Дистанционно предаване на гени: изследване на учения Александър Гурвич

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

В късната пролет на 1906 г. Александър Гаврилович Гурвич, в средата на тридесетте си години вече известен учен, е демобилизиран от армията. По време на войната с Япония той служи като лекар в задния полк, разположен в Чернигов. (Именно там Гурвич, по собствените му думи, „бягайки от принудително безделие“, написа и илюстрира „Атлас и есе по ембриология на гръбначните животни“, който беше публикуван на три езика през следващите три години).

Сега той заминава с младата си съпруга и малката си дъщеря за цяло лято в Ростов Велики - при родителите на жена си. Той няма работа и все още не знае дали ще остане в Русия или ще замине отново в чужбина.

Зад Медицинския факултет на Мюнхенския университет, защита на дисертацията, Страсбург и Университета в Берн. Младият руски учен вече е запознат с много европейски биолози, неговите експерименти са високо оценени от Ханс Дриш и Вилхелм Ру. И сега – три месеца пълна изолация от научна работа и контакти с колеги.

Това лято A. G. Гурвич разсъждава върху въпроса, който самият той формулира по следния начин: „Какво означава, че се наричам биолог и какво всъщност искам да знам?“След това, като се има предвид задълбочено проученият и илюстриран процес на сперматогенезата, той стига до извода, че същността на проявата на живите същества се състои във връзки между отделни събития, които се случват синхронно. Това определи неговия „ъгъл на гледане“в биологията.

Печатното наследство на A. G. Гурвич - повече от 150 научни труда. Повечето от тях са публикувани на немски, френски и английски, които са собственост на Александър Гаврилович. Творчеството му остави ярка следа в ембриологията, цитологията, хистологията, хистофизиологията, общата биология. Но може би ще бъде правилно да се каже, че „основната посока на неговата творческа дейност е философията на биологията” (от книгата „Александър Гаврилович Гурвич. (1874-1954)”. М.: Наука, 1970).

A. G. Гурвич през 1912 г. е първият, който въвежда понятието "поле" в биологията. Развитието на концепцията за биологичното поле е основна тема на неговата работа и продължава повече от едно десетилетие. През това време възгледите на Гурвич за природата на биологичното поле са претърпели дълбоки промени, но те винаги говорят за полето като за единичен фактор, който определя посоката и подредеността на биологичните процеси.

Излишно е да казвам, каква тъжна съдба очаква тази концепция през следващия половин век. Имаше много спекулации, чиито автори твърдяха, че са разбрали физическата природа на така нареченото "биополе", някой веднага се зае да лекува хората. Някои се позовават на A. G. Гурвич, без изобщо да се занимава с опити да се вникне в смисъла на работата си. Мнозинството не знаеха за Гурвич и, за щастие, не се позоваха на него, тъй като нито самият термин "биополе", нито различните обяснения на действието му от A. G. Гурвич няма нищо общо с това. Въпреки това днес думите „биологично поле“предизвикват неприкрит скептицизъм сред образованите събеседници. Една от целите на тази статия е да разкаже на читателите истинската история на идеята за биологично поле в науката.

Какво движи клетките

A. G. Гурвич не беше доволен от състоянието на теоретичната биология в началото на 20-ти век. Той не беше привлечен от възможностите на формалната генетика, тъй като беше наясно, че проблемът за "предаването на наследствеността" е коренно различен от проблема за "внедряването" на черти в тялото.

Може би най-важната задача на биологията до днес е търсенето на отговор на „детския“въпрос: как живите същества в цялото си разнообразие възникват от микроскопична топка от една-единствена клетка? Защо делящите се клетки образуват не безформени бучки колонии, а сложни и съвършени структури от органи и тъкани? В механиката на развитието от онова време е възприет причинно-аналитичният подход, предложен от У. Ру: развитието на ембриона се определя от множество твърди причинно-следствени връзки. Но този подход не се съгласи с резултатите от експериментите на Г. Дриш, който доказа, че експериментално причинените резки отклонения не могат да пречат на успешното развитие. В същото време отделни части на тялото изобщо не се образуват от онези структури, които са нормални – а се образуват! По същия начин, в собствените експерименти на Гурвич, дори при интензивно центрофугиране на яйца на земноводни, нарушавайки видимата им структура, по-нататъшното развитие протича равнопоставено - тоест завършва по същия начин, както при непокътнатите яйца.

