Н. Аксенова.

Михаил Христофорович Чайлахян. Ученый и человек



скачать книгу бесплатно

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ им. К.А. ТИМИРЯЗЕВА


Товарищество научных изданий КМК

Ответственный редактор проф. Г.А. Романов


Составители:

Н.П. Аксенова, В.Н. Ложникова, Т.Н. Константинова, В.И. Кефели

Рецензенты:

академик РАН Г.П. Георгиев, чл. – корр. РАН Б.Ф. Ванюшин


RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES

K.A. TIMIRYAZEV INSTITUTE OF PLANT PHYSIOLOGY


MIKHAIL KHRISTOFOROVICH CHAILAKHYAN


A SCIENTIST AND A MAN


Mikhail Khristoforovich Chailakhyan, a scientist and a man. – Moscow: KMK Scientific Press. 2015. 272 p., frontispiece, 20 insets.


The book is dedicated to Mikhail Khristoforovich Chailakhyan (1902–1991) – an outstanding Russian plant physiologist, the founder of the hormonal theory for flowering, known worldwide as the florigen theory. M. Chailakhyan was the first to prove the participation of a hormonal factor, which he called “florigen”, in photoperiodic induction of flowering. In his further studies, a fundamental similarity was found between induction of flowering and tuber formation examplified by potato tuberization. Of great importance were works of M. Chailakhyan and his staff to clarify the role of plant hormones in sex determination in dioecious plants. Long-term researches of Chailakhy-an’s team opened the way for practical application of plant hormones to increase the crop productivity. M. Chailakhyan brought a cohort of numerous disciples and followers in Russia, Armenia and other countries. He created and headed for more than half a century the laboratory at the Institute of Plant Physiology (Moscow); this lab is named now in his honor. The Institute regularly hosts international Chailakhyan lectures within the wide theme “Hormones, genes and ontogeny of plants”. Here scientists of worldwide reputation deliver their lectures.

M. Chailakhyan is a classic not only of local but also world science. He was elected an academician of the Academy of Sciences of the USSR as well as a member of academies and scientific societies of many countries. This book gives an idea not only of scientific creativity of M. Chailakhyan, but also of him as an outstanding personality, a staunch fighter for truth in science, open and sincere person, with a great sense of humor. The book contains memories about M. Chailakhyan from his disciples, colleagues, relatives and friends. These colorful emotional impressions about life, traveling and numerous meetings of M. Chailakhyan perfectly capture the spirit of the era and complement the description of the scientific achievements of the scientist. The book comprises also many photo documents and most complete bibliography of and on M. Chailakhyan.


Executive Editor G.A. Romanov


Editor-compilers: N.P. Aksenova, V.N. Lozhnikova,

T.N. Konstantinova, V.I. Kefeli


© K.

A. Timiryazev Institute of Plant Physiology, 2015

Предисловие

«Нет ничего практичнее хорошо обоснованной теории»

Л. Больцман

Предлагаемая читателю коллективная монография характеризует жизнь, деятельность и основные научные достижения академика Михаила Христофоровича Чайлахяна, выдающегося ученого XX века, исследователя роста и развития высших растений. Его работы по изучению закономерностей перехода растений к цветению, выполненные в Институте физиологии растений Академии наук, привели к созданию им теории гормональной регуляции онтогенеза растений и к постулированию гормонального стимула цветения, названного им флоригеном. Эти исследования, а также дальнейшее поэтапное экспериментальное и теоретическое развитие гипотезы флоригена, получили широкую известность в мировой науке и определили общее направление изучения регуляции цветения растений. Результаты опытов М.Х. Чайлахяна послужили также физиологическим базисом для дальнейших работ по молекулярной идентификации флоригена, проведенных уже в XXI веке. Флориген оказался небольшим специфичным белком, который, в полном согласии с теорией М.Х. Чайлахяна, образуется в листьях в благоприятных для цветения условиях, затем передвигается в стеблевой апекс и вызывает там эвокацию флорального морфогенеза, т. е. цветение.

Многолетние экспериментальные и теоретические труды М.Х. Чайлахяна были посвящены не только раскрытию механизмов регуляции цветения, но и разработке ряда важнейших проблем физиологии растений. Среди них можно назвать проблемы регуляции клубнеобразования у клубненосных видов, в первую очередь картофеля; гормонального контроля проявления пола у растений; взаимодействия трофических, гормональных и генных механизмов в регуляции роста и развития, а также роли межорганной коммуникации для нормального онтогенеза растительного организма.

