Г. Ф. Гаузе (1910-1986): творческий образ. Экология и теория эволюции Текст научной статьи по специальности «История и археология»

наследие

© 2011: Я.М. Галл, ФНИ «XXI Век»

Г.Ф. ГАУЗЕ (1910-1986): ТВОРЧЕСКИЙ ОБРАЗ. ЭКОЛОГИЯ И ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

Я.М. Галл

Санкт-Петербургский филиал Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН,

Санкт-Петербург, Россия Эл. почта: yasha@JG7549.spb.edu Статья поступила в редакцию 16.03.2011, принята к печати 12.09.2011

Кратко изложен жизненный путь Георгия Францевича Гаузе - одного из основателей популяционной экологии, экспериментального изучения естественного отбора и учения об антибиотиках. На основе экспериментальных исследований по конкуренции у простейших он сформулировал принцип конкурентного исключения (закон Гаузе). Один из первых экспериментально исследовал взаимосвязь адаптивных модификаций и мутаций в процессе естественного отбора. На основе исследований по стереоизомерии клетки показал единство происхождения всего живого. В 1942 г. вместе с женой Марией Георгиевной Бражниковой открыл первый оригинальный отечественный антибиотик - грамицидин S, который широко использовался для лечения инфицированных ран. После Великой Отечественной войны его основные научные интересы были связаны с поиском антибактериальных и противораковых антибиотиков. Предложил эволюционную интерпретацию происхождения антибиотиков. Ключевые слова: Георгий Францевич Гаузе, Мария Георгиевна Бражникова, закон Гаузе, грамицидин S.

G.F. GAUSE: CREATIVE IMAGE. ECOLOGY AND EVOLUTIONARY THEORY Ya.M. Gall

S.I. Vavilov Institute for the History of Science and Technology, Saint-Petersburg Branch, Russian Academy of Sciences, Saint-Petersburg, Russia Е-mail: yasha@JG7549.spb.edu

Georgii Frantsevich Gause was one of the founders of population ecology, the experimental approach to the study of natural selection, and the concept of antibiotics. His biography is described briefly. His experiments on competition among protists made the basis for Gause to proposet the competitive exclusion principle (Gause's Law). He was one of the first who experimentally studied interrelationships between the adaptive models and mutational models in natural selection. His studies of cell stereoisomerism prompted Gause the monophyletic origin of all living organisms. In 1942 he and his wife Maria Georgijevna Brazhnikova discovered the first proprietary Russian antibiotic Gramicidin S, which was widely used to cure infected wounds. After the Great Patriotic War, his main scientific interests were to develop antibiotic therapies for bacterial infections and cancer. Gause proposed an evolutionary interpretation of the origin of antibiotics.

Keywords: G.F. Gause, M.G. Brazhnicova, Gause's Law (competitive exclusion principle), gramicidin S.

Введение

В 2010 г. исполнилось 100 лет со дня рождения крупнейшего биолога ХХ века Георгия Францевича Гаузе (1910-1986). До сих пор бытует мнение, что в России работали два Гаузе: один -широкий эколог и эволюционист, другой - специалист по антибиотикам. На самом деле это был один человек, Г.Ф. Гаузе, обладавший даром и экспериментатора, и теоретика. Его ранние исследования по экологии и теории эволюции в последующем составили фундамент для блестящих работ по антибиотикам. Работы по межвидовой конкуренции вошли практически во все учебники по общей и эволюционной экологии. Он действительно принадлежит к тем редким ученым, которые сделали выдающийся вклад в самые различные области биологии и медицины.

Труды Гаузе издавались на русском, польском, венгерском, английском, немецком, французском и японском языках, но число работ, непос-

редственно посвященных его творчеству, совсем не велико. Из зарубежных исследований особый интерес представляет монография Шейрон Кингслэнд, посвященная истории популяционной экологии [121], где почти целая глава посвящена творчеству Гаузе. Ценные, но отрывочные воспоминания о Гаузе содержатся в автобиографической книге крупнейшего американского эколога Эвелина Хэтчинсона [117]. На русском языке творчеству Гаузе посвящены работы А.М. Гилярова [46, 47, 48], который впервые рассмотрел творчество Гаузе в аспекте смены парадигм в экологии и вклад Гаузе в формирование современной концепции экологической ниши. Н.Н. Воронцов и Я.М. Галл написали некролог в "Nature", в котором кратко осветили творческий путь Гаузе [143]. М.Б. Конашев проанализировал историю написания книги Г.Ф. Гаузе 1934 г. в аспекте научных контактов биологов СССР и США [56]. Автор данной статьи посвятил се-

наследие

рию работ творчеству Гаузе, уделив большое внимание генезису экологических воззрений Гаузе, эволюционной интерпретации закона Гаузе и истории открытия антибиотика грамицидина S [9, 11, 12]. В совместной статье Я.М. Галла и М.Б. Конашева предложена историко-научная реконструкция взглядов Гаузе в областях экологии и учения об антибиотиках и значение этих исследований для судьбы генетики в СССР [85]. В.В. Малахов осветил экологические исследования Гаузе в рамках истории кафедры зоологии беспозвоночных МГУ [62, 63]. Научное творчество Гаузе он очень лаконично и точно охарактеризовал: «Блеск и простота гения» [62]. М.Г. Бражникова выполнила краткий анализ вклада Гаузе в поиск новых антибиотиков [81].

Творческий путь

Георгий Францевич Гаузе родился в Москве 27 декабря 1910 г. Его отец Франц Густавович Гаузе родился и вырос в Литве в рабочей семье. Дед Георгия Францевича был столяром. Отец учился в Санкт-Петербурге, где получил специальность архитектора. Впоследствии он стал профессором и деканом факультета Московского архитектурного института. Франц Густавович опубликовал несколько книг по архитектуре, в том числе «Железобетон в ХХ веке» и «Лестницы». Последняя книга отца увидела свет в 1927 г., когда вышла первая публикация по математической биологии на немецком языке молодого Георгия, еще до его поступления в университет [12]. Мать Гаузе Надежда Михайловна, урожденная Иванова, была балериной Большого театра. Ее отец был скрипачом в оркестре этого же театра.

Молодой Георгий еще в школе стал интересоваться зоологией беспозвоночных и в возрасте 15 лет познакомился с известным московским зоологом Владимиром Владимировичем Алпатовым (1898-1979). В 1925-1927 гг. Гаузе очень часто бывал в Зоологическом музее Московского университета, где работал В.В. Алпатов. По словам Гаузе, Алпатов предлагал ему литературу, и они очень часто беседовали на самые различные научные темы. Гаузе был поражен широким научным кругозором Алпатова, особенно в области биометрии, экологии, генетики и эволюционного учения. Уже в эти годы Гаузе начал научную работу по проблемам изменчивости и биометрии, слушал лекции Алпатова. Еще до поступления в университет Гаузе подготовил свою первую научную статью по изменчивости у азиатской саранчи с использованием биометрических методов [14]. Она была опубликована в России и, как отмечено выше, годом раньше в Германии. Он изучал сезонную, половую и географическую изменчивость у стадных и одиночных форм. Статья Гаузе заканчивается благодарностью Алпатову за выбор темы и руководство работой.

В 1927 г. в возрасте 17 лет Гаузе поступил в Московский университет на биологическое отделение физико-математического факультета. В это время советское правительство проводило политику по активному набору студентов из представителей рабочего класса. Поэтому юноше из ин-

Георгий Францевич Гаузе (1910-1986).

теллигентной семьи пришлось очень трудно. Его приняли лишь благодаря ходатайству группы профессоров. Этот документ был подписан директором Зоологического музея университета проф. Г.А. Кожевниковым (1866-1933) и ученым хранителем коллекций музея В.В. Алпатовым. В письме профессоров отмечались выдающиеся научные способности Гаузе.

В 1927 г. вскоре после поступления Гаузе в университет Алпатов, получив Рокфеллеровскую стипендию, уехал в длительную научную командировку в США. При этом он просил своего коллегу и друга проф. Е.С. Смирнова (1898-1977) руководить научной работой молодого Гаузе. В 1928 г., когда Гаузе был студентом первого курса, Смирнов пригласил его «по совместительству» поступить младшим научным сотрудником в возглавляемую им лабораторию Биологического института им. К.А. Тимирязева при Коммунистической Академии. Институт был крупнейшим биологическим научным центром в Москве. Его возглавлял крупнейший цитогенетик Михаил Сергеевич Навашин, и в нем работало много выдающихся биологов того времени. Навашин очень активно поддерживал творческую молодежь, независимо от научных интересов. Гаузе с головой окунулся в жизнь института. Участие в научных конференциях и семинарах, активная работа по вопросам математической биологии (которой увлекался и Смирнов) были очень полезны для становления молодого ученого. В 1929 г. Гаузе совершил научное путешествие на Северный Кавказ, где изучал изменчивость и экологию прямокрылых

методами математической статистики, продолжая в природных условиях тему первой статьи, выполненной на музейном материале под руководством Алпатова [14]. Руководителем этих важнейших биологических работ, сочетающих натурализм и математику (кривая Гаусса, обобщенная Пирсоном), был Смирнов, а рекомендации в престижные международные издания давал Алпатов [86, 87, 88]. Гаузе сохранил благодарность Смирнову на всю жизнь, как можно судить по многочисленным поздравлениям с юбилеями.

Если обратиться к истории творческой деятельности Гаузе в целом, станет очевидно, что уже в этот ранний период деятельности закладывались ростки будущей книги «Борьба за существование», в которой натурализм, эксперимент и математика слились воедино. Однако Гаузе еще предстояло выполнить «решающие эксперименты», поэтому возникает вопрос: каков был путь к ним?

В 1929 г. Алпатов вернулся из США, где провел два года в лаборатории популяционных исследований проф. Р. Перла (Raymond Pearl, 1879-1940) - директора Института биологических исследований при Университете им. Джонса Гопкинса в Балтиморе. Р. Перл переоткрыл логистическую кривую популяционного роста [135]. Биологический смысл кривой состоит в том, что в условиях действия лимитирующих факторов (пища, температура, влажность) численность популяции животных сначала все быстрее растет, а затем ее рост замедляется вплоть до выхода на плато. Свои популяционные исследования Р. Перл начал с изучения численности населения США, а затем перенес их в лабораторию и проводил на самых разнообразных объектах. После того как Р. Перл побывал в лаборатории Т. Моргана в Колумбийском университете, его любимым объектом стала плодовая мушка дрозофила [136, 137]. Алпатов активно включился в «дрозофильный» проект Р. Перла и выполнил ряд экспериментальных исследований по воздействию температуры на продолжительность жизни насекомых при различных плотностях популяции [77, 2]. С работ Перла и Алпатова началось развитие экспериментальной биодемографии. Авторы выдвинули концепцию «скорости жизни» (rate-of-living): длительность жизни сокращается пропорционально ускорению метаболизма. Концепция и эксперименты Перла-Алпатова были проверены в 2006 г. М.Д. Голубовским и Н.Я. Вайс-ман, которые показали, что при оптимальной температуре (25°С) самки контрольной линии Drosophila melanogaster жили 84,7 дня, а самцы 51,7 дня. При 29°С срок жизни у разных полов сократился до 43,7 и 29,6 дня. Понижение температуры среды до 16°С продлевало жизнь мух в два-три раза по сравнению с опытом. Отсюда последовал вывод: «Результат опыта находится в полном соответствии с первыми наблюдениями Перла и Алпатова» [49, с. 14].

Экспериментаторский дух, который «вселился» в Алпатова в Балтиморе, был привезен в Москву. Под влиянием Алпатова упомянутый московский энтомолог Смирнов и его ученики начали экспериментальное исследование плотности популяции как экологического фактора [73, 64]. Многочисленные исследования в данном направлении обобщил в своей работе Алпатов [2].

И все же самым главным в деятельности Алпатова в 1930-е гг., возможно, следует считать то, что он был учителем и ближайшим другом Гаузе. Алпатов рассказал Гаузе о выдающихся работах Р. Перла по математической и экспериментальной биологии. В это время были опубликованы также классические работы математика В. Воль-терра (Vito Volterra, 1860-1940) по математической теории борьбы за существование, а также работы в этой области статистика А. Лотки (Alfred Lotka, 1880-1949), работавшего некоторое время в институте Перла. По словам Алпатова, он постоянно контактировал с А. Лоткой на научных семинарах Перла, где докладывались новейшие теоретические и экспериментальные исследования в области популяционной биологии. Эти теоретические работы открывали большие перспективы для развития экологии, и молодой Гаузе решил немедленно начать работу в этой области в лаборатории экологии Биологического института. Заведующий лабораторией Смирнов, по словам Гаузе, прекрасно понимавший важность этих работ, обещал «не мешать» исследованиям. Вначале Гаузе как бы повторил исследование Перла по росту человеческих популяций. Уже в начале 1930 г. он подготовил статью для журнала «Доклады АН СССР» под названием «Логистическая кривая роста населения Ленинграда и Европейской части СССР» [15]. Для публикации нужна была рекомендация академика. В июле 1930 г. Гаузе послал письмо Владимиру Ивановичу Вернадскому с просьбой рекомендовать статью к печати, и тот дал положительный отзыв [12]. В 1930-1931 гг. Гаузе выполнил ряд работ с культурами дрожжевых клеток по проблемам роста изолированных и смешанных популяций различных видов [16]. При этом у молодого исследователя была возможность общаться с известными микробиологами того времени в Биологическом институте (проф. Е.А. Успенский, проф. А.Н. Первозван-ский). В беседах Гаузе часто вспоминал о своей активной переписке с В. Вольтерра, Р. Перлом и А. Лоткой (см. также: [65]).

В 1931 г. Гаузе окончил университет, и в 1932 г. Алпатов пригласил его работать научным сотрудником в только что организованную им лабораторию экологии и полезных беспозвоночных биологического факультета МГУ.1 В этой лаборатории в 1932-1941 гг. Гаузе выполнил все свои основные работы по проблемам борьбы за существование и естественного отбора, а также по асимметрии протоплазмы. Во время выполнения этих работ Гаузе находился в тесном контакте

1 Архив МГУ, Фонд 443, оп. № 1, ед. хр. 36, л. 16. В личном деле Гаузе есть справка, что с 25 марта по 10 октября 1931 г. он работал младшим научным сотрудником во Всесоюзном институте каучука и гуттаперчи.