Ориз. 1 Фигури A. G. Гурвич от 1914 г. - схематични изображения на клетъчни слоеве в невралната тръба на ембрион на акула. 1 - първоначална конфигурация на формирането (A), последваща конфигурация (B) (удебелена линия - наблюдавана форма, пунктирана - предполагаема), 2 - начална (C) и наблюдавана конфигурация (D), 3 - начална (E), прогнозирана (F) … Перпендикулярните линии показват дългите оси на клетките - "ако построите крива, перпендикулярна на осите на клетката в даден момент на развитие, можете да видите, че тя ще съвпада с контура на по-късен етап от развитие на тази област"

A. G. Гурвич провежда статистическо изследване на митози (клетъчни деления) в симетрични части на развиващия се ембрион или отделни органи и обосновава концепцията за "нормализиращ фактор", от която по-късно възниква концепцията за поле. Гурвич установява, че един-единствен фактор контролира цялостната картина на разпределението на митозите в части от ембриона, без изобщо да определя точното време и местоположение на всяка от тях. Несъмнено предпоставката на теорията на полето се съдържа в известната формула на Дриш „предвидимата съдба на елемент се определя от неговата позиция като цяло“. Комбинацията на тази идея с принципа на нормализиране води Гурвич до разбиране за подредеността в живото като „подчинение” на елементите на едно цяло – в противовес на тяхното „взаимодействие”. В своя труд „Наследствеността като процес на реализация” (1912) той за първи път развива концепцията за ембрионалното поле – морф. Всъщност това беше предложение за прекъсване на порочния кръг: да се обясни появата на хетерогенност сред първоначално хомогенните елементи като функция на позицията на елемента в пространствените координати на цялото.

След това Гурвич започва да търси формулировка на закона, описващ движението на клетките в процеса на морфогенеза. Той открива, че по време на развитието на мозъка в ембрионите на акула, „дългите оси на клетките на вътрешния слой на нервния епител са били ориентирани във всеки един момент не перпендикулярно на повърхността на образуванието, а в определен (15- 20 ') ъгъл към него. Ориентацията на ъглите е естествена: ако построите крива, перпендикулярна на осите на клетката в даден момент на развитие, можете да видите, че тя ще съвпада с контура на по-късен етап от развитието на тази област”(Фиг. 1). Изглеждаше, че клетките "знаят" къде да се наклонят, къде да се разтягат, за да изградят желаната форма.

За да обясни тези наблюдения, A. G. Гурвич въвежда концепцията за "силова повърхност", която съвпада с контура на крайната повърхност на рудимента и ръководи движението на клетките. Самият Гурвич обаче е наясно с несъвършенството на тази хипотеза. В допълнение към сложността на математическата форма, той не беше доволен от „телеологията“на концепцията (тя сякаш подчинява движението на клетките на несъществуваща, бъдеща форма). В последвалата работа „За концепцията за ембрионални полета“(1922) „крайната конфигурация на рудимента се разглежда не като атрактивна силова повърхност, а като еквипотенциална повърхност на полето, излъчвана от точкови източници“. В същата работа за първи път е въведено понятието "морфогенетично поле".

Въпросът беше поставен от Гурвич толкова широко и изчерпателно, че всяка теория на морфогенезата, която може да възникне в бъдещето, по същество ще бъде просто друг вид теория на полето.

