Работы Н.И Вавилова как основоположника научной селекции и их значение
Оренбургский государственный аграрный университет
Кафедра селекции и защиты растений
Реферат на тему
«Работы Н.И Вавилова как основоположника научной селекции
и их значение»
Оренбург 2012
Содержание:
Введение……………………………………...……………
1. Жизненный путь Вавилова И.И…………………...………………………....4
А) Детство
Б) Учёба
В) Начало работы
2. Центры происхождения культурных растений……………………..……5
3.Научные разработки
Вавилова в области иммунитета и генетики…………………………………………………………
4. Иммунитет растений…………………………………..…………………
5.Закон Гомологических рядов……………………………………...…………12
6.Новый этап в научной,
организационной и общественной деятельности
Вавилова…………………………………………………………
7.Трагедия жизни Вавилова…………………………………………...………
А) Завистники
Б) Арест
В) Кончина
Заключение………………………………………………….
-3-
Введение.
Генетика... Сейчас это
слово в той или иной степени
известно каждому. Специализированные научные заведения,
исследования, опыты, овечка Долли, расшифровка
генома человека и многое, многое другое,
но так было не всегда. В это трудно поверить,
но ещё в начале 20-века большая часть научного
мира с настороженностью относились к
этой новой и неизведанной к тому времени
науке. Её, как в прочем и психологию, нередко
попросту недооценивали или не воспринимали
в серьёз. «Генетика-лженаука»; «Генетика
- продажная девка капитализма» - вот так
нередко отзывалась пресса об этой науке,
хотя на «Западе» она получила весьма
широкое распространение и уже открывались
лаборатории и Н.И.И.(научно-
-4-
- Жизненный путь Вавилова И.И.
Вавилов Николай Иванович (1887–1943) родился в Москве 26-го ноября 1887 года. Отец его был способным коммерческим деятелем, прошедшим через трудное детство. Он искренне любил своих сыновей, Николая и Сергея (впоследствии ставших гениальными русскими учеными), дочь Лидию - микробиолога, скончавшуюся в годы своей молодости, и Александру, ставшую позже врачом. Николай был помещен отцом в Московское коммерческое училище. Его же влекло к себе естествознание.
Как многие выдающиеся ученые Н. И. Вавилов рано стал заниматься самостоятельной работой. По окончании училища Вавилов поступил в Московский Сельскохозяйственный Институт, где и началась его активная научная деятельность (ныне Сельскохозяйственная Академия имени К. А. Тимирязева), который он окончил в 1911 году. Его дипломная работа "Голые слизни (улитки), повреждающие поля и огороды в Московской губернии", опубликованная в 1910 году, сразу же была оценена по достоинству и даже удостоена премии Московского политехнического музея. В 1909 году, будучи еще студентом 2-го курса, он выступает на торжественном заседании студенческого кружка - кружка любителей естествознания, - посвященном 100-летию со дня рождения Дарвина, с докладом "Дарвинизм и экспериментальная морфология". Таким образом, еще на студенческой скамье определился круг научных интересов Вавилова - от прикладных вопросов сельского хозяйства до самых широких теоретических вопросов эволюционной биологии. Уже тогда многим из его окружения было ясно, что его как ученого ждет большое будущее. Позднее, один из его учителей, выдающийся агрохимик Д. Н. Прянишников скажет о Вавилове: "Мы не говорим, что он гений только потому, что он наш современник".
Работая у Д. Н. Прянишникова, по окончанию института, Вавилов одновременно стал учеником и сотрудником основоположника отечественной селекции сельскохозяйственных растений профессора Д. Л. Рудзинского, основавшего Селекционную станцию при Московском сельскохозяйственном институте. Николаю Ивановичу везло на корифеев! Это всегда было проявление взаимного тяготения. Помимо Д. Н. Прянишникова и Д. Л. Рудзинского, Николай Иванович в первые годы своего научного развития сблизился с такими высокоталантливыми деятелями селекции и микологии, как С. И. Жегалов и А. А. Ячевский. Николай Иванович попал в плеяду крупнейших исследователей начала века.
-5-
2. Центры происхождения культурных растений.
