. Нині досягнення судинної хірургії дозволили вдосконалити цю форму; Щоправда, перехресне кровообіг зараз прийнято відносити до варіантів пересадки.

До другої групи Бер включив такі види пересадок, при яких у піддослідного об'єкта спочатку повністю видаляється будь-яка частина тіла, а потім відразу або через якийсь час проводиться відновлення зв'язків з організмом. Як приклад цієї форми він наводить приживлення ампутованих носа, пальців та ін. (Реплантація за сучасною термінологією), пластичні операції (типу лобової ринопластики, про яку йшлося вище) і, нарешті, використання для цілей пластики віддалених ділянок тіла (реконструкція носа за допомогою шкіри стегна).

Таким чином, по суті, Бер вже розрізняє ауто- і алотрансплантацію, причому у своїй класифікації передбачає і можливість реплантації. У своїй дисертації він навіть наводить клінічний випадок успішної реплантації різця у десятирічної дівчинки через три години, що поїло викликало тяжку травму особи нещасного випадку: був вибитий верхній лівий великий різець, а решта інших вивихнуті і звернені назад. Вибитий зуб знайшли і, надавши першу допомогу постраждалій, доправили її до лікарні, розташованої за кілька кілометрів від місця події. У лікарні хірург обережно повернув у нормальне становище три відхилені різці та реплантував четвертий, зафіксувавши зуби спеціальною пов'язкою. Через два з половиною роки поїло нещасного випадку зуби були міцно імплантовані у щелепі у своїй нормальній позиції. Слід зазначити, що Бер був вкрай обережний в оцінці успіхів у сфері пересадки, вважаючи, що у питанні реплантації дещо замовчуються невдачі і надто піднімаються на щит успішні результати.

Бер поставив багато експериментів з пересадки органів від однієї тварини іншій на кшталт алотранс-плантацин. Він пробував пересаджувати під шкіру щурам пір'я, півнячі гребені, шпори та ін. Як бачимо, вчений віддав данину та ксенотрансілантацип. Бургундські дотепники чимало вигадувалися з приводу легенди про щур із хоботом. Джерелом цієї легенди з'явився Поль Бер, який пересадив хвіст одного щура на ніс іншого.

Оскільки Беру не вдалося повторити досвід Бароніо з успішної пересадки шкіри, він скептично ставився до всіх повідомлень про успішну алотрансплантацію шкіри як у тварин, так і у людини, переносячи цей скепсис на успіхи алотрансплантації взагалі. І все ж, замислюючись про можливі результати ауто-, алло- та ксено-трапсплантацій, Бер у принципі не виключав можливості успішного вирішення цієї проблеми.

Треба сказати, що скептичне ставлення до успішного результату алло-і ксенотрансплантації панувало майже до 20-х років ХІХ ст., причому для такої думки були цілком вагомі підстави. Незважаючи на всі хитрощі експериментальних та клінічних хірургів, приживити аллогенпий трансплантат зазвичай не вдавалося. З розвитком судинної хірургії, зокрема після появи на початку XX. в. робіт Алексіса Карреля, у яких розробили метод прямого шва кровоносних судин, при пересадках органів почали застосовувати з'єднання кровоносних судин трансплантата з судинами реципієнта. Почалася епоха численних спостережень поведінкою аллогенного трансплантата; різко зріс, якщо так можна сказати, і асортимент пересаджуваних органів.

Вже в 1912 р. Гютрі, який працював з Каррелем, писав: "І, хоча було описано багато експериментів, нікому не вдалося зберегти тварині з ниркою або нирками, пересадженими від іншої тварини, життя протягом скільки-небудь тривалого проміжку часу після того, як були видалені його власні нирки... Перспектива в жодному разі не є безнадійною, і принципи імунітету, які принесли такі блискучі результати в багатьох інших областях, гідні того, щоб їх вивчали і в цьому випадку"*. До теперішнього часу накопичено велику кількість даних, що підтверджують, що імунологічна несумісність - головна причина невдач при пересадках органів. Тому успіх трансплантації життєво важливих органів пов'язаний зараз не лише з удосконаленням хірургічної техніки (це питання можна вважати вирішеним), але й з вирішенням багатьох імунобіологічних питань, зокрема, з проблемою тканинної несумісності.

*(Цит. за кн.: Пересадка органів прокуратури та тканин в людини / Під ред. Ф. Раппопорта, Ж. Досс. М: Медицина, 1973, с. 13.)

За останні 20 років інтерес до проблеми трансплантації органів значно зріс. Більше того, вже намічаються конкретні шляхи, що гарантують успіх таких операцій. Насамперед - це підбір (селекція) донора та реципієнта, вивчення системи тканинної сумісності у людини та тварин та її оцінка, розробка схем лікарської імунодепресивної терапії, застосування специфічних сироваток та білкових препаратів (так званий антилімфоцитарний глобулін та ін.), визначення методів ран діагностики ознак відторгнення пересадженого органу та ін. Комплексне застосування всіх цих заходів вже призвело до певних результатів.

Сучасні трансплантологи здійснюють пересадку не тільки шкіри та кісток, а й різних органів у людини. Успіхи, досягнуті під час пересадки нирок, виявилися стимулом для численних спроб заміни інших органів однойменними трансплантатами. До вирішення різноманітних питань, що неминуче виникають у хірургів в ході самої операції та з ведення післяопераційного періоду, були залучені представники багатьох спеціальностей - лікарі-експериментатори, фізіологи, біохіміки, морфологи, імунологи, інженери та ін. Трансплантація органів стала комплексною проблемою, такі важливі завдання, як приживлення трансплантата, взятого від генетично чужорідного донора, можливість управління реакцією тканинної несумісності, тривале зберігання ізольованих органів та багато інших. ін.

За даними світової статистики на 1 січня 1976 р. на Земній кулі виконано 23 915 операцій пересадки нирки, в результаті живі 10850 хворих, з 288 хворих з пересадженим серцем живуть 52 особи. Крім того, здійснено 325 операцій з пересадки печінки, легень, ендокринних залоз. До цього терміну живе 29 людей.

Проте становленню трансплантології у її сучасному уявленні передував тривалий період численних експериментів та пошуків. І в числі піонерів цієї науки можна сміливо назвати Поля Бера, якому належить не лише заслуга узагальнення спостережень, вже відомих та описаних на той час у літературі, а й здійснення багатьох експериментів, що вперше привертають увагу до фактів, що не мають і дотепер задовільного та остаточного пояснення. Навіть у другій половині XX ст. вдалося лише частково подолати ті проблеми, про які Бер писав у своїй дисертації.

Як відомо, при істинній пересадці трансплантат повністю втрачає всі зв'язки з організмом донора, а з організмом реципієнта виявляється пов'язаним лише гуморальним шляхом: операція пересадки забезпечує відновлення кровообігу в трансплантаті шляхом з'єднання його судин з кровоносними судинами реципієнта. Таким чином, важливим, обов'язково має місце, хоч і неспецифічним тільки для трансплантації фактором стає денервація або, вірніше, децентралізація трансплантату. Наслідки такої децентралізації особливо відчутні при пересадці органів, багатих на поперечно-смугасту мускулатуру, наприклад верхніх або нижніх кінцівок. Не байдужі до децентралізації і внутрішні органи (нирка, серце, кишка та інших.), хоча у тому життєдіяльності чільне місце належить автономним реакціям.

У своїй дисертації, написаній у період дискусії про роль нервів для трансплантата (чи несуть вони множинні функції, чи їхнє завдання - лише передача імпульсів двоякого характеру - чутливих і рухових), Бер приділив цим чинникам багато уваги. Пославшись на власні дослідження, а також на роботи з пересадки нервів, виконані Філіппе та Вульпіаном, він наголосив на важливості трофічної ролі реіннервації. Вже в ті роки Бер, обговорюючи закономірності та своєрідність операції трансплантації, постулював двоєдиний характер цього оперативного втручання: у тварин при цьому виникали, з одного боку, повна чи часткова (у разі аутопластики) втрата початкових зв'язків із організмом донора, з іншого – інша тенденція , яку Бер характеризував як "продовження життя, що тріумфує над неминучістю смерті і існує найчастіше в нових умовах нового середовища" *.

*(Bert P. De la Greffe Animalo, p. 18.)

Особливе місце у дослідженнях Бера займали досліди з парабіозу, які він також відносив до одного з варіантів пересадки.

Модель трансплантації в цьому випадку вирішувалася просто та витончено. Об'єктами досвіду служили білі щури. На шкірі живота в однієї - праворуч, в іншої - зліва були зроблені поздовжні розрізи, шкірні клапті видалені, а поверхні, що кровоточать, з'єднані швами і колоїдною пов'язкою. Через 5 днів тварини виявилися ніби зрощеними одна з одною, нагадуючи сіамських близнюків. Бер так і назвав цю форму пересадки "трансплантація для зближення, або сіамська".

Така пересадка стала зручною моделлю для демонстрації можливостей перехресного кровообігу: лікарські речовини, введені одній тварині, викликали відповідну реакцію і в іншого. Бер багаторазово повторював свої досліди і констатував, що можливе створення перехресного кровообігу не тільки у тварин одного виду, а й між тваринами різних видів, наприклад пара щура - кішка: беладонна, введена в організм кішки за допомогою клізми, викликала у щура розширення зіниць. Беру не вдалося отримати аналогічні дані у парі щур - морська свинка. Він не знайшов і фактичного пояснення цього явища і лише припустив, що розвитку перехресного кровообігу такої пари тварин могли перешкоджати розбіжності у розмірах еритроцитів. Проте більш цікавим і, мабуть, випереджаючим свого часу можна стверджувати твердження Бера про те, що в невдачах подібних пересадок, як і у випадках несумісності, що виявляється при переливанні крові, винна "зоологічна дистанція" між видами. Чи не є ця думка зародковою формою уявлення про те, що у розвитку реакції тканинної несумісності на перший план виступають генетичні відмінності всередині- та міжвидового характеру?

Малюнки з роботи "Пересадка органів"

Ідеї, закладені в моделі перехресного кровообігу, є актуальними до теперішнього часу. Ще середині ХІХ ст. для фізіологічних досліджень функції органу було введено і широко використовувалася так звана перфузія органів. Ізольовані на місці, тобто в організмі тварини, або ж повністю видалені з неї органи промивалися кров'ю іншої тварини або різними розчинами. Зберігши таким чином нормальну життєдіяльність та функцію органів, можна було вивчати їх реакцію різні подразники, фармакологічні речовини та ін. Цей прийом широко застосовується і в сучасній трансплантології. Він дозволяє вирішувати багато питань і насамперед ті, що виникають щодо ранніх специфічних і неспецифічних реакцій, які у трансплантаті й у організмі реципієнта. Наприклад, метод перехресного кровообігу зі здоровою людиною-донором використовують при ізоляції серця хворого під час хірургічної операції. Зрозуміло, зараз при виконанні таких процедур враховуються група крові донора і реципієнта, ряд гемодинамічних факторів, а також застосовуються магістральні кровоносні судини. Але основна ідея можливості досягнення лікувального ефекту з допомогою перехресного кровообігу залишається незмінною й у наші дні.

