Наследие С. Н. Виноградского: история и современность (к 160-летию со дня рождения)

ИСТОРИЯ НАУКИ

УДК 579

НАСЛЕДИЕ С.Н. ВИНОГРАДСКОГО: ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ

Н.Н. Колотилова, Н.Ф. Пискункова1

Обсуждается биография и научное наследие выдающегося русского микробиолога С.Н. Виноградского (1856-1953). Приводится список научных мероприятий и публикаций, связанных с развитием его идей и увековечением памяти. Статья приурочена к 160-летию со дня рождения учёного.

Ключевые слова: С.Н. Виноградский, хемосинтез, экология микроорганизмов

THE SCIENTIFIC HERITAGE OF S.N. WINOGRADSKY: HISTORY AND MODERN TIME

N.N. Kolotilova, Dr. Sci.

Some details of biography and the scientific heritage of the great microbiologist S.N. Winogradsky (1856-1953) are discussed. A list of conferences, lectures and publications linked with the development of his scientific ideas and memory is given. The article is dedicated to the 160th anniversary of the birth oh the scientist.

Key words: S.N. Winogradsky, chemosynthesis, microbial ecology

13 сентября 2016 исполнилось 160 лет со дня рождения великого русского микробиолога Сергея Николаевича Виноградского (1856-1953). По словам академика Г.А. Заварзина [5], именно два русских учёных, С.Н. Виноградский и Д.И. Ивановский, оказали наибольшее влияние на развитие науки в ХХ веке, причем не только микробиологии, но и естествознания в целом.

С.Н. Виноградский вошёл в историю мировой науки, во-первых, открытием хемосинтеза, т. е. способности бактерий существовать за счёт использования энергии

1 Колотилова Наталья Николаевна - д.б.н., доцент, kolotilovan@mail.ru; Пискункова Нина Федоровна -к.б.н., с.н.с. кафедры микробиологии биологического факультета МГУ, npiskunkova@rambler.ru.

Жизнь Земли 38(2) 2016 213-219

213

окисления неорганических веществ, и, во-вторых, созданием нового научного направления: почвенной и, шире, экологической микробиологии. Ему принадлежат пионерные исследования бактерий, играющих ключевую роль в циклах биогеохимических элементов. Научное кредо Виноградского впервые было сформулировано в 1896 г. в речи «О роли микробов в общем круговороте жизни» [1]. Нельзя переоценить значение введённых им методологических подходов и методов в микробиологии, концептуальных работ, трудов по систематике бактерий, выдержавших испытание временем.

С.Н. Виноградский прожил очень долгую (почти 97 лет) и насыщенную жизнь. Её первая часть тесно связана с Россией, где, получив мировую известность и признание (после сделанных за рубежом эпохальных работ по хемосинтезу), Виноградский возглавил отдел общей бактериологии Императорского Института экспериментальной медицины, а позднее был директором этого знаменитого института, впоследствии ставшего предтечей Академии медицинских наук СССР. Драматические события в истории России (поражение в русско-японской войне, революция 1905 г.) стали одной из причин кризиса С.Н. Виноградского: учёный надолго отошёл от науки и жил, главным образом, в своем имении в Городке (Украина), где вёл жизнь преуспевающего помещика. Здесь его застала I мировая война и последовавшая за ней революция. Образцовое имение Виноградского было разгромлено и разорено, члены семьи (жена и дочери) оказались заброшены судьбой в разные города, и связь между ними была надолго потеряна. Виноградскому удалось вырваться из охваченного крестьянскими волнениями Городка, и в годы Гражданской войны он оказался в Одессе, где формально был зачислен профессором в Сельскохозяйственный институт, однако вопрос о реальной работе даже не поднимался. В голодной Одессе Виноградский задумывается о судьбах истории (собственно говоря, вопросы истории интересовали его давно) и неожиданно пробует себя на поприще публициста. В своих работах он анализирует революционные события в Одессе, политику большевизма в России, опыт других революций (в частности, основанных на доктрине социалистов-утопистов). Особенностью его публицистики является анализ с позиций не политика, а естествоиспытателя. Небольшое число статей Виноградского (подписанных псевдонимом Старнат, т. е. Старый Натуралист), были опубликованы в 1919 г. в газетах «Единая Русь» и «Южное слово», однако большая часть написанного была лишь подготовлена к печати. До последнего времени работы этого эпизода жизни учёного не были известны читателю. В январе 1920 г., почти чудом попав на один из последних рейсов французского пакетбота «Дюмон-Дюрвиль», Виноградский выехал из Одессы и навсегда покинул Россию.