С 1911 года Вавилов стремится в Бюро по прикладной ботанике в Петербурге, которое в то время возглавлял Р. Э. Регель. Здесь он начал с изучения пшеницы, а затем ячменя и других культур. Его уже начинают интересовать более широкие вопросы происхождения культурных растений. Немного позднее он сделает потрясающую работу, он соберёт информацию об основных культурных растениях и определит основные центры их появления и развития. Над этой работой он трудился примерно 9 лет
Центры происхождения культурных растений:
1.Южноазиатский тропический центр (около 33% от общего числа видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества тропических и овощных культур.
2. Восточноазиатский центр (20% культурных растений). Родина сои, различных видов проса, овощных и плодовых культур.
3.Юго-Западноазиатский центр (4% культурных растений). Важнейшая область происхождения видов возделываемых в Европе культур — хлебных злаков, бобовых, плодовых культур и винограда.
4.Средиземноморский центр (примерно 11% видов культурных растений). Родина маслины, рожкового дерева, множества кормовых и овощных культур.
5.Эфиопский центр (около 4% культурных растений). Характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов — хлебный злак тефф, масличное растение нуг, особый вид банана, кофейное дерево и др. Характерно наличие оригинальных культурных эндемичных видов и подвидов пшеницы и ячменя.
6. Центральноамериканский центр(9%культурных растений). Отсюда берут начало около 90 пищевых, технических и лекарственных видов растений, в том числе кукуруза, длинноволокнистые виды хлопчатника, ряд видов фасоли, тыквы, какао, многие виды плодовых.
7. Андийский центр. Родина многих видов клубненосных растений. Прежде всего культурных видов картофеля, оки, ульюко, анью, а также хинного дерева, кокаинового куста и др.
8.Переднеазиатский – Здесь были окультурены рожь, ячмень, роза, инжир.
-6-
-7-
- Научные разработки Вавилова в области
иммунитета и генетики.
Более того, в 1911 и в 1912 годах он, вероятно, под впечатлением работ И. И. Мечникова начинает свои исследования по иммунитету растений и грибковых заболеваний, которые он проводит в сверхурочное время, в руководимой профессором А. А. Ячевским лаборатории в бюро микологии и фитопатологии. Поражала работоспособность Вавилова. По свидетельству очевидцев, он мог работать по 18 часов в сутки. Он обладал удивительным умением концентрировать волю и энергию, работать с азартной неистовостью. Его бешеный ритм невольно увлекал всех, кто с ним работать. "Жизнь коротка - надо спешить", - говорил он, словно предчувствую, что судьба отпустила ему не много времени.
Уже в том же 1911 году
Вавилову поручают вести занятия
со студентами Высших Голицинских
Большое значение для научной биографии Вавилова имела командировка "для завершения образования" в Англию в 1913 году, к самому Уильяму Бэтсону - одному из создателей генетики. "Основные камни огромного значения, размеры которого мы еще не в состоянии охватить, заложены Бэтсоном", - напишет Вавилов в 1926 году. Вавилов считает Бэтсона крупнейшим биологом, личность которого "поражала своей универсальностью, энциклопедичностью". Но таков был и сам Вавилов, ученый - энциклопедист, одинаково интересовавшийся как сугубо прикладными вопросами сельскохозяйственной науки, так и величайшими проблемами эволюционной биологии. Это были во многом родственные души. Их объединяла универсальная широта интересов, как в науке, так и искусстве, умение сочетать науку с жизнью, терпимость в критике. Оба они были апостолами свободы науки и верили в то, что она делает мир лучше.
В 1914 году Вавилов переезжает из Англии во Францию, где его заинтересовала крупнейшая семеноводческая фирма Вильморенов. Будучи скорее коммерческим предприятием, она также вела большую селекционную и семеноводческую работу и, в частности, исследовала хлебопекарные качества пшеницы. Из Франции Вавилов отправляется в Германию, работать у знаменитого биолога - эволюциониста Эрнста Геккеля. Здесь его застает начавшаяся мировая война, и он не без труда добирается до России, лишившись части багажа с ценными книгами.