В представленной книге в краткой и доступной форме отражены основные результаты исследований М.Х. Чайлахяна и отмечено их значение для развития общей концепции онтогенеза растений. М.Х. Чайлахян являлся не только выдающимся ученым, но также ярким и несгибаемым борцом за чистоту науки, отвергая лженаучные учения в период гонений на генетику и молекулярную биологию в СССР. В книге отражены высокая гражданственность, принципиальность и стойкость М.Х. Чайлахяна в защите и пропаганде научных взглядов, несмотря на репрессии и притеснения. Стойкая борьба М.Х. Чайлахяна за истину в биологии существенно помогла отечественной физиологии растений противостоять разгулу лжи и фальсификации и заслужила глубокое уважение мирового научного сообщества.

Значительную часть книги составляют воспоминая коллег и друзей М.Х. Чайлахяна – как отечественных, так и зарубежных. На многих страницах книги отмечены высочайшие человеческие качества М.Х. Чайлахяна – его мудрость, высокая порядочность, демократичность, готовность всегда придти на помощь. Ученики и сотрудники были счастливы работать под началом Михаила Христофоровича, и это отразилось в их воспоминаниях о любимом учителе. В приведенных в книге высказываниях отечественных и зарубежных коллег подчеркивается его кристальная честность, обаятельность, жизнелюбие и великолепное чувство юмора.

Существенная часть книги посвящена личной и семейной жизни М.Х. Чайлахяна. Сюда включены теплые и трогательные заметки членов семьи и ближайших друзей, а также замечательные записки супруги Михаила Христофоровича, Тамары Карповны, об их первом совместном путешествии по Соединенным Штатам Америки, а также многие другие материалы.

В последнем разделе книги отмечены полученные М.Х. Чайлахяном государственные награды и присвоенные ему почетные звания, приведены основные даты его жизни и деятельности, включая поездки на международные научные конгрессы, конференции и симпозиумы. Приведен также перечень основных печатных работ М.Х. Чайлахяна, а также список Чайлахяновских чтений, проводящихся начиная с 1993 г. в Институте физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН; тематика чтений – «Гормоны, гены и онтогенез растений». Книга снабжена большим числом фотографий и других документов, которые прекрасно иллюстрируют жизненный путь М.Х. Чайлахяна.

Настоящая книга призвана сохранить благодарную память о большом ученом и замечательном человеке – Михаиле Христофоровиче Чайлахяне. Книга рассчитана на исследователей, интересующихся проблемами роста и развития растений; на историков биологической науки; на преподавателей биологических вузов и школ; на аспирантов и студентов; а также на почитателей таланта М.Х. Чайлахяна.


Вл. В. Кузнецов,

член-корреспондент РАН, директор Института физиологии растений РАН, Президент Общества физиологов растений России

Несколько слов от редактора

У настоящей монографии оказалась непростая судьба, в чем-то сходная с судьбой ее главного героя – Михаила Христофоровича Чайлахяна. Сначала сбор материалов для монографии и ее подготовка для печати оказались непростыми и заняли долгое время. Затем мы столкнулись с неожиданным отказом наших центральных научных организаций, таких, как Российский фонд фундаментальных исследований и Президиум Российской академии наук, поддержать издание этой книги. Такое отношение к выдающимся отечественным ученым, всемирно известным и прославившим нашу науку, нам представляется в корне неверным. Обязанностью головных организаций науки любого мало-мальски уважающего себя государства должно быть не только решение сиюминутных проблем, но и бережное сохранение памяти о тех, кто, работая в своем отечестве, совершил фундаментальные и признанные мировым сообществом прорывы в науке. Только тогда наука будет иметь авторитет в обществе и сможет активно содействовать его развитию.

Это, кстати, прекрасно понимал и сам М.Х. Чайлахян. Впечатляет обширный список ученых, которым он посвятил свои содержательные статьи: К.А. Тимирязев, Н.И. Вавилов, Д.Н. Прянишников, Д.А.Сабинин, А.А. Рихтер, Н.Г. Холодный, Т.А. Красносельская, К.Т. Сухоруков, А.П. Петросян, В.В. Скрипчинский, Н.С. Туркова, Р.Х. Турецкая, Н.Н. Константинов, Г.С. Зайцев, Е.А. Бритиков.

