Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Русский биолог
Russian biologist
Георгий Францевич Гаузе (Гео́ргий Фра́нцевич Га́узе; 27 декабря 1910 – 2 мая 1986) — советский и российский биолог и эволюционист, предложивший принцип конкурентного исключения, фундаментальный для науки экологии. Классик экологии, он посвятил большую часть своей дальнейшей жизни исследованиям антибиотиков.
Georgy Frantsevich Gause (Гео́ргий Фра́нцевич Га́узе; December 27, 1910 – May 2, 1986), was a Soviet and Russian biologist and evolutionist, who proposed the competitive exclusion principle, fundamental to the science of ecology. Classic of ecology, he would devote most of his later life to the research of antibiotics.
Ранние годы
Гаузе родился 27 декабря 1910 года в Москве, Россия, в семье Франца Густавовича Гаузе, профессора архитектуры в Московском государственном университете, и Галины Гаузе, работницы автомобильного сталелитейного завода. В детстве и юности Гаузе и его большая семья проводили летние месяцы в Кавказских горах на юге России. Несмотря на то, что семья не была состоятельной, им предоставлялась возможность отдыхать, поскольку его отец, как государственный архитектор, участвовал в строительстве многих зданий университета. Именно во время этих поездок на Кавказ Гаузе полюбил природу, часто наблюдая и описывая жизнь и поведение различных организмов, включая сибирскую саранчу (Aeropus sibiricus). Он увлекся зоологией, в особенности изменчивостью животных.
Gause was born December 27, 1910, in Moscow, Russia to parents Frants Gustavovich Gause, a professor of architecture at Moscow State University, and Galina Gause, an industrial worker at an automotive steel plant. As a boy and into his teenage years, Gause and his extended family took summer vacations to the Caucasus Mountains in southern Russia for months at a time. Although his family was not wealthy, they were allowed these respites because his father, being a government architect, helped to build many structures at the university. It was during these trips to the Caucasus Mountains that Gause grew fond of nature, often chronicling the lives and behavior of several organisms including the Siberian grasshopper (Aeropus sibiricus). He became interested in zoology, particularly the animal variability.
В университете
В 1927 году он был зачислен в Биологическое отделение физико-математического факультета Московского университета. Российская университетская система предполагает наличие научного руководителя для всех студентов бакалавриата и магистратуры. Его научным руководителем на время обучения в бакалавриате стал профессор Владимир Алпатов, работавший в Зоологическом музее Московского университета. В середине 1920-х годов Алпатов был сильно впечатлен работами Реймонда Перла, американского демографа, получившего известность благодаря продвижению логистической кривой. Алпатов привез с собой увлечение американской наукой, которое оказало значительное влияние на Гаузе. Гаузе утверждал, что полевые исследования, из-за слишком большого количества переменных, не могут адекватно объяснить эту взаимосвязь, и лишь в упрощенных лабораторных условиях, где переменные можно контролировать, можно точно определить, как конкретный экологический фактор влияет на популяцию. Стремясь к такому механистическому подходу к исследованиям и находясь под влиянием своего научного руководителя, Гаузе обратился к Перлу, чтобы узнать, согласится ли американец принять еще одного русского студента. Он подал заявку на стипендию в Фонд Рокфеллера, но получил отказ, возможно, из-за своего молодого возраста – 22 лет. Затем он опубликовал монографию «Борьба за существование» в 1934 году, чтобы повысить свои шансы, но снова получил отказ. Монография выдержала несколько изданий и была переведена на французский и японский языки. Во время пребывания Алпатова в США научным руководителем Гаузе был Евгений Смирнов. Интересуясь применением статистики в биосистематике, Смирнов познакомил Гаузе с этими методами. В этот период Гаузе изучал распространение Orthoptera на Северном Кавказе, количественно оценивая экопластичность видов. Гаузе получил степень бакалавра в Московском государственном университете в 1931 году и работал в лаборатории Алпатова в Зоологическом институте Московского университета. В 1936 году он защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора биологических наук (DBiolSc) за серию работ, опубликованных в 1930–1934 годах и объединенных в диссертацию под названием «Исследования динамики смешанных популяций». Одним из оппонентов на защите был Владимир Вернадский.
In 1927 he was admitted to the Biological Division of the Faculty of Physics and Mathematics at Moscow University. The Russian university system requires a faculty advisor for all undergraduate and graduate students. His chosen advisor for his undergraduate career was professor Vladimir Alpatov, who worked at the Zoological Museum of Moscow University. Alpatov, in the mid 1920s, was very impressed by the work of Raymond Pearl, a U. S. demographer who became well known through his advocacy of the logistic curve. Alpatov brings back a fascination for American science that is very influential on Gause. Gause argued that field work, with too many variables, could never adequately explain this relationship and only in the simplified laboratory environment, where variables could be controlled, would it be possible to determine precisely how a specific ecological factor influences a population. Eager to pursue this mechanistic direction of study and influenced by his advisor, Gause contacted Pearl to see if the American would take on another Russian student. He applied for a fellowship through the Rockefeller Foundation but was denied, perhaps because he was only 22 years old. He then published a monograph The Struggle for Existence in 1934 to improve his chances but he was still denied. The monograph had several editions, and it was also translated in French and Japanese languages. During Alpatov's stay in the US, Gause was supervised by Evgenii Smirnov. Interested in the application of statistics in biosystematics, Smirnov promoted these methods to Gause. In that period Gause was investigating the distribution of Orthoptera in the North Caucasus, quantitatively estimating ecoplastisity of species. Gause earned his BSc at Moscow State University in 1931, and was employed in Alpatov's laboratory at the Zoological Institute of Moscow University. He earned his DBiolSc in 1936 for the series of works published in 1930 1934 and compiled as a dissertation titled Studies on the dynamics of mixed populations. One of the opponents was Vladimir Vernadsky.