Л. В. Белоусов, 1970г

Биогенен ултравиолетов

„Основите и корените на проблема с митогенезата бяха положени в моя неугасващ интерес към чудотворния феномен кариокинеза (така се наричаше митозата в средата на миналия век. – бел. ред.)“, пише A. G. Гурвич през 1941 г. в своите автобиографични бележки."Митогенеза" - работен термин, който се роди в лабораторията на Гурвич и скоро влезе в обща употреба, е еквивалентен на концепцията за "митогенетично лъчение" - много слабо ултравиолетово лъчение на животински и растителни тъкани, стимулиращо процеса на клетъчно делене (митоза).

A. G. Гурвич стига до заключението, че е необходимо да се разглеждат митозите в жив обект не като изолирани събития, а в съвкупност, като нещо координирано - независимо дали става дума за строго организирани митози от първите фази на разцепване на яйцеклетката или привидно случайни митози в тъканите на възрастно животно или растение. Гурвич вярва, че само признаването на целостта на организма ще направи възможно комбинирането на процесите на молекулярното и клетъчното ниво с топографските характеристики на разпределението на митозите.

От началото на 20-те години на миналия век A. G. Гурвич разглежда различни възможности за външни влияния, стимулиращи митозата. В полезрението му е концепцията за растителни хормони, разработена по това време от немския ботаник Г. Хаберланд. (Той постави суспензия от натрошени клетки върху растителна тъкан и наблюдава как тъканните клетки започват да се делят по-активно.) Но не беше ясно защо химическият сигнал не засяга всички клетки по един и същи начин, защо, да речем, малките клетки се делят повече често от големите. Гурвич предполага, че цялата работа е в структурата на клетъчната повърхност: може би в младите клетки повърхностните елементи са организирани по специален начин, благоприятен за възприемане на сигнали, и с нарастването на клетката тази организация се нарушава. (Разбира се, по това време нямаше концепция за хормонални рецептори.)

Въпреки това, ако това предположение е правилно и пространственото разпределение на някои елементи е важно за възприемането на сигнала, предположението предполага, че сигналът може да не е химичен, а физически по природа: например радиация, засягаща някои структури на клетката повърхността е резонансна. Тези съображения в крайна сметка бяха потвърдени в експеримент, който по-късно стана широко известен.

Ориз. 2 Индуциране на митоза на върха на корена на лука (рисунка от работата "Das Problem der Zellteilung physiologisch betrachtet", Берлин, 1926 г.). Обяснения в текста

Ето описание на този експеримент, който е извършен през 1923 г. в Кримския университет. „Излъчващият корен (индуктор), свързан с луковицата, беше укрепен хоризонтално, а върхът му беше насочен към зоната на меристемата (тоест към зоната на клетъчна пролиферация, в този случай също разположена близо до върха на корена. - Ед. Забележка) на втория подобен корен (детектор), фиксиран вертикално. Разстоянието между корените е 2–3 mm”(фиг. 2). В края на експозицията възприемащият корен беше прецизно маркиран, фиксиран и нарязан на серия от надлъжни участъци, вървящи успоредно на медиалната равнина. Срезовете се изследват под микроскоп и броят на митозите се преброява от облъчената и контролната страна.

По това време вече беше известно, че несъответствието между броя на митозите (обикновено 1000-2000) в двете половини на върха на корена обикновено не надвишава 3-5%. Така „значителен, систематичен, рязко ограничен превес в броя на митозите“в централната зона на възприемащия корен – и това видяха изследователите на срезовете – неоспоримо свидетелства за влиянието на външен фактор. Нещо, излъчвано от върха на корена на индуктор, принуди клетките на корена на детектора да се делят по-активно (фиг. 3).

По-нататъшни изследвания ясно показаха, че става дума за радиация, а не за летливи химикали. Ударът се разпространява под формата на тесен успореден лъч - веднага щом индуциращият корен се отклони леко настрани, ефектът изчезва. Изчезна и при поставяне на стъклена чиния между корените. Но ако плочата беше направена от кварц, ефектът се запази! Това предполага, че радиацията е ултравиолетова. По-късно спектралните му граници бяха определени по-точно - 190-330 nm, а средният интензитет беше оценен на ниво от 300-1000 фотона / s на квадратен сантиметър. С други думи, митогенетичната радиация, открита от Гурвич, е била средна и близка до ултравиолетова с изключително нисък интензитет. (Според съвременните данни интензитетът е още по-нисък – той е от порядъка на десетки фотони/сек на квадратен сантиметър.)