К счатью, активно работающие в научных организациях России биологи растений не забыли одного из недавних лидеров отечественной науки и с готовностью приняли участие в сборе средств для издания книги. Поэтому от лица редакторской коллегии я приношу глубокую благодарность всем тем научным сотрудникам, кто, несмотря на невысокие зарплаты, помог своими средствами изданию данной монографии. Отдельно хочется поблагодарить профессора Николауса Амрайна (Швейцария), предоставившего недостающие средства для издания книги.


Г. А. Романов,

профессор, заведующий лабораторией им. М.Х. Чайлахяна в Институте физиологии растений РАН, председатель Комитета Чайлахяновских чтений

Часть I
Михаил Христофорович Чайлахян – выдающийся ученый XX века

Глава 1
Судьба ученого под знаком Флоригена

Per aspera ad astra

(через тернии – к звездам)


Г.А. Романов

Чем значительнее открытие, сделанное ученым, тем большее влияние оно оказывает на судьбу своего автора. Теория флоригена – гормона цветения, выдвинутая М.Х. Чайлахяном (1902–1991) в 1936 г., поначалу оказалась неугодной тогдашним властям СССР, навлекла на ученого тяжелые испытания. Однако М.Х. Чайлахян не отрекся, как многие другие, от своих научных убеждений, а продолжал их отстаивать вопреки травле и угрозам. Впоследствии, наоборот, эта же теория способствовала всемирной славе ее создателя, хотя при жизни М.Х. Чайлахяна флориген не был окончательно химически идентифицирован. М.Х. Чайлахян был близок к тому, чтобы первым установить белковую природу флоригена, но даже его долгой жизни не хватило для идентификации этой неуловимой тогда субстанции.

О Михаиле Христофоровиче Чайлахяне и его главном научном открытии – флоригене – написано немало очерков и статей (см. библиографию на с. 246–248), однако многие существенные детали его биографии и научного поиска остаются малоизвестными широкой аудитории. При этом М.Х. Чайлахян – один из самых известных в стране и за рубежом отечественных ученых, научные предвидения которого блестяще подтвердились, а труды, опубликованные еще в советских журналах, активно цитируются до сих пор. Он был единственным отечественным ученым, отмеченным в обзорной статье в журнале Cell, посвященной главным итогам биологии растений XX века (Somerville, 2000). Этот краткий биографический очерк показывает, как непросто складывалась судьба выдающегося ученого и его открытия даже в такой казалось бы «мирной» области науки, как физиология растений.

М.Х. Чайлахян переехал в Москву из Ленинграда в 1934 г. вместе с Лабораторией биохимии и физиологии растений (ЛАБИФР), в которой он проводил исследования в качестве аспиранта под руководством академика А.А. Рихтера. Еще будучи в Ленинграде, М. Чайлахян начал работу по изучению фотопериодической реакции растений, о чем свидетельствуют его публикации начала 30-х годов (Чайлахян, 1933, 1934а, б). Фотопериодизм у растений был ранее подробно описан в классической работе Гарнера и Алларда (Gamer, Allard, 1920), однако оставалось неизвестным, чем и как растение чувствует чередование периодов света и темноты и определяет их длительность. Поначалу казалось очевидным, что растение воспринимает эти внешние сигналы своей наиболее чувствительной и подвижной частью, а именно стеблевым апексом, который и реагирует на них переключением развития с вегетативного на генеративное. Эта очевидность вроде бы подтверждалась и в экспериментах (Gamer, Allard, 1925; Knott, 1927), в которых было показано, что у декоративного растения Cosmos bipinnatus фотопериодическая стимуляция апексов боковой ветви может вызвать локальное цветение независимо от состояния остальной части растения.