По возвращении из заграничной командировки, Вавилов в 1914 году был избран преподавателем Голицинских курсов и одновременно вел летние курсы по частному земледелию в Петроградской сельскохозяйственной академии. Но преподавательская деятельность в Москве не дает ему полного удовлетворения и почти не оставляет времени для научной работы. Поэтому в1917 году Вавилов решает переехать в Саратов - центр изучения сельского хозяйства юго-востока России, где работает на Высших сельскохозяйственных курсах Саратовского общества сельского хозяйства.
-8-
Здесь он читает курс частного земледелия и селекции. В июле 1918 года Вавилов назначается на должность профессора, заведующего кафедрой частного земледелия, вновь организованного Саратовского сельскохозяйственного института.
В саратовский период,
хотя он и был коротким, взошла звезда
Н. И. Вавилова - ученого. Там он отобрал
коллектив молодых
В 1918 году Вавилов наступает с инициативой организации в Саратове филиала отдела прикладной ботаники. Несмотря на понятные для тех лет исключительные трудности, Вавилов не только продолжает начатые исследования, но и непрерывно расширяет масштабы работ по прикладной ботанике. Прежде всего, он продолжает опыты, начатые в Петровской сельскохозяйственной академии. Это, по его собственным словам, "иммунитет, гибриды и некоторые ботанико-географические работы". Вавилова, конечно же, особенно интересует проблемы иммунитета, особенно иммунитета пшеницы. В течение многих веков болезни пшеницы были одной из самых важных помех хорошего урожая.
Осенью 1918 года Вавилов закончил свою работу по иммунитету растений к инфекционным заболеваниям, и в начале 1919 года по инициативе Д. Н. Прянишникова она публикуется в "Известиях Петровской сельскохозяйственной академии". Статья выходит с надписью: "посвящаю памяти великого исследователя иммунитета И. И. Мечникова". Проблема иммунитета волнует Вавилова в течение всей жизни.
-9-
4. Иммунитет растений
Иммунитет растений, невосприимчивость растений к возбудителям болезней и вредителям, а также к продуктам их жизнедеятельности. Частные проявления иммунитет растений — устойчивость (резистентность) и выносливость. Устойчивость заключается в том, что растения какого-либо сорта (иногда вида) не поражаются болезнью или вредителями либо поражаются менее интенсивно, чем другие сорта (или виды). Выносливостью называется способность больных или поврежденных растений сохранять свою продуктивность (количество и качество урожая). Применение устойчивых сортов — наиболее надёжный метод борьбы со многими болезнями растений (ржавчиной хлебных злаков, головнёй и ржавчиной кукурузы и др.). Возделывание сортов подсолнечника, устойчивых против заразихи и моли, привело к почти полной ликвидации поражения его этими вредителями. Вавилов установил, что к заболеваниям контролируется сравнительно небольшим числом генов, поддающихся учёту при гибридологическом анализе. Например, у разных видов пшеницы обнаружено около 20 генов устойчивости к стеблевой ржавчине, которые локализованы на 9 хромосомах, находящихся в разных хромосомных наборах (геномах). Устойчивость или восприимчивость растений — результат взаимодействия двух геномов (растения и паразита), что и объясняет многообразие как генов устойчивости растений к одному и тому же виду возбудителя, так и физиологических рас паразита, способных преодолевать действие этих генов. Такое многообразие — следствие параллельной эволюции паразита и растения-хозяина (Н. И. Вавилов, П. М. Жуковский). Американский генетик и фитопатолог Х. Г. Флор выдвинул гипотезу «ген на ген». По этой теории, все гены резистентного растения (R-гены) рано или поздно должны быть преодолены генами вирулентности паразита, так как темп его размножения намного выше, чем у растения. Тем не менее в природе всегда можно найти растения, устойчивые ко всем известным расам паразитов. Одна из важнейших причин этой стойкости растений — наличие у них так называемой полевой устойчивости (типы устойчивости, при которых паразит может развиваться, но вследствие недостатка пищи в растении, из-за наличия механических преград, неблагоприятного строения устьиц и т. п. развивается медленно, и потери урожая в связи с этим невелики). Полевая устойчивость контролируется полимерными генами, каждый из которых не даёт видимого эффекта устойчивости, но их различные сочетания определяют ту или иную её степень.