Второй период жизни С.Н. Виноградского проходил в эмиграции: Константинополь, Марсель, Женева, Белград, наконец, Париж и небольшой средневековый городок Бри-Конт-Робер под Парижем. Здесь, по приглашению директора Института Пасте-ра Эмиля Ру, Виноградский возглавил Почвенный (Сельскохозяйственный) филиал Института. Итак, последний период жизни Виноградского был связан с Институтом Пастера. Необходимо напомнить, что благодаря Институту Пастера многие российские эмигранты получили не только возможность существования, но и возможность работы по профессии; в этом его важная историческая заслуга. Несмотря на преклонный возраст, Виноградский работал во Франции весьма плодотворно, и в год 90-летия (1946) закончил свой основной научный труд, книгу «Microbiologie du sol» («Микробиология почвы»), которая в 1949 г. была издана во Франции, а в 1952 г. переведена и опубликована в СССР [2]. Научные заслуги Виноградского были признаны во всём

мире ещё при жизни учёного. Он по праву считается основоположником русской микробиологической школы [6].

В юбилейный год представляется оправданным и важным оглянуться в прошлое и отметить наиболее важные моменты в микробиологии, связанные с развитием наследия С.Н. Виноградского, а также с увековечением его памяти. Сегодня имя С.Н. Виноградского носит Институт микробиологии РАН (ныне в составе ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН) в Москве и Общество микробиологов Украины. Именем Виноградского названа улица в городе Бри-Конт-Робер (Франция), где прошли последние годы жизни учёного, и мемориальный сквер в городе Городок (Украина), где он много лет жил в дореволюционное время. В Краеведческом музее в Городке и в музее истории Института экспериментальной медицины в Санкт-Петербурге имеются экспозиции, посвящённые С.Н. Виноградскому. В 2012 г. в Городке ему впервые был поставлен памятник [8]; на его постаменте надпись: «Сергш Виноград-скш - микробиолог св1ту» (Сергей Виноградский - микробиолог мира). В 2015 г. украинскими учёными был снят документальный фильм о С.Н. Виноградском.

Самой высокой научной наградой по микробиологии в нашей стране является премия им. С.Н. Виноградского. Лауреатами этой премии стали выдающиеся учёные: С.И. Кузнецов (1970), Г.А. Заварзин (1973), Е.Н. Мишустин (1977), Е.Н. Кондратьева (1980), Л.В. Калакуцкий (1983), М.В. Иванов (1985), Д.Г. Звягинцев (1989), Г.И. Ка-равайко (1992), Ю.И. Сорокин (1997), М.В. Горленко (2000), В.Ф. Гальченко (2003), Б.А. Бызов (2006), Ю.И. Троценко (2009), Е.А. Бонч-Осмоловская (2012), А.В. Пине-вич (2015).

Важнейшими научными мероприятиями, призванными не только увековечить память С.Н. Виноградского, но и продемонстрировать дальнейшее развитие его идей в современной науке, стали Чтения имени С.Н. Виноградского. Активное участие в их организации принимало Всесоюзное, а позднее Российское Микробиологическое общество. История чтений документирована не полностью, поэтому важно перечислить те из них, о которых удалось найти информацию в литературе или архивных материалах.

Так, первое Чтение им. С.Н. Виноградского с докладом чл.-корр. АН СССР Н.А. Красильникова «К морфологии Азотобактера» состоялось 1 октября 1970 г. Морфологической изменчивости азотфиксирующих бактерий рода Azotobacter, которые в первой половине ХХ в. стали фактически главными индикаторными микроорганизмами в почвенной микробиологии, был посвящён ряд работ С.Н. Виноградского во Франции; в 1930-х гг. жизненный цикл этих микроорганизмов был подробно изучен Н.А. Красильниковым.

