Когда д и ивановский впервые обнаружил вирус
Обновлено: 24.04.2024
Часть первая. Санкт-Петербург
История Дмитрия Иосифовича Ивановского — великого ученого, которого называют первооткрывателем вирусов, началась на Петровской улице в Санкт-Петербурге. Эта улица в Северной столице существует до сих пор. В 1870 году в доме 13 на Петровской поселилась семья Ивановских — мать и пятеро детей. Мария Ивановская переехала в столицу из села Низы Петербургской губернии (сейчас это деревня в Новгородской области) после гибели мужа — небогатого чиновника. Главной задачей матери было достойное образование детей. Жили очень бедно, на пенсию вдовы.
Главными в семье Ивановских были учеба и книги. Дети усердно занимались, чтобы выбиться в люди.
Задумка бедной, но дальновидной вдовы удалась: все ее дети успешно окончили гимназию и многого добились. Старший сын, Николай, стал ветеринаром. Младший — Дмитрий — окончил престижную Ларинскую гимназию и поступил в Санкт-Петербургский университет, в то время — самый престижный вуз страны.
Бедное детство, усердная учеба и конкуренция с детьми из более обеспеченных семей в гимназии повлияли на характер Дмитрия. Ивановский вырос амбициозным, но замкнутым и скромным. Так ученого описывают в книгах советского времени его ученики и современники. В какой-то степени эти черты характера повлияли на его дальнейшую судьбу.
В Санкт-Петербургском университете конца XX века работали лучшие русские ученые, общественные деятели, писатели и художники: Дмитрий Менделеев, Иван Павлов, Климент Тимирязев, Петр Столыпин, Михаил Врубель и многие другие. Это было время сложной общественной ситуации в стране и жесткой цензуры, но одновременно — расцвет российской науки. Российская наука двигалась вслед за международным трендом: именно в 70–80-х годах XIX века в мире начала активно развиваться микробиология, публиковались работы Луи Пастера и Роберта Коха.
Однокурсником и близким другом Ивановского был родной брат Ленина, Александр Ульянов, которого казнят в 1887 году за покушение на императора Александра III.
Часть вторая. Табачная мозаика
После учебы Ивановский остался работать в университете, и, когда ему было всего 28 лет, ученому поручили важную практическую задачу. В южных регионах страны плантации табака страдали от странной болезни, уничтожающей урожай. В те годы эта отрасль была важной частью экономики. Ивановский вместе с другими учеными Санкт-Петербургского университета отправился в экспедицию на юг: в Бессарабию, Крым и в другие регионы.
Вирус табачной мозаики под микроскопом
Фото: Clemson University
Отобрав образцы листьев табака на южных плантациях, Ивановский решил поставить эксперимент, который уже проводили в научной группе Луи Пастера. Ученый использовал фильтр Шамберлена — это колба или пробирка с мелкопористым керамическим фильтром внутри. Через фильтр Ивановский пропускал сок из листьев табака, зараженного болезнью. Задумка была в том, что на фильтре с очень мелкими порами должны были задерживаться бактерии — возбудители болезни. Затем бактерии с фильтра можно было извлечь и изучить с помощью микроскопа.
Но, к удивлению Ивановского, после многочисленных экспериментов с соком табачных листьев на фильтрах никаких бактерий не оказалось. Более того, профильтрованный сок сохранял заразность.
Из-за скептического принятия работы в научных кругах и сомнений в себе Ивановский отложил дальнейшую работу по теме и продолжил заниматься ботаникой. Так как мозаичная болезнь табака была проблемой не только в России, владельцы табачных плантаций финансировали исследования во всем мире. В 1898 году знаменитый голландский микробиолог Мартин Бейеринк повторил опыты Ивановского с соком табачных листьев, не зная о работе ученого из Санкт-Петербурга.
Мартин Бейеринк
Фото: Wikimedia Commons
Часть третья. В мире развивается новая наука
Фото: Wikimedia Commons; University of Maryland
Впервые увидеть вирус и получить его фото ученые смогли только в 1939 году — когда появился электронный микроскоп. Но Ивановский до этого момента не дожил, в его времена были только световые микроскопы, разрешение которых не позволяло рассмотреть вирусы.
Первым вирусом, электронные фотографии которого удалось получить, был вирус табачной мозаики, — тот самый, который открыл Ивановский.
Часть четвертая. Все пошло не так
К сожалению, судьба Ивановского сложилась не так прекрасно, как могла бы у ученого, внесшего огромный вклад в науку. При жизни он не получил признания и даже не искал его.