Единой теории иммунитета растений нет вследствие большого разнообразия типов возбудителей болезней и защитных реакций растений. Н. И. Вавилов подразделял И. р. на структурный (механический) и химический. Механический иммунитет растений обусловлен морфологическими особенностями растения-хозяина, в частности наличием защитных приспособлений (например, густое опушение побегов и т. д.), которые препятствуют проникновению патогенов в тело растений. Химический иммунитет растений обусловлен многими химическими особенностями растений. Иногда иммунитет растений зависит от недостатка в растении какого-либо необходимого для паразита вещества, в других случаях растение вырабатывает вещества, вредные для паразита (фитоалексины немецкого биолога К. Мюллера; фитонциды советского биолога Б. П. Токина). Советский микробиолог Т. Д. Страхов наблюдал, что в тканях устойчивых к болезням растений происходят регрессивные изменения патогенных микроорганизмов, связанные с действием ферментов растения, его обменными реакциями. Советский биохимики Б. А. Рубин и другие связывают реакции растений, направленные на инактивацию возбудителя болезни и его токсинов, с деятельностью окислительных систем и энергетическим обменом клетки. Различные ферменты растений, регулирующие энергообмен, характеризуются разной степенью устойчивости к продуктам жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. У иммунных форм растений доля участия ферментов, устойчивых к метаболитам патогенов, более значительна, чем у неиммунных.
Наиболее устойчивы
к влиянию метаболитов
В селекции растений на устойчивость к заболеваниям и вредителям наибольшее значение имеет гибридизация (внутрисортовая, межвидовая и даже межродовая). Исходным материалом для селекции служат авто - и амфиполиплоиды, на основе которых получают гибриды между разнохромосомными видами. Такие амфидиплоиды созданы, например, советским селекционером М. Ф. Терновским при получении сортов табака, устойчивых к мучнистой росе. Для создания устойчивых сортов можно использовать искусственный мутагенез, а у перекрёстноопыляемых растений — отбор среди гетерозиготных популяций. Таким способом советские селекционеры Л. А. Жданов и В. С. Пустовойт получили сорта подсолнечника, устойчивые к заразихе. Для длительного сохранения устойчивости сортов предложено: 1) создание многолинейных сортов путём скрещивания хозяйственно ценных сортов с сортами, несущими разные гены устойчивости. При этом вследствие разнообразия генов устойчивости у полученных гибридов новые расы паразитов не могут накопиться в достаточном количестве; 2) сочетание в одном сорте R-генов с генами полевой устойчивости. Повышению устойчивости способствует также периодическая смена сортового состава в том или ином районе или хозяйстве.
5. Закон Гомологических рядов.
Крупным событием в жизни Н. И. Вавилова и историческим событием в науке был III Всероссийский селекционный съезд в Саратове. Здесь 4-го июля 1920 года Вавилов выступил с докладом "Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости". Это был один из звездных часов ученого.
Закон Гомологических рядов изменчивости, разработанный советским учёным Н. И. Вавиловым закон, устанавливающий параллелизм в изменчивости организмов. Ещё Ч. Дарвин (1859—68) обратил внимание на далеко идущий параллелизм в изменчивости близких видов и родов животных и растений. В 19 и начале 20 вв. ряд ботаников и зоологов (например, франц. учёный М. Дюваль-Жув, 1865; швейцарский миколог Э. Фишер, 1896; нем. ботаник Э. Цедербауэр, 1907, 1927; рус, зоолог В. М. Шимкевич, 1906, 1921, и др.) специально изучали параллельную изменчивость разных видов растений и животных. Советский генетик Ю. А. Филипченко подытожил (1922) ряд таких, преимущественно зоологических, данных в статье о параллелизме изменчивости в живой природе, который он объяснял систематической и филогенетической близостью родов и видов, входивших в изучаемые группы.