с заведующим лабораторией Алпатовым, который оказывал ему большую помощь и поддержку.

28 ноября 1932 г. Гаузе послал Перлу письмо с предложением опубликовать в США его книгу «Борьба за существование». Гонорар от публикации Гаузе планировал потратить на приобретение оборудования для своих дальнейших исследований.2

15 декабря 1932 г. Перл ответил Гаузе. В целом он поддержал идею издания книги и даже дал согласие написать к ней предисловие. Однако из-за финансовой депрессии указал на трудности получения гонорара. Вместе с тем Перл заверил Гаузе, что приложит максимум усилий для публикации. «Публикация такой книги косвенно даст Вам значительно большие преимущества, чем деньги».3 В конце 1934 г. книга Гаузе "The struggle for existence" была опубликована в Балтиморе c предисловием Р. Перла. В течение 1960-1970-х гг. она несколько раз переиздавалась в США, в том числе в 1972 г. и 2003 г. в серии «Классики математической биологии и экологии» [89]. Сегодня эту книгу легко найти в Интернете (http://w.w.w. ggauSe.com/titpagru.htm). Во Франции книга вышла под названием «Экспериментальная проверка математической теории борьбы за жизнь» [90]. Во французском издании книги Гаузе значительно расширил математический аппарат, и книга вышла в серии по математической биологии, которую издавали Ж. Тейсье (J. Teissier) и Ф. Леритье (F. L'Héritier). Она широко цитируется математическими биологами, но менее доступна для натуралистов.

Гаузе остро чувствовал, что после того как проведенные эксперименты и полевые исследования указали на важность концепции экологической ниши, необходимо совершенствовать всю дарвинову теорию борьбы за существование. Для такой работы необходим был партнер, безукоризненно владеющий математическим аппаратом. В 1934-1937 гг. Гаузе тесно сотрудничал с известным математическим физиком Александром Адольфовичем Виттом (1904-1938), в соавторстве с которым он опубликовал несколько теоретических статей по математическому моделированию важнейших синэкологических процессов, таких как конкуренция, симбиоз, комменсализм, мутуализм, широко используя метод изоклин, предложенный А. Пуанкаре [91].

Гаузе и Витт исследовали возможные ситуации, когда виды принадлежат к одной или к нескольким экологическим нишам. Эти исследования предопределили дальнейший путь экспериментов Гаузе, где понятие экологической ниши заняло центральное место. А.А. Витт, принадлежавший к прямым ученикам академика Л.И. Мандельштама (1879-1944), был прекрасным специалистом в области теории колебаний и теории относительности. Он регулярно посещал заседания биофизического центра МГУ, где и состо-

2 American Philosophical society. B: P. 312. Pearl paper.

ялось его знакомство с Гаузе. Витт был арестован в 1937 г. и сослан на 10 лет в лагерь на Колыму, а весной 1938 г. расстрелян. Так внезапно в СССР оборвалась важная теоретическая линия в экологии, получившая международное признание, так как совместные работы Гаузе и Витта широко цитировались и переиздавались, особенно их статья 1935 г. под названием «Поведение смешанных популяций и проблема естественного отбора» (1935), ссылка на которую дается выше. По словам крупнейшего астронома Н.Л. Кайдановского (1907-2010), друга и сокурсника Витта, в жизни тот был неординарным человеком, играл постоянно в теннис и носил обязательно бабочку при посещении университета, что при массовом студенчестве из рабочего класса оценивалось как буржуазные пережитки.

Работы Гаузе по экспериментальному и математическому изучению борьбы за существование на моделях популяций микроорганизмов и простейших привлекли к себе большое внимание многих биологов из различных стран. В 1936 г. эти работы были Гаузе успешно защищены в качестве докторской диссертации на тему «Исследования по динамике смешанных популяций». Официальным оппонентом на защите диссертации Гаузе выступил В.И. Вернадский.

До поступления на работу в лабораторию Алпатова, Гаузе около года, в 1931-1932 гг., работал в биохимической лаборатории Политехнического музея в Москве, где в то время работали известный биохимик проф. А.Р. Кизель и его ученики А.Н. Белозерский, В.Л. Кретович. Александр Робертович Кизель (1882-1944), основатель кафедры биохимии растений МГУ, из-за своего немецкого происхождения был арестован в 1941 г., расстрелян в 1944 г. [7]. В небольшой лаборатории Кизеля Гаузе впервые заинтересовался биологическим действием оптических изомеров и проблемой асимметрии протоплазмы (аминокислоты, сахара). В лаборатории Кизеля у него сложились дружеские отношения с А.Н. Белозерским, и в самый ранний период работы над антибиотиками в 1942-1943 гг. он попросит Белозерского выполнить биохимический анализ грамицидина

S [5, 30, 80].

Летом 1933 г. В.И. Вернадский (1863-1945) пригласил Гаузе и Алпатова посетить его в санатории Академии наук «Узкое», где он отдыхал. Во время встречи Гаузе рассказал ему о своих работах по асимметрии протоплазмы. Эти исследования очень заинтересовали Вернадского, и он пригласил Гаузе работать в своей лаборатории. К сожалению, Гаузе не мог реализовать эту возможность, но уже через год, в августе 1934 г., он передал Вернадскому первую часть своих «Исследований по диссимметрии протоплазмы», которые были опубликованы в трудах лаборатории Вернадского [17, 18]. Начиная с 1934 г. Гаузе часто встречался с Вернадским. Обычно

3 Ibid.

раз в месяц Вернадский приглашал Гаузе к себе домой, и они обсуждали проблемы асимметрии протоплазмы, а также проблемы экологии, которые очень волновали Вернадского, так как его исследования были связаны с закономерностями роста живого вещества в биосфере.

Последняя встреча с Вернадским произошла в декабре 1944 г., когда подполковник медицинской службы Гаузе возвратился со Второго Прибалтийского фронта. Во время встречи Гаузе рассказал о работах по испытанию антибиотиков в полевых госпиталях под руководством академика Н.Н. Бурденко (1876-1946). Грамицидин

5 применялся для профилактики огнестрельных ран, и препарат давал очень хорошие результаты. Владимир Иванович очень обрадовался результатам этих работ и попросил Гаузе подготовить книгу по антибиотикам, которая должна была быть адресована широким кругам медиков, микробиологов и химиков. Вернадский дал согласие быть редактором книги. Книга была опубликована в научно-популярной серии АН СССР под названием «Лекарственные вещества микробов» [32]. Она читается как увлекательная повесть, столько мастерства, творческой энергии и прозрачной ясности в нее вложено. На отдельной странице книги содержится посвящение памяти В.И. Вернадского.

Несомненно, встречи и научные контакты между Вернадским и Гаузе были взаимно полезны.

06 этом свидетельствуют слова самого Владимира Ивановича. В письме к А.Е. Ферсману от 24 сентября 1941 г. Вернадский писал о Гаузе: «Это, по-моему, один из крупнейших русских ученых, чрезвычайно интересный человек. Мы работаем вместе в связи с левизной-правизной».4 Исследования по асимметрии протоплазмы выросли из ранних работ по экологии и теории эволюции. Гаузе просто расширил методы изучения экологических и эволюционных процессов, вводя новый биохимический аспект. Его эксперименты по эффектам оптических изомеров аминокислот, алкалоидов и синтетических веществ, воздействующих на рост простейших и дрожжей, были подробно изложены в книгах «Асимметрия протоплазмы» и «Оптическая активность и живая материя», изданных в СССР в 1940 г. и сразу же в США в 1941 г. [23, 96].

В чем же суть совершенно новой исследовательской программы Гаузе, которая уже относится к области не классической, а молекулярной биологии? Известно, что все аминокислоты вращают плоскость поляризованного света в левую сторону и называются L-изомерами, а сахара -в правую сторону и называются D-изомерами. Изучение стереоизомерии клетки имеет длительную историю, начиная с фундаментальных исследований Л. Пастера (1822-1895). Под асимметрией протоплазмы Пастер понимал асимметрию свойств отдельных молекул в клетке, то есть несовместимых зеркальных отображений моле-

кул с оригиналом. Но в протоплазме всегда имеется неодинаковое число левых и правых форм. Если концентрация правых и левых форм молекул одинакова, то вещество в таком состоянии называется рацематом. Рацематы свойственны неживой природе, но не живому веществу. Теоретические рассуждения Пастера о происхождении асимметрии протоплазмы носили расплывчатый характер и явно отставали от его экспериментальных исследований.

Проблема асимметрии протоплазмы имела длительную историю, и изучалась она в основном химиками-органиками и физиками; Гаузе внес в нее свой оригинальный вклад. До Гаузе никто не ставил данную проблему в аспекте биологической эволюции. Возникновение оптически активной протоплазмы, по Гаузе, представляло собой биологически прогрессивное явление, так как повышало интенсификацию функций клеточных структур. Организмы, которые приобрели асимметрическую протоплазму, получали преимущество в борьбе за существование. Возникновение оптически «чистой» протоплазмы было результатом мутаций и естественного отбора, а не таинственных сил, подразумеваемых Пастером и его последователями. Соединение эксперимента с эволюционным подходом в проблеме стереоизомерии клетки и предопределило столь внезапный и, можно даже сказать, непредсказуемо огромный успех монографий Гаузе по данной тематике.

После открытия антибиотиков исследования по стереоизомерии клетки приобрели новый смысл, так как вскрывали биохимический и молекулярный механизм действия D-изомеров у пептидных антибиотиков. Гаузе еще в 1947 г. впервые указал, что извращенный изомер имеет решающее значение в выработке бактерицидных свойств у всех пептидных антибиотиков [34]. Например, в грамицидине S был открыт необычный (извращенный) аминокислотный остаток D-фенилаланин, присутствие которого имело решающее значение для антибактериального действия антибиотика. В исследованиях Гаузе по антибиотикам сошлись практически все линии ранних довоенных экологических, эволюционных и цитологических исследований [34]. Сама судьба подготовила Гаузе к тому, чтобы стать одной из важнейших мировых фигур в области изучения антибиотиков.

Общее эволюционное значение монографий Гаузе по асимметрии протоплазмы, по Ф. Доб-жанскому, возможно, состояло в том, что они убедительно доказывали общность происхождения всего живого на Земле [104]. «Особо следует отметить, что у большинства организмов имеется принципиальное строение протоплазмы, особенно в отношении к аминокислотам, представленным исключительно L-изомерами. Почему это так важно? Феномен может служить доказательством того, что жизнь возникла

4 Письма В.И. Вернадского А.Е. Ферсману. М.: Наука, 1985. С. 205-206.; см. также: Вернадский В.И. Статьи об ученых и их творчестве. М.: Наука, 1997. С. 270-271.

V_/

монофилетически (от общего потока) с оптически L-активными компонентами. Определенные бактерии содержат также D-аминокислоты, но они входят в состав антиметаболитов, выполняя функцию токсинов по отношению к конкурентам, в то время как существенные белки бактерий состоят из L-аминокислот» [104, р. 7]. Мысль об экологической функции D-аминокислот у бактерий и низших грибов Гаузе отчетливо проводил, начиная с одной из первых работ по антибиотикам, опубликованной еще в 1943 г., и далее об этом будет сказано.

Еще в 1937 г. Гаузе в лаборатории экологии МГУ начал выполнять важнейшие работы по экспериментальному изучению естественного отбора. Эти работы явились логическим продолжением исследований по борьбе за существование. Применяя разработанные и хорошо апробированные в лаборатории методы исследований и культуры простейших, можно было прямо решать фундаментальные проблемы теории естественного отбора. Но чем был мотивирован переход Гаузе к изучению проблем естественного отбора экспериментальными методами и чем отличалась его обширная исследовательская программа от уже намеченных путей изучения естественного отбора методами генетики популяций, интенсивно развивавшимися в 1920-1930-х гг.?

В 1980-е гг., возвращаясь к истории своих экспериментов по естественному отбору, Гаузе писал: «В 1935-1936 гг. в отечественной литературе по эволюционным вопросам очень широко обсуждались проблемы естественного отбора и, в частности, вопрос о возможной замене феноадаптации ге-ноадаптациями в процессе эволюции. Однако при этом не делалось никаких попыток экспериментально изучить эту проблему и установить, когда, и при каких условиях, возможна замена феноадап-таций геноадаптациями» [44, с. 5].

Широкие экспериментальные исследования по выявлению связи между модификациями и мутациями в процессе естественного отбора выполнили Г.Ф. Гаузе и сотрудник лаборатории В.В. Алпатова Н.П. Смарагдова в 1938-1944 гг. [19, 20, 21, 22, 95, 97, 69, 70, 71, 72, 26, 98]. Гау-зе обобщил эти исследования в монографии «Экология и некоторые проблемы происхождения видов». Книга была подписана к печати 29 июня 1941 г., через неделю после начала Великой Отечественной войны, и не была опубликована. Почему? Ведь во время войны, особенно поначалу, выпуск научной продукции не прекращался, тем более в Москве. Вероятно, это было связано с фамилией Гаузе, поскольку она скорее немецкого, чем русского происхождения (такие подпадали под особый контроль НКВД). После окончания войны книга Гаузе была напечатана в сокращенном виде в США под названием «Проблемы эволюции» [100]. В полном объеме она увидела свет лишь в 1984 г.; книга была подготовлена к печати сотрудниками Санкт-Петербургского филиала Института истории естествознания и техники РАН и опубликована в тематическом сборнике «Экология и эволюционная теория» [44].

В сентябре 1939 г. началась Вторая мировая война, ситуация резко изменилась, и Гаузе начал активно работать по оборонной тематике. В 1940 г. по его инициативе Дезинфекционный институт Минздрава СССР заключил договор с лабораторией экологии МГУ по вопросам изучения действия дезинфицирующих веществ. Все те методы, которые применялись Гаузе для изучения борьбы за существование и естественного отбора в культурах простейших, стали использоваться для изучения действия дезинфицирующих веществ. Еще до открытия антибиотиков эти исследования имели оборонное значение и были связаны с защитой от бактериологического оружия.