Ориз. 3 Графично представяне на ефектите от четири експеримента. Положителната посока (над оста на абсцисата) означава преобладаване на митоза от облъчената страна

Естествен въпрос: какво ще кажете за ултравиолетовите лъчи на слънчевия спектър, влияе ли на деленето на клетките? При експерименти такъв ефект беше изключен: в книгата на A. G. Гурвич и Л. Д. Гурвич "Митогенетично излъчване" (M., Medgiz, 1945), в раздела на методологичните препоръки е ясно посочено, че прозорците по време на експериментите трябва да бъдат затворени, да не има открит пламък и източници на електрически искри в лабораториите. Освен това експериментите задължително са били придружени от контроли. Въпреки това, трябва да се отбележи, че интензивността на слънчевата UV е значително по-висока, следователно ефектът му върху живите обекти в природата най-вероятно трябва да бъде напълно различен.

Работата по тази тема става още по-интензивна след прехода на A. G. Гурвич през 1925 г. в Московския университет - единодушно е избран за ръководител на катедрата по хистология и ембриология на Медицинския факултет. Митогенетично лъчение е открито в дрожди и бактериални клетки, разцепващи яйца на морски таралежи и земноводни, тъканни култури, клетки на злокачествени тумори, нервна (включително изолирани аксони) и мускулна система, кръв на здрави организми. Както се вижда от списъка, неделящи се тъкани също се излъчват - нека си припомним този факт.

Нарушенията в развитието на ларвите на морски таралежи, държани в запечатани кварцови съдове под въздействието на продължително митогенетично излъчване на бактериални култури през 30-те години на XX век, са изследвани от J. и M. Magrou в Института Пастьор. (Днес подобни изследвания с ембриони на риби и земноводни се извършват в биофациите на Московския държавен университет от А. Б. Бурлаков.)

Друг важен въпрос, който изследователите си задаваха през същите години: докъде се разпространява действието на радиацията в живата тъкан? Читателят ще си спомни, че при експеримента с корените на лука се наблюдава локален ефект. Има ли освен него и далечно действие? За да се установи това, бяха проведени моделни експерименти: с локално облъчване на дълги епруветки, пълни с разтвори на глюкоза, пептон, нуклеинови киселини и други биомолекули, радиацията се разпространяваше през тръбата. Скоростта на разпространение на така нареченото вторично излъчване е около 30 m/s, което потвърждава предположението за радиационно-химичната природа на процеса. (Съвременни термини, биомолекулите, абсорбиращи UV фотони, флуоресцират, излъчвайки фотон с по-голяма дължина на вълната. Фотоните от своя страна пораждат последващи химични трансформации.) Всъщност в някои експерименти се наблюдава разпространение на радиация по цялата дължина на биологичен обект (например в дългите корени на същия лък).

Гурвич и неговите колеги също така показаха, че силно отслабената ултравиолетова радиация на физически източник също насърчава деленето на клетките в корените на лука, както и биологичният индуктор.

Нашата формулировка на основното свойство на биологичното поле не представлява в съдържанието си никакви аналогии с области, познати във физиката (въпреки че, разбира се, не им противоречи).

A. G. Гурвич. Принципи на аналитичната биология и теорията на клетъчното поле

Фотоните провеждат

Откъде идва UV лъчението в жива клетка? A. G. Гурвич и колеги в своите експерименти записват спектрите на ензимни и прости неорганични редокс реакции. Известно време остава отворен въпросът за източниците на митогенетична радиация. Но през 1933 г., след публикуването на хипотезата на фотохимика В. Франкенбургер, ситуацията с произхода на вътреклетъчните фотони става ясна. Франкенбургер смята, че източникът на появата на високоенергийни ултравиолетови кванти са редки актове на рекомбинация на свободни радикали, които възникват по време на химични и биохимични процеси и поради тяхната рядкост не засягат цялостния енергиен баланс на реакциите.

