Σεργκέι Βινογκράντσκι

Ο Σεργκέι Νικολάιεβιτς Βινογκράντσκι (Sergei Nikolaievich Winogradsky)  (ή Vinogradskiy; ; 1 Σεπτεμβρίου 1856 – 25 Φεβρουαρίου 1953) ήταν Ουκρανός μικροβιολόγος, οικολόγος και εδαφολόγος που πρωτοστάτησε στην έννοια του κύκλου ζωής.  

Ο Βινογκράντσκι ανακάλυψε την πρώτη γνωστή μορφή λιθοτροφίας κατά τη διάρκεια της έρευνάς του με τον Beggiatoa το 1887. Ανέφερε ότι ο Beggiatoa οξειδώνει το υδρόθειο (H 2 S) ως πηγή ενέργειας και σχημάτισε ενδοκυτταρικά σταγονίδια θείου.  Αυτή η έρευνα έδωσε το πρώτο παράδειγμα λιθοτροφίας, αλλά όχι αυτοτροφίας.

Η έρευνά του για τα νιτροποιητικά βακτήρια θα ανέφερε την πρώτη γνωστή μορφή χημειοαυτοτροφίας, δείχνοντας πώς ένας λιθοτρόφος σταθεροποιεί το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2) για να παράγει οργανικές ενώσεις. 

Είναι περισσότερο γνωστός στη σχολική επιστήμη ως ο εφευρέτης της τεχνικής Στήλη του Βινογκράντσκι για τη μελέτη των μικροβίων των ιζημάτων.

Βιογραφία 
Ο Βινογκράντσκι γεννήθηκε στο Κίεβο της Ουκρανίας (τότε στη Ρωσική Αυτοκρατορία). Σε αυτό το πρώιμο στάδιο της ζωής του, ο Βινογκράντσκι ήταν «αυστηρά αφοσιωμένος στην ορθόδοξη πίστη», αν και αργότερα έγινε άθρησκος. 

Εισήλθε στο Αυτοκρατορικό Ωδείο Μουσικής στην Αγία Πετρούπολη το 1875 για να σπουδάσει πιάνο. Ωστόσο, μετά από δύο χρόνια μουσικής εκπαίδευσης, μπήκε στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης το 1877 για να σπουδάσει χημεία υπό τον Νικολάι Μενσούτκιν και βοτανική υπό τον Αντρέι Σεργκέεβιτς Φαμίντσιν.

Έλαβε δίπλωμα το 1881 και έμεινε στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης για μεταπτυχιακό στη βοτανική το 1884. Το 1885, άρχισε να εργάζεται στο Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου υπό τον διάσημο βοτανολόγο Άντον ντε Μπάρι. Ο Βινογκράντσκι έγινε γνωστός για το έργο του πάνω στα βακτήρια του θείου.

Το 1888, μετακόμισε στη Ζυρίχη, όπου ξεκίνησε έρευνα για τη διαδικασία της νιτροποίησης, εντοπίζοντας τα γένη Nitrosomonas και Nitrosococcus, που οξειδώνουν το αμμώνιο σε νιτρώδη και Nitrobacter, που οξειδώνει τα νιτρώδη σε νιτρικά. 

Επέστρεψε στην Αγία Πετρούπολη για την περίοδο 1891–1905 και ηγήθηκε του τμήματος γενικής μικροβιολογίας του Ινστιτούτου Πειραματικής Ιατρικής. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, εντόπισε το υποχρεωτικό αναερόβιο Clostridium pasterianum, το οποίο είναι ικανό να ρυθμίζει το ατμοσφαιρικό άζωτο. Στην Αγία Πετρούπολη, εκπαίδευσε τον μοναδικό του μαθητή και βοηθό Βασίλι Ομελιάνσκι, ο οποίος διέδωσε τις έννοιες και τη μεθοδολογία του Βινογκράντσκι στη Σοβιετική Ένωση τις επόμενες δεκαετίες. 

Το 1901 εξελέγη επίτιμο μέλος της Εταιρείας Φυσικολόγων της Μόσχας και το 1902 αντεπιστέλλον μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών.