Второе Чтение с докладом чл.-корр. АН СССР С.И. Кузнецова «Развитие идей С.Н. Виноградского в области экологической микробиологии» состоялось 11 октября 1972 г., а материалы доклада были опубликованы в виде одноимённой брошюры, где обобщены фундаментальные исследования С.И. Кузнецова по экологии водных микроорганизмов.

Доклад, прочитанный на следующих Чтениях академиком Е.Н. Мишустиным, был издан в виде книги «Ассоциации почвенных микроорганизмов» (1975), в заключительной главе которой изложена концепция о структуре почвенного микробного комплекса и взаимодействии входящих в него группировок микроорганизмов. Эта работа углубила учение С.Н. Виноградского о двух основных группировках почвенных микроорганизмов: зимогенной и автохтонной микрофлоре.

12 октября 1981 г. было проведено заседание, посвящённое 125-летию со дня рождения С.Н. Виноградского, с докладами академика А.А. Имшенецкого «Жизнь С.Н. Виноградского. Значение его работ для микробиологии», а также Е.Н. Кондратьевой «Фотосинтез и хемосинтез у пурпурных и зелёных бактерий», Г.А. Заварзина «Значение хемосинтеза для формирования атмосферы» и М.В. Иванова «Динамическая экология микроорганизмов». На следующий день, 13 октября 1981 г., состоялись Юбилейные чтения памяти С.Н. Виноградского с докладом профессора Б.В. Громова «Хемотаксис у бактерий».

После долгого перерыва в сентябре 2011 г. Чтения им. С.Н. Виноградского были возобновлены. Доклад академика РАН Г.А. Заварзина «Эволюция прокариотной биосферы: «Микробы в круговороте жизни» 120 лет спустя» был представлен в виде монографии [5], ставшей научным завещанием учёного. Большое внимание в книге уделено развитию основных экологических идей С.Н. Виноградского, высказанных в декабре 1896 г. в речи «О роли микробов в общем круговороте жизни», их значению для глобальной микробиологии и оценке с позиций сегодняшнего дня.

Весной 2012 г. состоялись Чтения им. С.Н. Виноградского с докладом академика М.В. Иванова «Микробная биогеохимия от С.Н. Виноградского до наших дней», весной 2014 г. - профессора А.В. Пиневича «Цианобактерии в свете проблемы современной микробиологии» (к этим Чтениям была приурочена презентация Н.Н. Колотило-вой издания книги С.Н. Виноградского «Летопись нашей жизни» [3]).

В апреле 2015 г. был заслушан доклад д.б.н. А.Н. Ножевниковой «Процесс анаэробного окисления аммония нитритом и анаммокс-бактерии в природе и биотехнологии» и, наконец, весной 2016 г. - доклад Е.Н. Лебедевой об открытии нового процесса окисления соединений азота (комаммокс) и новой нитрифицирующей бактерии Nitrospira inopinata, способной осуществлять обе фазы нитрификации. Таким образом, каждое чтение отражало и продолжало тематику работ С.Н. Виноградского, дополняя их новыми открытиями.

Другой важной площадкой для обмена информацией служат конференции. В последние десятилетия памяти Виноградского было посвящено несколько отечественных и международных конференций, из них два мероприятия (в Москве и в Гёттин-гене, ФРГ), связанных со 100-летием открытия хемосинтеза. Так, в 1986 г. в Москве прошла юбилейная конференция, материалы которой опубликованы в сборнике «Хемосинтез» [11]. В нём были представлены доклады отечественных учёных, специалистов в различных областях изучения литотрофных микроорганизмов: Н.Н. Ляли-ковой (нитрифицирующие бактерии), А.Н. Ножевниковой (водородные бактерии), Г.А. Дубининой (бесцветные серобактерии), Р.С. Головачёвой (термоацидофильные анаэробные бактерии), Е.Н. Кондратьевой (фототрофные бактерии, способные к хемо-автотрофии), А.К. Романовой (ассимиляция углекислоты при хемолитоавтотрофии), а также М.А. Пушевой (литотрофные гомоацетатные бактерии), Е.А. Бонч-Осмолов-ской (сероредуцирующие бактерии), Е.П. Розановой (сульфатвосстанавливающие бактерии) и др. Открывает сборник статья Г.А. Заварзина о С.Н. Виноградском.