Бер вважав, що з часом трансплантація займе велике місце у фізіології та хірургії. Вчений пророчо попереджав про необхідність враховувати в таких операціях найрізноманітніші фактори, які можуть вплинути на благополучний результат: стан здоров'я донора та реципієнта, їх вік, вид трансплантату, стан його іннервації та ін.

Критика схвалила роботу Поля Бера "Про тваринний трансплант". При цьому наголошувалося, що трансплантація може стати відправною точкою важливого експериментального методу, що дозволяє не тільки виявити життєздатність тканин у особливих умовах, але й вивчити дію різних речовин ізольовані тканини. Ці питання набули подальшого розвитку в докторській дисертації Бера "Про життєздатність тварин тканин" (1865 р.). Вчений узагальнив у ній результати своїх експериментів щодо з'ясування впливу різних фізичних та хімічних факторів на здатність живих тканин до здійснення основних феноменів життєдіяльності. Робота була присвячена пам'яті П'єра Гратіоле і улюбленим вчителям Бера - Клоду Бернару і Міл'н-Едвардсу, наукові концепції яких вплинули на формування поглядів Бера як натураліста.

На час написання цієї дисертації в природознавстві вже були сформовані досить чіткі уявлення та терміни, що стосуються феноменів, що визначають стан життєдіяльності цілісного організму, закладено основи сучасних уявлень про фізіологію тварин та людини. До 1865 було також відомо, що тканини (або анатомічні елементи) у тварин, як і у рослин, можуть якийсь час існувати ізольовано, тобто мати "власне життя, незалежне від тіла, до якого вони належать" * .

*(Bert P. De la vitalite propre des tissus animaux. Paris, 1866, p. 2.)

Титульний лист роботи Поля Бера "Про життєздатність тварин тканин" - дисертації на здобуття ступеня доктора природничих наук

Бер підкреслював, що "анатомічні елементи" тіла, що становлять організм, розташовані у певному взаємозв'язку і мають різні форми спеціальної активності, яка проявляється лише в певних умовах. Він писав про необхідність поглибленого пізнання сутності життєдіяльності як організму загалом, а й окремих його елементів. "Функції, що виконуються живими істотами, особливо ті, які володіють найвищим ступенем єдності, є лише продуктом динамічної узгодженості, синергії множинних анатомічних елементів, гармонійно об'єднаних"*. Своїми вчителями у цьому питанні Бер вважав Клода Бернара у Франції та Вірхова у Німеччині.

*(Bert P. Do la vitalite propre des lissus animaux, p. 3.)

Необхідно зазначити, що в період, коли Бер писав свою дисертацію, уявлення про хімізм обмінних процесів у різних органах та їх метаболічних особливостях ще перебували у зародковому стані. Сучасна Беру біологія не мала в своєму розпорядженні факти про "особливості харчування" живих тканин. Способів оцінки життєздатності тканин був. Тому час і характер настання незворотних змін в органах, підданих впливу агентів, що модифікують, було вкрай важко встановити. Єдино прийнятною тоді, на думку Бера, була процедура трансплантації; вона дозволяла виявляти феномени, які потребують тривалого спостереження. Тому Бер виявлення закономірностей життєздатності різних тканин широко використовував у роботі метод трансплантації, яким володів добре.

Треба сказати, що, незважаючи на значний прогрес у галузі трансплантації органів, досягнутий нашими сучасниками - вченими другої половини XX ст., багато питань, пов'язаних з поняттям життєздатність, ще не вирішено. Досі поняття "життєздатність" приділяється багато уваги в наукових дискусіях, для його обговорення організуються навіть спеціальні конференції: вченим дуже важливо мати єдину точку зору як на способи оцінки придатності органу для пересадки, так і характеристики його стану після пересадки. Проте досягти єдності у цьому питанні поки що не вдається.

У зв'язку з цим доречно нагадати, що Бер узагальнив результати своїх досліджень щодо життєздатності живих тканин за 12 років до появи у світ знаменитої роботи Ф. Енгельса "Анти-Дюрінг". У 1877 р. Ф. Енгельс висунув положення про те, що ((життя є спосіб існування білкових тіл, і цей спосіб існування полягає по своїй суті в постійному самооновленні хімічних складових частин цих тіл"*). Ця формулювання не втратила свого значення і в даний час - час, хоча за минулі з тих пір 100 років багато положень природознавства, особливо в галузі молекулярної біології, були переглянуті Якщо спробувати осмислити положення Енгельса з позицій теорії систем, то за первинну ознаку життя, що формулюється як здатність до самооновлення, слід визнати такі якості як здатність до самоорганізації та самовідновлення Ця здатність притаманна багатьом біологічним системам на різних рівнях організації живої природи, оскільки риси самоорганізації та самовідновлення притаманні і біохімічним системам, і клітинним органеллам, і клітинам, тканинам, органам, фізіологічним системам, організму як та ін.

*(Маркс К., Енгельс Ф. Соч. 2-ге вид., т. 20, с. 82.)

Використовуючи метод трансплантації, як єдиний доступний засіб з'ясування характеру життєздатності різних тварин тканин, Бер був фактично першим, хто звернув увагу дослідників на те, що відділений від тіла орган або частина тіла, наприклад лапа або хвіст у теплокровної тварини, так само як і жоден з анатомічних елементів, що становлять цей орган, не гине негайно. Прямим доказом життєздатності такого органу Бер вважав прояв здатності до зростання, наявність чутливості та інші властивості, які такий ізольований орган може проявити через кілька днів і навіть тижнів після його пересадки під шкіру або внутрішньочеревну іншу тварину. Щоправда, особливої ​​чіткістю погляди Бера це питання не відрізнялися: на його думку, зникнення окремих властивостей ще немає сигнал у тому, що орган загалом нежиттєздатний. Але зараз, понад 100 років, навряд чи слід бути особливо строгими до цих поглядів Бера, оскільки, як уже згадувалося вище, єдиної точки зору на це питання не існує і досі.

Рівень розвитку тогочасної науки не дозволяв Беру говорити про енергозабезпеченість тканин, порушення якої в умовах зміненого кровообігу при пересадці поступово призводить спочатку до незначних, а потім і глибших порушень процесів життєдіяльності. Але відновленню "умов харчування" Бер відводив чільне місце.

Вульпіан (1864 р.) перев'язував у зеленої жаби аорту терміном понад три години. Через кілька годин після відновлення загального кровотоку він отримував оборотність функціональних порушень у кінцівках. Бер вважав, що такий самий ефект можна було б спостерігати в аналогічних дослідах над новонародженими кроликами, але за умови, що в момент зняття затиску з аорти розпочнеться штучне дихання. Дискусія про терміни настання незворотних змін у різних тканинах не припиняється і в наші дні, і не дивно – адже встановлення факту життєздатності різних органів має велике значення не лише при їх пересадці, а й при лікуванні травм та хірургічних втручань.

Наш сучасник, відомий французький хірург Леріщ писав: "Проблема повільної загибелі тканин, викликаної ішемією, поки що залишається не цілком дозволеною, якщо розглядати її з погляду життєдіяльності самих тканин. І хоча це питання має велике практичне значення, хірурги опинилися в ньому зацікавленими. Теоретично вони вирішили питання дуже радикально і водночас елементарно...". Справді, чомусь хірурги якось лінувалися зайнятися аналізом та диференціювати загиблу та гинучу тканину. Небагато з них достатньо цікавилися, яким чином і чому гинуть тканини. Мені особисто здається, що тканини, перш ніж загинути, тривалий час агонізують”*.

*(Леріш Р. Основи фізіологічної хірургії. Л.: Медицина, 1961, с. 98.)

В даний час в арсеналі хірурга багато прийомів, що дозволяють продовжити життєздатність тканин, подовжити термін, протягом якого ще можна розраховувати на відновлення функції органу, ізольованого від організму. До них відносяться і різні способи консервації, у тому числі охолодження, а також використання апаратів штучного кровообігу, барокамер, різних консервуючих середовищ та розчинів та ін.

Але за часів Бера встановлення закономірностей, дозволяють зберегти життєздатність тканин, робилися лише перші кроки. Грунтуючись на результатах власних дослідів, Бер зробив такий висновок: характерні властивості тієї чи іншої тканини дійсно зникають досить швидко, але цілком очевидно, що ці втрати перебувають у зв'язку з новими умовами, які потрапляє віддалений елемент; якщо тканинам та органам створити відповідні умови, вони зможуть існувати так само, як і в організмі.

Бер виділив три категорії фізіологічних властивостей. До однієї з них відносяться властивості, що забезпечують рух - чутливість, рефлекторність, скоротливість, рухова функція. Зміна їх анатомічних зв'язків дає негайну реакцію. До іншої категорії відходять запліднення та розвиток нової істоти. Зміни цих властивостей виникають повільніше, але вони настільки очевидні і відбуваються в такому масштабі, що їх можна побачити неозброєним оком. Властивості третьої категорії настільки інтимної природи, що мало впливають на зовнішній стан органу, тому їх дуже важко констатувати. Вкрай складно вловити їх дуже повільні зміни. На думку Бера, властивості цієї останньої категорії пов'язані з елементарним живленням клітин, тобто, говорячи мовою сучасної функціональної біохімії, їх зміни слід було б віднести до метаболічних.

Щодо цього Бер виявився, мабуть, непоганим віщуном - адже й сьогодні трансплатологи зазнають великих труднощів при визначенні стану обмінних процесів в ізольованому органі перед пересадкою. Спроби прогнозування ступеня оборотності патохімічних зрушень за так званий період "гострої ішемії" (тобто за той час, поки трансплантат був повністю ізольований від системи кровообігу і, отже, не отримував ні кисню, ні поживних речовин, не мав можливості видаляти продукти обміну). речовини) які завжди дають надійні результати.

Крім того, Бер як би передбачав описані вже нашими сучасниками "обмін для функції" і "обмін для себе", коли в одному випадку ізольований орган зберігає інтенсивність обмінних процесів у тій мірі, яка допускає відновлення функціональної активності відразу після відновлення в ньому кровотоку, той час, як в іншому випадку його життєдіяльність істотно знижена. Тому після відновлення кровообігу в такому органі потрібен деякий, іноді досить тривалий час для відновлення контрольованої функції. І доки функція не відновилася, орган не в змозі брати участь у загальному ансамблі організму. Такий орган не можна назвати "мертвим", хоча дуже важко судити про його життєздатність.

Аналізуючи перспективи існування пересадженого органу нових умовах, Бор запроваджує поняття " зовнішні умови " , ототожнюючи їх із " умовами середовища " , і " внутрішні умови " , синонімом яких є " елементарні властивості " , схильні до змін із боку зовнішніх умов. І хоча у поняття "елементарні властивості" Бер не завжди вкладає чіткий сенс, основна ідея про їхню мінливість під впливом зовнішнього середовища проводиться в його роботі досить послідовно.

