Кіріспе

Ресей биологы Георгий Францевич Гаузе (Гео́ргий Фра́нцевич Га́узе; 27 желтоқсан 1910 жыл - 2 мамыр 1986 жыл) - кеңестік және орыс биологы және эволюционист, экология ғылымының негізгі қағидасы болып табылатын бәсекелестік алып тастау принципін ұсынған. Экологияның классигі, өмірінің көп бөлігін антибиотиктерді зерттеуге арнады.

Ерте өмір

Гаузе 1910 жылғы 27 желтоқсанда Мәскеуде, Ресейде, Мәскеу мемлекеттік университетінің архитектура профессоры Франц Густавович Гаузе және автокөлік болат зауытының жұмысшысы Галина Гаузе отбасында дүниеге келді. Бала кезінен бастап, жасөспірім шағына дейін Гаузе және оның туыстары бірнеше ай бойы Ресейдің оңтүстігіндегі Кавказ тауларына жазғы демалысқа барып тұратын. Оның отбасы аса бай болмаса да, әкесі мемлекеттік сәулетші болғандықтан университеттегі көптеген ғимараттарды салуға көмектескендігі үшін оларға мұндай демалысқа мүмкіндік берілді. Осы Кавказ тауларына сапарлары барысында Гаузе табиғатқа деген сүйіспеншілігін арттырып, Сібір шегірткесі (Aeropus sibiricus) сияқты көптеген организмдердің өмірін және мінез-құлқын мұқият зерттеді. Ол зоологияға, әсіресе жануарлардың түрлеріне деген қызығушылық танытты.

Университетте

1927 жылы Мәскеу университетінің физика-математика факультетінің биология бөліміне қабылданды. Ресей университет жүйесінде барлық студенттер үшін факультет жетекшісі міндетті. Оның бакалавриаттағы ғылыми жетекшісі – профессор Владимир Алпатов, ол Мәскеу университетінің зоологиялық мұражайында жұмыс істеді. 1920-жылдардың ортасында Алпатов логистикалық қисыққа қолдау көрсеткен американдық демограф Реймонд Перлдің жұмысына жоғары баға берді. Алпатов Гаузеге үлкен әсер еткен американдық ғылымға деген ынтасын қайта жаңғыртты. Гаузе далалық зерттеулердің, тым көп айнымалыларының бұл қатынасты толыққанды түсіндіре алмайтынын, ал айнымалыларды бақылауға болатын жеңілдетілген зертханалық жағдайда ғана нақты экологиялық фактордың популяцияға қалай әсер ететінін анықтау мүмкін екенін айтты. Осы механикалық зерттеу бағытын жалғастыруға құштар және жетекшісінің ықпалымен Гаузе Перлге хабарласып, американдық тағы бір ресейлік студентті қабылдай ма деп сұрады. Ол Рокфеллер қоры арқылы стипендия алуға өтініш берді, бірақ 22 жасында болғандықтан қабылдамады. Ол 1934 жылы мүмкіндіктерін арттыру үшін «Тіршілік үшін күрес» атты монографиясын жариялады, бірақ ол да қабылданбады. Монография бірнеше рет қайта басылды және француз және жапон тілдеріне аударылды. Алпатов АҚШ-та болған кезде Гаузенің ғылыми жетекшісі Евгений Смирнов болды. Биосистематикада статистиканы қолдануға қызығушылық танытқан Смирнов осы әдістерді Гаузеге үйретті. Сол кезде Гаузе Солтүстік Кавказда тікелей қанаттылардың (Orthoptera) таралуын зерттеді және түрлердің экожүйкешілігін сандық түрде бағалады. Гаузе 1931 жылы Мәскеу мемлекеттік университетінде бакалавр ғылыми дәрежесін алды және Мәскеу университетінің Зоологиялық институтында Алпатовтың зертханасында жұмыс істеді. Ол 1936 жылы 1930-1934 жылдары жарық көрген және «Аралас популяциялар динамикасы бойынша зерттеулер» атты диссертация ретінде жинақталған еңбектер сериясы үшін биология ғылымдарының докторы (DBiolSc) ғылыми дәрежесін алды. Оппозицияда Владимир Вернадский болды.