В августе 1987 г. в Гёттингене (ФРГ) состоялся весьма представительный международный симпозиум «Lithoautotrophy, a centenary meeting in memory of S.N. Winogradsky» (Литоавтотрофия; памяти С.Н. Виноградского), организованный по инициативе крупнейшего немецкого микробиолога Х.Г. Шлегеля. В программу симпозиума вошли доклады Г.А. Заварзина (СССР) и Т. Брока (США), посвящённые биогра-

фии С.Н. Виноградского. В своём докладе Г.А. Заварзин подчеркнул влияние русской школы естествоиспытателей в конце XIX в. на развитие мировой науки, о чём редко упоминалось за рубежом. Далее программа симпозиума включала доклады, посвящён-ные экологии литотрофных организмов, их физиологии и биохимии, биоэнергетике и путям ассимиляции углекислоты. Отдельный раздел был посвящён микроорганизмам серного цикла, а также генетике хемолитотрофов. В обсуждении работы симпозиума Г.А. Заварзин отметил очень быстрое развитие учения о хемосинтезе в конце 1970-х -1980-х годах.

В сентябре 2006 г. в Москве была проведена Международная конференция «Экология микроорганизмов», посвящённая 150-летию со дня рождения С.Н. Виноградского [12]. С обзорными докладами на ней выступили Г.А. Заварзин («Виноградский и современная микробиология»), Д.Г. Звягинцев («Развитие идей Виноградского в области почвенной микробиологии»), Л.В. Калакуцкий («Виноградский и современные представления о виде у бактерий»). В октябрьские дни того же года в Париже, на базе станции водоочистки Коломб (Colombes) по инициативе американского историка науки Л. Эккерта был организован коллоквиум «Serge Winogradsky aujourdhui» (Сергей Виноградский сегодня). Выбор места для проведения этого мероприятия объясняется значительной ролью хемолитотрофных микроорганизмов в процессах очистки сточных вод, а также тем, что именно из активного ила очистных сооружений Парижа Е.С. Виноградской (дочерью и помощницей учёного) в 1930-х годах были выделены новые нитрифицирующие бактерии. Это послужило стимулом к изучению их биоразнообразия.

Ряд научных мероприятий, посвящённых С.Н. Виноградскому, продолжила научно-краеведческая конференция 2008 г. в Городке «Городок - историчш перспективи. Погляд в минуле i майбутнэ» (Городок - исторические перспективы. Взгляд в прошлое и будущее), на которой выступали не только микробиологи, но историки, архивисты, краеведы Украины и России [10].

Обращаясь к работам историков науки, нужно отметить и организованную в 2010 г. в Архиве РАН выставку «Российские биологи в Институте Пастера», значительный раздел которой представляют материалы фонда С.Н. Виноградского из Архива РАН и Пастеровского института в Париже [7]. Доклады о Виноградском неоднократно звучали на международных конференциях, посвящённых судьбам русской эмиграции, писателям и учёным русского зарубежья, российско-французским связям и т. д. Этот заведомо неполный список свидетельствует о масштабах и многогранности интереса научного мира к личности и наследию Виноградского.

Список публикаций о С.Н. Виноградском внушителен - более 100 работ. Среди наиболее ранних - ставшие классическими статьи В.Л. Омелянского, Б.Л. Исаченко, А.А. Имшенецкого, Д.М. Новогрудского, В.Н. Гутиной, сборник «Русские микробиологи С.Н. Виноградский и В.Л. Омелянский» (1960), статьи которого охватывают главные направления исследований обоих учёных. Необходимо отметить первую биографическую книгу о Виноградском (1953) американского микробиолога С. Ваксмана [15]. В 2002 г. она была переведена на русский язык и издана в сборнике «Рассказы о великом бактериологе С.Н. Виноградском» [9]. Однако самые значительные работы о Виноградском, в том числе книга «Три жизни великого микробиолога. Документальная повесть о Сергее Николаевиче Виноградском» [4], выдержавшая уже три издания, безусловно, принадлежат продолжателю его традиций, крупнейшему русскому микро-

биологу-естествоиспытателю академику Г.А. Заварзину. Из зарубежных исследований последних лет нужно указать на работы историка науки Л. Эккерта [13] и микробиолога М. Дворкина [14].