С другой стороны, появлялись факты, указывающие на то, что места восприятия фотопериодического сигнала растениями и места ответной реакции могут быть пространственно разделены. Одним из первых на это обратил внимание В.И. Разумов (Rasumov, 1931), который изучал клубнеобразование у фотопериодически-чувствительных сортов картофеля. Поэтому и в отношении цветения «очевидная» точка зрения уже не казалась бесспорной. Это побудило физиологов растений проверить гипотезы экспериментально, благо к тому времени такое исследование стало вполне осуществимым. В 1934 г. опубликовал свои результаты американский ученый Knott (Knott, 1934), который давно изучал явление фотопериодизма и в своих предшествующих работах доказывал, что именно стеблевой апекс «чувствует» длину светового дня (Knott, 1927). На этот раз Knott проводил опыты на шпинате и вынужден был признать, что по крайней мере у этого растения фотопериодизм воспринимается не только верхушкой стебля, но и листьями. Роль листьев в зацветании он обозначил словом “hasten” (ускорять). При этом Knott высказал осторожное предположение о том, что участие листьев шпината в ускорении ответа на фотопериод, благоприятный для репродуктивного роста, может состоять в продукции некоей субстанции, или стимула, который транспортируется в точку роста (Knott, 1934). Любопытно отметить, что в этой статье из пяти цитируемых и обсуждаемых работ две представляли собой работы отечественных ученых: вышеупомянутого Разумова (Rasumov, 1931), а также С.В. Тагеевой (Tageeva, 1931), доказавшей неучастие фотосинтеза в процессах индукции зацветания. Никаких исследований Knott по этой тематике далее не последовало, по крайней мере нам о них неизвестно.

Однако параллельно эта же тематика активно развивалась в СССР, и уже в 1936 г. появилось сразу несколько публикаций, указывающих на роль листьев как главных рецепторов фотопериодического сигнала. Основными публикациями надо признать три статьи М. Чайлахяна, опубликованные в самом престижном тогда в стране научном журнале: «Доклады Академии наук СССР» (Чайлахян, 1936а, б, в). Свои опыты М. Чайлахян проводил главным образом на хризантемах, у которых резко ускоряется наступление цветения в условиях короткого дня. Использовав приемы локального освещения растений и удаления части органов, Чайлахян доказал, что именно лист является основным органом восприятия фотопериодизма. При этом он выдвинул вполне материалистическое объяснение разобщенности мест восприятия фотопериодической стимуляции и ответной реакции растения. В своих статьях Чайлахян сформулировал представление о «флоригене» как о веществе гормональной природы, которое образуется в листе под влиянием благоприятного фотопериода и затем перемещается в стеблевой апекс, вызывая превращение апикальной меристемы из вегетативной в генеративную (флоральную). М. Чайлахян писал (Чайлахян, 1936в): «.. мы можем назвать этот цветообразующий или цветочный гормон более кратко – флориген, что значит “цветообразователь” и что отражает основную функцию этого вещества в растительном организме».

Надо признать, что Чайлахян нашел удачный термин для обозначения подвижной субстанции, переносящей сигнал цветения от листа к апексу. Этот термин пережил своего создателя и стал настолько общепринятым в мировой литературе, что многие современные авторы уже не знают его происхождения и даже приписывают его интродукцию в научный лексикон другим ученым (см., например, Grant, 2009).

Таким образом, восприятие фотопериода у растений происходило в листьях, где функционировал и компактный «биокалькулятор», позволяющий оценить продолжительность светового периода (как выяснилось позже, для растения важна продолжительность не столько световой, сколько темновой фазы суток).

М. Чайлахян не ограничился установлением локализации фотопериод ической индукции. Еще во второй половине 30-х годов он провел десятки экспериментов по доказательству наличия флоригена у растений разных видов, его образованию в листьях, определению скорости и направления передвижения флоригена в растении. В качестве методических приемов использовались, в том числе, кольцевание растений и прививки, включая межвидовые. В результате Чайлахян пришел к заключению, что флориген – это универсальная субстанция, она не обладает специфичностью как в отношении типа фотопериода, так и вида растений, может передвигаться по флоэме на длинные дистанции как вверх, так и вниз по стеблю со скоростью около 2 см в сутки.

