Германиядан шыққан британдық зоолог Ханс Вернер Лиссманның өмірі мен ғылыми еңбектері

Кіріспе

Британдық зоолог Ханс Вернер Лиссманн (30 сәуір 1909 – 21 сәуір 1995) – украиндық тегі бар британдық зоолог, жануарлар мінез-құлқы саласында маманданған. Ол 1954 жылы Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды, себебі оның ассистенті Кеннет Э. Мачинмен бірге африкалық пышақ балығының (Gymnarchus) тудыратын электр өрісін және балықтың оны қалай пайдаланатынын анықтаған маңызды зерттеулер жүргізген.

Алғашқы жылдар

Ханс Вернер Лиссманн Украинаның Николаев қаласында, сол кезде Ресейдің құрамында болған, бай неміс отбасында дүниеге келді. 1914 жылы соғыс басталғанда, отбасы неміс этностық азшылығының мүшелері ретінде күдік тудырды. Лиссманн мен оның үлкен ағасы Роберт пен Эбба Лиссманн ата-аналарынан айырылып, Сібірге "ішкі жер аударуға" жіберілді. Соғыс аяқталғаннан кейін оларға үйлеріне оралуға рұқсат берілді, бірақ 1922 жылы отбасы Германияның Гамбург қаласына көшіп, Лиссманн мектеп білімін аяқтады. 1933 жылы ол Венгрия Ғылым академиясының Балатон көліндегі биологиялық зерттеу станциясына оқу стипендиясымен жіберілді. Ол онда болғанда Германияда үлкен саяси өзгерістер болды. Лиссманн нацистік пропаганданы тарату жөніндегі үкіметтің талабын қабылдамай, қайтадан көшуді жөн көрді. Ол Үндістанға бағыт алды. Мұнда ол жақында құрылған Академиялық көмек кеңесінен стипендия алып, Ұлыбританияға сапар шегіп, 1934 жылы Джеймс Грей басқаратын Кембридж университетінің Зоология институтының ғылыми-зерттеу бөлімінде жұмысқа орналасты. Оның Кембридждегі алғашқы жылдарындағы зерттеулері жануарлардың қозғалыс тізбегі, сезім мүшелері және жүйке жүйелері арасындағы байланысқа бағытталды.

Балық және электр энергиясы

1950 жылы зерттеулер барысында маңызды жаңалық ашылды. Алдыңғы жылы Лондон зообағына сапар барысында Лиссманн африкалық пышақ балығының (Gymnarchus) балық аквариумындағы кедергілерді алға қарай жүзгендей бірдей жылдамдықпен және дене білігімен кері жүзе алатынын байқады, сонымен бірге соқтығысудан сақтанды. Ол балықтың адамдарда «алтыншы сезім» деп аталатын нәрсеге ие болуы керек деген қорытынды жасады, осыған ұқсас нәрсе басқа аквариумдағы электр балығында да байқалған: ол бұл құбылыс электрмен байланысты болуы мүмкін деп ойлады. 1949 жылдың соңында Лиссманн үйленді, ал досының бірі оған үйлену тойына сыйлық ретінде өзінің пышақ балығын сыйлады, оны ол зертханасында зерттеуге кірісті. Ол балықты үлкен аквариумға қойды және электродтарды орнатты. Осы электродтардың көмегімен ол балықтан шығатын электр тогын анықтады, бірақ бұл ток адам сезіне алмайтынша әлсіз болды. Кейін ол токты дәстүрлі осциллоскоппен өлшеуге болатын деңгейге дейін арттырудың жолын тапты. Бір әңгімеде (барлығы да келіспейді) студент балық аквариумының жанында шашын тарағанда балық өлшенетін электр зарядын күшейтеді деп айтылады. Балық көп ұзамай өлді, бірақ жаңа балықтар әкелінді, және өте қабілетті ғылыми көмекшісі Кеннет Э. Мачинмен (1924-1988) бірге, докторы радиоастрономияны қамтыған, Лиссманн бақылаулар мен өлшеулер арқылы өзгермелі электр зарядының пышақ балықтың өзінен шығатынын және балық аквариумның ішінде де, сыртында да жасалған электр өрісінің кез келген өзгеруіне жауап беретінін көрсетті. Оларға Кен Мачин жасаған африкалық пышақ балығының плексиглас моделі көмектесті, оған екі электрод бекітілген, бұл плексиглас балығына нағыз балық шығаратын электр өрісімен тең электр өрісін жасауға мүмкіндік берді. Мачин плексиглас балығының магнит өрісінің күші мен пішінін нағыз балыққа ұқсас күрделі өзгермелілікте шығаруға тырысып, сәтсіз аяқтады, бірақ плексиглас балығымен жасалған бақылаулар да көптеген құнды деректерді берді. Басты қорытынды мынадай болды: африкалық пышақ балығы өзін қоршаған электр өрісіндегі кедергілердің өзгеруін пайдаланып, қоршаған ортадағы өзгерістерді анықтайды және осы ақпаратты тиісті мінез-құлық реакцияларын тудыру үшін қолданады. Әуесқой флейташы, кейін Эссекс округында дәрігер болды.