Необходимо отдельно остановиться и на публикации наследия самого С.Н. Ви-ноградского. Как уже отмечалось, основная часть его работ была издана в 1952 г. в виде однотомника «Микробиология почвы» [2]. По инициативе Г.А. Заварзина в сборнике «Хемосинтез» [11] была переиздана речь Виноградского «О роли микробов в общем круговороте жизни», которая не вошла в однотомник и давно была библиографической редкостью. В 2002 г. ряд ранних статей Виноградского был переиздан на страницах сборника «Рассказы о великом бактериологе С.Н. Виноградском» [9], что облегчило читателям доступ к этим работам. В 2006 г. Н.Н. Колотиловой было переведено около 100 рефератов Виноградского, которые он печатал в течение многих лет в реферативном журнале Пастеровского института («Bulletin de l'Institut Pasteur»). Но наибольший «прорыв» с изданием работ Виноградского удалось сделать в 2013 г., когда впервые была опубликована автобиографическая повесть С.Н. Виноградского «Летопись нашей жизни» [3], снабжённая солидным историко-научным комментарием. В книгу вошли также два приложения: «Публицистика» (статьи, написанные в Одессе в 1919 г.) и «Доклады и выступления» (работы Виноградского, впервые переведённые на русский язык, в частности, его последняя статья «О классификации бактерий»). Это позволяет надеяться, что теперь наследие учёного почти полностью доступно российскому читателю.

Чем дальше во времени, тем значимее представляются открытия Виноградского, тем яснее становится (ярче вырисовывается) его роль в развитии естествознания. Об этом сильно и проникновенно писал академик Г.А. Заварзин: «Значение научного открытия - и человека, его сделавшего, - раскрывается со временем по степени его воздействия на миросозерцание. С.Н. Виноградский более столетия назад открыл хемосинтез - способность микроорганизмов получать энергию от реакций неорганических веществ и использовать её для ассимиляции углекислоты. Чтобы понять, что значило это открытие, сделайте мысленный опыт - уберите хемосинтез из вашего понимания природы. Вместе с ним из сознания исчезают циклы азота, серы, железа; исчезает воздействие биоты на микрокомпонентный состав атмосферы, исчезает ранний диагенез осадочных пород. <...> Открытие Виноградского стало началом, из которого многими поколениями учёных было выращено современное понимание биосферы - независимого от нас мира, в котором мы появились и который превратили в свою среду обитания. Картина мира как единой динамической системы, где микробы служат катализаторами специфических реакций, была создана Виноградским за три десятка лет до «Биосферы» Вернадского.» [4, с.182-183]. Сегодня, в свете развития интереса к проблемам глобальной микробиологии, происхождения и эволюции биосферы [5], эти слова звучат особенно актуально.

ЛИТЕРАТУРА

1. Виноградский С.Н. О роли микробов в общем круговороте жизни. СПб., 1897. 27 с.

2. Виноградский С.Н. Микробиология почвы. Проблемы и методы. 50 лет исследований. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 792 с.

3. Виноградский С.Н. Летопись нашей жизни. М.: МАКС Пресс, 2013. 808 с.

4. Заварзин Г.А. Три жизни великого микробиолога: документальная повесть о Сергее Николаевиче Виноградском. М.: Либроком, 2009. 240 с.

5. Заварзин Г.А. Эволюция прокариотной биосферы: «Микробы в круговороте жизни» 120 лет спустя: Чтение им. С.Н.Виноградского. М.: МАКС Пресс, 2011. 144 с.

6. Заварзин Г.А. Вклад русских микробиологов в изучение многообразия микробного мира // Заварзин Г.А. Избранные труды. М.: МАКС Пресс, 2015. С.15-29.

7. Колотилова Н.Н. Сергей Николаевич Виноградский в Институте Пастера в Париже // Российские биологи в Институте Пастера: Научный каталог выставки. М.: Архив РАН, 2010. С. 57-66.

8. Колотилова Н.Н. Открытие памятника С.Н.Виноградскому // Микробиология. 2013. Т. 82. №3. С.381-382.