При этом Чайлахян мыслил масштабно: после признания флоригена в качестве нового фитогормона он пришел к общей концепции гормональной регуляции роста и развития растений. В то время был хорошо известен только один фитогормон, а именно ауксин. В своих опытах Чайлахян показал, что свойства флоригена кардинально отличаются от свойств ауксина, т. е. флориген – это соединение нового типа. Выдвинув свою «Гормональную теорию развития растений» (Чайлахян, 19366,в, 1937а), Чайлахян предугадал открытие новых фитогормонов и их важную роль в онтогенезе растительного организма. Таким образом, Чайлахян оказался как бы преемником одного из классиков биологии растений Ю. Сакса, который еще в конце XIX века развил идею о существовании в растениях особых формообразующих веществ, каждое из которых вызывает образование листьев, корней или цветков (Sachs, 1888). Хотя прямого подтверждения идея Сакса не получила, она послужила прообразом современных концепций гормональной регуляции морфогенеза растений, начало которым положила теория М. Чайлахяна 1936–1937 гг.

Блестящие успехи в науке, достигнутые молодым завлабом (в 1936 г. М. Чайлахяну исполнилось всего 34 года) сыграли не только положительную, но и отрицательную роль в его судьбе, что нередко случалось в нашем Отечестве. Как уже упоминалось, в 1936 г. на тему локализации восприятия фотопериодизма было опубликовано несколько статей, среди них три статьи М. Чайлахяна, а также статьи Б.С. Мошкова (Мошков, 1936а, б) и Г.М. Псарева (Псарев, 1936). При этом М. Чайлахян и Б. Мошков проводили исследования на одном и том же объекте (хризантемах), начинали свою работу в одном и том же месте (ЛАБИФР в Ленинграде) и пришли к сходным выводам, с различием в том, что теорию гормональной регуляции развития растений и термин «флориген» выдвинул Чайлахян, но не Мошков. Неизвестно, под влиянием каких чувств, но уже в следующем, 1937 г. Б. Мошков в своей публикации (Мошков, 1937) упрекнул М. Чайлахяна в заимствовании и вторичности его выводов. Все эти обвинения Чайлахян отверг решительно, обстоятельно и с большим достоинством (Чайлахян, 19376), после чего подобные претензии более Мошковым не выдвигались, по крайней мере публично. Другим оппонентом, негативно отреагировавшим на публикации М. Чайлахяна, оказался «сам» Н.Г. Холодный, к тому времени академик и признанный лидер отечественной гормонологии растений (Холодный, 1938). Основная критика Холодного сводилась к тому, что «флориген» слишком гипотетичен и на самом деле действующее начало представляет собой либо одно из обычных пластических веществ, перемещающихся из листа в стебель, либо ростовой гормон ауксин. Но и здесь М. Чайлахян не стушевался, несмотря на большой авторитет Н. Холодного, а подробно и аргументировано ответил на все критические соображения (Чайлахян, 1939).

Однако споры между учеными, хотя временами довольно горячие, все же не выходили за академические рамки и в общем были полезны, т. к. служили делу установления истины. Другое дело нападки беспринципной команды сторонников малограмотного «народного академика» Т.Д. Лысенко, которые мечтали захватить руководящие посты в науке и убрать оттуда всех инакомыслящих. Стоит вспомнить, что с 1936-37 гг. общая атмосфера в стране, и в науке в частности, была отравлена массовыми репрессиями, повсеместно практиковались предательство и доносительство, на высшем уровне пропагандировалась «мичуринская агробиология» Т.Д. Лысенко; ученых – неконформистов – отстраняли от работы, бросали в тюрьмы, расстреливали как «врагов народа». М. Чайлахян, к несчастью, стал поневоле одним из научных «диссидентов», т. к. «посмел» выдвинуть собственную теорию развития растений, не считаясь с уже одобренной Партией и Правительством «стадийной теорией» «народного академика». Положение М. Чайлахяна в конце 30-х годов осложнилось еще и тем, что его основной начальник и защитник, директор ПФР РАН академик А.А. Рихтер, позволявший себе критиковать и высмеивать бредни Лысенко, был оклеветан группой сотрудников своего же Института, направивших письмо-донос в газету «Правда» (от 26.07.1938 г.) (Рихтер, 2009). Письмо подписали проф. А.И. Потапов (бывший по совместительству сотрудником НКВД), к.б.н. В.М. Катунский, А.А. Исакова, Г.К. Самохвалов, Н.С. Петинов и другие. Все эти люди были приняты в Институт лично А.А. Рихтером, а некоторые из них считались даже учениками академика.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7