Αποσύρθηκε από την ενεργό επιστημονική εργασία το 1905, μοιράζοντας τον χρόνο του μεταξύ της ιδιωτικής του περιουσίας και της Ελβετίας. Το 1922, δέχτηκε μια πρόσκληση να διευθύνει το τμήμα γεωργικής βακτηριολογίας στο Ινστιτούτο Παστέρ σε έναν πειραματικό σταθμό στο Μπρι-Κοντ-Ρομπέρ, Γαλλία, περίπου 30 χλμ από το Παρίσι. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, εργάστηκε σε μια σειρά θεμάτων, μεταξύ των οποίων βακτήρια σιδήρου, νιτροποιητικά βακτήρια, δέσμευση αζώτου από το Azotobacter, βακτήρια αποσύνθεσης κυτταρίνης και μεθόδους καλλιέργειας μικροοργανισμών του εδάφους. Ο Βινογκράντσκι αποσύρθηκε από την ενεργό ζωή το 1940 και πέθανε στο Μπρι-Κοντ-Ρόμπερ το 1953.

Ανακαλύψεις 
Ο Βινογκράντσκι ανακάλυψε διάφορους βιογεωχημικούς κύκλους και μέρη αυτών των κύκλων. Αυτές οι ανακαλύψεις περιλαμβάνουν

 Το έργο του για την οξείδωση βακτηριακών θειούχων για το οποίο έγινε γνωστός για πρώτη φορά, συμπεριλαμβανομένης της πρώτης γνωστής μορφής λιθοτροφίας (στο Beggiatoa).
 Το έργο του για τον κύκλο του αζώτου συμπεριλαμβάνει τα εξής: 
 Η αναγνώριση του υποχρεωτικού αναερόβιου Clostridium pasterianum είναι ένα ελεύθερα ζωντανό μικρόβιο ικανό να σταθεροποιεί το ατμοσφαιρικό άζωτο και να μην ζει σε οζίδια ρίζας οσπρίων.
 Χημειοσύνθεση - η πιο σημαντική ανακάλυψή του
 Η στήλη Βινογκράντσκι

Χημειοσύνθεση 
Ο Βινογκράντσκι είναι περισσότερο γνωστός για την ανακάλυψη της χημειοαυτοτροφίας, η οποία σύντομα έγινε ευρέως γνωστή ως χημειοσύνθεση, η διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί αντλούν ενέργεια από μια σειρά από διαφορετικές ανόργανες ενώσεις και λαμβάνουν άνθρακα με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα. Παλαιότερα, πιστευόταν ότι τα αυτότροφα λάμβαναν την ενέργειά τους αποκλειστικά από το φως, όχι από αντιδράσεις ανόργανων ενώσεων. Με την ανακάλυψη οργανισμών που οξειδώνουν ανόργανες ενώσεις όπως το υδρόθειο και το αμμώνιο ως πηγές ενέργειας, τα αυτότροφα μπορούσαν να χωριστούν σε δύο ομάδες: φωτοαυτοτροφικά και χημειοαυτοτροφικά. Ο Βινογκράντσκι ήταν ένας από τους πρώτους ερευνητές που προσπάθησαν να κατανοήσουν τους μικροοργανισμούς έξω από το ιατρικό πλαίσιο, καθιστώντας τον μεταξύ των πρώτων σπουδαστών μικροβιακής οικολογίας και περιβαλλοντικής μικροβιολογίας.

Η στήλη Βινογκράντσκι παραμένει μια σημαντική επίδειξη χημειοαυτοτροφίας και μικροβιακής οικολογίας, που αποδεικνύεται σε διαλέξεις μικροβιολογίας σε όλο τον κόσμο.

Παραπομπές

Περαιτέρω ανάγνωση 
 Moshynets, O. (April 2013). "From Winogradsky's column to contemporary research using bacterial microcosms.". Microcosms: Ecology, Biological Implications and Environmental Impact. Harris, C.C. (eds.). Nova. pp. 1–27.
 Ackert, Lloyd. Sergei Vinogradskii and the Cycle of Life: From the Thermodynamics of Life to Ecological Microbiology, 1850-1950. Vol. 34.; Dordrecht; London: Springer, 2013.
 Ackert, L. (2006). "The Role of Microbes in Agriculture: Sergei Vinogradskii's Discovery and Investigation of Chemosynthesis, 1880–1910". Journal of the History of Biology. 39 (2): 373–406. doi:10.1007/s10739-006-0008-2. S2CID 84400593.
 Ackert, L. (2007). "The 'Cycle of Life' in Ecology: Sergei Vinogradskii's Soil Microbiology, 1885–1940". Journal of the History of Biology. 40: 109–145. doi:10.1007/s10739-006-9104-6. S2CID 128410978.
 Waksman, S. A. (1946). "Sergei Nikolaevitch Winogradsky: The study of a great bacteriologist". Soil Science. 62: 197–226. doi:10.1097/00010694-194609000-00001. S2CID 94545224.

Ρώσοι βιολόγοι
Κύκλος του αζώτου
Περιβαλλοντική μικροβιολογία
Σελίδες με μη επιθεωρημένες μεταφράσεις