В 1901 году Ивановский был вынужден покинуть Санкт-Петербургский университет по не очень понятным причинам. Вместе с женой исследователь уехал в Варшаву, где его приняли на позицию профессора в Варшавском императорском университете. Там Ивановский работал до 1915 года и создал лабораторию по физиологии растений и профильную библиотеку. В период жизни в Варшаве в семье ученого случилась трагедия — от туберкулеза погиб единственный сын.
Когда началась Первая мировая война и Ивановским пришлось эвакуироваться из Варшавы в Ростов, Дмитрий Иосифович уже сильно постарел и был совсем седым. Эвакуация университета из Варшавы происходила в спешке: на сборы оборудования и книг сотрудникам дали один день.
Здание Южного федерального университета, Ростов-на-Дону
Фото: Валерий Матыцин / ТАСС
В Ростове-на-Дону Ивановскому пришлось начинать все с нуля и восстанавливать свою лабораторию на новом месте — в доме на Большой Садовой улице, где сейчас находится здание Южного федерального университета.
Ученого не стало в 1920 году: в разных источниках указаны разные версии смерти: заражение испанским гриппом или болезнь печени. Жена Ивановского погибла во время гражданской войны от голода.
Хотя жизнь Ивановского и его семьи закончилась трагически, открытие вирусов помогло понять природу многих болезней и научиться их лечить. Это был созидательный труд, который объединил все человечество и помог спасти миллионы жизней.
В 1883-1888 гг. учился на физико-математическом факультете Петербургского университета, после окончания которого оставлен при кафедре ботаники. С 1890 г. — ассистент ботанической лаборатории Петербургской Академии наук. Среди его учителей такие ученые Петербургского университета как А.Н.Бекетов, А.С.Фаминцын и X.Я.Гоби. В 1895 г. после защиты магистерской диссертации в качестве приват-доцента Петербургского университета начал чтение лекций по физиологии низших организмов, а с 1896 г. — по анатомии и физиологии растений. С 1901 г. — экстраординарный, а с 1903 г. — ординарный профессор Варшавского университета. После эвакуации Варшавского университета в Ростов-на-Дону в 1915 г. - профессор Донского университета.
Еще в студенческие годы Дмитрий Ивановский начинает работать в научном кружке. По рекомендации руководителя кружка профессора А.С. Фаминцына Петербургское общество естествоиспытателей командировало Ивановского в Крым для изучения болезней табака. В дальнейшем будущему ученому несколько лет подряд поручалось продолжение исследования этой проблемы в других южных районах страны.
Именно 1892 г. считается годом открытия новых организмов - вирусов.
Самое первое исследование, положившее начало вирусологии:
- Iwanowski D. Uber die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze // Bulletin scientifique publie par l’Academie imperial des sciences de Saint-Petersbourg. Nouvelle Serie III. – 1892. – Bd. 35. – S. 67-70
 | Полный выпуск Bulletin scientifique publie par l’Academie imperial des sciences de Saint-Petersbourg. Nouvelle Serie III. – 1892. – Bd. 35 |
Подробнее об этом – в статьях:
- Iwanowski D. Uber die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze // Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz. — 1903. — Bd. 13. — S. 1—41.
С декабря прошлого года мир говорит только о вирусах — все остальные темы ушли на второй план. Но в эти весенние дни никто не вспомнил о русском ученом — основоположнике вирусологии. А ведь повод был — этот человек скончался ровно 100 лет назад. Его звали Дмитрий Иосифович Ивановский, и свое главное открытие он сделал в возрасте 28 лет, вскоре после окончания Санкт-Петербургского университета. Умер Ивановский 20 апреля 1920 года.
Есть ли жизнь после смерти
Последние 5 лет его жизни были очень тяжелыми. Он потерял свою лабораторию в Варшавском университете, переезжая из-за Первой мировой войны в Ростов-на-Дону, и восстановить её там полностью уже не смог из-за войн и революции.
Исследования проводились вслепую
Ивановский определил, что это какой-то очень маленький микроб, много меньший, чем хорошо известные тогда бактерии. Он пропустил сок листьев, пораженных мозаичной болезнью табака, через особый фарфоровый фильтр, имеющий очень мелкие поры и задерживающий все бактерии. А после этого собрал фильтрат, заразил им растения, и они заболели. Первая мысль его была о том, что через фильтр проходят токсины, которые потом и вызывают болезнь. Но с помощью дальнейших экспериментов он доказал, что в фильтрате содержится не токсины, а какая-то живая субстанция. Он посчитал, что это ещё неизвестные и особые очень мелкие бактерии.