Новизна работ Гаузе состояла в том, что для тестирования дезинфицирующих веществ вместо культур бактерий он использовал культуры простейших, а это позволяло резко ускорить темпы и надежность научно-исследовательских работ. Часть исследований в этом направлении, по представлению академика Е.Н. Павловского (1884-1965), была опубликована в «Докладах Академии наук СССР». Важнейшее значение в этом цикле имела статья Г.Ф. Гаузе «О действии некоторых дезинфицирующих веществ на бактерии и на простейших» [24].

Работая по оборонной тематике, Гаузе в 19401941 гг. близко познакомился с выдающимся деятелем советского здравоохранения академиком П.Г. Сергиевым (1893-1973) - главой Народного комиссариата здравоохранения РСФСР, председателем медицинского ученого совета и директором Института малярии и медицинской паразитологии НКЗ СССР. На дальнейшее развитие и переход Гаузе к исследованиям в области медицины Сергиев оказал влияние, подобное тому, какое ранее оказал Алпатов в области биологии.

Вскоре после начала Великой Отечественной войны Гаузе пришлось покинуть стены университета. Он стал работать заведующим Отделом государственной санитарной инспекции Сталинского района Москвы. Одновременно Гаузе работал по совместительству в Институте медицинской паразитологии и малярии Наркомздра-ва СССР. В это время из заметки, опубликованной в лондонском журнале "Nature", Гаузе узнал об успешном применении в американских военных госпиталях антибактериального препарата микробного происхождения тиротрицина, который получил в США Р. Дюбо (René Jules Dubos, 1901-1982).

С того момента как в 1939-1940 гг. в Рокфеллеровском институте медицинских исследований в Нью-Йорке Р. Дюбо открыл первый лечебный антибиотик - пептидную смесь, создаваемую почвенной бактерией Bacillus brevis, - началась новая эра в развитии медицины. Антибактериальное вещество убивало стафилококков, пневмококков и стрептококков, не повреждая при этом ткани больного организма. В 1941 г. Р. Гоч-кисс (P. Hotchkiss) и Р. Дюбо назвали этот препарат тиротрицином и установили, что он представляет собой полипептид, состоящий из двух фракций: грамицидина (15%) и тироцидина (около 85% по весу) [114]. Экспериментальные

и клинические работы показали большую лечебную ценность тиротрицина, который нашел применение в клиниках США при лечении гнойных ран. Судя по мощности антибактериальных свойств фракций, грамицидин был наиболее ценной частью тиротрицина, однако в чистом виде он не получил широкого распространения в клиниках США ввиду малых выходов препарата (около 40 мг на литр культуры) и трудности его изготовления в промышленных условиях.

Дюбо родился во Франции и был прямым учеником З. Ваксмана, который в 1940 г. открыл актиномицин, не внедренный в медицинскую практику из-за высокой токсичности.5 Правда, после 1952 г., когда началась эра противораковых антибиотиков, он получил новое развитие. Дюбо, по мнению некоторых историков науки, фактически продолжал традиции российских микробиологов в эмиграции: Виноградский -Липман - Ваксман [130].

Всю значимость антибиотиков для медицины в то время понимали лишь немногие, и академик Сергиев был в числе этих немногих. По предложению Гаузе в январе 1942 г. он организовал лабораторию антибиотиков в своем институте в Москве и назначил Гаузе заведующим этой лабораторией.

В 1937 г. Гаузе женился на Марии Георгиевне Бражниковой (1913-1998), которая училась в аспирантуре Всесоюзного института экспериментальной медицины по специальности «биохимия». Они познакомились на лекциях по биохимии в МГУ, которые читал профессор Е.С. Северин. Гаузе, будучи доктором наук, непрерывно пополнял свое образование в области биохимии и микробиологии. Так, по словам Марии Георгиевны, в 1939-1940 гг. Гаузе прослушал и проработал полный практикум по медицинской микробиологии. Мария Георгиевна в то время работала под руководством профессора Д.Л. Рубинштейна над диссертацией на тему «Обмен у эритроцитов калиевого и натриевого типов», после войны успешно защищенной (докторскую диссертацию по химии антибиотиков Бражникова защитила в 1953 г). В 1940 г. в семье Гаузе родился сын Юра, который вырос в известного специалиста в области молекулярной биологии и изучения молекулярных механизмов действия противораковых антибиотиков. (Им опубликована первая в мире монография о молекулярно-био-логических исследованиях митохондриальной ДНК [13], где выдвинута гипотеза о ее ядерном происхождении.)

В годы войны супружеский союз Гаузе и Бражниковой стал плодотворным творческим союзом, и уже летом 1942 г. они изолировали первый оригинальный отечественный антибиотик грамицидин S (грамицидин советский) из линии Bacillus brevis (var. Gause-Brajhnikova), обитающей

в почвах Подмосковья. Этот штамм бактерий обеспечивает выход кристаллического грамицидина в количестве не менее 300 мг с литра культуры при массовом производстве. Ввиду отсутствия в полученном препарате тироцидиновой фракции и некоторых отличий от препарата Дюбо, было предложено назвать препарат грамицидином S, штамм Гаузе-Бражниковой, который использовался в полузаводских условиях. Таким образом, талант Бражниковой как химика, выделяющего новые природные соединения, в сочетании с подходом Гаузе как микробиолога и широкого биолога-эволюциониста очень быстро дали важные результаты. Антибиотики являются продуктами борьбы за существование у микробов, и поэтому все прежние исследования Гаузе в области экологии, борьбы за существование и естественного отбора у микроорганизмов составили самый настоящий фундамент для изыскания продуцентов новых антибиотиков. Так исследования по теории эволюции получили свое логическое продолжение в работе по изысканию продуцентов новых антибиотиков.

Результаты последовали очень быстро - грамицидин S оказался весьма эффективным при лечении гнойных инфицированных ран. Его удалось внедрить в практику здравоохранения, и уже в 1943-1944 гг. он широко использовался в госпиталях и в военно-полевых условиях [28, 29, 74, 50, 6]. В начале 1943 г. были выполнены первые клинические наблюдения прошедших курс лечения грамицидином S 100 раненых, произведенные в клинике проф. Н.Н. Приорова и проф. И.Г. Руфанова. По заключению лечащих врачей, длительно незаживающие инфицированные раны под воздействием грамицидина S быстро освобождались от гнойного содержимого, температура понижалась до нормы, и рана вскоре покрывалась равномерными здоровыми грануляциями с хорошо выраженной краевой эпите-лизацией. Цитологические исследования поверхности раны, обработанной грамицидином S, не обнаружили какого-либо вредного воздействия грамицидина S на регенерацию ткани. При первичной обработке острой уличной травмы раствором грамицидина S раны во всех случаях зажили первичным натяжением [13].

К 1951 г. было опубликовано более 200 работ по изучению структуры антибиотика и его применению в различных областях медицины - хирургии, акушерстве и гинекологии, стоматологии, педиатрии, дерматологии и при различных инфекционных болезнях. Итоги применения грамицидина S в медицине за столь небольшой отрезок времени Гаузе подытожил в книге, адресованной практикующему врачу [36]. Этот первый лечебный антибиотик, открытый в СССР, и до сих пор широко используется в медицине при лечении горловых инфекционных заболеваний, не имея резистентных штаммов микробов.

5 Зельман Абрахам Ваксман (Selman Abraham Waksman, 1888-1973, родился в селе Новая Прилука Винницкого уезда Подольской губернии) и его коллеги открыли в 1943 г. стрептомицин. После неоднократных тестирований и доработки антибиотик в 1946 г. стал широко использоваться для борьбы с туберкулезом и проказой. Ваксман получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1952 г. за «открытие стрептомицина, первого антибиотика для лечения туберкулеза».

Только почему-то в аптеках он широко рекламируется под названием «граммидин».

В 1943-1945 гг. Сталинские премии не присуждались, по-видимому, ввиду большой занятости Сталина, а ведь все списки номинантов он всегда просматривал лично [8]. В 1946 г. состоялось награждение большой группы писателей, музыкантов и ученых. Гаузе, Бражникова и Сергиев были удостоены Сталинской премии третьей степени за открытие и внедрение грамицидина S в медицинскую практику. В 1979 г. Американский институт по истории фармацевтики при финансовой поддержке Американского химического общества провел представительную конференцию по истории антибиотиков. Для исследования историки и специалисты выбрали, по их мнению, три первых важнейших антибиотика: пенициллин, грамицидин S и стрептомицин [133].

В статье Гаузе, посланной участникам международного симпозиума по истории антибиотиков, четко отстаивалась та линия доказательств, идущая от первой статьи по антибиотикам 1943 г., которая вышла под названием «Борьба за существование у микробов на службе лечения ран», что его ранние исследования по борьбе за существование и естественному отбору составляют теоретические основы современного учения об антибиотиках [27, 102]. Гаузе постулировал, что антибиотики являются естественным продуктом и представляют собой химическое оружие, которое используется микроорганизмами в конкуренции за ресурсы в конкретной среде. В то же время он выразил резкое несогласие с З. Ваксманом, который утверждал, что анти-биотогенез - искусственный процесс, создаваемый микробиологом в условиях лаборатории.

В августе 1946 г. Ваксман прочитал курс лекций по антибиотикам в АН СССР, и в том же году они были опубликованы. В лекциях Ваксман прямо заявлял, что «применение дарвинизма в микробиологии себя не оправдывает» [33, с. 56]. В критическом обзоре лекций Ваксмана Гаузе писал: «Ошибочная теоретическая позиция Ваксмана вполне очевидна. Образование антибиотиков представляет собой сложный процесс борьбы за существование между разными микробами» [33, с. 57].

На Тегеранской конференции 1943 г. был подписан, среди прочих, документ о том, что Советский Союз и США берут на себя обязательство постоянно обмениваться информацией «по определенным аспектам медицинских исследований, представляющих интерес для обеих стран» [145, р. 106]. В том же 1943 г. состоялся Второй конгресс Американо-Советской дружбы. К этому времени Общество американо-советской медицины выпустило первый номер журнала "American Review of Soviet Medicine". История Общества американо-советской медицины еще ждет специального исследования. Здесь же отметим, что с начала октября 1943 г. по июнь 1947 г. этот журнал выходил раз в два месяца. Последний номер, уже как квартальный, вышел в октябре 1948 г. В 1944 г. в трудах Общества быстро были изданы исследования Г.Ф. Гаузе, М.Б. Бражнико-

вой, А.Н. Белозерского и Т.С. Пасхиной по грамицидину S [99, 80]. Безусловно, издание трудов советских ученых на английском языке способствовало очень быстрому прогрессу в изучении его структуры; это отмечали сами британские ученые, принявшие участие в изучении химической и кристаллической структуры грамицидина S [142].

Уже в начале 1944 г. грамицидин S был передан П.Г Сергиевым как официальным лицом представителям Красного Креста для более детального структурного анализа британскими учеными. Циклическая декапептидная структура этого антибиотика была изучена Р. Синджем (Richard Synge), удостоенным в 1952 г. Нобелевской премии по химии. Трехмерная структура грамицидина S была установлена другим нобелевским лауреатом Дороти Ходжкин в соавторстве с Г Шмидтом, а также Б. Аутоном [108, 139]. В работе принимала участие и Маргарет Ро-бертс, которая работала в лаборатории Ходжкин и под руководством Шмидта исследовала кристаллы с помощью рентгеноструктурного анализа. Впоследствии она ушла из химии в политику и стала всемирно известной под фамилией в замужестве - Маргарет Тэтчер.

Герхард Шмидт бежал из Германии, поскольку мать его была еврейка. По словам Ходжкин, беженец был очень способным кристаллографом и химиком. На грамицидине S он выполнил исследования, которые были положены в основу его докторской диссертации. После образования государства Израиль Шмидт туда и уехал, чтобы в Институте Вейцмана организовать отдел химии. Он успешно работал в Реховоте, несмотря на тяжелую раковую болезнь, вплоть до кончины в 1987 г.

Все эти факты стали известны из письма Ходжкин от 7 марта 1989 г. к директору Института по изысканию новых антибиотиков Российской академии медицинских наук Ю. Дуднику. Юрий Васильевич Дудник прислал автору этих строк оригинал письма Ходжкин (за что я ему искренне благодарен).

В 1999 г. автор этой статьи работал в Лондоне в Институте истории медицины (при финансовой поддержке Wellcome Trust) и по рекомендации Дженни Браун решился 20 мая послать Маргарет Тэтчер официальное письмо на бланке The Wellcome Trust c регистрацией в канцелярии Института. Вскоре последовал звонок из Фонда Тэтчер, и мне было сказано, что она очень занята в связи с постоянными заседаниями в парламенте (события в бывшей Югославии) и, к сожалению, не может принять меня для беседы, но ознакомилась с моим письмом и полностью подтверждает слова Ходжкин о ее работе с советским антибиотиком. Таким образом, советские исследователи Г.Ф. Гаузе и М.Г. Бражникова, которые изолировали грамицидин S, и баронесса Великобритании Маргарет Тэтчер оказались «в одной упряжке».

Структурно-функциональные свойства грамицидина S стали предметом длительных исследований (см. [4]). Последовательность аминокислот в грамицидине S такова: L-валин, L-орнитин, L-лейцин, D-фенилаланин, L-пролин. Эти пять

аминокислотных остатков повторяются дважды в виде циклической структуры «голова-хвост» и образуют конформацию типа «складчатый лист». Ю.А. Овчинников и В.Т. Иванов выявили значение конформационных особенностей грамицидина S для его бактериальной активности путем сравнения спектральных характеристик и теоретического анализа различных конформе-ров этого циклического пептида. Было показано, что именно присутствие в молекуле грамицидина S извращенного D-изомера позволяет создать конформацию типа «складчатый лист», и такой тип конформации играет решающую роль в его антибактериальной активности. Другие аминокислоты не способны создать подобную кон-формацию [131, 132]. Другой грамицидин, полученный Дюбо, обладает линейной структурой, включающей 17 аминокислотных остатков, и это главная причина его более узкого спектра действия и более низкой антибактериальной активности по сравнению с отечественным антибиотиком. Более того, открытый комплекс грами-цидинов (A, B, C) не обладает бактерицидными свойствами, хотя широко применяется в биохимии для изучения биосинтеза белков (см. [4, 36]).