Борьба за существование за счет конкурентного исключения
В 1932 году Гаузе опубликовал то, что стало известно как принцип конкурентного исключения, основанный на экспериментальной работе, проведенной со смешанными культурами дрожжей и видов Paramecium. Афористически он был сформулирован как "Одна ниша — один вид". Принцип утверждает, что два вида с близкими экологическими нишами не могут сосуществовать в стабильном равновесии, то есть когда два вида конкурируют за одни и те же ресурсы, один из них будет немного эффективнее другого и, как следствие, размножаться с более высокой скоростью. Судьба менее эффективного вида – локальное вымирание. В другой серии экспериментов с инфузориями Paramecium в качестве добычи и Didinium в качестве хищника, имитируя периодические миграции, он получил почти идеально синусоидальные колебания численности в этой модели, которая ранее моделировалась только теоретически. На английском языке она вышла в США в сокращенном виде, а на русском языке была опубликована только в 1984 году. Одним из первых подтверждений преимуществ поликультур также стали работы Гаузе с Paramecium. Он изучал экологически близкие виды инфузорий. Поддерживая их в монокультурах, он добился более высокой численности отдельных видов, чем в поликультуре. При этом общая численность в поликультуре была значительно выше. В 1940 году Гаузе подготовил монографию «Экология и некоторые проблемы происхождения видов». Оригинальный русский манускрипт не был опубликован из-за начала Второй мировой войны в Советском Союзе. Он вышел в сокращенном виде в США и, наконец, был опубликован на русском языке только в 1984 году.
In 1932, Gause published what has become known as the competitive exclusion principle, based on experimental work done with mixed cultures of both yeast and Paramecium species. Aphoristically, it was formulated as "One niche — one species". The principle asserts that no two species with similar ecological niches can coexist in a stable equilibrium, meaning that when two species compete for exactly the same requirements, one will be slightly more efficient than the other and will reproduce at a higher rate as a result. The fate of the less efficient species is local extinction. In another series of experiments with the infusorians Paramecium as prey and Didinium as a predator, imitating periodical migrations, he obtained nearly ideally sinusoidal fluctuations of the abundances in this model, previously modeled only theoretically. It appeared in English as an abridged version in USA, and finally published in Russian only in 1984. One of the first acceptances of the advantages of polycultures was also obtained by Gause on Paramecium. He studied ecologically similar species of infusorians. Keeping them as monocultures he obtained higher abundances of individual species than in polyculture. Meanwhile, significantly higher was the overall abundance of the polyculture. In 1940 Gause prepares a monograph Ecology and some problems of the origin of species. The original manuscript in Russian was not published due to start of the World War II in the Soviet Union. It appeared in as an abridged version in USA, and finally published in Russian only in 1984.
Асимметрия протоплазмы
В 1930-х годах Гаузе провёл серию исследований, посвящённых асимметрии протоплазмы. Эти работы вызвали интерес у биогеохимиков, включая В. В. Вернадского.
In the 1930s Gause conducted a series of studies, dedicated to the protoplasm asymmetry. These works raised interest among biogeochemists, including V. V. Vernadsky.
Поиск новых антибиотиков
С 1939 года Гаузе начал исследования антибиотиков. Это могло показаться внезапной сменой темы, но на самом деле это было развитием его интереса к борьбе за выживание, а антибиотическая активность представлялась ему средством для изучения этого процесса. Позже он сосредоточил свои исследования на практическом применении своего нового подхода и обратился к микробиологии и медицине. Работая со штаммом Bacillus brevis, он заметил подавление роста Staphylococcus aureus в смешанной культуре. Подавление роста S. aureus было вызвано метаболитом, производимым B. brevis. Гаузе выделил этот продукт и назвал его грамицидин С. Антибиотик начал массово производиться во время Второй мировой войны и спас множество жизней. За свой вклад в его разработку Гаузе был удостоен Сталинской премии и в 1946 году назначен директором Института новых антибиотиков в Москве. На посту директора Гаузе способствовал разработке и производству многих новых антибиотиков, некоторые из которых обладали противоопухолевыми свойствами. Из-за столь резкой смены научных интересов многие биологи не могли увидеть в одном человеке и эволюциониста, и микробиолога.
From 1939 Gause began studies of antibiotics. Seemed like a sudden change in research topic, but this was a development of his interests in the struggle for survival, and antibiotic activity was a mean. Later he focuses his research on practical applications for his new principle and turns to microbiology and medical science. Working with a strain of Bacillus brevis, he noticed an inhibition on the growth of Staphylococcus aureus when the two were in mixed culture. The inhibition of S. aureus was caused by a metabolite produced by B. brevis. Gause isolated this product and named it Gramicidin S. The antibiotic went into mass production during World War II and saved many lives. For his part in its development, Gause was awarded the Stalin Prize and named director of the Institute for New Antibiotics in Moscow in 1946. As director, Gause helped to design and manufacture many novel antibiotics of which a few had anti tumor capacities. Due to such abrupt change in scientific interests many biologists failed to unite the evolutionist and the microbiologist in one personality.