Наука в стиле фэнтези
Метод фильтрования через фарфоровый фильтр, который первым использовал Ивановский, помог сделать много новых открытий в науке, которую позже стали называть вирусологией. В 1898 году немецкие ученые Пауль Фрош и Фридрих Леффлерс его помощью обнаружили вирус ящура — болезни крупного рогатого скота. Правда, они сначала посчитали его токсином. А в 1902 открыли первый вирус человека — возбудителя желтой лихорадки. Это сделали американцы Уолтер Рид и Джеймс Керрол. Дальше число фильтрующихся вирусов (так тогда стали называть эти неведомые существа) стало расти, их открывали все больше и больше. Но представления о них были очень туманные.
Реализм вместо фантастики
Новый прорыв случился только в 1935 году, когда американский химик Уэнделл Стэнли впервые выделил вирус табачной мозаики в кристаллической форме и доказал, что он имеет белковую природу. Это был большой прорыв, никто в глаза вирусы ещё не видел, но они обрели некую конкретику: стало окончательно ясно, что вирус является частицей, а не жидкой заразной формой жизни — кристаллы и белок жидкостью не бывают. И в этом плане Ивановский оказался правее Бейеринка. Напомним, ещё через 4 года вирус впервые увидели с помощью электронного микроскопа. А в 1946-м Стэнли получил за свое открытие Нобелевскую премию.
Дмитрий Иосифович Ивановский родился в 1864 году в Петербургской губернии. Окончив с отличием гимназию, в августе 1883 года он поступает в Петербургский университет на физико-математический факультет. Как нуждающийся студент Ивановский был освобожден от уплаты за обучение и получал стипендию.
Под влиянием выдающихся деятелей науки, преподававших в то время в университете (И.М.Сеченов, А.М.Бутлеров, В.В.Докучаев, А.Н.Бекетов, А.С.Фамицин и другие), формировалось мировоззрение будущего ученого. Будучи студентом, Ивановский с увлечением работал в научном биологическом кружке, проводил опыты по анатомии и физиологии растений, тщательно выполняя эксперименты. Поэтому А.Н.Бекетов, возглавлявший тогда общество естествоиспытателей, и профессор А.С.Фамицин предложили в 1887 году студентам Д.И.Ивановскому и В.В.Половцеву поехать на Украину и в Бессарабию для изучения заболевания табака, наносившего огромный ущерб сельскому хозяйству юга России. Листья табака покрывались сложным абстрактным рисунком, участки которого растекались, как чернила на промокашке, и распространялись с растения на растение.
Открытие вирусов.
В 1892 г. биолог Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920), работавший в Санкт-Петербурге, доложил на заседании Российской Академии наук о том, что он обнаружил удивительную закономерность. Сок, полученный из растений табака, больных мозаичной болезнью, и пропущенный через задерживающий бактерии фарфоровый фильтр, сохранял способность заражать здоровые растения. Исходя из этого факта, ученый предположил, что данный фильтрат содержит либо мельчайшие бактерии, либо выделенные ими ядовитые вещества - токсины. Спустя 6 лет нидерландский микробиолог Мартин Виллем Бейеринк получил сходные результаты и ввел понятие "фильтрующийся вирус". Первое слово из этого названия со временем отпало, а второе обрело свое современное значение. Сам Бейеринк предполагал, что фильтрующийся вирус - это жидкое "заразное начало". Д.И.Ивановский придерживался мнения, что оно твердое. Только в 1939 г., вскоре после изобретения электронного микроскопа, исследователи смогли, наконец, рассмотреть невидимый вирус. Интересно, что первым был сфотографирован вирус табачной мозаики.
Заболевания растений, животных и человека, вирусная природа которых в настоящее время установлена, в течение многих столетий наносили ущерб хозяйству и вред здоровью человека. Хотя многие из этих болезней были описаны, но попытки установить их причину и обнаружить возбудитель оставались безуспешными.
В результате наблюдений Д.И.Ивановский и В.В.Половцев впервые высказали предположение, что болезнь табака, описанная в 1886 году A.D.Mayer в Голландии под название мозаичной, представляет собой не одно, а два совершенно различных заболевания одного и того же растения: одно из них - рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. Исследование мозаичной болезни табака Д.И.Ивановский продолжает в Никитинском ботаническом саду (под Ялтой) и ботанической лаборатории Академии наук и приходит к выводу, что мозаичная болезнь табака вызывается бактериями, проходящими через трубочки очень маленького диаметра (фильтры Шамберлана), которые, однако, не способны расти на искусственных субстратах. Возбудитель мозаичной болезни называется Ивановским то "фильтрующимися" бактериями, то микроорганизмами, так как сформулировать сразу существование особого мира вирусов было весьма трудно.