Бәсекеге қабілеттілікпен өмір сүру үшін күрес

1932 жылы Гаузе ашытқы және Парамеция түрлерінің аралас егістерімен жүргізілген тәжірибелік жұмыстарға негізделген, бәсекелестік теріске шығару принципін жариялады. Афоризм түрінде ол «Бір экологиялық ниша – бір түр» деп формулировкаланды. Принципте, ұқсас экологиялық нишалары бар екі түр тұрақты тепе-теңдікте бірге өмір сүре алмайды делінеді, яғни егер екі түр дәл бірдей талаптар үшін бәсекелессе, біреуі екіншісінен сәл тиімді болады және нәтижесінде жоғары қарқынмен көбейеді. Тиімсіз түрлердің тағдыры – жергілікті жоғалу. Гаузе инфузориялардың Paramecium түрлерін олжа ретінде және Didinium түрлерін жолдас ретінде пайдаланған басқа бір тәжірибелер сериясында, мерзімдік көші-қондарды имитациялап, бұл модельдегі молшылығының дерлік идеалды синусоидалық ауытқуларын алды, бұрын тек теориялық тұрғыда модельделген. Ол АҚШ-та ағылшын тілінде қысқартылған нұсқада жарық көрді, ал орыс тілінде тек 1984 жылы жарияланды. Поликультуралардың артықшылықтарын алғашқылардың бірі ретінде Гаузе Paramecium арқылы анықтады. Ол экологиялық жағынан ұқсас инфузория түрлерін зерттеді. Оларды монокультурада өсіргенде, ол поликультураға қарағанда жеке түрлердің жоғары санын алды. Алайда, поликультураның жалпы саны едәуір жоғары болды. 1940 жылы Гаузе «Экология және түрлердің пайда болуының кейбір мәселелері» атты монографиясын дайындады. Орыс тіліндегі түпнұсқа қолжазба КСРО-да Екінші дүниежүзілік соғыс басталғандықтан жарияланбады. Ол АҚШ-та қысқартылған нұсқада жарық көрді және ақыры 1984 жылы ғана орыс тілінде жарық көрді.

Протоплазманың асимметриясы

1930 жылдары Гаузе протоплазма асимметриясына арналған зерттеулер сериясын жүргізді. Бұл еңбектер биогеохимиктердің, оның ішінде В. В. Вернадскийдің назарын аударды.

Жаңа антибиотиктерді іздеу

1939 жылдан бастап Гаузе антибиотиктерді зерттеуге кірісті. Бұл зерттеу тақырыбының күрт өзгеруі сияқты көрінгенімен, шындығында ол өмір сүру үшін күреске деген қызығушылығының жалғасы еді, ал антибиотиктердің әсері – осы күрестің бір құралы болды. Кейін ол жаңа қағидасын практикалық қолдану мүмкіндіктерін қарастырып, микробиология мен медицина ғылымдарына бет бұрды. Bacillus brevis штаммымен жұмыс істегенде, ол екі түрдің қосымша өсірілгенде Staphylococcus aureus өсімінің тежелгенін байқады. S. aureus өсімінің тежелуі B. brevis-тің өндіретін метаболитіне байланысты еді. Гаузе бұл затты бөліп алып, оны Грамицидин S деп атады. Антибиотик Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жапсарып өндіріліп, көптеген адамдардың өмірін сақтап қалды. Осы жетістікке қосқан үлесі үшін Гаузе 1946 жылы Сталин сыйлығымен марапатталды және Мәскеудегі Жаңа антибиотиктер институтының директоры болып тағайындалды. Директор ретінде Гаузе көптеген жаңа антибиотиктерді жобалауға және өндіруге көмектесті, олардың кейбіреулерінде ісікке қарсы қасиеттер де болды. Ғылыми қызығушылықтарының осылай күрт өзгеруіне байланысты көптеген биологтар эволюционист пен микробиологты бір адамда үйлестіре алмады.