9. Рассказы о великом бактериологе С.Н. Виноградском. СПб.: Росток, 2002. 320 с.

10. Серий Миколаевич Виноградський i Городоччина. Зб1рник матер1ал1в 2-о1 Городоцько1 науково-краэзначвной конференци «Городок - историчш перспективи. Погляд в минуле i май-бутнэ». Городок: Бердрихiв край, 2008. 268 с.

11. Хемосинтез: К 100-летию открытия С.Н. Виноградским. М.: Наука, 1989. 256 с.

12. Экология микроорганизмов. Материалы межд. конф. (25-27 сентября 2006 г., Москва, Институт микробиологии имени С.Н. Виноградского РАН). М.: МАКС Пресс, 2006. 100 с.

13. Ackert L. Sergei Vinogradskii and the Cycle of Life: From the Thermodynamics of Life to Ecological Microbiology. 1850-1950. Archimedes. Vol. 34. Dordrecht: Springer, 2013. 113 p.

14. Dworkin M. Serge Winogradsky: a founder of modern microbiology and the first microbial ecologist // FEMS Microbiol. Rev. 2012. V.36. Pp. 364-379.

15. Waksman S.A. Sergei N. Vinogradsky. His life and Work. The story of a great bacteriologist. New Brunswick - New Jersey: Rutgers University Press, 1953. 150р.

REFERENCES

1. Winogradsky N.S. On the role of microbes in the cycle of life. 27 p. (St-Petersburg, 1897) (in Russian).

2. Winogradsky N.S. Soil microbiology. Problems and methods. 50 years of research. 792 p. (Moscow: Izd-vo Akademii Nauk SSSR, 1952) (in Russian).

3. Winogradsky N.S. The chronicle of our life. 808 p. (Moscow: MAKS Press, 2013) (in Russian).

4. Zavarzin G.A. Three lives of the great microbiologist: a documental story about Sergei Nikolaevich Winogradsky. 240 p.

5. Zavarzin G.A. The evolution of the prokaryotic biosphere. Microbes in the cycle of life: after 120years. Winogradsky lecture. 144 p. (Moscow: MAKS Press, 2011) (in Russian).

6. Zavarzin G.A. The Russian microbiologists contribution in the investigations of the biodiversity In: Zavarzin G.A. Selected works. Pp. 15-29 (Moscow: MAKS Press, 2015) (in Russian).

7. Kolotilova N.N. Sergei Nikolaevich Winogradsky at the Pasteur Institute in Paris. Russian biologists at the Pasteur Institute. Scientific catalogue of the exposition. P. 57-66. (Moscow: Archives RAS, 2010) (in Russian).

8. Kolotilova N.N. The inauguration of the monument to S.N.Winogradsky. Microbiology. 82. 381-382 (2013) (in Russian).

9. Novels about the great bacteriologist S.N. Winogradsky. 320 p. (St-Petersburg: Rostok, 2002) (in Russian).

10. Sergei Nikolaevich Winogradsky and Gorodochina. Materials of the 2nd Local History and Scientific conference "Gorodok - historical perspectives. A look to past and future". 268 р. (Gorodok: Berdrihiv kray, 2008) (in Ukranian).

11. Chemosynthesis: on the occasion of the 100th anniversary of the discovery. 256 p. (Moscow: Nauka, 1989) (in Russian).

12. Ecology of microorganisms. Materials of the International conference (25-27 September 2006, Moscow, Winogradsky's Institute of Microbiology RAS). 100 p. (Moscow: MAKS Press, 2006) (in Russian).

13. Ackert L. Sergei Vinogradskii and the Cycle of Life: From the Thermodynamics of Life to Ecological Microbiology. 1850-1950. 113 p. [Archimedes. 34. Dordrecht: Springer, 2013].

14. Dworkin M. Serge Winogradsky: a founder of modern microbiology and the first microbial ecologist. FEMS Microbiol. Rev. 36. 364-379 (2012).

15. Waksman S.A. Sergei N. Vinogradsky. His life and Work. The story of a great bacteriologist. 150 р. (New Brunswick - New Jersey: Rutgers University Press, 1953).