Енергията, освободена по време на рекомбинацията на радикали, се абсорбира от молекулите на субстрата и се излъчва със спектър, характерен за тези молекули. Тази схема е усъвършенствана от N. N. Семьонов (бъдещ Нобелов лауреат) и в този вид е включен във всички следващи статии и монографии по митогенезата. Съвременното изследване на хемилуминесценцията на живите системи потвърди правилността на тези възгледи, които са общоприети днес. Ето само един пример: флуоресцентни протеинови изследвания.

Разбира се, различни химични връзки се абсорбират в протеина, включително пептидни връзки - в средния ултравиолетов (най-интензивно - 190-220 nm). Но за флуоресцентни изследвания са подходящи ароматните аминокиселини, особено триптофанът. Той има абсорбционен максимум при 280 nm, фенилаланин при 254 nm и тирозин при 274 nm. Поглъщайки ултравиолетовите кванти, тези аминокиселини след това ги излъчват под формата на вторично излъчване – естествено, с по-голяма дължина на вълната, със спектър, характерен за дадено състояние на протеина. Освен това, ако в протеина присъства поне един остатък от триптофан, тогава само той ще флуоресцира - енергията, погълната от остатъците от тирозин и фенилаланин, се преразпределя към него. Спектърът на флуоресценция на остатъка от триптофан силно зависи от околната среда - дали остатъкът е, да речем, близо до повърхността на глобулата или вътре и т.н., и този спектър варира в лентата 310-340 nm.

A. G. Гурвич и неговите колеги показаха в моделни експерименти върху пептидния синтез, че верижните процеси, включващи фотони, могат да доведат до разцепване (фотодисоциация) или синтез (фотосинтеза). Реакциите на фотодисоциация са придружени от радиация, докато процесите на фотосинтеза не излъчват.

Сега стана ясно защо всички клетки излъчват, но по време на митоза - особено силно. Процесът на митоза е енергоемък. Освен това, ако в растящата клетка натрупването и изразходването на енергия протичат успоредно с асимилативните процеси, то по време на митозата енергията, съхранявана от клетката в интерфазата, се консумира само. Има разпадане на сложни вътреклетъчни структури (например обвивка на ядрото) и енергоемко обратимо създаване на нови - например хроматинови супернамотки.

A. G. Гурвич и колегите му също са извършили работа по регистрацията на митогенетичното излъчване с помощта на фотонни броячи. В допълнение към лабораторията на Гурвич в Ленинградския IEM, тези изследвания са и в Ленинград, във Phystech при A. F. Йофе, начело с Г. М. Франк, заедно с физиците Ю. Б. Харитон и С. Ф. Родионов.

На Запад такива изтъкнати специалисти като Б. Раевски и Р. Одубер се занимаваха с регистриране на митогенетично излъчване с помощта на фотоумножители. Трябва да си припомним и Г. Барт, ученик на известния физик В. Герлах (основател на количествения спектрален анализ). Барт работи две години в лабораторията на A. G. Гурвич и продължи изследванията си в Германия. Той получи надеждни положителни резултати, работейки с биологични и химични източници, и освен това направи важен принос в методологията за откриване на ултра-слаба радиация. Барт извърши предварително калибриране на чувствителността и избор на фотоумножители. Днес тази процедура е задължителна и рутинна за всеки, който измерва слаби светлинни потоци. Но именно пренебрегването на това и някои други необходими изисквания не позволи на редица предвоенни изследователи да получат убедителни резултати.