A particularly important research finding took place in 1950. The previous year, on a visit to London Zoo, Lissmann had noticed that the African knife fish (Gymnarchus) was able repeatedly to swim backwards at the same speed and with exactly the same corporeal dexterity around obstacles in its fish tank as when it swam forwards, while avoiding collision. He inferred that the fish must have what in human terms would be seen as some form of "sixth sense", something which he also thought he detected in the electric eel in another aquarium tank nearby: he thought the phenomenon might well involve electricity. Towards the end of 1949 Lissmann married, and as a wedding present from one friend he was given his own knife fish, which he now went on to study in his laboratory. He placed the fish in a large fish tank into which he inserted electrodes. With these he was indeed able to detect a naturally occurring electric current emanating from the fish, albeit a current far too weak to be felt by a person. He then found ways to increase the current to a point where it could be measured with a conventional oscilloscope. One story not universally accepted reports that the fish generated a measurably increased electrical charge when a student combed her hair beside the fish tank. The fish died soon after this, but replacements were acquired, and working with his exceptionally capable research assistant Kenneth E Machin (1924 1988), whose PhD had covered radio astronomy, Lissmann was able, through observation and measurement, to demonstrate that the variable electrical charge was produced by the knife fish itself, and that the fish reacted to any change in the electric field around it, even when produced close to, but outside, the fish tank itself. They were helped in their work by a perspex model of an African knife fish constructed by Ken Machin, with two electrodes attached to it permitting the perspex fish to generate an electric field equivalent to that produced by the real fish. Machin struggled and failed to produce for the perspex fish an intricate variability in the strength and shape of its magnetic field comparable to the produced by the real fish, but observations involving the perspex fish nevertheless provided a large additional amount of valuable data. A key conclusion was that the African knife fish was using changes in resistance within the electric field with which it surrounded itself to detect changes in its surroundings, and was using the information to trigger appropriate behavioural responses. an amateur flautist, became a physician in Essex.

Шығармалары

"Die Umwelt des Kampffisches (Betta splendens Regan)", Zeitschrift für vergleichende Physiologie, 18:1 (1932) 65–111 беттерде. "Körperhaltung und Bewegungsform eines Myriopoden im Zusammenhang mit seiner Autotomie", Zeitschrift für vergleichende Physiologie 21 (1935), 751–766 беттерде. "Gymnarchus Niloticus Cuv балығының құйрығынан үздіксіз электрлік сигналдар", Nature, 167, 4240 (1951), 201–202 беттерде. "Гимнарх Нилотикус және оған ұқсас балықтардың нысандарды табу механизмі", Эксперименталды биология журналы, 35 (1958), 451–486 беттерде. (Кен Э. Мачинмен бірге) "Гимнарх Нилотикустың электрлік рецепторларының жұмыс істеу режимі", Эксперименталды биология журналы 37:4 (1960), 801–811 беттерде. (Кен Э. Мачинмен бірге) "Балықтардың электрлік ориентациясы", Scientific American, 208, 50–59 беттер, 1963 жылғы наурыз. "Джеймс Грей. 14 қазан 1891 – 14 желтоқсан 1975", Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 24 (1978), 54–70 беттерде.