Лишь Н. И. Вавилов
подошёл к проблеме
Таким образом, закон Гомологических рядов сводится к следующему: близкие виды благодаря большому сходству их генотипов (почти идентичные наборы генов) обладают сходной потенциальной наследственной изменчивостью (сходные мутации одинаковых генов); по мере эволюционно-филогенетического удаления изучаемых групп (таксонов), в связи с появляющимися генотипическими различиями параллелизм наследственной изменчивости становится менее полным. Следовательно, в основе параллелизмов в наследственной изменчивости лежат мутации гомологичных генов и участков генотипов у представителей различных таксонов, то есть действительно гомологичная наследственная изменчивость. Однако и в пределах одного и того же вида внешне сходные признаки могут вызываться мутациями разных генов; такие фенотипические параллельные мутации различных генов могут, конечно, возникать и у разных, но достаточно близких видов. Н. И. Вавилов подчёркивал, что закон Гомологических рядов неизбежно обнимает и такую, в генетическом смысле не строго гомологичную, фенотипически параллельную изменчивость.
После 1920 представители школы Н. И. Вавилова в СССР, а также ботаники и селекционеры зарубежных стран накопили огромный фактический материал, подтверждающий всеобщность закона Гомологических рядов.
-12-
Сначала исследования касались в основном морфологических признаков; затем они были распространены на биологические, физиологические и биохимические свойства. Многочисленные подтверждения закона Гомологических рядов были получены на простейших, низших растениях, большом числе семейств высших растений и на животных.
Закон гомологических рядов отражает всеобщее и фундаментальное явление в живой природе. Он имеет огромное практическое значение в растениеводстве и селекции, а также в животноводстве.
-13-
6. Новый этап
в научной, организационной и
общественной деятельности
В марте 1921 года Вавилов вместе с группой сотрудников переезжает в Петроград. Начинается новый этап в научной, организационной и общественной деятельности Вавилова. Вскоре из США приходит письмо с приглашением двух советских ученых на международный съезд по болезням хлебных злаков. Было ясно, что должны ехать Н. И. Вавилов и А. А. Ячевский. Но вопрос о поездке решался не учеными, Вавилову пришлось ехать в Москву, где он обходит разные учреждения, пишет письма, уговаривает и доказывает бюрократам и столоначальникам необходимость этой поездки. Но благодаря энергии и настойчивости Вавилова, ему удается "пробить" эту столь нужную для страны поездку. В США Вавилова интересуют исследования культурных растений и успехи в области селекции. Его, прежде всего, интересуют работы Бюро растениеводства в Вашингтоне. Не меньший интерес вызывали и успехи американских генетиков, особенно знаменитого Т. Г. Моргана и его сотрудников, генетические исследования которых привлекали внимание всего мира.
По возвращении, Вавилов снова с головой окунается в научную и организационную работу. Постепенно он собирает вокруг себя группу способных и талантливых ученых.
В 1922 году произошло важное событие. Отделы бывшего Сельскохозяйственного ученого комитета были объединены в Государственный институт опытной агрономии, директором которого согласился стать Вавилов. 1-го декабря 1923 года Вавилов избирается членом - корреспондентом Академии наук СССР. А в 1924 году Отдел прикладной ботаники и селекции превращается во Всесоюзный институт прикладной ботаники и новых культур. И перед Вавиловым открываются новые более широкие возможности. Теперь он может начать организацию экспедиций в очаги происхождения культурных растений.
В 1924 году ему, наконец, удается
поехать в Афганистан - он был
включен в качестве курьера в
советскую дипломатическую
В 1924 году он назначается директором, созданного им Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур, а с 1926 по 1935 он избирается членом ЦИК СССР. В 1929 году Вавилов избран академиком Академии наук СССР и УССР и с 1929 по 1935 год - президентом ВАСХНИЛ. В 1930 году Вавилов избирается директором лаборатории генетики Академии наук СССР, а в 1931 году - президентом Всесоюзного географического общества. По инициативе Вавилова организуется ряд новых научно-исследовательских учреждений. Вавилов был талантливым организатором науки.
-14-
7. Трагедия жизни Вавилова.
Но постепенно на творческом пути Вавилова возникает все больше помех, а затем и открытой вражды, которая скоро переходит в организованную травлю. Но трагедия Вавилова не была только личной, она была частью трагедии эпохи. Уже во второй половине 20-х годов начинается полное подавление гласности и переход к командно-административным методам управления. Начинаются репрессии, например по вымышленному делу, так называемой "трудовой крестьянской партии". В 1929 году подвергается гонениям и аресту создатель эволюционной генетики, один из выдающихся биологов мира С. С. Четвериков. Начинаются нападки и на других биологов, в том числе на Н. К. Кольцова. Тучи начинают сгущаться и над Вавиловым. Но, вероятно, судьба Вавилова не была бы столь трагической, если бы не появление зловещей фигуры Трофима Лысенко.