Наприклад, холод спочатку уповільнює, а потім веде до зникнення рухів миготливих вій, тоді як тепло сприяє відновленню рухової активності. Тому, вважає Бер, характеризуючи ту чи іншу властивість живої тканини, слід обов'язково назвати умови, які дотримуються при постановці експерименту. Не можна просто говорити про скоротливість міофібрил. Потрібно обов'язково вказувати, наприклад, температурні умови, оскільки при температурі вище 45 ° С у ссавців скоротливість зникає. Фактично, Бер підійшов до дослідження проблеми консервації органів, заклав основи уявлень, які втратили своєї актуальності й у наші дні.

У своїй дисертації Бер ставив за мету не лише зібрати новий матеріал для демонстрації "життєвої незалежності" тканин, але й вивчити дію різних середовищ на збереження властивостей живої тканини, або, іншими словами, з'ясувати опірність їх властивостей до впливу різних середовищ. Свої досліди він проводив на білих щурах, які за рядом видових властивостей (невеликий розмір, в'ялість шкіри, низька здатність до нагноєння) представляли зручний біологічний матеріал для пересадки (правильніше сказати, підсадки) фрагментів різних органів у підшкірну клітковину. Рідше ця ж маніпуляція проводилася внутрішньочеревно. Основним видом трансплантата служив хвіст щура, пересаджений підшкірно на спину (по середній лінії) іншого щура. Як критерій успіху служив факт зростання нових умовах - реєстрований зростання Бер вважав головним ознакою збереження життєздатності пересадженого органу.

Багато уваги Бер приділяв температурному фактору. На той час він добре знав, що з температурі 51 - 52°С птиці гинуть; але чи гинуть у своїй кістки, сухожилля, м'язові елементи? Виявилося, що температурні умови загибелі різних тканин є різними. Особливо сприятливі результати вдалося отримати при охолодженні майбутніх трансплантатів: зберігання протягом 22 - 48 годин при температурі 11 - 12 ° С не тільки на повітрі, але і у воді, не знизило здатність щурячого хвоста до зростання після пересадки. Бер пересаджував органи і від трупа, причому брав їх навіть через 20-30 годин після смерті тварини. І завжди експериментатор спостерігав той самий ефект зростання, за умови, що до моменту трансплантації органу в трупі звірка не відзначалося підвищення температури.

Бер не визначив межу допустимого зниження температури, сумісну з життєздатністю тканин. Однак його досвіди вкрай цікаві, оскільки при всій своїй примітивності відкривали перспективи так званої холодової консервації, остання вже в наш час отримала великий розвиток у різних варіантах стосовно будь-якого органу, що трансплантується, не тільки в експерименті, але, що набагато важливіше, - в клініці.

Прагнучи ширше підійти до розробки поставлених питань, Бер зробив багато експериментів з вивчення впливу різних газів на поведінку трансплантата. Вчений показав, що взяті як середовище зберігання кисень і водень не затримували зростання органу, що пересаджується, навіть при терміні його зберігання понад дві доби. Не вплинула на трансплантат також і суміш кисню (до 80%) з азотом. Дещо гірше трансплантат зберігався в атмосфері вуглекислого газу; щоправда, зниження температури органу, що трансплантується, до 11 - 15° С дозволяло продовжити термін його зберігання до 47 год.

Інші газоподібні речовини - пари фенолу та бензину сприяли переродженню трансплантату на кшталт жирової дегенерації, а ефір, аміак, чадний газ викликали його повне руйнування. Бер отримав негативний ефект і при використанні вуглекислоти, сірководню, пари сірчаної кислоти. На думку вченого, такий результат був наслідком кислої реакції цих речовин. Погано зберігався трансплантат і в розчинах нейтральних солей: навіть відносно низькі концентрації викликали пошкодження його тканин.

Великою перевагою досліджень Бера щодо вивчення життєздатності трансплантатів у порівнянні з іншими роботами в цій галузі є тривалість спостережень. Саме ця обставина дозволила вченому зробити наступний важливий висновок: методичний прийом - підсадка тканини або шматочка органу, при якій, на його думку, зберігається спосіб "живлення тканин" в живому організмі, - зручний для оцінки життєздатності трансплантата, попередньо підданого різним впливам. Цікаво, що Бер навіть помітив вростання судин та відновлення нервових зв'язків між трансплантатом та реципієнтом. Свою дисертацію він документував ілюстраціями, які б підтверджували ці факти.

Перші кроки Бера на науковому терені яскраво свідчать про його непересічність як дослідника, про його вміння аналізувати та узагальнювати наукові факти, робити сміливі висновки, які часто випереджають епоху, в якій він жив і творив.

Звісно, ​​нашим сучасникам багато його досвідів здаються примітивними, мабуть, навіть зайве екзотичними. Але ж за часів Бера ще не був розроблений судинний шов, який давав можливість хірургам виконати основну вимогу до трансплантації органу або тканини, яку постулював Бер, - дайте трансплантату "умови харчування", близькі до природних, і він збереже свої життєві властивості.

На жаль, Бер не продовжив своїх досліджень у галузі трансплантації органів та з'ясування їх життєздатності. Розвиток його наукової думки пішов у іншому напрямку. Однак основні ідеї вченого про життєздатність тканин, про вплив на них різних факторів, у тому числі зміненого газового середовища, мабуть, з'явилися тією основою, на якій згодом були створені та розроблені його фундаментальні дослідження в галузі вивчення ролі барометричного фактора у житті тварин та рослин, анастезіології та ін.

Ботанічні спостереження та досліди

Діяльність Бера-біолога пронизує ідея про єдність процесів життєдіяльності у тваринному та рослинному організмах. Саме бажання вченого обґрунтувати поняття про "тварини щеплення", поряд із загальновідомими садівникам і рослинникам щепленням рослин, вказує на прагнення поглибити паралелізм між двома царствами природи. Так само, як Ч. Дарвін та багато інших великих біологів того часу, Бер розумів, що ні еволюційна, ні будь-яка інша загальнобіологічна теорія не можуть набути закінченого виду без своєї перевірки також і на ботанічному матеріалі. Так само, як Ч. Дарвін, Бер звернув особливу увагу на здавна загадкові явища, що зближують тварин і рослини в їхній здатності до руху - ознакі, яка на перший погляд найбільш явно протиставляє їх друг ДРУГУ.

Початок досліджень різних проблем, пов'язаних із тими чи іншими видами рухів у рослин, перегукується з XVIII в. Саме тоді К. Лінней вперше заявив про "сні рослин", маючи на увазі випадки неоднакового розташування органів рослини в денні та нічні години, тобто ніктинастичні рухи. Про "сні рослин" Лінней говорив у буквальному, а не метафоричному сенсі, ототожнюючи його зі сном тварин. У цей період досліди з з'ясування причин гео- і фототропічних рухів, і навіть ритмів руху проводив Ш. Бонне. Однак його дані внесли мало нового, і спостереження К. Ліннея з питання руху листя довгий час залишалися головним джерелом знання в цій галузі, а поняття про сон рослин (в переносному сенсі) втрималося в літературі і до наших днів.

Слід згадати також роботи Г. Л. Дюамеля (1758), який вивчав ритмічні (ендогенні), а також викликані зовнішніми стимулами руху. Він вважав, що ритмічні рухи листя відбуваються і в постійній темряві, тобто за відсутності чергування періодів світла та темряви.

На початку ХІХ ст. Цікаві дослідження механізму рухів аркуша провів мови у Франції І. Дютроше. Його досліди вплинули на подальший розвиток проблеми. До цього ж періоду належать і експерименти англійського ботаніка К. Найта, який встановив у 1806 р., що причиною орієнтації у просторі коріння та стебел є сила тяжіння. Під її впливом стебла прямують нагору, а коріння - вниз, т.ч. перші мають негативну, а останні позитивну геотропську реакцію. Найт вказав також на наявність у рослин позитивних та негативних фототропічних реакцій. Однак при поясненні їх причин він, як і Дютроше, обмежувався суто механічним підходом. Це додало їх працям, як, втім, і роботам з фітодинаміки багатьох авторів у першій половині ХІХ ст., кілька односторонній, механічний характер.

Серед ботаніків першої половини ХІХ ст. гостру дискусію викликало питання причин рухів в рослин, насамперед у мімози, переважно суперечка розгорнувся між прибічниками гіпотези Дтоамеля. (раніше її висловив і Ж. Турпефор), який вважав, що рослини рухаються за принципом м'язів, що скорочуються, роль яких можуть відігравати гігроскопічні судинні утворення, і прихильниками теорії Дютроше, схильними бачити причину руху рослин (у тому числі ритмічних і штучно викликаних) у зміні тургора клітин, що визначається співвідношенням екзомосу та ендосмосу. У ХІХ ст. спалахнули суперечки у зв'язку з роботами Брюккс, що встановив відмінність у характері рухів листя мімози, викликаних роздратуванням і починаються з настанням вечора, і з працями Ю. Сакса (1832 - 1897), що наблизився до вирішення цих питань з адаптивно-функціональної точки зору.

У цілому нині можна сказати, що у середині ХІХ ст. Основні форми руху вищих рослин були описані принаймні із зовнішнього боку. Спостереження за періодичними рухами органів рослин, наприклад, за змінами їх положення залежно від зміни дня і ночі, або за рухами, викликаними дією безпосереднього роздратування, велися вже давно, але залишалися ніби в тіні, не в центрі уваги експериментаторів. Ботаніки тривалий час були захоплені проблемами анатомії, морфології та систематики рослин. Питанням фітодинаміки, тобто опису механіки руху рослин, більшість ботаніків аж до середини XIX ст. не надавали першорядного значення *.

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

Становище змінилося на початку другої половини ХІХ ст. внаслідок вдосконалення методів фізіології рослин та у зв'язку з постановкою нових питань, пов'язаних з екологією та еволюційним значенням рухів рослин. У 1865 – 1875 рр. дослідженнями у сфері фітодинаміки займалися Ч. Дарвін та її син Ф. Дарвін. Одночасно над цією тематикою працював і Бер. Дослідження Бера і Дарвінов проводилися незалежно один від одного, а основні публікації Бера про рух рослин з'явилися навіть раніше дарвінівських праць про мімозі. Щоправда, роботи Ч. Дарвіна у цій галузі зі своєї проблематики ширше, ніж роботи Бера, і охоплюють різні види руху: фото- і геотропічні, ніктинастичні тощо., причому Ч. Дарвін вивчав і розподіл здатності до нікти-настичним рухам серед рослин в залежності від їх систематичного становища.

Цікаво, що у зв'язку зі спробами виявити вплив анестезуючих речовин (сірчаного ефіру) на натаційні рухи у гороху та у пасифлори Ч. Дарвін спирається на праці Бера та цитує їх. Дози анестетиків, застосовані Ч. Дарвіп, виявилися недостатніми і не дали помітного результату. Це відзначав і Ч. Дарвін, порівнюючи підсумки своїх дослідів зі спостереженнями Бера над мімозою, яка виявилася зручнішим об'єктом.