В 1946 г. Гаузе и его сотрудники изолировали линию микроорганизмов, производящую антибиотик колимицин, который позднее был идентифицирован с неомицином, открытым Ваксма-ном в 1949 г. По словам М.Г Бражниковой, этот антибиотик почему-то был засекречен и по нему не разрешали никаких публикаций. Публикации стали разрешать лишь после того, как в 1949 г. появилась статья Ваксмана и Лешевалье в журнале "Science" о выделении нового антибиотика из ак-тиномицетов. В результате страна потеряла приоритет. Во многих международных справочниках и монографиях неомицин описывается как оригинальный американский антибиотик [144]. Американские ученые активно работали по изучению структуры и механизма действия неомицина методами химии и молекулярной биологии [ 138].

В СССР было опубликовано много работ по применению колимицина в клинике, так как этот антибиотик обладает очень широким спектром действия на грамположительных и гра-мотрицательных бактерий. Ограниченность его действия связана с тем, что он применяется полостным способом или через рот, а также обладает высокой токсичностью. Промежуточные итоги широкого применения колимицина в медицинской практике были подведены в специальной коллективной монографии [38].

В 1949 г. Гаузе и Бражникова открыли альбоми-цин, антибиотик с очень низкой токсичностью, и он широко применялся при лечении воспаления легких даже у детей. Этот антибиотик спас жизнь сотням тысяч грудных детей в тех случаях, когда пенициллин и стрептомицин не давали положительных результатов [35, 51, 58].

До августовской сессии ВАСХНИЛ 1948 г. Га-узе работал в рамках широкой международной кооперации, публикуя новейшие данные по антибиотикам в престижных международных из-

даниях. Однако после августа 1948 г., сразу же в сентябре, состоялось расширенное заседание Президиума АМН СССР, на котором было принято постановление об освобождении от работы Г.Ф. Гаузе, Л.Я. Бляхера и Д.Н. Насонова в силу их «менделистски-морганистски-вейсма-нистских» взглядов. В это же время в «Правде» появилась статья, в которой Гаузе был обвинен в шпионаже за передачу грамицидина S Великобритании [85]. Однако большая трагедия прошла мимо Гаузе и его сотрудников. Руководство страны и высшие военные чины уже хорошо понимали, что антибиотики являются решающим средством в защите против бактериологического оружия, и только поэтому жизнь и деятельность ученого, направленная на создание национальной безопасности, была не только продолжена, но и получила новое развитие.

В 1948 г. лаборатория Гаузе была выведена из состава Института малярии и медицинской паразитологии и преобразована на правах самостоятельного института в Лабораторию антибиотиков АМН СССР, которая просуществовала до марта 1953 г., когда постановлением Совета Министров СССР от 23 октября 1953 г. на основе Лаборатории, которую возглавлял Гаузе, был организован Всесоюзный научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков (НИИИНА) АМН СССР. Директором института был назначен С.Д. Юдинцев (1901-1959), по специальности фармаколог. Гаузе получил должность заместителя директора института по научной работе и заведовал отделом микробиологии. Возглавить институт в период его организации Гаузе не смог, поскольку не принял предложение вступить в КПСС, а это было условием возглавить институт, во всяком случае, поставленным для него лично.

Юдинцев, до назначения директором института (1938-1948), в течение 10 лет работал деканом биологического факультета МГУ и был снят с должности в связи с событиями августа 1948 г. Он активно поддерживал все антилысенковские акции в университете и даже был одним из организаторов в феврале 1948 г. Всесоюзной конференции по дарвинизму, направленной на критику лысенковских взглядов об отсутствии внутривидовой борьбы у организмов [57]. После увольнения из университета Юдинцев был принят на работу в Лабораторию антибиотиков АМН СССР, которую возглавлял Гаузе, на должность старшего научного сотрудника и под руководством В.А. Шорина вел научные исследования в области фармакологии антибиотиков.

В 1960 г. Гаузе был назначен директором института и продолжал работать в этой должности до своей кончины. Деятельность института протекала по трем основным направлениям. Отдел микробиологии возглавлял Гаузе. Главная работа отдела состояла в поиске продуцентов антибиотиков. Отдел химии возглавила Бражнико-ва, и это подразделение отвечало за изоляцию и изучение химических и физических свойств антибиотиков. Отдел фармакологии и химиотерапии организовал В.А. Шорин, и результаты де-

ятельности отдела широко использовались медиками как базовые в практической деятельности.

Обстановка в институте была творчески напряженной и дружеской. Гаузе полагал, что он должен знать по имени каждого сотрудника института, поэтому штат сотрудников составлял 200 человек, включая лаборантов и административных работников. При этом отвергались всякие предложения сверху по увеличению штата института. Сами же сотрудники называли свое учреждение институтом «Г.Ф. и М.Г.».

В институте было открыто удивительно много антибактериальных и противораковых антибиотиков, и лишь часть из них был внедрена в медицинскую практику. Многие антибиотики широко использовались в разнообразных структурных и функциональных исследованиях, особенно в области молекулярной биологии.

Среди важнейших антибиотиков, открытых и изученных в институте, следует назвать такие антибактериальные препараты, как мономицин, ристомицин, линкомицин, канамицин, гелиоми-цин. Широко внедрены в медицинскую практику и противоопухолевые антибиотики: оливоми-цин, брунеомицин, рубомицин, карминомицин, блеомицин А5 или блеомицетин [42, 45, 68]. Последние два антибиотика широко применяются при раке молочной железы и саркоме матки. К сожалению, по словам М.Л. Гершановича, руководителя отдела химиотерапии Института онкологии им. Н.Н. Петрова, карминомицин в стране сейчас не производится, и заменить этот важнейший антибиотик практически нечем. «Благодаря работе ученых НИИИНА в России после 20-летнего перерыва, наконец, налаживается промышленный выпуск нового гликопеп-тидного антибиотика эремомицина. Это семнадцатая разработка за полувековое существование института» [52].

Научная деятельность Гаузе велась в самых различных направлениях, успешно сочетающих теоретические принципы для идентификации новых антибиотиков с практикой, требующей внедрения новых препаратов в медицину. Гаузе разработал эколого-географическую стратегию поиска новых антибиотиков, основанную на допущении, что более богатые почвы с более разнообразной микрофлорой (например, в субтропиках и тропических областях) будут содержать больше антагонистических линий, чем почвы более умеренных климатических зон. Согласно Гаузе, сами антибиотики как орудия в борьбе за существование подвергаются процессу эволюции.

Наряду с огромной научно-исследовательской работой Гаузе в 1940-1950-е гг. преподавал на биологическом факультете МГУ, читая оригинальный курс под названием «Учение об антибиотиках». Курс имел огромный успех у студентов и преподавателей, и лекции Гаузе, впервые изданные в 1949 г., несколько раз переиздавались (см., например, [39]). Постоянные связи Гаузе с МГУ позволили ему отбирать студентов для работы в свою лабораторию, а позднее и в его отдел микробиологии института.

В 1952 г. K. Хакман (С. Hackmann) в лаборатории лауреата Нобелевской премии Герхарда Домагка (Gerhard Johannes Paul Domagk, 18951964) открыл противораковое действие актино-мицина, и Г.Ф. Гаузе сразу же погрузился в новую область творческого поиска [37]. Используя культуры раковых клеток in vitro, он вместе со своим учеником Ю.В. Дудником разработал модели для изучения механизмов действия антибиотиков на молекулярном уровне [42]. Эти работы Гаузе и его института быстро получили мировое признание. В 1966 г. Гаузе был приглашен прочитать лекцию в Обществе химической индустрии Лондона на тему «Аспекты исследования антибиотиков» [101]. Лекция была полностью посвящена характеристике противораковых антибиотиков и методам их поиска. Гаузе дал сравнительный анализ поиска противораковых антибиотиков в трех ведущих странах в этой области исследования: США, СССР и Японии.

ГФ. Гаузе и Т.П. Преображенская с учениками создали оригинальный «Определитель актино-мицетов», изданный АН СССР в 1983 г., который вскоре был переведен в Венгрии на английский язык [43]. Эта трудоемкая работа позволила провести таксономическую унификацию, что значительно улучшало понимание среди специалистов, занимающихся классификацией актиноми-цетов - продуцентов антибиотиков.

Заслуги Гаузе в области теории эволюции очень высоко были оценены в юбилейный год Ч. Дарвина. В 1959 г. состоялась крупная конференция в Чикаго, посвященная 150-летию со дня рождения Ч. Дарвина и 100-летию выхода в свет «Происхождения видов», и в истории науки это было знаковое событие, обозначенное как триумф современного дарвинизма. Гаузе был приглашен в качестве почетного гостя конференции и на первом заседании конференции находился в президиуме вместе с Дж. Хаксли, Ф. Добжан-ским, Э. Майром и Дж. Симпсоном. Его поездка состоялась благодаря гранту, полученному от Национальной академии наук США. На конференции Гаузе выступил с докладом под названием «Дарвинизм, микробиология и рак», в котором показал, что вся сравнительная патология возникла и развивается в духе дарвиновых идей.

По словам Н.Н. Воронцова, когда он приступил к подготовке первого тома «Проблемы эволюции», то сразу же пригласил Гаузе дать материалы для тематического сборника. Тот любезно согласился и вскоре прислал статью под названием «Некоторые проблемы раковой клетки в свете эволюционной биологии» [40]. Часть материалов статьи составил доклад Гаузе, прочитанный в Чикаго. Позже Гаузе принял активное участие в издании коллективной монографии «Развитие эволюционной теории в СССР» [10]. В последние годы жизни он интересовался методологическими и философскими проблемами биологии и вместе с Р.С. Карпинской, которая была консультантом методологических семинаров в его институте, написал много статей и рецензий (см., например, [41]).

Таким образом, во всей своей разнообразной научной деятельности Гаузе следовал эколого-эволюционному подходу, который был разработан им в совсем еще молодые годы.

Умер Георгий Францевич 2 мая 1986 г. в Чернобыльские дни. В 2002 г. по ходатайству Президиума РАМН Институту по изысканию новых антибиотиков РАМН присвоено имя Г.Ф. Гаузе.

Книга Г.Ф. Гаузе "The struggle for existence": экологическая ниша и закон Гаузе

Великие научные открытия бывают совершенно разными: это и чисто теоретическое обобщение, поражающее своей радикальной мыслью, и остроумный эксперимент, иногда называемый решающим, удивительный результат которого сигнализирует о поворотном пункте в развитии науки. Теория эволюции Дарвина - хороший пример деятельности гениального синтетического ума. Примером второго рода деятельности служат эксперименты Гаузе по межвидовой конкуренции. Никто из биологов не оспаривает тот факт, что это одни из наиболее четких экспериментов. Их привлекательность заключается в красоте и простоте. Хотя до Гаузе ряд натуралистов высказывались о конкурентном вытеснении видов, никто не мог экспериментально показать, как это на самом деле происходит. Микроскопические организмы (дрожжевые клетки, простейшие) оказались настолько удобным объектом, что в кратчайший срок были получены результаты необходимой точности, которые и по сей день нельзя получить на других объектах. Даже критики закона Гаузе очень высоко оценивали экспериментальный гений и артистическое чувство Гаузе [79].

Выражение «закон Гаузе» появилось в 1940-х гг., после того как Гаузе в экспериментах на простейших (1931-1935) показал, что два вида не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве, если они конкурируют за ресурс, ограниченность которого является непосредственным и единственным фактором, лимитирующим обе видовые популяции. Иногда закон Гаузе формулируется в терминах экологической ниши: два вида не могут сосуществовать, если они занимают одну экологическую нишу. Представления об экологической нише существовали давно. Так, американский натуралист Дж. Гриннелл [111], впервые предложивший термин «экологическая ниша», характеризовал его как пространственное распределение видов. Экологическая ниша определялась в качестве понятия, близкого к местообитанию. Позднее английский натуралист Ч. Элтон [105, 106] создал функциональную концепцию ниши, в которой подчеркивалась специфическая роль вида в экосистеме, в особенности его отношение к пище. Но до экспериментов Гаузе концепция экологической ниши никак не связывалась с идеей о конкурентном вытеснении видов.

Эксперименты Гаузе по конкуренции у простейших просто восхитительны, и не случайно

один из лидеров современной экологии Э. Хэт-чинсон именно эти эксперименты и книгу Гаузе 1934 г. "The struggle for existence" назвал «краеугольным камнем современной экологии» [117].

Вначале для экспериментов объектами исследований служили Paramecium aurelia и P. cau-datum. Был изучен рост каждого вида в чистой культуре, вычислены коэффициенты размножения, внутривидовой конкуренции, максимальная численность популяции в определенном объеме среды обитания. Затем были созданы смешанные культуры из двух видов, в которых определялся уровень межвидовой конкуренции и выяснялись причины протекающих процессов. В этих исследованиях небольшая часть популяции ежедневно изымалась при помощи платиновой петли и, следовательно, искусственная смертность приближала ситуацию к естественным условиям, в которых часть организмов всегда погибает.

Конкуренция между двумя видами инфузорий, которые питались одним из видов дрожжей и обитали в одном пространстве, всегда заканчивалась вытеснением одного из видов. При этом исход конкуренции зависел не только от факторов среды, но также и от наличия продуктов обмена веществ конкурирующих видов. Это было новым и важным выводом, поскольку теоретические расчеты Вольтерра-Лотки обычно основывались лишь на учете исходных биологических свойств взаимодействующих видов.