Лысенковщина - явление
социальное, одно из порождений сталинщины.
Но как это ни парадоксально, возвышению
этого лжеученого и авантюриста
в некоторой степени способство
Травля Вавилова началась уже внутри Всесоюзного института растениеводства. В 1930 году при ВАСХНИЛ создается институт аспирантуры, который вскоре передается ВИРу. Однако аспирантура пополняется людьми с очень слабой подготовкой. Это группа аспирантов, а вместе с ними малоподготовленные и морально малоустойчивые молодые сотрудники, образовали в институте малую колонну лысенковцев. Они обвиняли Вавилова в отрыве от практики, в антидарвинизме и даже в реакционности. Когда Вавилов вернулся из экспедиции в США, Мексику и Центральную Америку, он застал в институте такой разгул клеветнических выступлений, что был вынужден обратиться в президиум ВАСХНИЛ и к народному комиссару земледелия Я. А. Яковлеву.
Но клеветники были не только в институте. Вавилову навязывают так называемые "дискуссии", на которых лысенковцы и "философы", задают ему провокационные вопросы и обвиняют его в реакционности. Пишутся клеветнические статьи и даже брошюры. Более того, начинаются прямые политические доносы. В результате всего этого уже в 1931 году на Вавилова было заведено агентурное дело. Число доносов особенно возросло к концу 30-х годов. Такие, как Е. К. Эмме, писали доносы со страха или по принуждению, но другие, а их большинство, писали по соображениям карьеры или просто из агрессивной зависти. Один из наиболее гнусных доносов, датировался мартом 1939 года, принадлежал старшему научному сотруднику ВИРа Г. Н. Шлыкову. "Просто трудно представить, чтобы реставраторы капитализма пошли мимо такой фигуры, как Вавилов, авторитетный в широких кругах агрономии, особенной старой", - пишет он. Но самой страшной и, вероятно, решающей судьбе Вавилова была жалоба Лысенко на него во время одного из приемов в Кремле. По некоторым данным, это было в марте 1939 года. На этом приеме Лысенко дал ясно понять, что Вавилов является помехой в его деятельности на пользу социалистическому хозяйству. Ему удалось вызвать недовольство Сталина, а присутствовавший при этом Берия сделал соответствующие "оргвыводы". Судьба Вавилова была решена. Почему же его не арестовали тогда же? Есть все основания полагать, что арест затянулся из-за предстоящего Международного генетического конгресса.
Летом 1939 года в Эдинбурге должен был состояться VII Международный генетический конгресс, президентом которого еще 1938 году был избран Вавилов. Но Вавилову, несмотря на его обращение в Академию наук и в правительство, было отказано в поездке. Президентом конгресса пришлось избрать другого ученого - английского генетика, профессора Ф. Крю. На открытие конгресса, обращаясь к его участникам, он сказал: "Вы пригласили меня играть роль, которую так украсил бы Вавилов. Вы надеваете его мантию на мои, не желающие этого плечи. И если я буду выглядеть неуклюже, то вы не должны забывать: эта мантия сшита для более крупного человека". Что могло быть большим свидетельством международного авторитета Вавилова, чем эти слова? Неудивительно, что даже такой человек, как Берия, не решился арестовать его в год проведения конгресса.

- Работы по обеспечению устойчивости и жесткости стен здания
- Работы по тушению пожаров и ликвидации ЧС в непригодной для дыхания среде
- Работы Р. Уиттекера по оценке биоразнообразия
- Работы Фарадея в области электричества
- Рабоча сила РФ
- Рабочая группа как социально-психологическая общность людей
- Рабочая программа педагога
- Работы В. Иоганнсена по выяснению эффективности отбора в популяциях и чистых линиях
- Работы Д. Д. Томасана
- Работы доктора Дзян Каньчжена
- Работы Кейнса в инвестировании
- Работы Клод Шеннона
- Работы Л. Эйлера в геометрии
- Работы Мальтуса Об опережающем росте населения по отношению к росту средств существования