*(Див: Дарвін Ч. Лазаючі рослини.- Соч. М: Вид-во АН СРСР, 1941, т. 8, с. 138.)

У другій половині ХІХ ст. було проведено чимало та інших досліджень проблеми рухів рослинного організму. Їхній огляд свого часу зробив Н. Г. Холодний*. У цьому необхідно відзначити цінний внесок, внесений у розв'язання проблеми російськими біологами**.

*(Див: Холодний Н. Г. Чарлз Дарвін і вчення про рухи рослинного організму. - Дарвін Ч. Соч., Т. 8, с. 5 – 34.)

**(Див: Рачинський С. А. Про рухи вищих рослин. М., 1858, с. 63; Баталії А. Ф. Механіка руху комахоїдних рослин. СПб., 1876; Ротерт У. Л. Про рух у вищих рослин. Казань, 1890; Арциховський В. М. Подразливість та органи почуттів у рослин. СПб.; М., 1912.)

Область своїх дослідів Бер обмежив ніктинастичними та сейсмонастичними рухами органів рослин. Під ніктинастичними рухами, або ніктинастіями, зазвичай розуміють рухи листя або пелюсток, пов'язані зі зміною дня та ночі; під сейсмонастичними, або сейсмонастіями,-рухи, що є реакції органів рослини на струс або дотик. Обидві ці категорії рухів відносяться до настей - рухів у відповідь на дії подразників, які не мають певного напрямку, на відміну від тропізмів - рухів або одностороннього зростання в напрямку, що задається зовнішнім подразником. Бер обрав мімозу як тест-об'єкт не випадково. Листя цієї рослини здатні до двох видів рухів: ніктинастичним та сейсмонастичним. Бер на прикладі мімози намагався вирішити низку важливих загальнобіологічних проблем, наприклад, уточнити анатомію та морфологію фізіологічних механізмів руху рослин, вивчити їх сейсмо- та ніктинастичні реакції. Анатомія та морфологія мімози на той час були досить докладно описані, і Бер, за його словами, зміг внести до цього питання лише деякі уточнення. Основні результати його спостережень над мімозою стосуються фізіологічного боку рухів рослини.

Як відомо, у підстав листового черешка першого порядку та у підстав численних листочків другого порядку мімози знаходяться зчленування, так звані подушечки. У зоні цих подушечок і відбуваються зміни, що призводять до сейсмонастичних або ніктинастичних рухів листа. Щоправда, як зазначав Бер, вже під час його дослідів у пресі з'явилися дані про те, що листя мімози має два види "настії" - сейсмо- і ніктинастію, але автор ще не знав про ці роботи, коли виконував свої досліди*. Вважалося, що обидва зазначені види руху листя тотожні за своєю природою: якщо ніктинастичні, повільні рухи приймалися за натуральний сон рослин, то сейсмонастичні – за сон, викликаний штучно чи зовнішнім стимулом.

*(Див: Bert P. Recherches sur Ics mouvements de la Sensitive (Mimosa pudica Linn.) - Mem. Soc. sci. phys. et natur., 1866, p. 11 – 46.)

Бер провів серію експериментів щодо виявлення особливостей цих типів рухів. У ході дослідів з'ясувалося, що вдень двічі роздільно-перисте листя мімози спрямоване по відношенню до стебла під великим або меншим кутом догори. Окремі пір'я листа лежать в однаковому напрямку, і в цілому лист нагадує віяло. У нічний час основні черешки згинаються вниз так, що листя "набувають повислого вигляду", а окремі супротивні пір'я листа попарно притискаються один до одного. Ці повільні рухи визначаються згинанням подушечок черешка першого порядку основного листа і черешків другого порядку, тобто "пір'я". Свої спостереження Бер описав так: "Днем листочки мімози широко розставлені, а черешки її листя напівпідняті. Після сильного роздратування листочки складаються, а черешки опускаються... При занадто різкому роздратуванні листя мімози їх черешки стають млявими, і, навпаки, твердими і пружними те, що раніше описувалося як нічний стан у мімози, це насправді лише завершення денного періоду, протягом якого черешки схиляються все більше і більше.Навпаки, до 9 - 10 год. максимального випрямлення в період від півночі до другої години ночі, після чого вони знову починають опускатися.Мені вдалося простежити зміну цих станів протягом численних спостережень, одне з яких тривало 17 ночей і 18 днів. , дійсно, яскраво освітлюючи мімозу вночі, я спостерігав, що листочки зберігають стан максимального підйому, і навпаки, е зміст у темряві добові коливання зменшуються, листя зупиняються в схиленому положенні, а через кілька днів рослина, що міститься в темряві, може навіть загинути"*.

*(Bert P. Recherches sur les mouvements de la Sensitive, p. 239 – 241.)

Листя мімози примітні ще й тим, що під впливом хімічного або іншого виду роздратування змінюють своє просторове розташування, роблять сейсмонастичні рухи. Черешок листа опускається, а черешки другого порядку здійснюють рух, при якому листочки пера складаються попарно разом. Отже, лист мімози має своєрідний пристрій, відповідальний за його рух. Бер спробував розкрити фізіологічні причини, через які здійснюється рухова функція у мімози. Цей напрямок дослідження виявилося дуже плідним.

Перше, на що звернув увагу Бер, була відмінність у причинах та механізмі ніктинастичного та сейсмона-стичного рухів. Аналізуючи динаміку цих процесів у ході спеціальних дослідів із застосуванням інгібіторів, Бер зауважив, що ніктинастичним рухам властивий циклічний характер. Протягом доби листя мімози описує певну траєкторію, що характеризує ніктинастичний рух. Увечері листок опускається; потім, трохи раніше півночі, починає підніматися; вдень його черешок знову опускається на певний кут, який буває більшим, ніж у ранковий час, але меншим, ніж у вечірні. Сейсмонастичні рухи характеризуються подібним режимом: під час цих рухів листя здійснюють просторові переміщення, аналогічні тим, що мають місце при ніктинастіях. Щоправда, при сейсмонастіях процес відбувається як у прискореному вигляді.

Бажаючи переконатися в достовірності розбіжностей, що спостерігаються в динаміці рухів, Бер застосовував різні речовини. Він вважав, що деякі з них дадуть певний результат і виявлять виборчу дію щодо цих рухів. Понад його очікування для цієї мети виявився придатним сірчаний ефір. Рослини, перебуваючи під ковпаком у парах сірчаного ефіру, втрачали здатність до сейсмонастичних рухів; ніктинастичні рухи при цьому зберігалися. Рослини переходили в стан, коли листя, здійснюючи рухи за добовим ритмом, не відповідали на механічне роздратування сейс-монастичними рухами. Було помічено, що сірчаний ефір надавав у відношенні сейсмонастичних рухів оборотну дію. Видалені з середовища ефірних пар рослини знову відновлювали здатність до сейсмонастичним рухам: під впливом механічного подразнення їх листя опускалося вниз, а супротивні пір'я листа попутно зближалися, нагадуючи напів.

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

Зазначимо, що через кілька десятиліть ці дані були повністю підтверджені індійським ученим, класиком фізіології рослин Дж. Босом у його роботі про "нервовий механізм" у рослин. Серед випробуваних ним різних отрут сірчаний ефір виявив особливі властивості: помірні дози парів сірчаного ефіру не тільки не пригнічували зростання рослин, а й навіть прискорювали його. Бос отримав чіткі результати, що свідчать про те, що при дозах ефіру, що не вбивають рослин, останнє втрачає збудливість. Але коли пари цього наркотику зникали, до рослини поступово поверталася звичайна чутливість.

*(Див: Бос Дж. Ч. Вибрані твори з подразливості рослин. М: Наука, 1964, т. 1, с. 212 – 218.)

Найбільш зручною моделлю дослідження механізму руху листа виявилася сейсмонастична реакція.

Бер підтвердив наявність у мімози наступних ланок сейсмонастичних рухів: подразнення, передача подразнення, фаза реакції у відповідь. Органами, які найбільш чутливі до подразнення, є подушечки основного черешка листа та черешків пір'я листа. Здатність подразливості, за даними Ю. Сакса, залежить від температури. Бер ще раз засвідчив, що при знижених температурах, як і при підвищених, які також негативно впливають на рослину, здатність роздратування втрачається; передача збудження може відбуватися у всіх напрямах, та її швидкість - більше у базипетальном, ніж у акропетальном напрямі. Це стосувалося як листя, і стебла.

До Бера швидкість передачі збудження у мімози вимірював І. Дютроше. Він виявив, що роздратування передається зі швидкістю 8 – 15 мм/с у листі та 2 – 3 мм/с – у стеблі. Згідно з Бером, швидкість передачі подразнення виявилася меншою - 2 мм/с. На даний момент встановлено, що дані про величину швидкості передачі подразнення, отримані Бером, є заниженими, і зазвичай збудження передається зі швидкістю 4 - 30 мм/с*.

*(Бос Дж. Ч. Вибрані твори..., т. 1, с. 237 – 251.)

Однак Бер прагнув головним чином не визначення абсолютної швидкості передачі подразнення, яка змінюється в залежності від властивостей окремої рослини, факторів середовища і т. д. Його основною метою було показати наявність у рослин і тварин аналогічних систем сприйняття та реалізації ефектів подразнення. У цьому є безсумнівне загальнобіологічне значення даних робіт вченого.

Говорячи про подразнення, ми мали на увазі головним чином механічні подразники. Однак загальні висновки, зроблені Бером, можна віднести і до інших видів подразників: при використанні їх нерідко виходив один і той же кінцевий результат, хоча вчений застосовував різні подразники: механічні (дотик, укол, надріз), фізичні (тепло, електрика) і хімічні (кислоти та інші сполуки). Описав реакції або динамічні процеси, що відбувалися у відповідь на роздратування, Бер перейшов до вивчення більш глибоких закономірностей рухового процесу у рослин, прагнучи наблизитися до адекватного розуміння його сутності, що виявляється в сейсмо-ніктінастичних рухах.

Перше, що привернув увагу Бера, це стан осмотичних сил у зонах черешків, відповідальних за рухову функцію листа. Майже за 20 років до його досліджень було встановлено, що рух листя мімози супроводжується зміною тургорних співвідношень у подушечках черешків під час ніктинастичних та сейс-монастичних реакцій: при перших тургорний тиск збільшується, при останніх – зменшується. Було також відомо, що незалежно від видалення верхньої половини подушечки зберігалися добові ритми руху та індуковані рухи листя. Звідси випливало, що рух визначався зміною тургора у нижній половині подушок.