Совсем по-иному складывались конкурентные отношения между P. aurelia и P. bursaria. Хотя и в этих опытах инфузории конкурировали за пищу и пространство, ни один из видов не исчезал, оба могли существовать неопределенно долгое время. Поскольку пищей для инфузорий в этой серии опытов служил смешанный корм, состоящий из дрожжей и бактерий, причину сосуществования видов можно было усмотреть в их пищевой специализации, которая должна была ослабить интенсивность конкуренции. Действительно, оказалось, что P. bursaria обитала в основном на дне пробирки и питалась оседающими дрожжевыми клетками, а P. aurelia находилась в верхней части пробирки и питалась преимущественно бактериями. Однако и на корме, состоящем из одних только дрожжевых клеток, достигалось равновесие между видами, но при одном условии: если пробирка интенсивно освещалась. Объяснялось это тем, что вид, обитающий на дне пробирки, неминуемо исчез бы не от недостатка пищи, а от недостатка кислорода. Но этого не происходило, так как вид существовал в симбиозе с водорослью зоохлореллой, которая при ярком освещении снабжала его кислородом. Вид, более чувствительный к недостатку кислорода, обитал в верхней части пробирки, где его было вполне достаточно. Следовательно, каждый вид существовал в своей собственной зоне, но выживание одного из них обеспечивалось симбиозом с водорослью.

На основании этих экспериментов Гаузе предложил свою концепцию экологической ниши, в которой объединил положение вида в пространстве и его функциональную роль в сооб-

ществе. Эти опыты по конкурентному вытеснению видов составили экспериментальную основу положения, вошедшего в мировую литературу под названием закона Гаузе, или принципа конкурентного исключения.

После проведения экспериментально-теоретических работ перед Г.Ф. Гаузе встал вопрос о том, насколько приложим закон, который он сформулировал, к природным ситуациям. Георгий Францевич обратился за консультацией к В.В. Алпатову, но Владимир Владимирович ответил, что необходимым материалом, как энтомолог, не обладает, но на третьем этаже работает полевой зоолог широкого профиля, который, вероятно, может помочь. Речь шла об Александре Николаевиче Формозове. Георгий Францевич провел длительную беседу с Формозовым, но не получил удовлетворительного ответа. И уже в конце беседы Формозов вдруг вспомнил случай, который наблюдал на берегу Черного моря. Четыре вида крачек живут вместе и питаются сходной пищей; они добывают эту пищу на разном расстоянии от берега, и именно таким образом достигается сосуществование видов. Так закон Гаузе проник в натуралистический материал.

Результаты исследований Гаузе были опубликованы во многих отечественных и зарубежных изданиях. Но наиболее известной стала его книга "The struggle for existence", вышедшая в свет в 1934 г. Книга Гаузе представляла собой очень естественный синтез теоретической, экспериментальной и полевой экологии. В ней были намечены контакты между различными отраслями экологии и очерчена концептуальная схема синтеза экологических знаний (теория ниши и закон Гаузе). История биологии не знает случая, чтобы исследователь в возрасте 24 лет издал книгу, ставшую настольной для многих поколений экологов, натуралистов и математических биологов.

В 1940-1950-е гг. было показано принципиальное значение закона Гаузе для создания теории нишевой структуры биологических сообществ. Это стало особенно очевидным после развития Э. Хэтчинсоном [115, 116] концепции многомерной ниши. Согласно этой модели, экологическую нишу можно представить как часть воображаемого многомерного пространства (гиперобъема), отдельные измерения которого соответствуют факторам, необходимым для нормального существования вида. Расхождение экологических ниш разных видов путем дивергенции происходит за счет приуроченности к разным местообитаниям, разной пище и разному времени использования одного и того же местообитания (закон Гаузе).

Закон Гаузе и эволюционный синтез

Эксперименты Гаузе по конкуренции вошли практически во все учебники по общей и попу-ляционной экологии. Но каким образом закон Гаузе получил эволюционную интерпретацию? Кто осуществил синтез популяционной экологии и теории эволюции?

Современная биологическая концепция вида

утверждает, что вид всегда создает свою специфическую экологическую нишу, а видообразование характеризуется не только созданием репродуктивных изолирующих механизмов геномов, но и формированием новых экологических ниш. Более того, нишевый подход к видообразованию является более широким, чем чисто генетический, так как приложим к видам с асексуальными формами размножения. Э. Майр очень точно охарактеризовал современную концепцию вида, акцентируя внимание не только на генетических аспектах видообразования, но и на экологии вида и видообразования [128, р. 274-275]. Целесообразно привести его оценки, имеющие принципиальное значение для историков науки.

«В ходе развития современной концепции вида, вначале акцент исключительно делался на репродуктивной изоляции. Человеком, который внес наибольший вклад в понимание экологического значения вида, был Дэвид Лэк [123, 125]. Исторически, интересно сравнить его эволюционную интерпретацию размера клюва у различных видов вьюрков Галапагоса (выделено мной. - Я.Г.)». В ранней статье (1945 г., но написанной около 1940 г.) он интерпретировал размер клюва как специфический видовой сигнал, т.е. как изолирующий механизм. В более поздней книге (1947) Лэк интерпретировал размер клюва как адаптацию к специфической видовой трофической нише, и именно эта интерпретация подтверждается многими исследованиями. Репродуктивная изоляция и нишевая специализация (конкурентное исключение) являются, таким образом, просто двумя сторонами одной монеты, или единого процесса видообразования. И лишь в одном случае, когда репродуктивная изоляция не может быть использована в качестве критерия вида, а именно в случае асексуальных форм, критерий оккупации экологической ниши приобретает самостоятельное или единственное значение» [128, р. 274-275].

Майр ясно показал, как произошел синтез концепций репродуктивных изолирующих механизмов и экологической ниши и кто осуществил этот синтез. Но как все это произошло и какое место закон Гаузе занимает в этом новом синтезе? Из каких личных наблюдений и литературных источников выросла двухступенчатая модель видообразования Лэка?

Разные источники свидетельствуют о том, что анализ формирования воззрений Лэка на эко-лого-географическую модель видообразования нужно начинать с работ по вьюркам Галапагоса. Идейная основа первой статьи Лэка по вьюркам 1940 г. и книги «Вьюрки Галапагоса» [124] одинакова. Книга 1945 г. была полностью подготовлена к печати в течение 1939-1940 гг. на основе материалов экспедиции 1938-1939 гг. и изучения музейных экземпляров, имевшихся в США и Великобритании. Но ни о каких экологических функциях речи нет. «Подобно другим видам близкородственные виды Geospizinae отличаются в размерах тела. Но нет доказательств, что эти различия связаны каким-либо образом с различиями в потребляемой пище, способе ее добычи или

другими различиями в образе жизни видов» [124, р. 119]. Лэк принял концепцию географического видообразования и признал основное значение «эффекта Райта» в дифференциации подвидов и видов. Дело еще в том, что книга 1945 г. была подготовлена в США (Сан-Франциско), и Лэк имел тесные контакты с Э. Майром и С. Райтом, обсуждая идейную канву рукописи. Американским ученым высказана огромная благодарность.

Но еще в марте 1944 г. в докладе, прочитанном на заседании Британского экологического общества, посвященном значению закона Гаузе для экологии и теории эволюции [78, 112], и в статье, опубликованной в журнале "Ibis" [123], развивались принципиально новые воззрения. Чем это объясняется?

Знаменитая книга «Дарвиновы вьюрки» [125] и краткая рукописная автобиография, которая хранится в Зоологической библиотеке Оксфордского университета, однозначно свидетельствуют о том, что в течение 1943-1944 гг. Лэк «...нашел время для написания настоящей книги по вьюркам, поставив себе целью дать более широкую разработку эволюционных проблем. Пересмотр первоначального материала совершенно неожиданно заставил меня заметно изменить свои взгляды на межвидовую конкуренцию и на различия в размерах клюва у вьюрков. Развитие новой точки зрения послужило одной из основных тем книги. Мне странно, что вещи, кажущиеся сейчас очевидными, ускользнули от моего внимания четыре года назад (выделено мной. -Я.Г.)» [125, р. 6]. О каких вещах идет речь? Лэк дал однозначный ответ. Необходимо было обсудить проблему вида и видообразования с точки зрения экологии, и надо было искать источники, где были бы совершенно новые вещи.

В краткой автобиографической заметке, помещенной в его книге «Экологическая изоляция у птиц», Лэк писал: «В 1942 г. Майр впервые обосновал аллопатрическое видообразование, и его взгляды постепенно были приняты. В том же году Хаксли написал, что различия в размерах между близкородственными видами птиц означают экологическую изоляцию. В 1943 г., переосмысливая эволюцию Дарвиновых вьюрков, я скомбинировал эти точки зрения и постулировал, что два хорошо отличимых подвида с достаточными генетическими различиями, предотвращающими свободное скрещивание, могут сохраняться в том же самом ареале лишь при условии, что они также достаточно отличаются в экологии. Это не позволяет одному из них элиминировать другого посредством конкуренции. Экологические различия могут быть небольшими, когда подвиды встречаются впервые, но с тех пор, как они встретились, особи с подобными различиями будут лучше выживать, чем организмы, у которых нет отличий. Эти различия будут усиливаться естественным отбором до тех пор, пока два вида не перестанут эффективно конкурировать за необходимые ресурсы» [126, р. 6].

Хаксли лишь постулировал экологическую изоляцию, которая может возникать между близкородственными видами в зоне перекрывания

ареалов. Но где же было взять теоретические принципы, которые объяснили бы ее формирование и механизм действия? По этому сложному вопросу Лэк писал: «Я шел к идее экологической изоляции медленно, очень мучительно. В 1939 г. я читал и прямо отвергал утверждение Гаузе [93] о важности экологической изоляции. В 1942 г. я полностью пренебрег точкой зрения Хаксли о значении различий в размерах тела у птиц и млекопитающих. Между тем, обе идеи составили основу моих воззрений» [126, р. 6-7].

Интересно, что в списке литературы к статье 1944 г., ссылаясь на книгу Гаузе 1934 г., он отметил в ней 18-20-ю страницы как самые, по-видимому, для него важные. На них Гаузе изложил концепцию ниши Элтона в своей трактовке в связи с принципами конкуренции и ее приложение к птицам и млекопитающим, а также ряд экспериментальных исследований, которые упомянуты в статье Лэка. Но на этих же страницах Гаузе изложил наблюдение Формозова над крачками, которое интерпретировалось в аспекте сосуществования близкородственных видов, разделяющих пространственно-трофические ниши. Наблюдение Формозова уже прямо давало ключ к пониманию ситуации с вьюрками Галапагоса и воробьиными Британии (см. [118]).

Именно наблюдения Формозова, изложенные Гаузе в аспекте конкурентного вытеснения или сосуществования близкородственных видов, могли убедить Лэка в том, что размер клюва, как и размер тела, может создавать пищевые преференции и формирует пространственно-трофические ниши.

Автор настоящей статьи долго искал по литературным источникам слова самого Лэка на сей счет и составил картину, которая кратко изложена выше и в более полной форме в монографической статье 1984 г. [11]. Но в 2006 г. появилась возможность ознакомиться с архивом Лэка, который хранится в Зоологической библиотеке Оксфордского университета. Именно при этом университете, будучи директором Института полевой орнитологии имени Эдварда Грея, Лэк выполнил все свои основные орнитологические и эволюционные работы. В архиве хранится автобиографический очерк ученого объемом 26 страниц под названием «Моя жизнь орнитолога-любителя». Архивный материал подтверждает картину эволюции взглядов Лэка, которая была составлена на базе литературы.

Нет сомнения в том, что благодаря книге Гаузе Лэк, наконец, нашел общий теоретический принцип, позволивший понять не просто эволюционное значение конкуренции как агента естественного отбора в процессах микроэволюции, но как важнейшего фактора видообразования. Модель Лэка представляла настоящий синтез географической модели видообразования и закона Гаузе. Очень часто эволюционные изменения начинаются в условиях географической изоляции близкородственных популяций, когда прекращается поток генов между изолятами, но завершающая стадия происходит после вторичного контакта популяций. В этих условиях естественный от-

бор действует в сторону дивергенции (элиминация менее приспособленных гибридов), завершая формирование изолирующих механизмов.

В научном мире книга Лэка никогда не упоминается среди фундаментальных трудов, заложивших основы синтетической теории эволюции. Она вполне могла бы носить название «Экология и происхождение видов». Более того, теория эволюции, состыкованная с теоретической и экспериментальной экологией, стала поистине синтетической. Но и популяционная экология, «овеянная эволюционным синтезом», по удачному выражению Ф. Дарлингтона [103], ПРЕДЛАГАЛА САМЫМ ШИРОКИМ КРУГАМ НАТУРАЛИСТОВ НЕБОЛЬШОЕ ЧИСЛО довольно простых и красивых теоретических принципов для объяснения сложной реальности.

Современная оценка эколого-эволюционного синтеза Гаузе - Лэка

Эколого-географическая модель видообразования, созданная Дэвидом Лэком в 1943-1947 гг. при изучении вьюрков Галапагоса, постоянно уточняется и служит источником изучения особенностей видообразования у этой интересной группы птиц (см. [ 109]). Но довольно неожиданно вьюрки Дарвина вновь оказались в центре внимания биологов-эволюционистов в свете эволюционной биологии развития (Ето^ето). В серии экспериментальных исследований было показано, что рост клюва у вьюрков контролируется костным морфогенети-ческим белком Втр4. Именно его действием определяется выраженная морфологическая изменчивость размера и формы клюва у вьюрков. Измерение экспрессии Втр4 в роде Geospiza позволило создать схему связи между морфологией клюва и экспрессией Втр4 [75, 140, 134, 82].

К сожалению, данные биологии развития еще не вполне состыкованы с концепциями видообразования, и создается впечатление, что онтогенетический механизм реализации признака является единственным фактором, отвечающим за разнообразие форм. Исследования по эволюционной биологии развития должны быть в какой-то форме согласованы с данными, полученными при изучении популяционных процессов, идущих при видообразовании. Роль генетики в изучении видообразования расширяется, но при этом резко повышается и значение экологии, так как со временем меняется среда обитания организмов и происходят климатические изменения. В одной из последних монографий о вьюрках Галапагоса содержится афоризм, который в полной мере относится ко всему творчеству Гаузе в области теории эволюции: «В эволюционной биологии все имеет смысл лишь в свете экологии» [110, р. 268].

Фундаментальные основы популяционной экологии были заложены в книге Гаузе «Борьба за существование», а Лэк осуществил синтез по-пуляционной экологии, или, точнее, принципа Гаузе и эволюционного синтеза.6

Закон Гаузе и концепция экологической ниши представляют собой важнейшие принципы эволюционной теории и экологии и широко используются для решения многих кардинальных проблем, таких как биоразнообразие, видообразование, дивергенция, механизмы и формы отбора, структура и динамика экосистем.

Адаптивные модификации и естественный отбор: расширение эволюционного синтеза

В середине 1930-х гг. Е.И. Лукин [59, 60] и В.С. Кирпичников [55] предприняли попытки на основе союза генетики и дарвинизма переосмыслить вопрос об эволюционной роли адаптивных модификаций. Суть их воззрений состоит в том, что адаптивные модификации могут прокладывать новые пути эволюционного процесса, и если эти новые ходы оказались удачными, то ненаследственные факторы в ходе длительной истории могут замещаться сходными по фенотипичес-кому проявлению мутациями. Таким путем ламар-ковские факторы эволюции были переосмыслены на генетико-селекционной основе. Но и сама теория естественного отбора становилась более широкой, выходя за рамки простой схемы: мутации или рекомбинации и отбор.

Лукин в своих работах представил обширный материал по образованию географических и экологических рас у насекомых и увидел во внутривидовой дифференциации убедительные доказательства важнейшей роли адаптивных модификаций в эволюции. Эксперименты Гаузе также велись в направлении изучения механизмов образования географических и экологических рас у простейших и насекомых. Влияние работ Лукина на поиск направлений в исследованиях Гаузе по теории естественного отбора вполне очевидно. Более того, при первой встрече в марте 1970 г. Гаузе прямо сказал автору этих строк: «В своих экспериментальных исследованиях по изучению роли адаптивных модификаций в эволюции я исходил из концепции Лукина, так как она оказалась наиболее удобной для проведения такого сорта работ».

Вторым важнейшим источником, повлиявшим на эксперименты Гаузе, стала теория стабилизирующего отбора И.И. Шмальгаузена, изложенная в первом варианте в 1938 г. в книге «Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии». Этот тезис вполне можно документировать. Гаузе написал рецензию на книгу Шмальгаузена в авторитетнейший журнал [94, р. 65-67]. Обзор заканчивался следующими словами: «То понимание эволюции, к которому пришел Шмальгаузен, чрезвычайно интересно. Заключается оно в следующем: адаптивные ненаследственные модификации подготавливают путь для последующего хода эволюции. Существует, конечно, много высказываний по данной проблеме, но мне кажется, что их необходимо уточнить будущими экспериментальными работами, которых пока еще очень немного» [94, р. 67].

6 Парафраз известной максимы Ф. Добжанского: «В биологии ничто не имеет смысла иначе, чем в свете эволюции».

Исходной теоретической установкой для выполнения экспериментальных работ служило положение Гаузе и Алпатова «Об обратной зависимости между приобретенными и врожденными свойствами организмов» [26]: чем сильнее какой-либо признак закреплен генетически, тем меньшей оказывается возможная модификация этого признака при изменении условий среды, и наоборот, чем меньшей является величина генотипи-ческой детерминации признака, тем значительнее оказывается величина модификации. Это положение было подтверждено многочисленными примерами из генетики, экологии, физиологии. Существенно то, что любой признак или фенотип в целом рассматривался как сложное явление, включающее генотипические и фенотипические компоненты. Поэтому для понимания механизмов действия естественного отбора и формирования адаптаций одинаково важны как мутации, так и модификации. В зависимости от соотношений наследственных и ненаследственных компонентов в выработке данного свойства, истории вида, факторов отбора и характера изменений внешней среды, адаптация организма может достигаться многими путями, зачастую даже противоположными. Это положение было обосновано в многочисленных опытах Гаузе [19, 20, 21, 22], Смарагдовой и Гаузе [69], Смарагдовой [70] с пресноводными(Paramecшm) и солоноватовод-ными (Euplotes) простейшими. В качестве переменных факторов среды были выбраны соленость и растворы хинина. Причем если соленость была естественным фактором, с действием которого простейшие встречались в природе и, соответственно, выработали способность к созданию адаптивных модификаций, то хинин был истинно уникальным фактором, с которым простейшие никогда не встречались в естественных условиях. Эти особенности изменчивой среды и предопределили принципиально различные направления адаптации организмов.

Опыты показали, что при адаптации к солености идет интенсивный отбор на выработку широкой пластичной организации за счет не только модификационной изменчивости, но и отбора мутаций, способствующих расширению нормы реакции и, соответственно, пластичности фенотипа. Естественный отбор мутаций может расширять норму реакции, и репертуар модификацион-ной изменчивости также расширяется. В случае же действия естественного отбора в направлении адаптации к уникальному фактору хинину, роль адаптивных модификаций падает и идет прямой отбор мутантов, способных выжить в резко и непредсказуемо измененной среде.

Положение Гаузе о разных путях адаптации организмов, проверенное в совместных экспериментах со Смарагдовой, приобретает сейчас принципиально важное значение, когда в естественную среду обитания организмов в изрядных дозах попадают вещества антропогенного происхождения, с которыми организмы никогда не сталкивались в своем филогенезе. В этом направлении нужны дальнейшие исследования, базирующиеся на разнообразной модельной методологии.

Теоретические схемы в генетике популяций часто строились на допущении, что отбор может эффективно действовать даже в стабильной среде, если возникают удачные мутации, перекрывающие по приспособленности «дикий тип». Это было трудно понять биологам, работающим с природными популяциями, где всегда имеется колебание условий во времени и пространстве. Ламаркистское объяснение адаптации организмов напрашивалось само собой. Опыты Гаузе и Смарагдовой устраняли ламаркизм. Они наглядно показали, что селекционное объяснение адаптации организмов к различной шкале экологических условий не только возможно, но и является единственным. Правда, одним отбором мутаций невозможно приблизиться к пониманию механизмов эволюции в природе. Надо найти в природных условиях аналоги процессов, изучаемых в экспериментах. Не случайно Гаузе и Смарагдова перешли к изучению температурных адаптаций у простейших, являющихся наиболее вероятной моделью процессов, имевших место при возникновении географических рас. А это уже одна из центральных проблем концепции политипического вида и географического видообразования.

Благодаря работам Гаузе, Алпатова и Смарагдовой было установлено, что простейшие, как и другие животные, подвержены географической изменчивости. Анализ рода Paramecium (P. caudatum, P. aurelia и P. bursaria) показал, что представители северных рас более крупные по размерам, чем представители южных рас, и эти различия носят генотипический характер [98]. Кроме того, было установлено, что соответственно менялись и температурные оптимумы деления инфузорий различного географического происхождения, а также жизнеспособность конъюгантов. Чем более далекие географические расы «скрещивались» между собой, тем меньше была вероятность получить жизнеспособное потомство [71].

Смарагдова [71, 72] показала, что при повышении температуры у клонов P. bursaria происходит уменьшение размеров тела путем адаптивной модификации. В смешанных же популяциях, как и в случае адаптации к солености, идет отбор самых мелких форм.

Этот вопрос был изучен Гаузе [97] при помощи более совершенной методики.

Конъюгирующие особи из двух московских линий культивировались по 50 экземпляров при температурах 13,4°С и 27°С. Контролем служили чистые родительские линии. Опыт, продолжавшийся два месяца, показал, что выжившие потомки конъюгантов при низкой температуре оказались на 11,5% крупнее, а при повышенной температуре - на 7,6% мельче, чем в родительских линиях. Именно этот опыт Гаузе наиболее убедительно доказывал, что естественный отбор мутаций и рекомбинаций в смешанных популяциях действует в сторону усиления ненаследственных температурных модификаций. Отбор на приспособляемость в понимании Гаузе служит доказательством того положения, что под покровом адаптивных модификаций могут происходить разнообразные генетические изменения, расширяющие норму

реакции, а не просто проявление того, что было заложено в генотипе. Поэтому отбор на приспособляемость Гаузе справедливо рассматривал как первые шаги действия стабилизирующего отбора. Это обусловлено тем, что как ненаследственные изменения, так и наследственные, усиливающие или начавшие замещать первые, лежат в одном канале развития. Именно в этом смысле лучше всего говорить о сходстве адаптивных модификаций и наследственных изменений.

Отбор на приспособляемость иллюстрирует и то, что ряд функций, выполняемых адаптивными модификациями, начал брать на себя генотип, а это и есть стабилизирующий отбор. Как пойдет этот процесс дальше, сказать трудно. Возможно, что адаптация, достигаемая на основе создания мощных модификаций в условиях колеблющейся среды, окажется эффективной, и отбор будет ее совершенствовать. Но когда новые условия станут более постоянными, то вспомогательный канал развития может стать основным, и он будет необратимо стабилизирован со всеми вытекающими онтогенетическими и филогенетическими последствиями. Как раз опыты М.М. Камшилова [54] по изучению резистентности к холоду у дрозофилы хорошо доказывают возможность такой стабилизации на основе мутации и естественного отбора. Опыты Гаузе и Камшилова хорошо дополняют друг друга и вместе дают целостное представление о реальных механизмах действия стабилизирующего отбора (переход на новый канал развития при помощи модификации, по Гаузе, и генетическая стабилизация нового канала развития, по Камшилову).

К сожалению, до сих пор знания о природе модификаций остаются отрывочными. Формирование ряда модификаций связывается с изменением конформационной гибкости белковых молекул [1], активацией генов, уровень действия которых был ниже порога фенотипического проявления [129], эпигенетической изменчивостью и наследственностью [66], репрессией и дерепрессией генов и последовательностью их действия в онтогенезе [113].

Развитие эпигенетики показало, что изменения, связанные с метилированием ДНК и посттрансляционными изменениями в гистонах, - наиболее вероятная причина возникновения массовых вариаций, включая и модификации (см. обзоры [53, 120]. Но пока трудно что-либо сказать о том, как долго эпигенетические изменения сохраняются в популяциях и насколько эффективно действие естественного отбора на такого рода вариации. Исторически важно то, что уже в 1930-е гг. был поставлен вопрос о множественных путях эволюции на основе естественного отбора. Старт эволюции может быть задан не только отбором мутаций и рекомбинаций, но и отбором ненаследственных факторов. Эксперименты Гаузе и его коллег были одними из первых, которые демонстрируют возможность такого течения эволюционного процесса. Совершенно очевидно, что в период формирования эволюционного синтеза конструкция в виде связки: адаптивные модификации и естественный отбор - осуществляла син-

тез идей Ламарка и Дарвина на совершенно новой теоретической и экспериментальной базе. И лишь в наши дни началось широкое обсуждение вопроса о роли пластичности фенотипа в эволюции. Явно обсуждение столь сложного вопроса ведет к расширению теоретических основ эволюционного синтеза, созданных в 1930-1940-е гг. Э. Крайспо справедливо назвал эксперименты Гаузе по естественному отбору в числе важнейших работ по изучению эффекта Болдуина [83].

Все более обращается внимание на связь закона Гаузе с исследованиями адаптивных модификаций. С.Г. Инге-Вечтомов выдвинул положение, что при переходе популяции в новые условия существования адаптивные модификации могут вызывать дивергенцию форм, создавая предпосылки для сосуществования с близкородственными видами или с видами, характеризующимися сходной экологией [53]. Адаптивные модификации (фенотипичес-кая изменчивость) могут создавать и предпосылки стабилизации уже созданной ниши, и возможность для освоения новой ниши [76]. У растений, в силу очень широкой пластичности фенотипа, этот вариант проходит легче [ 127]. Э. Крайспо предложил самые широкие обобщения, демонстрирующие связь между адаптивными модификациями и действием естественного отбора [84].

Заключение

Когда перечитываешь труды Гаузе по борьбе за существование и естественному отбору, нельзя не удивляться выбору тем - он творил, как настоящий скульптор, отсекая все «лишнее», и хорошо знал, что, независимо от исследовательского темпа, полученные результаты выпадут в твердый осадок. В самом деле, вклад Гаузе в теорию естественного отбора вошел в современную эволюционную биологию и широко используется как объяснительное начало в любом исследовании - от попу-ляционной динамики до эволюционной биологии развития.

Этот вклад состоит в том, что Гаузе со свойственным только ему почерком подошел к решению экспериментальных проблем не с позиций специализированного направления, например, экологии или генетики популяций, а как широкий зоолог, владеющий всем арсеналом знаний, необходимых для «проведения работ такого сорта». Поэтому в наши дни, когда резко возрос интерес к проблеме адаптивных модификаций с позиций эпигенетики и мобильной генетики, не мешает вновь обратиться к экспериментам Гаузе, которые несут в себе таинственное универсальное знание.

В России и в мире Гаузе признан как один из крупнейших ученых XX века. Формальные звания и почести совсем не отражают его настоящее положение в мировой науке. Официально он был академиком РАМН, иностранным членом Польской академии наук, иностранным членом Лондонского зоологического общества, советником ВОЗ по антибиотикам, иностранным членом Американского микробиологического общества и Общества по общей микробиологии, членом Американской ассоциации по исследованиям рака, иностранным

членом Нью-Йоркской академии наук. Он подготовил более 40 кандидатов и докторов наук и глубоко повлиял на дальнейшую карьеру своих учеников. Он был великолепным ученым и врожденным лидером, активно работал в самых тяжелых условиях, без компромиссов и негодных действий. Вполне естественно, что Институт по изысканию новых антибиотиков РAMH носит имя этого великого ученого и блестящего человека.

Благодарности. При подготовке рукописи ряд материалов автору предоставили: Архив Mосковс-кого университета, Архивный отдел Американского философского общества (Филадельфия), Архив РАН ^осква), Архив Института по изысканию новых антибиотиков РAMH, Библиотека Wellcome Trust (Лондон), Архивный отдел Зоологической библиотеки Оксфордского университета, Библиотека Института им. Л. Пастера (Париж), Библиотека Mузея естественной истории Парижа. В 2006 г. в Оксфорде Камилла Лэмбрик (дочь Эндрю Хаксли) очень тепло принимала меня в своем доме и познакомила с женой Дэвида Лэка, которая многие годы была соавтором мужа по орнитологическим исследованиям. В 2010 г. проф. К. Коэн оказывала мне всяческую поддержку по работе в научных библиотеках Парижа, предлагая рекомендации в интересные библиотеки и институты. Я искренне благодарен Высшей школе социальных и гуманитарных исследований (Париж) и правительству Франции за финансовую поддержку моего пребывания в течение месяца в Париже. Эта научная поездка была также поддержана Российским фондом фундаментальных исследований. Библиотека РАН (Санкт-Петербург) и ее сектор в Санкт-Петербургском филиале Института истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова РАН явились базовыми учреждениями для моей постоянной работы с научной литературой по теории эволюции, экологии и истории антибиотиков. Я рад поблагодарить проф. Д. Тодеса (Университет им. Дж. Хопкинса, Балтимор), который присылал мне редкие, новейшие книги по истории медицины и теории эволюции и очень заинтересованно обсуждал со мной в Интернете, как идет работа над изучением научного наследия Гаузе в области изыскания оригинальных антибиотиков. Постоянные беседы с M^. Голубовским расширяли мой кругозор в области молекулярной биологии и биомедицины.

Быть может, самую главную роль в моей работе сыграли постоянные встречи и беседы с Георгием Францевичем Гаузе. Очень полезны были беседы с Марией Георгиевной Бражниковой, я был поражен ее глубокими познаниями в области химии и биологии антибиотиков. Действительно, Бражникова была «ходячей энциклопедией» в области антибиотиков во всех аспектах их исследований, и это признано мировой наукой. Беседы с Владимиром Владимировичем Алпатовым были настоящей школой для молодого исследователя, который с огромным интересом и даже радостью рассказывал о молодом Гаузе, о том, как быстро у его ученика рождались не только замыслы, но и их реализация. Я встречался с Алпатовым не только в его квартире, но очень часто в Библиотеке им. Ленина, где он постоянно работал и показывал пример молодежи, как необходимо внимательно следить за новейшей научной литературой. Адресую самые теплые слова сыну Георгия Францевича, Георгию Георгиевичу Гаузе, который делился воспоминаниями о родителях. После смерти Гаузе его Институт возглавил его ученик Юрий Васильевич Дудник, человек беспредельно преданный своему делу, который, как говорится, за правое дело положил совсем молодым свою жизнь. Своими блестящими знаниями он помог лучше организовать материалы по истории изыскания новых антибиотиков. Я рад, что Юрий Васильевич гостил в моей квартире, и мы могли совершенно свободно обсуждать любые научные проблемы.

18 апреля 2011 г. Институт по изысканию новых антибиотиков РАМН отмечал 100-летие со дня рождения ГФ. Гаузе, и я как один из докладчиков имел возможность общаться со многими сотрудниками, которые вместе работали и хорошо знали Г.Ф. Гаузе и М.Г. Бражникову. Особая благодарность директору Института А.А. Фирсову и ученому секретарю В.И. Пономаренко, которые организовали мою поездку в Москву и создали очень удобные условия для работы с личными делами ведущих сотрудников и с научной литературой, которая хранится в прекрасной библиотеке Института. Татьяна Дмитриевская (жена Г.Г. Гаузе) очень тепло меня принимала в квартире Георгия Францевича и Марии Георгиевны. Я заново проникся жизнью этих замечательных людей. Большую помощь в работе над рукописью мне оказали Н. Берегой и С. Зенкевич.

Литература

1. Александров В.Я. Клетки, макромолекулы и температура. - Л.: Наука, 1975. - 329 с.

2. Алпатов В.В. Плотность населения как экологический фактор // Усп. совр. биол. - 1934. - Т. 3. Вып. 1. - С. 229-251.

3. Алпатов В.В. Лаборатория экологии // Уч. зап. МГУ. Юбил. сер. Биология. - 1940. Вып. LIV. - С. 51-59.

4. Антибиотики-полипептиды / Под ред. проф. Н.С. Егорова. - М.: Изд-во Московского университета, 1987. - 263 с.

5. Белозерский А.Н., Пасхина Т.С. О химической природе грамицидина «С» // Биохимия. - 1945. - Т. 10. - Вып. 4. - C. 344-352.

6. Бурденко Н.Н. Лечение огнестрельных ранений / / Труды 25-го Всесоюзного съезда хирургов. - М.: Медгиз, 1946. - С. 32-52.

7. Ванюшин Б.Ф. Воспоминания об учителе // Белозерский Андрей Николаевич: Научная и педагогическая деятельность: Воспоминания и материалы: К 100-летию со дня рождения. - М.: Наука, 2006. - С. 225-232.

8. Волков С. Шостакович и Сталин: художник и царь. - М.: ЭКСМО, 2004. -256 с.

9. Галл Я.М. К дискуссии о законе Гаузе // Вопросы развития эволюционной теории в ХХ веке. - Л.: Наука, 1979. - С. 5060.

10. Галл Я.М, Гаузе Г.Ф. Экспериментальное изучение борьбы за существование // Развитие эволюционной теории в СССР. - Л.: Наука, 1983. - С. 203-221.

11. Галл Я.М. Популяционная экология и эволюционная теория: историко-ме-тодологические проблемы // Экология и эволюционная теория. - Л.: Наука, 1984. - С.109-152.

12. Галл Я.М. Г.Ф. Гаузе: эколог и эволюционист. - СПб.: Альманах, 1997. - 157 с.

13. ГаузеГ.Г. Митохондриальная ДНК. -М.: Наука, 1977. - 287 с.

14. Гаузе Г.Ф. К изменчивости у азиатской саранчи Locusta migratoria L. // Бюлл. постоянного Бюро Всерос. эн-томофитопат. съездов. - 1928. - Т. IV. -№ 6. - С. 915-929.

15. Гаузе Г.Ф. Логистические кривые роста населения Ленинграда и СССР // ДАН СССР. Сер. А. - 1930. - № 25. -С. 663-666.

16. Гаузе Г.Ф. Математическая теория борьбы за существование и ее применение к популяциям дрожжевых клеток // Бюллетень МОИП. Отд. биол. - 1934. -Т. 43. - Вып. 1. - С. 69-87.

17. Гаузе Г.Ф. Пространственное строение протоплазмы // Тр. биогеохим. лаб. - 1937. - Вып. 4. - С. 273-293.

18. Гаузе Г.Ф. Исследования по дисим-метрии протоплазмы. I. Сравнительный анализ влияния изомеров цинхонина на простейших // Тр. биогеохим. лаб. -1937. - Вып.4. - С. 295-299.

19. Гаузе Г.Ф. Естественный отбор у животных // Зоол. журн. - 1939. - Т. 18. -Вып. 4. - С. 557-571.

20. Гаузе Г.Ф. Исследования по естественному отбору у простейших. I. Приспособление Paramecium aurelia к повышению солености среды // Зоол. журн. -

1939. - Т. 18. - Вып. 4. - С. 631-641.

21. Гаузе Г.Ф. Исследования по естественному отбору у простейших. IV. Наблюдения над стабилизирующим отбором в культурах солоноватоводных инфузорий рода Euplotes // Зоол. журн. -

1940. - Т. 19. - Вып. 3. - С. 363-378.

22. Гаузе Г.Ф. Роль приспособляемости в естественном отборе // Журн. общ. биол. - 1940. - Т. 1. - № 1. - С.105-120.

23. Гаузе Г.Ф. Асимметрия протоплазмы. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1940. -156 с.

24. Гаузе Г.Ф. О действии некоторых дезинфицирующих веществ на бактерии и простейших // ДАН СССР. Новая серия. - 1940. - Т. 27. - № 6. - С. 622-625.

25. Гаузе Г.Ф. Проблема стабилизирующего отбора // Журн. общ. биол. -1941. - Т. 2. - № 2. - С. 193-209.

26. Гаузе Г.Ф., Алпатов В.В. Об обратной зависимости между врожденными и приобретенными свойствами организмов // ДАН СССР. - 1941. - Т. 30. - № 3. -С. 252-253.

27. Гаузе Г.Ф. Борьба за существование у микробов на службе лечения ран // Усп. совр. биол. - 1943. - Т. 16. Вып. 5. -С. 530-552.

28. Гаузе Г.Ф., Бражникова М.Г. Некоторые новые антибактериальные вещества, вырабатываемые микроорганизмами // Журн. микробиол. эпидемиол. имму-нол. - 1943. - Вып. 4-5. - С. 74-77. [первая публикация по грамицидину S]

29. Гаузе Г.Ф., Бражникова М.Г. Грамицидин и его свойства / / Советский грамицидин и лечение ран / Под ред. П.Г Се-ргиева. - М.: Медгиз, 1943. - С. 5-36.

30. Гаузе Г.Ф., Бражникова М.Г, Белозерский А.Н., Пасхина Т.С. Биологическая и химическая характеристика кристаллического грамицидина С // Бюлл. экспер. биол. мед. - 1944. - Т. 13. - № 1011. - С. 3-6.

31. Гаузе Г.Ф., Бражникова М. Г., Лисов-ская Н.П. Получение и свойства кристаллического грамицидина С // ДАН СССР. - 1944. - Т. 53. - № 5. - С. 228-231.

32. Гаузе Г.Ф. Лекарственные вещества микробов. - М.; Л.: Изд-во АН СССР,

1946. - 71 с.

33. Гаузе Г.Ф. [Рец. на кн.: З. Ваксман. Антибиотики, их природа, получение и применение. М.: Изд-во АН СССР, 1946]. // Сов. книга. - 1946. - № 12. -С. 56-57.

34. Гаузе Г.Ф. Антибиотики и оптическая активность // Усп. совр. биол. -

1947. - Т. 23. - Вып. 3. - С. 404-412.

35. Гаузе Г.Ф., Бражникова М.Г. Действие альбомицина на бактерии. Новый антибиотик - альбомицин (экспериментальные данные и применение в педиатрии) // Новости медицины. - 1951. -Вып. 23. - С. 3-7.

36. Гаузе Г.Ф. Грамицидин С и его применение. - М.: ГИМЛ, 1952. - 154 с.

37. Гаузе Г.Ф. О влиянии антибиотиков

на рост злокачественных опухолей / / Вест. АМН СССР. - 1954. -Вып. 4. - С. 29-33.

38. Гаузе Г.Ф. (ред.). Антибиотик коли-мицин и его применение в клинике. - М.: Медгиз, 1959. - 194 с.

39. Гаузе Г.Ф. Лекции по антибиотикам. Изд. 3-е, доп. - М.: Медгиз, 1959. - 355 с.

40. Гаузе Г.Ф. Некоторые особенности раковой клетки в свете эволюционной биологии // Проблемы эволюции. Т. 1. / Под ред. Н.Н. Воронцова. - Новосибирск: Наука, 1968. - С. 60-70.

41. Гаузе Г.Ф., Карпинская Р.С. Методологические аспекты современного биологического эксперимента // Биология и современное научное познание. - М.: Наука, 1980. - С. 21-36.

42. Гаузе Г.Ф., Дудник Ю.В. Исследование молекулярных механизмов действия и применение противоопухолевых антибиотиков в СССР // Антибиотики. -1982. - № 12. - С. 9-18.

43. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М А., Терехова Л П. Максимова Т.С. Определитель актиномице-тов. - М.: Наука, 1983. - 245 с.

44. Гаузе Г.Ф. Экология и некоторые проблемы происхождения видов // Экология и эволюционная теория. - Л.: Наука, 1984. - С. 5-105.

45. Гаузе Г.Ф., Дудник Ю.В. Противоопухолевые антибиотики. - М.: Медицина, 1987. - 157 с.

46. Гиляров А.М. Современное состояние концепции экологической ниши // Усп. совр. биол. - 1978. - Т. 85. - Вып. 3. -С. 431-446.

47. Гиляров А.М. Методологические проблемы современной биологии: смена ведущих концепций // Природа. -1981. - №. 9. - С. 96-103.

48. Гиляров А.М. Популяционная экология. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 191 с.

49. Голубовский М.Д., Вайсман Н.Я. Гены рака, стресс и долголетие: гармонический антагонизм // Природа. -2006. - №. 12. - С. 11-19.

50. Гуляева Н.М. Опыт применения грамицидина в клинике / / Советский грамицидин и лечение ран / Под ред. П.Г Се-ргиева. - М.: Медгиз, 1943. - С. 50-53.

51. Доброхотова А.И. Применение в педиатрии нового антибиотика - аль-бомицина // Новости медицины. Новый антибиотик - альбомицин (экспериментальные данные и применение в педиатрии). - 1951. - Вып. 23. - С. 35-38.

52. Ефременкова О.В. Антибиотики: жизнь продолжается // Наука и жизнь. -2006. - № 8. - С. 48-54.

53. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. - СПб.: Изд-во Н-Л, 2010. - 718 с.

54. Камшилов М.М. К вопросу об отборе на холодоустойчивость // Журн. общ. биол. - 1941. - Т. 2. - № 2. - С. 211-229.

55. Кирпичников В.С. Роль ненаследственной изменчивости в процессе естественного отбора (гипотеза о косвенном отборе) // Биол. журн. - 1935. - Т. 4. - № 5. - С. 775-800.

56. Конашев М.Б. Научные контакты русских и американских генетиков и эволюционистов в 20-30-е годы и книга ГФ. Гаузе «Борьба за существование» // На Переломе. Отечественная наука в первой половине ХХ века. - Вып. 2. -СПб., 1999. - С. 92-106.

57. Корсаков С.Н. Декан С.Д. Юдинцев // Природа. - 2010. - № 3. - С. 63-71.

58. Лурьи Е.И., Линяева Е.А. Опыт применения альбомицина у грудных детей при пневмониях // Новости медицины. Новый антибиотик - альбомицин (экспериментальные данные и применение в педиатрии). - 1951. - Вып. 23. -С. 38-44.

59. Лукгн Е.И. Проблема географiчноi мшливосп организмiв // Учеш записки Харьивського ушверситету. - 1935. -№ 2-3. - С. 15-22.

60. Лукгн Е.И. Про причини замши в процеа органiчноi еволюцп неспад-кових змш спадковими з погляду теори природного добору // Учеш записки Харьювського ушверситету. - 1936. -С. 200-208.

61. Лукин Е.И. Дарвинизм и географические закономерности в изменении организмов. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1940. - 311 с.

62. Малахов В.В. Из истории зоологии беспозвоночных в Московском университете // Природа. - 2005. - № 1. -С. 26-34.

63. Малахов В.В. Почерк гения // Малахов В.В. Очерки по истории кафедры зоологии беспозвоночных Московского государственного университета. - М.: Товарищество КМК, 2006. - С. 53-60.

64. Полежаев В. Борьба за существование у тополевой моли (Lithocolletis populifoliella Tr. ) // Зоол. журн. - 1934. -Т. 13. - Вып. 3. - С. 485-505.

65. Полищук Е.М. Вито Вольтерра. - Л.: Наука, 1977. - 113 с.

66. Полянский Ю.И. Формы изменчивости, популяции и адаптации у инфузорий // Проблемы экспериментальной биологии. - М.: Наука, 1977. - С. 132-142.

67. Развитие эволюционной теории в СССР. - Л.: Наука, 1983. - 613 с.

68. Руководство по химиотерапии опухолевых заболеваний / Под ред. Н.И. Переводчиковой. - М.: Практическая медицина, 2011. - 511 с.

69. Смарагдова Н.П., Гаузе Г.Ф. Исследования по естественному отбору у простейших. II. Сравнительный анализ приспособления Paramecium caudatum к повышенной солености среды и к растворам хинина // Зоол. журн. - 1939. -Т. 18. - Вып. 4. - С. 642-655.

70. Смарагдова Н.П. Исследования по естественному отбору у простейших. III. Естественный отбор в популяциях Paramecium bursaria // Зоол. журн. -1940. - Т. 19. - Вып. 2. - С. 211-217.

71. Смарагдова Н.П. Географическая изменчивость парамеций и роль стабилизирующего отбора в происхождении географических различий // Журн. общ. биол. - 1941. - Т. 2. - № 1. - С. 71-84.

72. Смарагдова Н.П. Исследования по естественному отбору у простейших. VI. К механизму возникновения географической изменчивости // Зоол. журн. -1944. - Т. 23. - Вып. 1. - С. 26-28.

73. Смирнов Е.С., Кузина О. Экспериментально-экологические исследования над паразитами мух // Зоол. журн. -1933. - Т. 12. - Вып. 4. - С. 96-109.

74. Циркуленко К.М., Кост Е.А., Стен-ко М.И. Лечение грамицидином инфицированных ран и гнойных процессов // Советский грамицидин и лечение ран / Под ред. П.Г. Сергиева. - М.: Медгиз, 1943. - С. 37-50.

75. Abzhanow A., Protas M., Grant R., Grant P., Tobin С. Bmp4 and morphological variation of beaks in Darwin's finches // Science. - 2004. - Vol. 305. -Р. 1462-1465.

76. Alexander J., Edwards P. Limits to the niche and range margins of alien species // Oikos. - 2010. - Vol. 119. - P. 1377-1386.

77. Alpatov W.W. Egg production in Dro-sophila melanogaster and some factors which influence it // J. Exp. Zool. - 1929. -Vol. 63. - P. 85-109.

78. Anonymous. Symposium on the ecology of closely allied species // J. Anim. Ecol. - 1944. - Vol. 13. - P. 176-177.

79. Ayala F. Competition, coexistence and evolution // Essays in evolution and genetics. - New York: Columbia Univ. Press, 1970. - P. 121-128.

80. Belozerskii A.N., Passhina T.S. The chemistry of gramicidin "S" // Amer. Rev. Sov. Med. - 1944. - № 2. - P. 138-140.

81. Brazhnikova M.G. Georgii Frantsev-ich Gause: 1910-1986. Obituary // J. Antibiotics. - 1987. - Vol. 60. - P. 1079-1080.

82. Сampas O, Mallarino R, Herrel A., Abzhanov, Brenner M. Scaling and shear transformations capture beak shape variation in Darwin's finches // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 2010. - Vol. 107. -P. 3356-3360.

83. Crispo E. The Baldwin effect and genetic assimilation: revisiting two mechanisms of evolutionary change mediated by phenotypic plasticity // Evolution. -2007. - Vol. 61. - P. 2469-2479.

84. Crispo E. Modifying effects of phenotypic plasticity on interactions among natural selection, adaptation and gene flow // J. Evol. Biol. - 2008. - Vol. 21. - P. 1460-1469.

85. Gall Ya.M, Konashev M.B. The discovery of Gramicidin S: Intellectual transformation of G.F. Gause from biologist to researcher of antibiotics and its meaning for the fate of Russian genetics // History Philosophy. Life Sci. - 2001. - Vol. 23. -P. 137-150.

86. Gause G.F. Studies in the ecology of the Orthoptera // Ecology. - 1930. - Vol. 11. - P. 307-325.

87. Gause G.F. The influence of ecological factors on the size of population // Amer. Nat. - 1931. - Vol. 65. - № 696. -P. 70-76.

88. Gause G.F. Ecology of population // Quart. Rev. Biol. - 1932. - Vol. 7. - P. 27-46.

89. Gause G.F. The Struggle for Existence. Baltimore: Willkins, 1934; 2nd - New-York; London: Hafner Publising Co, 1964; 3d -New York: Dover, 1972; New York: 4th - New York: Dover Publising House, 2003. - 163 p.

90. Gause G.F. Vérification еxpérimentales de la théorie mathématique de la lutte pour la vie. - Paris: Hermann et Co, 1935. - 61 p.

91. Gause G.F., Witt A.A. Behaviour of mixed populations and problem of natural selection // Amer. Nat. - 1935. -Vol. 69. - No. 724. - P. 526-609.

92. Gause G.F. Experimental populations of microscorpic organisms // Ecology. -1937. - Vol. 18. - No. 12. - P. 173-179.

93. Gause G.F. Discussion of the paper by Thomas Park "Analytical population studies in relation to general ecology" // Amer. Midland Natur. - 1939. - Vol. 21. -No. 1. - P. 255.

94. Gause G.F. The problem of integration // Quart. Rev. Biol. - 1939. - Vol. 14. -No. 1. - P. 65-67.

95. Gause G.F. The effect of Natural selection in the acclimatization of Euplotes to different salimeties of the medium // J. Exp. Zool. - 1941. - Vol. 87. - P. 87-100.

96. Gause G.F. Optical activity and living matter. - Missouri: Biodynamica, Normandy, 1941. - 166 p.

97. Gause G.F. The relation of adaptability to adaptation // Quart. Rev. Biol. -1942. - Vol. 17. - P. 99-114.

98. Gause G.F., Smaragdova N.P., Alpatov V.V. Geografic variation in Paramecium and the role of stabilizing selection in the origin of geographic differences // Amer. Nat. - 1942. - Vol. 76. No. 762. - P. 63-74.

99. Gause G.F., Brazhnikova M.G. Gramicidin S: its origin and mode of action // Amer. Rev. Sov. Med. 1944. - No. 2. - P. 134-138.

100. Gause G.F. Problems of evolution // Trans. Connecticut Acad. Arts and Sci. -1947. - Vol. 37. - P. 17-68.

101. Gause G.F. Aspects of antibiotic research // Chemistry and industry. - 1966. -September 3. - P. 1506-1513.

102. Gause G.F. Gramicidin S and early antibiotic reseach in Soviet Union // The History of antibiotics. - American Institute of the history of Pharmacy: Madison and Wisconsin, 1980. - P. 90-97.

103. Darlington P. Evolution for Naturalists: The simple principles and complex reality. - New York: Wiley, 1980. - 262 p.

104. Dobzhansky Th. Genetics of the Evolutionary Process. - New York: Columbia University Press, 1970. - 505 p.

105. Elton Ch. Animal ecology. - New York: Macmillian and Co, 1927. - 207 p.

106. Elton Ch. 1930. Animal Ecology and Evolution. - Oxford: Clarendon Press, 1930. - 96 p.

107. Fisher R. The Genetical Theory of Natural Selection. - Oxford: Clarendon Press, 1930. - 272 p.

108. Ferry G. Dorothy Hodgkin: A Life. -London: Granta books, 1998. - 493 p.

109. Grant P. Ecology and Evolution of Darwin's Finches. - Princeton: Princeton Univ. Press, 1999. - 492 p.

110. Grant P., Grant R. Haw and why species multiply. The radiation of Darwin's Finches. - Princeton: Princeton Univ. Press, 2008. - 503 p.

111. Grinnell J. The niche-relationships of the California Thrasher // Auk. - 1917. -Vol. 34. - No. 2. - P. 427-433.

112. Harvey L. Symposium on the ecology of closely allied species // J. Ecol. -1945. - Vol. 33. - P. 115-116.

113. Hedric P., McDonald J. Regulatory gene adaptation. An evolutionary model // Heredity - 1980. - Vol. 45. - P. 83-97.

114. Hotchkiss R, Dubo R. The isolation of bacterial substances from culture of Bacillus brevis // J. Biol. Chem. - 1941. - Vol. 141. - P. 155-162.

115. Hutchinson E. Limnological studies in Connecticut. VII. A critical examination of the supposed relationship between phytoplankton, periodicity and chemical changes in lake Naters // Ecology. - 1944. -Vol. 25. - P. 3-26.

116. Hutchinson E. Concluding remarks / / Cold Spring Harbor Symposia on quantitative biology. - 1957. - Vol. 22. - P. 415-427.

117. Hutchinson E. An Introduction to Population Ecology. - New Haven; London: Yale Univ. Press, 1978. - 260 p.

118. Hutchinson E., Formozov N. The role of A.N. Formozov in the development of ecological theory // Arch. Nat. History. - 1989. - Vol. 16. - P. 143-145.

119. Huxley J. Evolution: The Modern Synthesis. - London: Allen and Unwin. 3-rd ed., with a new introduction. London: Allen and Unwin. 1974. - 705 p.

120. Jablonka E., Lamb M. Evolution in Four Dimensions. - Cambridge, Mass.: MIT Press, 2005. - 462 p.

121. Kingsland S. Modeling Nature. Chicago: Chicago Univ. Press, 1985. - 287 p.

122. Lack D. Evolution of the Galapagos finches // Nature. - 1940. - Vol. 146. - P. 324-327.

123. Lack D. Ecological aspects of species-formation passerine birds // Ibis Quart. J. Ornithology. - 1944. - Vol. 86. - P. 260-286.

124. Lack D. The Galapagos Finches (Geospizinale): A study in variation // Occasional Papers on the California Academy of Sciences, San Francisco. - 1945. -№ 21. - P. 1-151.

125. Lack D. Darwin's Finches. - Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1947. - 208 p.

126. Lack D. Ecological Isolation in Birds. - Oxford-Edinburh: Blackwell, 1971. - 404 p.

127. Levin D. Flowering-time plasticity facilitates niche shifts in adjacent populations / / New Phytol. - 2009. - Vol. 183. - P 661- 666.

128. Mayr E. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution and Inheritance. - Cambridge, Mass.: Belknap Univ. Press, 1982. - 974 p.

129. Milcman R. Potential genetic variability of wild pairs of Drosophila mela-nogaster // Science. - 1961. - Vol. 131. -P. 225-226.

130. Moberg C. Rene Dubos Friend of the Good Earth. - Washington: Asm Press, 2005. - 260 p.

131. Ovchinnikov Yu.A, Ivanov V.T. Conformational states and biological activity of cyclis peptides // Tetrahedron Lett. -

1975. - Vol. 31. - P. 2177-2209.

132. Ovchinnikov Yu.A, Ivanov V.T. Gramicidin S: mechanism of action // USSR-FRG Symposium on chemistry of peptides and proteins. Dushanbe, 29 March-April 1,

1976. - Moscow, 1976. - P. 40-41.

133. Parascandola J. (Ed). The History of Antibiotics: A Symposium. - Madison, Wisconsin: American Institute of the History of Farmacy, 1980. - 136 p.

134. Patel N. How to build a longer beak? // Nature. - 2006. - Vol. 442. - P. 515-516.

135. Pearl R., Reed L. On the rate of growth of the population of the United States science 1790 and its mathematical representation // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. - 1920. - Vol. 6. - P. 275-288.

наследие

136. Pearl R. The growth of populations // Quart. Rev. Biol. - 1927. - Vol. 2. -P. 532-548.

137. Pearl R. The influence of density of population upon egg production in Dro -sophila melanogaster // J. Exp. Zool. -1932. - Vol. 63. - P. 57-84.

138. Rinehart K. The Neomycin and Related Antibiotics. - N.-Y., London: Wiley and Sons, Inc, 1964. - 137 p.

139. Schmidt G, Hodgkin D, Oughton B. Possible molecular models for Gramicidin C and their relationship to present ideas of protein structure // Acta Chim. - 1948. -Vol. 2. - P. 468.

140. Sinervo B. Evo-Devo: Darwin's finch beaks, Bmp4, and the development origins of novelity // Heredity. - 2005. Vol. 94. - P. 141-142.

141. Synge R. Gramicidin S: over-all chemical characteristics and amino-ac-id composition // Biochem. J. - 1945. -Vol. 39. - P. 363-367.

142. Synge R. Early work on gramicidin S // The History of antibiotics. A Symposium / Ed. J. Paracandola. - Madison, Wisconsin: Amer. Inst. Pharmacy, 1980. - P. 97-100.

143. Vorontsov N.N., Gall J.M. Obituary: Georgyi Frantsevich Gause 1910-1986 // Nature. - 1986. - Vol. 323. - P. 113.

144. Waksman S. Neomycin: Its Nature and Practical Applications. - Baltimore: Williams and Wilkins Co, 1958. - 216 p.

145. Ward P. Antibiotics and international relations and the close of World War II // The History of antibiotics. A Symposium / Ed. J. Paracandola. - Madison, Wisconsin: Amer. Inst. Hist. Pharmacy, 1980. - P. 101-112.