Днес в Международния институт по биофизика (Германия) под ръководството на Ф. Поп са получени впечатляващи данни за регистрирането на свръхслаба радиация от биологични източници. Някои от опонентите му обаче са скептични към тези произведения. Те са склонни да вярват, че биофотоните са метаболитни странични продукти, вид светлинен шум, който няма биологично значение. „Излъчването на светлина е напълно естествено и очевидно явление, което съпътства много химични реакции“, подчертава физикът Райнер Улбрих от университета в Гьотинген. Биологът Гюнтер Роте оценява ситуацията по следния начин: „Биофотоните съществуват без съмнение – днес това недвусмислено се потвърждава от високочувствителни устройства, с които разполага съвременната физика. Що се отнася до тълкуването на Поп (говорим за факта, че хромозомите уж излъчват кохерентни фотони. - бел. ред.), това е красива хипотеза, но предложеното експериментално потвърждение все още е напълно недостатъчно, за да се признае нейната валидност. От друга страна, трябва да вземем предвид, че е много трудно да се получат доказателства в този случай, тъй като, първо, интензитетът на това фотонно излъчване е много нисък, и второ, класическите методи за откриване на лазерна светлина, използвани във физиката са тук е трудно да се приложи."

Сред биологичните трудове, публикувани от вашата страна, нищо не привлича вниманието на научния свят повече от вашата работа.

От писмо от Албрехт Бете от 01.08.1930 г. до A. G. Гурвич

Контролирано неравновесие

Регулаторни явления в протоплазмата A. G. Гурвич започва да спекулира след ранните си експерименти за центрофугиране на оплодени яйца на земноводни и бодлокожи. Почти 30 години по-късно, когато се осмислят резултатите от митогенетичните експерименти, тази тема получи нов тласък. Гурвич е убеден, че структурният анализ на материален субстрат (набор от биомолекули), който реагира на външни влияния, независимо от функционалното му състояние, е безсмислен. A. G. Гурвич формулира физиологичната теория на протоплазмата. Същността му е, че живите системи имат специфичен молекулен апарат за съхранение на енергия, който по същество е неравновесен. В обобщена форма това е фиксация на идеята, че притокът на енергия е необходим на тялото не само за растеж или работа, но преди всичко за поддържане на състоянието, което наричаме живо.

Изследователите обърнаха внимание на факта, че при ограничаване на потока на енергия задължително се наблюдава изблик на митогенетична радиация, което поддържа определено ниво на метаболизъм на живата система. (Под "ограничаване на потока на енергия" трябва да се разбира намаляване на активността на ензимните системи, потискане на различни процеси на трансмембранен транспорт, намаляване на нивото на синтез и консумация на високоенергийни съединения - т.е. всякакви процеси, които осигуряват на клетката енергия - например с обратимо охлаждане на обект или с лека анестезия.) Гурвич формулира концепцията за изключително лабилни молекулярни образувания с повишен енергиен потенциал, неравновесни по природа и обединени от обща функция. Той ги нарече неравновесни молекулярни констелации (NMC).

A. G. Гурвич вярваше, че разпадането на NMC, нарушаването на организацията на протоплазмата, е причината за избухване на радиация. Тук той има много общо с идеите на A. Szent-Györgyi за миграцията на енергията по общите енергийни нива на протеиновите комплекси. Подобни идеи за обосноваване на същността на "биофотонното" излъчване изразява днес Ф. Поп - той нарича мигриращите области на възбуждане "поляритони". От гледна точка на физиката тук няма нищо необичайно. (Кои от известните в момента вътреклетъчни структури биха могли да бъдат подходящи за ролята на NMC в теорията на Гурвич - ще оставим това интелектуално упражнение на читателя.)

Експериментално е доказано също, че радиация възниква и когато субстратът е механично повлиян от центрофугиране или прилагане на слабо напрежение. Това даде възможност да се каже, че NMC притежава и пространствено подреждане, което е нарушено както от механично въздействие, така и от ограничаване на потока на енергия.