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

Для уточнення вищевказаних факторів Бер проробив ряд дослідів, застосувавши воду та гліцерин як засоби, здатні змінювати тургорний стан клітин. В одному з дослідів він видалив верхню половину подушки черешка, що становить зі стеблом кут в 100 °, і наніс на поверхню зрізу краплю гліцерину. В результаті через 10 хв кут згину зменшився до 50 °. При нанесенні на зріз краплі води тургор у клітинах збільшувався і кут між листом та стеблом підвищувався з 85° до 120°. Після повторної обробки черешка гліцерином кут знижувався до 60 °, а ввечері, через 8 годину від початку досвіду, приймав початкове положення. Підвищення тургорного тиску не порушувало реакцію роздратування - листя залишалися сейсмонастично чутливими*.

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

Досліди Бера та інших дослідників природи руху у рослин розкрили причину цього явища: у клітинах, відповідальних за рухи, змінюється тургор, т. с. стає іншим натяг клітин. У цьому полягає найважливіша різниця між рухами рослин і тварин, оскільки останні рухову функцію здійснюють м'язи, здатні скорочуватися.

Сили тургору виконують певну роботу. Бер намагався визначити їх експериментально, використовуючи навантаження аркуша, що викликає вигин черешка і рівне за величиною навантаженні при сейсмонастичних рухах аркуша. Виявилося, що лист, здійснюючи рухи, виконує значну роботу, неможливу без певного джерела енергії. Перед дослідником постало питання про безпосереднє використання поняття "перетворення енергії" для вивчення рухового процесу у рослин.

Мабуть, Бер мав досить чіткі уявлення щодо цього питання. Його роботи відносяться до того періоду, коли закон збереження та перетворення енергії остаточно утвердився в біологічній науці завдяки дослідженням Р. Майєра та особливо Г. Гельмгольця. Для Бера було очевидно, що під час роботи листа, як і під час роботи м'язів, використання хімічної енергії веде до виділення теплоти. А як бути з кількісним виміром хоча б зміни температури під час аркушів? Звичайно, для вимірювання незначних відхилень температури нормальні термометри виявилися непридатними. Тоді Бер, за сприяння фізика П. Румкорфа, розробив спеціальний термоелектричний інструмент, і з його допомогою вимірював коливання температури листа за допомогою термопар, які у вигляді голок вводилися в тканину черешка. Цей найбільш чутливий інструмент застосовується у фізіології та нині з метою вимірювання незначних відхилень температурних параметрів рослини.

Одним із перших результатів вимірювань Бера стало встановлення факту неоднакової температури різних тканин стебла та листя рослини. У подушечках черешка температура була нижчою, ніж у прилеглій зоні стебла або в окремих міжвузлях. Крім того, власна температура рослини виявилася непостійною протягом доби, але ці незначні коливання важко було виміряти. Бер не зміг виміряти температуру пір'я листа, але правильно припустив, що через транспірацію вона буде зниженою порівняно з температурою стебла.

Ці оригінальні досвіди Бера з'явилися одними з перших у цьому роді. Проводячи їх, учений непросто порівнював температуру окремих органах рослини. Його цікавив характер зв'язку між рухом листа та можливим виділенням енергії у вигляді підвищеної температури тканини, відповідальної за рухову функцію. Беру вдалося встановити два можливі шляхи перетворення енергії. Під час ніктинастичних рухів листка температура подушечок черешка була нижчою, ніж у стеблі, і знижувалася в міру руху листка. При опусканні листя в зчленування черешків тургор падав, об'єм клітин зменшувався і клітинний сік видавлювався міжклітинники. Можливою причиною зниження температури зчленувань черешка могло бути і випаровування води. Беру вдалося показати, що процес іде з використанням енергії. Серед хімічних реакцій у такому разі мають переважати не реакції оксидації, а реакції відновлення, гідратації та дегідратації, для яких характерне перетворення хімічної енергії на теплову.

Природу сейсмонастичних рухів листа Бер розглядав у зв'язку з перетвореннями, які визначаються хімічними процесами, що відбуваються із тепла, т. е. реакціями з величезним переважанням окислення. При вивченні ніктинастичних рухів обрані Бером прийоми вимірювання температурних зрушень не могли дати певних даних про біохімічні перетворення, що супроводжують використання енергії рослиною. З'ясувати це питання ще належить сучасним дослідникам. Однак у своєму прагненні пов'язати сейсмонастичні рухи з перетворенням енергії Бер далеко випередив свій час.

У наші дні експерименти Бера привертають до себе заслужений інтерес особливо щодо досліджень біологічних систем перетворення енергії. Зараз відомо, що і тварини, і рослини, включаючи бактерії, використовують для виконання процесів, що вимагають енерговитрат, цикли перетворення аденозиндифосфорної та аденозинтерифосфорної кислоти. Зокрема, до експериментів Бера безпосередньо примикають експерименти М. П. Любимової (1899 – 1975)*. Разом із співробітниками вона вивчила зміну вмісту АТФ у подушечках листя мімози, де знаходяться моторні клітини, що визначають рухову функцію листа. Виявилося, що подушечки мають підвищену концентрацію АТФ (19 - 24 мкг АТФ на 1 г сирої ваги), причому більше АТФ міститься в тих з них, які беруть активну участь у русі листа. Рух листка, що викликається механічним роздратуванням, веде до різкого зниження (до 30 – 50%) концентрації АТФ у подушечках. Надалі, коли роздратування листа припиняється, вміст АТФ у них знову відновлюється, наближаючись до початкового рівня. Ці та інші дані, отримані в дослідах з рослинними об'єктами, вказують на певну аналогію рухів з руховою функцією м'язів тварин, у яких постачальником енергії також є АТФ.

*(Див: Любімова М. Я., Дем'янівська Н. С., Федорович І. Б., Ітомленскіте І. Б. Участь АТФ у руховій функції листа Mimosa pudica.- Біохімія, 1964, вип. 4, 29, с. 774 – 779.)

З допомогою яких речовин змінюються осмотичні параметри клітин? Які хімічні сполуки використовуються як джерело енергії при здійсненні рухової функції? Чи визначаються ніктинастичні рухи тільки зміною добового фотоперіоду, і чи мають окремі промені світла (різні ділянки спектра) різним ефектом дії щодо руху листа? Ці питання постали перед Бером, що він продовжив дослідження рухів у рослин. Вчений постарався дати на них найвичерпніші відповіді, поставивши серію спеціальних дослідів.

Дослідам передувала розробка гіпотези про те, що речовини, що беруть участь у регуляції осмотичного тиску в клітинах, створюються на світлі. Ці ж речовини використовуються і як джерело енергії для здійснення роботи в рухах. Такою речовиною Бер вважав крохмаль, який при гідролізі дає глюкозу, а остання становить осмотично активне з'єднання. Отже, на думку Бера, зміна співвідношень крохмалю та глюкози в клітині змінює силу осмосу та тургор клітин. Це принципово правильне становище не втратило свого значення й у наші дні: осмотичний тиск аналогічно газовому тиску, будучи пропорційно числу частинок розчиненої речовини у певному обсязі розчинника. Воно не залежить від природи та ваги чи від величини цих частинок. Якщо розглядати клітину як певний обсяг, у якому розчиняється активна речовина, що визначає осмотичний тиск, стає очевидним, що прийнята Бером система крохмаль-глюкоза цілком відповідає цим вимогам.

Світло в дослідах Бера розглядалося як джерело енергії для синтезу вуглеводів, і як можливий безпосередній подразник. У зв'язку з цим слід зазначити серію його експериментів з використанням світлофільтрів.

Яка частина спектра необхідна для підтримки в рослинах нормальних фізіологічних процесів здатності до руху: область видимого або інфрачервоного випромінювання, що дає найбільшу кількість тепла, або та частина спектра, до якої найбільш чутлива сітківка ока, або, нарешті, короткохвильові промені, хімічно найактивніші? У пошуках відповіді на це питання Бер вийшов за рамки проблеми руху рослин і торкнувся таких загальнофізіологічних аспектів, як вплив променів різної довжини хвилі на засвоєння рослинами вуглецю, утворення та руйнування хлорофілу тощо.

Для дослідження активності окремих частин спектру світла можна було користуватися двома методами: розкладанням пучка світла на частині спектру за допомогою скляної призми або застосуванням екранів з кольорового скла (або з кольорових розчинів), які пропускали б частину спектра з відомою довжиною хвилі. Бер віддав перевагу другому методу, хоча й усвідомлював, що він не дозволить отримати монохроматичний пучок світла. У цьому плані придатний перший, спектроскопічний метод, та його застосування пов'язані з низкою технічних труднощів, подолати яких Бер не зміг. Вперше бездоганно використовувати спектральний метод у дослідженні фізіологічних процесів у рослин вдалося, як відомо, лише К. А. Тімірязєву. Значною мірою в результаті цього використання К. А. Тімірязєв ​​і прийшов до своїх класичних відкриттів у галузі фотосинтезу. Цікаво, що Бер одним із перших оцінив ** високе значення дослідів Тімірязєва, які показали найбільшу інтенсивність фотосинтезу в червоних променях.

*(Сенченкова Є. М. К. А. Тімірязєв ​​та вчення про фотосинтез. М: Вид-во АН СРСР, 1961, с. 75 – 98.)

**(Див: Bert P. La lumiore et los etres vivantes. - У: Bert P. Lecons, discours et conferences. Paris, 1881, p. 248.)

Але повернемось до досвіду Бера. Вони використовував червоний, жовтий, зелений, фіолетовий і синій фільтри. Вони пропускали далеко не монохроматичне світло, хоча Бер усвідомлював необхідність його використання для підбиття остаточних підсумків. Найбільшою однорідністю світла відрізнялися червоні фільтри, потім йшли жовтий, зелений і т. д. Червоні промені виявилися найбільш сприятливими для зростання, життєдіяльності та рухів мімози. Рослини, що знаходилися тривалий час на червоному світлі, зберігали обидва описані вище види рухів.

Бер виявив і формативний вплив світла на рослини: на червоному світлі вони росли, та їх стебла надмірно витягувалися в довжину. Рослини мімози, що росли в умовах зеленого освітлення, не відрізнялися від тих. які були в темряві: вони втрачали здатність до рухів і через деякий час гинули.

Ось як Бер описав один із своїх дослідів з з'ясування реакції рослин на освітлення променями обмеженої ділянки спектру: "Я поміщав мімозу в апарат, влаштований на зразок ліхтаря, з кольоровими склом. , За три-чотири дні рослина майже так само швидко, як і в повній темряві, втрачає чутливість і життя.

Я повторював експеримент на рослинах, що відносяться до різних сімейств і характеризуються дуже різним життєвим ритмом: результат був одним і тим самим, смерть протягом кількох тижнів вражала всі рослини, закриті зеленим склом. Зауважте, що моє зелене скло пропускало всі кольори спектру, але, звичайно, з переважанням зеленого. Зауважте ще, що йдеться про істинно зелене світло, а не про те, що здається, що наш зір сприймає, коли об'єкт освітлений одночасно синіми і жовтими променями. Такий зелений колір не вбиває рослин.

Констатувавши цей цікавий факт, я зараз же знайшов йому дуже просте (на мою думку) пояснення. Якщо листя має зелене забарвлення у відбитих плі проходить променях, то це означає, що з усіх ділянок спектру вони відображають або пропускають як марні саме зелені промені. Якщо ж, сказав я собі, їм нічого не давати, крім цих променів, що не використовуються, то не дивно, що рослини гинуть: для них таке освітлення рівносильне темряві. Ще глибше переконався я в цьому, коли надалі експерименті пана Кайтс довели, що за зеленим склом листя не розкладає вуглекислоти. Насправді, справа йде ще складніше. Зовсім недавно пан Тимірязєв ​​провів нові дуже точні дослідження, з яких зробив висновок, що максимум відновлювальної дії світла на вугільну кислоту розташований у червоній ділянці спектра, що містить промені, що найбільш інтенсивно поглинаються хлорофілом"*.

*(Bert P. Recherches sur les mouvements de la sensitive..., p. 247 – 248.)

Тут Бер також підкреслив немонохроматичність джерела світла і відзначив у зв'язку значення високоточних дослідів К. Л. Тімірязєва (мабуть, мається на увазі його дисертація "Про засвоєння світла рослиною", 1875 р., а також подальші роботи).

У своїй лекції "Сучасний стан наших відомостей про функцію хлорофілу", прочитаної на Міжнародному ботанічному конгресі в Петербурзі в травні 1884 р., Тімірязєв ​​відзначив пріоритет методики, застосованої Полем Бером у дослідженнях реакції рослин на різні ділянки спектра, перед аналогічною методикою І. Рейнке* . У дослідах Бера, згідно з формулюванням Тимірязєва, вперше була "усунута експериментально похибка, що випливає з нерівномірної дисперсії", хоча прийом Бера, який переважно використовував не призму, а кольорові фільтри, "незручний у тому відношенні, що при ньому досліди виробляються не одночасно, а послідовно і тому вимагають, щоб напруга світла (сонячного) протягом усього досвіду була постійно"**. Свій призматичний метод Тімірязєв ​​вважав подальшим удосконаленням запропонованого в 1878 "дотепного методу Поля Бера, який полягав у збиранні променів світла, попередньо розкладених призмою"***.

*(Див: Тимірязєв ​​К. Л. Соч. М: Сільгоспгіз, 1937, т. 1, с. 372. 380.)

**(Саме там, т. 2, з. 251.)

***(Там же, с. 261.)

Не набагато краще, ніж при зеленому освітленні, розвивалася мімоза і в умовах короткохвильової області спектру: рослини зберігали зелене забарвлення, але майже не росли і були близькі до загибелі. Пояснюючи причину неоднакового зростання та життєдіяльності рослин залежно від ділянки спектру світла, Бер припустив, що фізіологічна активність світла залежить від здатності рослини до поглинання світла саме цієї довжини хвилі. Для своєї життєдіяльності мімоза використовує всі промені, що входять до складу білого кольору, крім зелених. Останні для неї рівнозначні темряві, бо хлорофіл їх не адсорбує.

Вплив світла різного спектрального складу життя мімози Бер розглядав узагальнюючої формі, вважаючи, що виявлені ним особливості ставляться й інших вищим рослинам. При цьому він вважав, що зростання, наприклад, різних ярусів лісу як спільноти рослин багато в чому визначається якістю світла, яке отримують рослини, що займають нижні яруси. Пізніше екологи звертали основну увагу на кількісний бік явища: насправді, верхні яруси співтовариства частково затемнюють нижні і, позбавляючи їх деякої частки світла, дають можливість зростання тільки тіньовитривалим рослинам. При особливо густих верхніх ярусах нижні можуть бути дуже збіднені: наприклад, у буковому лісі трав'яний покрив дуже мізерний. Але якісна сторона цього явища, його зв'язок із зміною спектрального складу світла під час проходження через верхні яруси лісу досі не цілком з'ясовано.

Бер показав також нерівнозначність складу світлового потоку променів щодо рухів аркуша мімози. Досліди підтвердили його припущення, що склад світлового пучка впливає просторову орієнтацію листя. Найсильніше, за даними Бера, стимулює здатність листа до закриття або розкриття фіолетовий колір, далі йдуть синій, жовтий, червоний, зелений. Останній за своїм впливом майже рівносильний чорному, денний - біле світло дещо поступається фіолетовому. Ніктінастичні рухи також модифікуються при зміні складу світла. У синіх і фіолетових променях ці рухи протікають інтенсивніше, ніж у червоних чи жовтих. Таким чином, неважко побачити, що у напрямку короткохвильової області спектру активність променів щодо рухової реакції рослин збільшується.

Підвищена чутливість рослин у синьо-фіолетовій області спектра в даний час зрозуміла: рослини мають акцепторну систему, яка поглинає світло в області 400 - 555 мк. Це стосується не тільки випадку, описаного Бором, але й інших видів рухів рослин, що викликаються світлом, наприклад, до їх фототропічного руху*.

*(Див: Бойсен-Єнсен П. Ростові гормони рослин. М.; Л.: Біомедгіз, 1938.)

Про значення світла у житті рослинних організмів Бер розповів у доповіді, прочитаній 19 березня 1878 р. у Сорбонні*. Вчений спробував з'ясувати, як рослини за допомогою використання сонячної енергії засвоюють двоокис вуглецю і перетворюють її на пластичні сполуки, які потім у процесі дихання знову руйнуються до вихідних простих молекул із виділенням енергії. У зв'язку з цим Бер висунув завдання ефективнішого використання сонячних променів у рослинництві, вважаючи, що шляхом застосування раціональних методів добрива можна допомогти рослинам інтенсивніше засвоювати сонячну енергію. Він висловив сумнів у тому, що для рослин необхідна зміна періодів ночі та дня. На його думку, збільшуючи добовий період освітлення можна отримати врожай за більш короткий період. Бер вважав, що рослині для проходження періоду вегетації необхідна певна кількість світлових годинників. В цілому, він мав рацію: довгоденні рослини, до яких належить більшість видів, що культивуються зараз, можуть проходити повний цикл розвитку при безперервному освітленні. Звичайно, для практичного застосування цієї здатності рослин необхідно виконання багатьох складних умов, пов'язаних як з обладнанням та енерговитратами, так і з адаптуванням сільськогосподарських культур до розбудови екологічних циклів.

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

У тій же доповіді Бер торкнувся ще одного важливого аспекту впливу світла на рослини - його роль як джерела енергії не тільки для засвоєння двоокису вуглецю, але і для ростових і формативних процесів, а також характеру рухів рослин. У тварин дія світла може викликати ряд життєво важливих реакцій. Це підтверджувало висновок Бера про те, що і щодо рухових та інших реакцій у функціонуванні організму рослин та тварин є низка спільних рис.

Свого часу О. П. Декаидоль (1818) встановив, що "спляча" в темряві рослина мімози може бути "розбуджене", якщо його раптово виставити на світло. Бер, повернувшись до цих дослідів, підтвердив наявність таких зрушень у фізіологічному стані рослини. При цьому він зробив висновки Декандоля важливе уточнення, вказавши, що дія "пробудження" позначається не відразу. Якщо "розбуджене" світлом рослина негайно прибрати в темряву, процес "пробудження" триває, незважаючи на усунення зовнішнього стимулу, що викликав його.

*(Ibid., p. 262 – 272.)

У вищезгаданій доповіді Бера міститься великий матеріал про вплив світла на тварин, включаючи деталі зміни забарвлення хамелеону, патологічні відхилення у зоровій здібності у людини тощо. привів Бера також і до розгляду вельми специфічної та малодослідженої історії цвстоозна-чень у світовій літературі.

Питання сприйняття кольору завжди цікавили Бера: ще в 1871 р. він провів експерименти з дафніями і деякими іншими безхребетними, встановивши у них звичайний у деяких випадках "низку переваги кольорів: блакитний, зелений, жовтий, червоний". Пізніше Бера залучали також дослідження дальтонізму у зв'язку з виявлення причин катастроф на залізницях*. Проте безпосереднім приводом вивчення Бером сприйняття квітів людиною, причому у історичному аспекті, послужила книга професора офтальмології в Бреслау (Вроцлав) Гуго Магнуса " Історичний розвиток почуття кольору " . Вивчаючи свідчення історії літератури, Магнус дійшов парадоксального висновку, що ще незадовго до Гомера люди не бачили відмінностей навіть між червоним, зеленим та жовтим кольорами; Власне їх зір було чорно-білим. На доказ Магнус посилався на приватну заміну в індійській священній книзі "Ріг-Веда" позначення червоного кольору білим, а також на те, що у Аристотеля та інших давньогрецьких філософів всі кольори розглядаються як комбінації чорного та білого**.

*(Див: Bert P. Le daltonisme et les accidents de chemins de fer. - Rev. sci., 1871, vol. 2, p. 119-131.)

**(Див: Magnus II. Die geschichtliche Entwickelung dcs Farbensinnes. Rostock, 1877.)

Розбираючи цю тезу, Бер простежує історію питання про позначення кольору. При цьому він звертається до робіт Л. Гайгера (попередника Магнуса з вивчення кольоропозначення у давніх класиків), а також до етюдів відомого англійського політичного діяча У. Гладстона про "Іліаду" та "Одіссея"*, де доводиться, що позначення квітів у Гомера та інших ранніх авторів ще дуже невизначені та сплутані. Оцінивши всі ці міркування і зіставивши їх з результатами своїх дослідів над нижчими тваринами (і навіть над рослинами), які по-своєму безпомилково розрізняють кольори, Бер дійшов висновку про малу ймовірність того, щоб зорові сприйняття людини могли значно змінитися протягом історії. "Можливо, - писав Бер, - що (під час людської історії. - Ред.) тривалі вправи уваги, що вели до більш досконалої вправи сітківки та оптичних нервових центрів, змусили людину розрізняти в мові і позначати різними словами відчуття, між якими спочатку не помічали розходження "**.

*(Див: Gladstone W. E. Homeric synchronism: an enquiry in the time and place of Homer. London, 1876.)

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

Гідність робіт Бера у сфері впливу кольору на рослини, проти роботами багатьох наступних авторів, очевидно. Він прагнув поставити проблему "сприйняття" кольору рослиною в широкому загальнобіологічному контексті, як окремий випадок проблеми взаємодії живої істоти з кольором та світлом. За широтою підходи до цієї проблеми Бера можна порівняти, мабуть, лише з Гете*.

*(Про заслуги Гете, великого поета і дослідника природи, в області вчення про колір див.: Канаєв І. Нариси з історії проблеми фізіології колірного зору від античності до XX століття. Л.: Наука, 1971, с. 45 – 58.)

Широке коло питань, порушених Бером у тому чи іншого зв'язку з спостереженнями над рослинним організмом. Вчений навіть висловив своє ставлення до ідеї впливу атмосферної електрики на рослини, виявленого в 1878 Бертло, Грандо і Селі *. Бер не вважав результати, отримані цими дослідниками, досить переконливими, і закликав співробітників ботанічних садів до подальших робіт у цьому напрямі. Про багатогранність ботанічних інтересів Бера можна судити і з його праць, опублікованих у Revues scientifiques. З них відзначимо: "Світ рослин до появи людини" - стаття, присвячена викладу робіт Г. Сапорта, одного з перших ботаніків-дарвіністів та засновників сучасної палеоботаніки (т. 1); "Комахоядні рослини" - огляд робіт Ф. Дарвіна, В. Келлерманна та К. Раумера (т. 2); "Про походження культурних рослин" (т. 5); "Утворення азотистих речовин, у рослинах" (т. 7). Бер вивчав вплив струшування і взагалі руху зростання і розмноження нижчих рослин, переважно бактерій. Так, він показав шкідливий вплив різних форм "гіпердінамії" на рослинну клітину.

*(Див.: Bert P. L'electricite atmospherique et la vegetation, p. 300-303. Дослідження впливу електрики (у тому числі атмосферного) залишаються актуальними і до теперішнього часу; вони розрослися в велику самостійну сферу дослідження. Детальніше див: Вплив деяких космічних та геофізичних факторів на біосферу Землі М.: Наука, 1973, с.164 - 188, 195-199.)

З питання пріоритету в отриманні цих даних розгорілася полеміка між Бером і київським ученим А. Н. Хорватом*, що проходив стажування у Страсбурзі у німецького професора Л. де Барі. Противники Бера марно намагалися з її "допомогою" перешкодити обранню Бера до академії. Щодо суті суперечки про пріоритет, то тут однаково були звичаї обидві сторони: дослідження Бера і Хорвата велися одночасно. Зазначимо також, що Бер одним із перших встановив наявність справжніх судин у деревних папоротьподібних рослин.

*(Див: Horvalh Л. 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.)

Ботанічні роботи Бера та пов'язані з ними його історико-наукові та інші дослідження були істотним аспектом його багатосторонньої наукової діяльності. І можна сміливо стверджувати, що, наприклад, погляди Бера із загальнобіологічних питань не вражали б так своєю універсальністю та обґрунтованістю (для свого часу), якби вчений не ілюстрував їх матеріалами науки про рослину.

http://selenhome.com/catalog/?f_type 2 =3 продаж квартир в іспанії біля моря недорого.

Робота з вірусами в медичній лабораторії, викладання у школах та вишах, співпраця з музеями, організація дослідницьких походів та експедицій – такий широкий спектр діяльності біолога. Цілком природно, що професія біолога тісно пов'язана з наукою, адже людина тільки пізнає те все живе, що його оточує, а заразом і цілком прагматично прагне підпорядкувати його своїй волі.

Робота біологом

Те, чим займається біолог, загалом зрозуміло кожному, у своїй в повному обсязі готові вникати зокрема. Саме тому непосвячений мало обізнаний про те, що вчений-ботанік не зрозуміє молекулярного інженера, і поєднує їх одним поняттям – біологи. Адже з огляду на те, що існують різні профільні спеціалізації, біолог може бути зайнятий у найрізноманітніших сферах діяльності. Ймовірно, він краще розуміється на будові клітин, структурі ДНК та хімії, тому працює в науково-дослідному центрі, або любить зоологію, тому вирушив у далеку експедицію на Крайню Північ. Навіть великі біологи ніколи не намагалися осягнути неосяжне і здавна спеціалізувалися лише у своїй вузькій області.

Отже, існує багато місць, де може працювати біолог. Мабуть, у повсякденному світі, далекому від тонких матерій та науки, найбільш затребуваний біолог КДЛ - співробітник лабораторії, який займається дослідженням аналізів пацієнтів різних клінік. Саме на основі його вердикту хворому виноситься об'єктивний діагноз та призначається лікування. Вчитель біології - ще одна вакансія, яку може отримати випускник біофаку, крім того, висококваліфіковані біологи як викладачі затребувані і у вузах. Посада біолога є і на промислових об'єктах, його завдання там – стежити за рівнем забруднення та станом довкілля міста, в якому розташоване підприємство.

У той же час, мало хто знає про те, що робить біолог у походах та експедиціях. Його завдання - не просто вивчити склад фауни та флори регіону, а й у тісній співпраці з екологами встановити, які саме згубні для природи та людини явища можуть відбуватися у досліджуваній місцевості. Все, від хімічного складу деревного соку і до чисельності популяції птахів, може підказати, що це процеси відбуваються у цьому краї. Особливо це важливо при дослідженні заповідних зон, де живуть види тварин, що зникають, і виростають рідкісні рослини.

Ще Ломоносов як біолог зауважував те, що найменші зміни в біосистемах можуть призвести до непоправних наслідків для цілих районів, наприклад, поширення нового виду бур'янів не дозволяло отримувати з полів колишній урожай. Іноземні та російські біологи 20 століття розвинули ці ідеї, фактично, заснувавши нову науку – екологію.

Зарплата біолога

Англійська для біологів буде корисна лише тоді, коли вони, маючи достатній багаж знань, готові вирушити за кордон у пошуках кращої роботи та заробітної плати, тих, хто працює у сфері молекулярної біології, там зустрічають добре. Тоді скільки заробляє біолог у Москві та регіонах? Невже заробітна плата біолога в Росії влаштовує небагатьох?

Ті, хто працюють у провінції, на місяць заробляють від 9 тисяч рублів, у столиці трохи більше – від 12 тисяч. Співробітникам НДІ, крім заробітних плат, покладені всілякі гранти та заохочення з боку держави. Тому й вимоги до біолога, який числиться у штаті дослідницьких центрів, значно вищий, ніж до працівників заповідників, музеїв чи промислових підприємств.

Як стати біологом

Всі знають, де навчатися на біолога - на біофаку будь-якого вузу, що спеціалізується на вивченні природничих наук. Навчальні установи, що мають факультети біології, відкриті у всіх регіонах Росії, і спеціальність біолог вважається професією, доступною для оволодіння широкими масами населення. Професійна перепідготовка біологів теж здійснюється вузами, як і підвищення кваліфікації біологів. У будь-якому випадку, щоб отримати заповітний диплом, доведеться непогано постаратися: все-таки хімія та молекулярна біологія – не найлегші науки.

Кожна людина мріє вибрати професію, яка б не тільки була завжди затребуваною, а отже й високооплачуваною, а й приносила користь суспільству. Однією з таких професій є професія біолога. Саме ці фахівці вивчають усе, що пов'язане із живими організмами на нашій планеті. Саме від їхнього професіоналізму багато в чому залежить наше здоров'я, розвиток та майбутнє. Тому не дивно, що професія біолога посідає друге місце у світі за популярністю.

Кожна людина мріє вибрати професію, яка б не тільки була завжди затребуваною, а отже й високооплачуваною, а й приносила користь суспільству. Однією з таких професій безсумнівно є професія біолога. Саме ці фахівці вивчають усе, що пов'язане із живими організмами на нашій планеті. Саме від їхнього професіоналізму багато в чому залежить наше здоров'я, розвиток та майбутнє. Тому не дивно, що професія біолога посідає друге місце у світі за популярністю.

Щоправда, здобути цю потрібну та перспективну професію можуть, на жаль, далеко не всі, оскільки вона висуває низку вимог, відповідати яким можуть лише люди з певними нахилами та складом характеру. А ось у чому полягає особливість цієї професії, Ви дізнаєтесь із нашої статті.

Хто такий біолог?

З грецької мови біологіяперекладається як "наука про життя" (bios – життя, logos – наука). Відповідно назва професії біолога говорить про те, що це фахівець, який вивчає аспекти життя всіх живих організмів на планеті Земля. Тобто, його пильну увагу привертає походження, еволюція, зростання та розвиток живих організмів, незалежно від того, мікроб це, рослина чи тварина.

Офіційно біологія було виділено у самостійну галузь науки лише 19 столітті. Проте її становлення належить до ще давніших часів. Відомо, що вже великий Аристотель у 4 столітті до н. зробив перші спроби впорядкувати відомості про природу, виділивши у ній чотири ступені: люди, тварини, рослини, неорганічний світ.

Сьогодні професія біолога об'єднує фахівців різної спеціалізації, кожен із яких займається вивченням лише певного класу представників живих організмів. Наприклад, анатоми та фізіологи вивчають будову та особливості життєдіяльності людини, зоологи спеціалізується на анатомії та фізіології тварин, а ботанік займається рослинним світом. І це далеко не повний список спеціалізації біолога. Існують і такі сучасні напрямки, як генетика, мікробіологія, біотехнологія, ембріологія, селекція, біофізика, біохімія, вірусологія тощо.

Але в будь-якому разі, яку б спеціалізацію не вибрав біолог, його обов'язки майже повністю ідентичні. До обов'язків будь-якого біолога входить: вивчення, систематизація, дослідження загальних властивостей та закономірностей розвитку тієї чи іншої групи живих організмів, проведення досліджень у лабораторних умовах, аналіз отриманих результатів та видача практичних рекомендацій щодо покращення умов у рамках його спеціалізації тощо.

Якими особистісними якостями повинен мати біолог?

Не складно здогадатися, що біолог, перш за все, повинен любити природу та цікавитися появою та розвитком життя на Землі. Крім того, справжній біолог відрізняється:

• аналітичним та логічним складом мислення;
• допитливістю та терплячістю;
• акуратністю та уважністю;
• спостережливістю та багатою уявою;
• добре розвиненою образною зоровою пам'яттю;
• усидливістю та здатністю до концентрації уваги;
• відповідальністю та чесністю.

Необхідно зазначити, що оскільки робота біологапередбачає участь у лабораторних дослідженнях, у яких досить часто використовують різні хімічні препарати, фахівець не повинен мати схильності до алергії.

Переваги професії біолога

Як уже говорилося вище, біологія є галуззю науки, що активно розвивається, відкриває перед фахівцями величезні перспективи для кар'єрного зростання і самореалізації. Ще однією безперечною перевагою професії біолога є затребуваність. На думку експертів ринку праці, ця професія найближчими роками може стати однією з найбільш затребуваних та високооплачуваних.

Важливою перевагою цієї професії є велика різноманітність установ та організацій, в яких можна проявити свій талант і професійні навички. Сьогодні біологів з радістю беруть на роботу в лабораторії при НДІ, природоохоронні організації, заповідники, ботанічні та екологічні сади, дослідницькі інститути, екологічні організації, галузі сільського господарства та сфери освіти (школи, коледжі, ВНЗ).

Недоліки професії біолога

Незважаючи на те, що біологія є однією з найбільш затребуваних галузей науки у світі, в Росії ця сфера діяльності перебуває ще на стадії становлення, тому зарплата у біологів невисока. Особливо, якщо вони працюють у державних установах (наприклад, у лабораторіях при НДІ чи школах).