Подчеркивая, что возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть обнаружен в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах. Д.И.Ивановский писал, что его предположение о живой и организованной природе возбудителя "формировано в целую теорию особого рода инфекционных заболеваний", представителем которых, помимо табачной мазайки, является ящур (использовав тот же метод фильтрации).
Д.И.Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вируса, цитопатологических вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства. В 1935 году У.Стенли из сока табака, пораженного мозаичной болезнью, выделил в кристаллическом виде ВТМ (вирус табачной мозаики). За это в 1946 году ему была вручена Нобелевская премия. В 1958 году Р.Франклин и К.Холм, исследуя строение ВТМ, открыли, что ВТМ является полым цилиндрическим образованием.
В 1960 году Гордон и Смит установили, что некоторые растения заражаются свободной нуклеиновой кислотой ВТМ, а не целой частицей нуклеотида. В этом же году крупный советский ученый Л.А.Зильбер сформулировал основные положения вирусогенетической теории.
В 1962 году американские ученые А.Зигель, М.Цейтлин и О.И.Зегал экспериментально получили вариант ВТМ, не обладающий белковой оболочкой, выяснили, что у дефектных ВТМ частиц белки располагаются беспорядочно, и нуклеиновая кислота ведет себя, как полноценный вирус.
В 1968 году Р.Шепард обнаружил ДНК-содержащий вирус.
Одним из крупнейших открытий в вирусологии является открытие американских ученых Д.Балтимора и Н.Темина, которые нашли в структуре ретро вируса ген, кодирующий фермент - обратную транскриптазу. Назначение этого фермента - катализировать синтез молекул ДНК на матрице молекулы РНК. За это открытие они получили Нобелевскую премию.
Д.И. Ивановский по праву считается основателем науки вирусология. Д.И. Ивановский - открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вирусов, цитопатология вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства.
Первая половина нашего столетия была посвящена пристальному изучению вирусов - возбудителей острых лихорадочных заболеваний, разработке методов борьбы с этими заболеваниями и методов их предупреждения.
Открытия вирусов сыпались как из рога изобилия: в 1892 году был открыт вирус табачной мозаики - год рождения вирусологии как науки; 1898 году - открыт вирус ящура,1901 году - вирус желтой лихорадки,1907 году - вирус натуральной оспы, 1909 году - вирус полиомиелита, 1911 году - вирус саркомы Раиса, 1912 году - вирус герпеса, 1926 году - вирус везикулярного стоматита, 1931 году - вирус гриппа свиней и вирус западного энцефаломиелита лошадей,1933 году - вирус гриппа человека и вирус восточного энцефаломиелита лошадей, 1934 году - вирус японского энцефалита и вирус паротита, 1936 году - вирус рака молочных желез мышей, 1937году-вирус клещевого энцефалита, 1945 году - вирус крымской геморрагической лихорадки, 1951 году - вирус лейкоза мышей, 1953 году - аденовирусы и вирус бородавок человека, 1954 году - вирус краснухи и вирус кори, 1956 году - вирусы парагриппа, 1957 году - полиномы, 1959 году - вирус аргентинской геморрагической лихорадки.
Этот почти непрерывный список открытий будет выглядеть еще внушительнее, если к 500 вирусам человека и животных добавить не меньший (если не больший!) список уже открытых к тому времени вирусов растений (более 300), насекомых и бактерий. Поэтому первая половина нашего столетия поистине оказалась эрой великих вирусологических открытий.
В знак признания выдающихся заслуг Д.И.Ивановского перед вирусологической наукой Институту вирусологии АМН СССР в 1950 году было присвоено его имя, в Академии медицинских наук учреждена премия имени Д.И.Ивановского, присуждаемая один раз в три года.
В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь. На место происшествия был отправлен выпускник Санкт-Петербургского университета Д.И.Ивановский. Молодой ученый решил выяснить, какая бактерия вызывает болезнь табака. Просмотр огромного количества препаратов, приготовленных из экстрактов больных листьев, удачи не принес. При заражении здоровых листьев соком из больных (инъекции в толщу здоровых листьев) результат всегда был одинаковым: здоровые листья заболевали через 10-15 дней. Но неудачи преследуют ученого. Неужели это тупик? Нет! Ивановский фильтрует сок через бактериальный фильтр. Но к изумлению исследователя, при нанесении прозрачной жидкости на здоровые листья на них появляется характерный абстрактный рисунок, то есть развивается болезнь. Так были открыты новые “микробы – невидимки” – фильтрующиеся вирусы.
Читайте также: