Наш учёный обнаружил новый, ранее не известный, процесс преобразования неорганических веществ в органические при помощи энергии окисления. За основу Виноградский взял серобактерии, в естественной среде живущие в океане на огромной глубине. Это стало прорывной идеей того времени, что значительно расширило область микробиологических исследований.
Вклад Сергея Виноградского ценится до сих пор, а его труды применяют в различных исследованиях по всему миру. Так, американский микробиолог и нобелевский лауреат Зельман Ваксман высоко оценивал работы нашего учёного и даже написал о нём книгу «Жизнь великого микробиолога».
Открытие хемосинтеза имеет фундаментальное значение для науки. С его помощью специалисты во всём мире получили возможность создавать системы очистки сточных вод, изучать образование полезных ископаемых, почву и строение земной коры.
Хемосинтез простыми словами
Открытие хемосинтеза перевернуло представление о микробиологии как науке и придало ей новый вектор развития. Возможности учёных значительно расширились и вместе с тем появились новые области исследования, ранее не доступные специалистам.
Обнаружение хемосинтеза произошло благодаря исследованиям русского учёного Сергея Николаевича Виноградского. Он является исключительной личностью в области естествознания, а его фундаментальные открытия продолжают влиять на современную научную мысль вот уже более 100 лет.
Заниматься исследованием Виноградский начал в 1887 году. Тогда он впервые изучил серобактерии и наметил их физиологические свойства. При помощи лабораторных условий, предметного стекла и сероводородной воды микробиологу удалось зафиксировать ряд изменений в бактериях Beggiatca.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Виноградский выяснил, что серобактерии окисляют сероводород, а тот в свою очередь превращается в серную кислоту. При этом, если исключить серу из клетки, через несколько дней она погибнет. Таким образом, учёный сделал вывод, что процесс окисления является единственным источником энергии, позволяющим бактериям существовать. Через несколько лет, в 1890 году, Виноградский установил процесс хемосинтеза у нитрифицирующих бактерий количественным опытом. Исследования и вовсе показали негативную реакцию на органические вещества: этот тип бактерий имел похожие с серобактериями свойства.
Открытие хемосинтеза стало революционным в области естествознания и микробиологии. В конце XIX века оно казалось ошеломительным, а Виноградскому приходилось многие месяцы проводить в лаборатории, наблюдая за реакциями бактерий. Русскому учёному удалось заложить основы научной мысли, которые позже использовали западные учёные. Например, американский учёный Корнелис ван Ниль только спустя 50 лет после открытий Виноградского сумел выделить чистую культуру пурпурной серобактерии.
Стоит отметить, что новые бактерии, обнаруженные Виноградским, входят в огромную экосистему и составляют важную её часть. С развитием науки специалисты научились наиболее точно применять хемосинтезирующие бактерии в реальной жизни.
Применение бактерий хемосинтеза в жизни:
- Железобактерии. Это важные микроорганизмы, которые участвуют в образовании залежей железных руд.
- Водородные бактерии. Способны окислять водород до воды, поэтому их применяют в очистке сточных вод на водоочистительных станциях.
- Серобактерии. Окисляют сероводород до свободной серы, а затем до серной кислоты. Живут на большой глубине в океанах, составляют важную часть экосистемы. Являются продуцентом первичного органического вещества.
- Нитрифицирующие бактерии. Окисляют ионы алюминия, который находится в почве. Участвуют в круговороте азота и повышают плодородие почвы.
Мировое значение открытия хемосинтеза
Хемосинтез является одним из древнейших процессов, имеющих основополагающее значение в экосистеме. Наравне с фотосинтезом он участвует в питании, при этом не задействуя солнечный свет.
Открытие этого процесса на рубеже веков стало научной находкой, перевернувшей представление о микробиологии. Учёные по всему миру получили возможность изучать новые процессы благодаря трудам русского учёного Сергея Виноградского.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Фундаментальную работу Виноградского высоко оценивал американский микробиолог Зельман Ваксман, он восхищался прорывным открытием хемосинтеза и даже написал о русском учёном книгу. А французский учёный Пьер Эмиль Ру предложил Виноградскому создать при институте Пастера отдел сельскохозяйственной биологии.
Основываясь на материалах Сергея Николаевича, специалисты установили уникальное расположение хемосинтезирующих бактерий, которые живут на огромных глубинах в океане и образуют гидротермальные оазисы. Специалисты по всему миру до сих пор продолжают изучение этого удивительного процесса. По их утверждениям, хемосинтез может поддерживать жизнь не только на Земле, но и на Марсе с Юпитером.
Популярные вопросы
Вопрос: Кто открыл хемосинтез?
Ответ: Открытие хемосинтеза произошло благодаря исследованиям русского микробиолога Сергея Виноградского. Он изучал серобактерии долгие месяцы, вёл кропотливые наблюдения и вывел определённые закономерности, которые впоследствии помогли обнаружить процесс превращения неорганических веществ в органические с помощью окисления.
Вопрос: Чем хемосинтез отличается от фотосинтеза?
Ответ: Это два принципиально разных процесса преобразования неорганических веществ в органические. В фотосинтезе это происходит при помощи влияния солнечного света, для хемосинтеза это условие не важно, ведь результат достигается через окисление неорганических веществ.