Робота "практикуючого" біолога (фахівця, який займається вивченням живих організмів в умовах їх природного довкілля) передбачає часті відрядження. Цих фахівців можна зустріти скрізь: і в пустелі, і в тундрі, і високо в горах, і в полі, і на дослідній сільськогосподарській станції. Звичайно не завжди можна проводити дослідження в комфортних умовах, тому майбутні біологи повинні бути готові до життя в спартанських умовах.

Для успішного працевлаштування молодим спеціалістам найчастіше однієї теоретичної підготовки недостатньо. Тому студентам-біологамнеобхідно заздалегідь подбати про практичний досвід роботи (тобто ще в процесі навчання шукати роботу за спеціальністю, максимально наближеною до майбутньої професії).

Де можна здобути професію біолога?

Здобути професію біолога в Росії сьогодні дуже легко, оскільки практично в кожному медичному ВНЗ є профільні факультети (біологічний, біоінженерний, агрономічний і т.д.). Тому вибір того чи іншого університету залежить виключно від особистих інтересів та можливостей. Звичайно, серед ВНЗ мають і безперечні лідери, випускники біологічних факультетівяких одержують високооплачувану роботу набагато частіше, ніж випускники інших навчальних закладів. Тому якщо Ви зацікавлені в успішному працевлаштуванні, то рекомендуємо Вам перш за все спробувати стати студентом таких ВНЗ, як:

• Московський державний університет ім. М.В. Ломоносова – біологічний факультет;
• Російський державний аграрний університет МСГА ім. К.А. Тімірязєва – факультети: агрономічний, ґрунтознавство, зооінженерний, агрохімії та екології, садівництва та овочівництва;
• Санкт-Петербурзький державний університет – біолого-ґрунтовий факультет;
• Московський державний університет прикладної біотехнології – факультети: автоматизація біотехнічних систем та харчова біотехнологія;
• Московська державна академія ветеринарної медицини та біотехнологій ім. К.І. Скрябіна – факультети: зоотехнологій та агробізнесу, ветеринарно-біологічний.

|Марина Омеляненко | 6501

Одна з найбільших книг – книга природи, але в ній людство прочитало лише кілька перших сторінок.

Всі ми проживаємо на планеті Земля, про яку знаємо досить багато, проте вона досі зберігає величезну кількість таємниць. Багато хто намагається розгадати їх, але найбільший інтерес загадки природи та людини, їх будови та функціонування цікавлять людей такої професії, як біологи.

Хто такий біолог, у чому його робота?

Що ж вивчає та над чим працює такий фахівець, як біолог? Професія ця багатогранна, має низку підвидів та різновидів. Біолог – це людина, яка вивчає та досліджує особливості та закони походження та розвитку всіх живих організмів, їх взаємодію один з одним, із середовищем проживання. Існують різні спеціалізації, на які підрозділяється професія:

Ботанік – фахівець, який займається вивченням рослин, їх властивостей, особливостей та відмінностей;

Зоолог – досліджує особливості життєдіяльності, будови та функціонування тварин, їх типів та класів;

Анатом та фізіолог – займається вивченням будови та фізіології людини;

Генетик – вивчає особливості розвитку різних видів, спадковість, мінливість, функції генів

Мікробіолог - вивчають внутрішню будову клітини, особливості вірусів та бактерій, способи боротьби з ними;

Біофізик і біохімік - досліджують фізичні та хімічні процеси, що протікають в організмах, без яких їхня життєдіяльність неможлива.

Це далеко не всі існуючі спеціалізації, проте вони є найпоширенішими та найвідомішими. Для того щоб досягти успіху в будь-якій з них, необхідно мати багаж знань у всіх, тому що всі вони взаємопов'язані один з одним.

Робота біологом. Плюси і мінуси.

У роботі біологом існує ряд переваг та недоліків, як і в будь-якій іншій професії. До основних плюсів можна віднести такі:

Цікава та цікава робота, яка буде актуальна ще дуже тривалий час, тому що навіть людський організм не вивчений повністю, не кажучи про решту природи;

Хороша перспектива за кордоном, де ця професія має більшу цінність та популярність, ніж у нашій країні.

Мінуси професії:

Невисока заробітна плата;

Тривале навчання та постійне самоосвіта;

Низька популярність професії.

Особистісні та професійні якості, які потрібні для роботи біологом.

Як і для будь-якої професії, для того, щоб стати висококласним біологом, необхідно мати певні професійні та особистісні якості, такі як:

Любов до природи та всього живого. Основна характеристика, без якої професія біолог не приноситиме задоволення і стане просто неможлива;

Наявність логічного та аналітичного мислення. При проведенні різних дослідів і експериментів, щоб дійти вірного висновку, вам знадобиться наявність особливого складу розуму;

Наявність гарної пам'яті. Так як біолог працює з величезною кількістю назв, термінів (не тільки російською, а й латинською мовою), ця характеристика також дуже важлива;

Цілеспрямованість та посидючість. Найчастіше, працюючи з найдрібнішими деталями, доводиться довго перебувати в одному положенні, не маючи можливості навіть поворухнутися;

Наявність творчого та креативного мислення. Як і в будь-якій професії, необхідно підходити до поставлених завдань та роботи загалом з ентузіазмом та гарним настроєм.

Кар'єра та заробітна плата біолога.

Після здобуття спеціальної освіти, біолог може знайти роботу в науково-дослідних центрах та інститутах. Можна почати просування кар'єрними сходами, будучи ще студентом вузу. Для цього слід зарекомендувати себе з позитивного боку та брати участь у дослідженнях у ролі лаборанта.

Крім того, у цій професії все залежить від самої людини, її бажання, цілеспрямованості, оскільки спеціальність біолога не має певної схеми кар'єрного зростання. Заробітна плата також варіюється в залежності від місця роботи, виконуваних функцій та рівня освіти.

Важливо зауважити, що влаштуватися на роботу біологом порівняно непросто, але пов'язано це не з тим, що високі вимоги, а про те, що вакансії з'являються нечасто.

Де можна здобути спеціальність біолога.

По предмету біологія освіту можна здобути у таких вузах:

Робота біологом є переважно розумовий, а чи не фізичний, працю. Це проведення різних дослідів та експериментів, уміння планувати та робити логічні висновки. Дуже часто біологи працюють не тільки в кабінеті, а проводять свої дослідження прямо в польових умовах, що потребує певної фізичної підготовки та навичок проживання.

Таким чином, спеціальність біолога зацікавить натур творчих, активних, які прагнуть вивчення навколишнього світу і бажаючих робити нові відкриття.

44.7

Для друзів!

Довідка

Біологія - наука про життя у всіх її проявах. Вона виділилася з числа природничих наук у XIX столітті, коли вчені стали помічати, що живі організми мають деякі загальними для всіх характеристиками. Проте витоки біології можна знайти у Стародавній Греції, Римі, Індії та Китаї. Аристотель в IV столітті до нашої ери вперше спробував упорядкувати знання про природу, виділивши в ній 4 ступені: неорганічний світ, рослини, тварини, люди.

Сьогодні практичні розробки біологів застосовують у багатьох галузях: медицині, сільському господарстві, промисловості та інших.

Затребуваність професії

Мало затребувана

Професія Біологавважається не дуже затребуваною, тому що на ринку праці спостерігається спад інтересу до цієї професії. Біологивтратили свою затребуваність у роботодавців або у зв'язку з тим, що сфера діяльності виживає себе, або фахівців стало дуже багато.

Уся статистика

Опис діяльності

Біолог займається дослідженнями рослинного та тваринного світу Землі. Він вивчає всі аспекти життя живих організмів Землі, їх структуру, зростання, розвиток, походження, еволюцію та розподіл планети. Він класифікує та описує живі істоти, вивчає взаємодію видів один з одним. Діяльність цього вченого залежить від його спеціалізації. Ботаніки вивчають рослинний світ, зоологи – тварини, анатоми та фізіологи – організм людини, мікробіологи – одноклітинні організми, і це далеко не всі напрямки. Крім цього, він повинен мати знання в галузі хімії, фізики, екології, медицини, а також базові знання латинської мови.

Найчастіше робочий день біолога проходить у приміщенні: у лабораторії, клініці, на виробництві. Він збирає необхідні матеріали, речовини та проби матеріалів. Застосовуючи різного роду прилади та обладнання, проводить експерименти та дослідження, результати яких будуть застосовані у певній галузі. Крім лабораторних робіт можливі роботи в природних умовах та відрядження в місця проростання певних видів рослин та проживання тварин. Іноді це можуть бути важкодоступні території з незвичними природними умовами.

Заробітня плата

середня по Росії:середня по Москві:середня по Санкт-Петербургу:

Унікальність професії

Рідкісна професія

Представники професії Біологасправді рідкісні у наш час. Не кожен наважиться стати Біологом. На фахівців у цій галузі спостерігається високий попит серед роботодавців, тому професія Біологавправі називатися рідкісною професією.

Як користувачі оцінювали цей критерій:

Уся статистика

Яка потрібна освіта

Два і більше (два вищі, додаткова профосвіта, аспірантура, докторантура)

Для того, щоб працювати Біологом, недостатньо закінчити вуз та отримати диплом про вищу професійну освіту Майбутньому БіологуНеобхідно додатково отримати диплом про післявузівську професійну освіту, тобто. закінчити аспірантуру, докторантуру чи інтернатуру.

Як користувачі оцінювали цей критерій:

Уся статистика

Трудові обов'язки

Біолог розробляє та проводить доручені йому лабораторні експерименти, досліди та дослідження. Щоб експеримент відбувся, він має розробити його план, підготувати необхідні матеріали та обладнання. Спостерігаючи за перебігом дослідження, біолог реєструє показання приладів, що вносить необхідні зміни. Після цього він проводить аналіз отриманих даних, пише науковий звіт і передає його підприємству чи компанії, які замовили дане дослідження. У звіті він має дати практичні рекомендації щодо покращення умов виробництва.

Як будь-який вчений біолог постійно повинен підвищувати свою кваліфікацію та впроваджувати у свою роботу нові технології, застосовувати сучасне обладнання.

До обов'язків біолога може входити викладацька діяльність, якщо він є співробітником навчального закладу.

Вид праці

Переважно розумова праця

Професія Біолога- це професія переважно розумової праці, яка більшою мірою пов'язана з прийомом та переробкою інформації. В роботі Біологаважливими є результати його інтелектуальних роздумів. Але при цьому фізична праця не виключається.

Як користувачі оцінювали цей критерій:

Уся статистика

Особливості кар'єрного зростання

Фахівці-біологи можуть знайти роботу у науково-дослідних інститутах, природоохоронних організаціях, у сфері сільського господарства та харчової промисловості. Вони можуть викладати біологічні дисципліни у навчальних закладах.

Кар'єрне зростання біолога залежить від його місця роботи, якісності виконуваних обов'язків та самоосвіти.

Можливості кар'єрного зростання

Мінімальні кар'єрні можливості

За результатами анкетування, Біологимають мінімальні кар'єрні можливості. Це зовсім не залежить від самої людини, просто професія Біологанемає схеми кар'єрного зростання.

Як користувачі оцінювали цей критерій: