МИКРОБИОЛОГИЯ, 2004, том 73, № 5, с. 668-673
= ОБЗОР
УДК 579.64(047)
ПОЧВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ В ИНСТИТУТЕ МИКРОБИОЛОГИИ РАН
© 2004 г. Д. И. Никитин
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН Поступила в редакцию 24.05.2004 г.
Начало
На базе микробиологической лаборатории АН СССР, созданной в 1930 г. в Ленинграде, в 1934 г. был организован Институт микробиологии АН СССР, переведенный впоследствии в Москву, первым директором которого стал академик Георгий Адамович Надсон - один из основателей радиоэкологии. В 1937 г. он был арестован по нелепому обвинению, 14 апреля 1939 г. приговорен к расстрелу, 15 апреля 1939 г. расстрелян [1]. Институт возглавил академик Борис Лаврентьевич Исаченко - ведущее микробиологическое учреждение страны. В этот период был расширен круг исследуемых фундаментальных проблем микробиологии, в том числе почвенной и сельскохозяйственной. Изданы учебное пособие Е.Н. Мишустина [2], и книги Н.А. Красильнико-ва "Лучистые грибки и родственные им организмы" [3], А.А. Имшенецкого "Строение бактерий" [4]. Начал издаваться журнал "Микробиология", учредителем которого был институт. В 1935 г. в институт был приглашен талантливый ученый Д.М. Но-вогрудский, но уже в 1938 г. он выслан из Москвы в Караганду (Казахстан), где продолжил научную работу и выполнил важнейшие исследования. Вклад Д.М. Новогрудского в почвенную микробиологию трудно переоценить [5]. Это - изучение природных и культуральных форм микроорганизмов, невидимых в световом микроскопе и фильтрующихся форм бактерий, новые приемы изучения разных групп почвенных про- и эукари-отических микроорганизмов. В 1939 г. в ИнМи приглашен ученик академика Г.А. Надсона Н.А. Красильников. В 1940 г. поступил на работу Е.Н. Мишустин. Роль двух лидеров в почвенной микробиологии (Е.Н. Мишустина и Н.А. Кра-сильникова) в течение долгого времени в ИНМИ и в целом в научном сообществе была действенной и организующей. Тяжелые годы Великой Отечественной войны отразились на научном творчестве исследователей. Даже активно пишущие авторы редко представляли не более 2-3 публикаций в год, либо их не было совсем, но практически сразу после окончания войны резко усилилась активность исследователей, появились новые проблемы и новые имена.
Роль научного фона
Любая наука не может продолжительно существовать в заторможенном состоянии. Она либо погибает, либо перерождается, либо восстанавливается. В этом последнем процессе большая роль принадлежит профессиональному сообществу в институте, стране и мире. В 1949-1950 гг. появились известные работы Д.М. Новогрудского [6, 7], Н.Г. Холодного [8], вышел в свет русский перевод "Микробиологии почвы" С.Н. Виноградского [9]. В 1960-1970 гг. во многих странах стали издаваться учебники, монографии и специализированные сборники, в той или иной мере отражающие идеи, методы и решения научных проблем в почвенной микробиологии. В качестве примеров таких монографий, представляющих большой интерес своей нетрадиционностью, следует назвать книги Т.В. Аристовской "Микробиология подзолистых почв" [10], Тен Хак Муна "Микробиологические процессы в почвах островов притихоокеанской зоны" [11], Е.К. Мархинина "Вулканы и жизнь" [12] и др. К научной сфере, влиявшей на развитие исследований по почвенной микробиологии, следует отнести интенсивно развивавшиеся в 1970-1980 гг. исследования в области почвенной энзимологии [13] и биологии гумуса [14]. Однако отметим, что в большинстве учебников этого периода, включая труды известных зарубежных авторов (N. Walker [15], M. Alexander [16], T. Gray [17]), проблемы экологической микробиологии отражены фрагментарно и схематически.
Возрождение
Послевоенные годы, особенно 1960-1980 гг., стали периодом возрождения российской науки. Основополагающие идеи и необходимые методы сочетались с новыми подходами к решению фундаментальных проблем, а современные аналитические возможности усиливали стремление исследователей к реформированию микробиологии. Это постепенно приводило к ослаблению интереса к экологии микроорганизмов и сосредоточению усилий на решении отдельных точечных сиюминутных задач, что отчетливо проявилось в
последние годы прошлого века. Размывались грани между отдельными направлениями, в том числе в почвенной микробиологии. Они замещались частными задачами.
С учетом такой ситуации наиболее целесообразным представляется ретроспективное рассмотрение научного творчества во 2-й половине XX в. в ИНМИ лидеров в области почвенной микробиологии - Е.Н. Мишустина и Н.А. Красильникова. Е.Н. Мишустин был действительным лидером во всех основных разделах микробиологии почв. В этом и близких направлениях им опубликовано более 600 работ. Он прошел большой научный и организационный путь в научной сфере. Еще в 1920-х гг. он работал в ТСХА, затем в ВИУАА, в 1930-х гг. в Санитарном институте, Институте коммунальной гигиены, Консервном институте, а с 1960 г. стал заведовать кафедрой микробиологии ТСХА. Широкий спектр интересов и активное участие в исследованиях в ряде областей микробиологии позволили ему не только упрочить свой авторитет в области почвенной микробиологии, но и внести вклад в постановку и решение проблем, удаленных от стержневых интересов этой микробиологической отрасли почвенной микробиологии. Практически каждое такое "ответвление" завершалось изданием специальной монографии (Е.Н. Мишустин с соавторами "Микробиология зерна и муки" [18], "Микробы и зерно" [19], "Санитарная микробиология почв" [20], "Силос" [21] и др.). Несмотря на большую популярность в этих сферах его деятельности среди отечественных и зарубежных специалистов, Е.Н. Мишустин считал наиболее важными направлениями своих научных исследований две проблемы: "Эколого-географическую изменчивость почвенных бактерий и структуру микробных сообществ" и "Биологическую фиксацию атмосферного азота". В русле этих проблем были сосредоточены основные усилия сотрудников лаборатории в ИНМИ и заинтересованных в этих работах исследователей из других учреждений СССР и ряда зарубежных стран. Поэтому научные задачи решались большими коллективами.
Основным разделом исследований, постоянно разрабатывавшимся в лаборатории Е.Н. Мишустина, который он считал главным достижением своей научной деятельности, была проблема структуры ценоза почвенных микроорганизмов и специфика микрофлоры почвенных типов. Суть теоретических построений заключалась в том, что почвенное микронаселение состоит из 4 группировок: зимогенной, автотрофной, олиготроф-ной и хемоавтотрофной микрофлоры. Согласно этой концепции первые две группы участвуют в образовании и деградации гумуса, две других ответственны за остальные процессы. Эта же концепция допускала, что в разных почвенно-клима-тических зонах создаются разные доминантные
группировки, характерные, например, для северных и южных почв. Публикации по этому вопросу всегда присутствовали среди работ лаборатории вплоть до 1984 г., т.е. в течение 37 лет после опубликования монографии "Эколого-географи-ческая изменчивость почвенных бактерий" [22]. Сначала теория Е.Н. Мишустина критиковалась Н.А. Красильниковым и А.А. Имшенецким, но со временем эта идея, созвучная почвоведению, была также подтверждена учеными МГУ при обстоятельном изучении вертикальной стратификации микроорганизмов по ярусам и горизонтам наземных экосистем [23]. Можно согласиться с мнением современных исследователей о том, что причины формирования микробных сообществ могут быть разными. Необходимо учитывать и роль географического положения, и локальных условий. Главное же заключается в получении статистически достоверных данных и в реальной оценке космополитизма микроорганизмов [24]. Доказательства широтной зональности распределения почвенных микроорганизмов разных таксономических групп были получены как в 1940-1950 гг. Е.Н. Мишустиным так и в 90 гг. сотрудниками кафедры биологии почв МГУ. Необходимо также отметить, что экологические исследования Е.Н. Мишустина обогатили микробиологию почвы важными сведениями о штаммовом, видовом и родовом многообразии почвенного микронаселения.
В 1955-1965 гг. Е.Н. Мишустин уделял большое внимание изучению влияния на микробные сообщества систем обработки почв (безотвальной вспашки). Был предложен простой (аппликационный) метод определения суммарной активности микроорганизмов в почвенных горизонтах по окраске льняной ткани после контакта с почвой. Продолжены работы по микоризации сосны и дуба для защитных лесонасаждений. Начато изучение роли микроорганизмов в синтезе и деструкции гумуса. Завершены исследования по применению азотобактерина как бактериального удобрения. В этих работах самое активное участие принимали А.Н. Наумова, В.А. Мирзоева, Е.П. Громыко, И.С. Востров, Д.И. Никитин, Т.А. Калининская, Б.Г. Мурзаков.
Новые идеи, методы и результаты
Наряду с плановыми исследованиями специфики микрофлоры почвенных типов и биологической фиксации атмосферного азота в лаборатории в 1960-1970 гг. началось интенсивное изучение многообразия почвенных микроорганизмов и особенностей их морфологических и физиологических свойств. В исследованиях широко использовались современные методы и разрабатывались новые подходы к изучению микробных сообществ. Впервые в мировой практике были испытаны методы прямого качественного и
количественного анализа микроорганизмов в суспензиях почв в электронном микроскопе [25, 26]. Обнаружены, выделены и идентифицированы группы ранее неизвестных простековых и почкующихся бактерий. Материалы обобщены в монографии, получившей широкое признание [27]. В этих работах участвовали сотрудники отдела Д.И. Никитин, Л.В. Васильева и P.A. Лохмачева, а также студенты МГУ. В конце 1970 гг. была проведена серия работ, посвященных влиянию разных доз гамма-излучения на динамику развития почвенных олиготрофных бактерий и состав микробных сообществ [28, 29]. Использование нестандартных почвенных и лабораторных сред в сочетании с прямыми методами визуализации размеров и морфологии клеток позволило обнаружить в почвах доминирование мелких бактериальных клеток (диаметр 0.3 мкм и менее), которые в настоящее время относят к ультрамикробактериям
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.