На пръв поглед се забелязва, че NMC, чието съществуване зависи от притока на енергия, са много подобни на разсейващите структури, които възникват в термодинамично неравновесни системи, които са открити от Нобеловия лауреат И. Р. Пригожин. Всеки обаче, който е изучавал подобни структури (например реакцията Белоусов - Жаботински), знае много добре, че те не се възпроизвеждат абсолютно точно от опит в опит, въпреки че общият им характер е запазен. Освен това те са изключително чувствителни към най-малката промяна в параметрите на химическа реакция и външни условия. Всичко това означава, че тъй като живите обекти също са неравновесни образувания, те не могат да поддържат уникалната динамична стабилност на своята организация само поради потока на енергия. Необходим е и единичен коефициент на подреждане на системата. Този фактор A. G. Гурвич го нарече биологично поле.

Накратко, окончателната версия на теорията на биологичното (клетъчното) поле изглежда така. Полето има векторен, а не силов характер. (Запомнете: силовото поле е област от пространството, във всяка точка на която определена сила действа върху тестов обект, поставен в него; например електромагнитно поле. Векторното поле е област от пространство, във всяка точка на която даден вектор е даден, например векторите на скоростта на частиците в движеща се течност.) Молекули, които са във възбудено състояние и по този начин имат излишък от енергия, попадат под действието на векторното поле. Те придобиват нова ориентация, деформират се или се движат в полето не поради неговата енергия (тоест не по същия начин, както се случва със заредена частица в електромагнитно поле), а изразходвайки собствената си потенциална енергия. Значителна част от тази енергия се превръща в кинетична енергия; когато излишната енергия се изразходва и молекулата се връща в невъзбудено състояние, действието на полето върху нея престава. В резултат на това в клетъчното поле се формира пространствено-времево подреждане - образуват се NMC, характеризиращи се с повишен енергиен потенциал.

В опростена форма следното сравнение може да изясни това. Ако движещите се в клетката молекули са автомобили, а излишната им енергия е бензин, то биологичното поле формира релефа на терена, по който се движат автомобилите. Подчинявайки се на "релефа", молекули с подобни енергийни характеристики образуват NMC. Те, както вече споменахме, са обединени не само енергийно, но и от обща функция и съществуват, първо, поради притока на енергия (автомобилите не могат да вървят без бензин), и второ, поради подреждащото действие на биологичното поле (офроуд колата няма да мине). Отделни молекули постоянно влизат и излизат от NMC, но цялата NMC остава стабилна, докато стойността на енергийния поток, който го захранва, се промени. С намаляване на стойността му, NMC се разлага и съхраняваната в него енергия се освобождава.

Сега си представете, че в определена област от жива тъкан притокът на енергия е намалял: разпадането на NMC е станало по-интензивно, следователно, интензивността на радиацията се е увеличила, точно тази, която контролира митозата. Разбира се, митогенетичната радиация е тясно свързана с полето - въпреки че не е част от него! Както си спомняме, по време на разпадането (дисимилацията) се излъчва излишна енергия, която не се мобилизира в NMC и не участва в процесите на синтез; именно защото в повечето клетки процесите на асимилация и дисимилация протичат едновременно, макар и в различни пропорции, клетките имат характерен митогенетичен режим. Същият е случаят с енергийните потоци: полето не влияе пряко на тяхната интензивност, но, образувайки пространствен „релеф“, може ефективно да регулира посоката и разпределението им.

A. G. Гурвич работи върху окончателната версия на теорията на полето през трудните военни години. „Теория на биологичното поле” е публикувана през 1944 г. (Москва: Съветска наука) и в следващото издание на френски – през 1947 г. Теорията за клетъчните биологични полета предизвика критики и неразбиране дори сред привържениците на предишната концепция. Основният им упрек беше, че Гурвич уж изоставя идеята за цялото и се връща към принципа на взаимодействие на отделните елементи (тоест полетата на отделните клетки), който самият той отхвърля. В статията "Концепцията за" цялото "в светлината на теорията на клетъчното поле" (Сборник "Трудове по митогенезата и теорията на биологичните полета." Гурвич показва, че това не е така. Тъй като полетата, генерирани от отделни клетки, се простират извън техните граници и векторите на полето се сумират във всяка точка на пространството според правилата на геометричното събиране, новата концепция обосновава концепцията за „действително“поле. Това всъщност е динамично интегрално поле от всички клетки на орган (или организъм), променящо се с течение на времето и притежаващо свойствата на едно цяло.

От 1948 г. научната дейност на A. G. Гурвич е принуден да се концентрира главно в теоретичната сфера. След августовската сесия на Всесъюзната селскостопанска академия той не вижда възможност да продължи да работи в Института по експериментална медицина на Руската академия на медицинските науки (директор на който е бил от основаването на института през 1945 г.) и в началото на септември подаде молба до Президиума на Академията за пенсиониране. През последните години от живота си той написва много трудове по различни аспекти на теорията на биологичното поле, теоретичната биология и методологията на биологични изследвания. Гурвич разглежда тези трудове като глави от една книга, която е публикувана през 1991 г. под заглавието „Принципи на аналитичната биология и теория на клетъчните полета“(Москва: Наука).

Самото съществуване на жива система е, строго погледнато, най-дълбокият проблем, в сравнение с който нейното функциониране остава или трябва да остане в сянка.

A. G. Гурвич. Хистологични основи на биологията. Йена, 1930 г. (на немски)

Емпатия без разбиране

Творбите на A. G. Гурвич за митогенезата преди Втората световна война бяха много популярни както у нас, така и в чужбина. В лабораторията на Гурвич процесите на канцерогенеза бяха активно изследвани, по-специално беше показано, че кръвта на пациенти с рак, за разлика от кръвта на здрави хора, не е източник на митогенетична радиация. През 1940 г. A. G. Гурвич е удостоен с Държавна награда за работата си по митогенетичното изследване на проблема с рака. „Полевите“концепции на Гурвич никога не се радваха на широка популярност, въпреки че неизменно предизвикваха жив интерес. Но този интерес към работата и докладите му често остава повърхностен. А. А. Любишчев, който винаги се е наричал ученик на А. Г. Гурвич описва това отношение като „съчувствие без разбиране“.

В наше време симпатията е заменена с враждебност. Значителен принос за дискредитирането на идеите на A. G. Гурвич беше представен от някои бъдещи последователи, които интерпретираха мислите на учения „според собствените си разбирания“. Но основното дори не е това. Идеите на Гурвич се оказаха в кулоарите на пътя, поет от „ортодоксалната” биология. След откриването на двойната спирала пред изследователите се появиха нови и примамливи перспективи. Веригата "ген - протеин - знак" привлечена от своята конкретност, привидна лекота за получаване на резултат. Естествено, молекулярната биология, молекулярната генетика, биохимията станаха масови и негенетичните и неензимните контролни процеси в живите системи постепенно бяха изтласкани в периферията на науката и самото им изучаване започна да се смята за съмнително, несериозно занимание.

За съвременните физикохимични и молекулярни клонове на биологията разбирането за целостта е чуждо, което A. G. Гурвич счита основното свойство на живите същества. От друга страна, разчленяването на практика се приравнява с придобиването на нови знания. Предпочитание се дава на изследванията върху химическата страна на явленията. При изследването на хроматина акцентът се измества върху първичната структура на ДНК и в нея те предпочитат да видят предимно ген. Въпреки че неравновесието на биологичните процеси е официално признато, никой не му приписва важна роля: огромното мнозинство от произведенията са насочени към разграничаване между „черно“и „бяло“, наличието или отсъствието на протеин, активността или неактивността на гена.. (Не напразно термодинамиката сред студентите от биологични университети е един от най-необичаните и слабо възприемани клонове на физиката.) Какво загубихме за половин век след Гурвич, колко големи са загубите - отговорът ще бъде подтикнат от бъдещето на науката.

Вероятно биологията все още не е усвоила идеите за фундаменталната цялост и неравновесието на живите същества, за един-единствен принцип на подреждане, който осигурява тази цялост. И може би идеите на Гурвич все още са напред, а тяхната история тепърва започва.

О. Г. Гавриш, кандидат на биологичните науки