Эрвин Бюннинг
Немецкий биолог (1906–1990)
Эрвин Бюннинг
Рожденный( 1906-01-23 )23 января 1906 г.
Гамбург , Германия
Умер4 октября 1990 г. (1990-10-04)(84 года)
Тюбинген , Германия
Национальностьнемецкий
Альма-матер
Известный
СупругЭлеонора Бюннинг
Дети4
Родители
  • Генрих Бюннинг
  • Гермина Винклер
Научная карьера
Поля
Учреждения

Эрвин Бюннинг (23 января 1906 г. – 4 октября 1990 г.) был немецким биологом . Его наиболее известный вклад был в область хронобиологии , где он предложил модель эндогенных циркадных ритмов, управляющих фотопериодизмом растений . Благодаря этим вкладам Бюннинг считается соучредителем хронобиологии наряду с Юргеном Ашоффом и Колином Питтендригом . [1]

Жизнь

Ранняя жизнь и образование

Бюннинг родился 23 января 1906 года в Гамбурге , Германия, в семье Генриха Бюннинга и Гермины Бюннинг (урожденной Винклер). Отец Бюннинга, учитель немецкого, английского, математики и биологии, оказал основное академическое влияние на раннюю жизнь Эрвина, передав ему страсть к ботанике . Бюннинг получил начальное образование в Гамбурге с 1912 по 1925 год. Затем Бюннинг учился в Геттингенском университете и Берлинском университете с октября 1925 года по июль 1928 года, где изучал биологию, химию, физику и философию. Бюннинг получил докторскую степень по философии в Берлинском университете в мае 1929 года. В это время Бюннинг женился на своей жене Элеоноре; позже у них родилось четверо детей. [2]

Академическая карьера

В 1930 году Бюннинг занял должность ассистента Отто Реннера в Йенском университете , который в то время был одним из крупнейших ботанических институтов Германии. Во время подъема нацистской партии в Германии в начале 1930-х годов Реннер открыто выступал против нацистов, публично защищая еврейских ученых. Точно так же Бюннинг считался сторонником коммунистов , позиция, вероятно, на которую повлиял отец Бюннинга, социал-демократ, выступавший против нацистов. Политические убеждения Бюннинга создавали напряженность между ним и некоторыми его студентами. В ответ на эту напряженность Бюннинг покинул Йену, чтобы читать лекции в Восточно-Прусском университете в Кенигсберге . [2] В 1936 году Бюннинг опубликовал свою модель фотопериодизма растений, в которой он предположил, что эндогенные (внутренние) циркадные ритмы позволяют растениям измерять продолжительность дня. Модель фотопериодизма Бюннинга оставалась в значительной степени незамеченной научным сообществом до 1960 года, когда он возглавил Симпозиум по биологическим часам в Колд-Спринг-Харборе 1960 года . Там Колин Питтендрих обратил внимание на работу Бюннинга и назвал свою модель 1936 года о растительном фотопериодизме гипотезой Бюннинга. [1] [3] [4]

Бюннинг провел большую часть своей академической карьеры в Тюбингенском университете.

В 1938 году Бюннинг провел год, путешествуя по Яве и Суматре . Его наблюдения на островах вылились в книгу Tropische Regenwalder (Тропические леса). По возвращении в Германию в 1939 году Бюннинг был призван в немецкую армию ( Вторая мировая война ). Военные власти назначили Бюннинга доцентом в Страсбургском университете . После войны Бюннинг стал штатным профессором Кельнского университета в 1945 году, прежде чем перейти в Тюбингенский университет в следующем году (1946), где он оставался до выхода на пенсию в 1971 году. [2] В Тюбингене Бюннинг вошел в рабочее пространство своего образца для подражания Вильгельма Пфеффера , человека, который в 1875 году предположил, что ориентация растений в пространстве меняется в зависимости от времени суток. [5] Позже Бюннинг опубликовал биографию Пфеффера. [2]

Дальнейшая жизнь и наследие

За свою карьеру Бюннинг опубликовал более 260 статей в области физиологии растений и общей биологии, а также очень популярный учебник по физиологии растений. Бюннинг страдал от алкогольной болезни Альцгеймера и умер 4 октября 1990 года в Тюбингене, Германия, после заражения пневмонией . [2] После его смерти немецкая газета Schwäbisches Tagblatt описала Бюннинга как одного из величайших ботаников 20-го века. [1]

Ключевые вклады

Исторический контекст

Изменения в расположении листьев растений в течение дня наблюдались еще в IV веке до нашей эры Андростеном , историком Александра Македонского . Однако это явление не исследовалось далее до 1729 года, когда Жан-Жак д'Орту де Меран предоставил экспериментальные данные о том, что растения мимозы закрывают свои листья ночью, движение, которое сохраняется ритмично в постоянной темноте. [5] В 1875 году Вильгельм Пфеффер, ролевая модель Бюннинга, выдвинул идею о том, что эти движения могут контролироваться эндогенными биологическими часами. [5] Эта теория легла в основу более поздних работ Бюннинга. [5]

До работы Бюннинга преобладающей гипотезой о циркадных ритмах была гипотеза «песочных часов», которая постулирует, что циркадная ритмичность внутри организма полностью обусловлена ​​внешним циклом света и темноты и что «песочные часы» организма переустанавливаются каждый день. [6] Однако Бюннинг предположил, что биологические часы являются эндогенными и синхронизируются с ежедневными стимулами. В отличие от гипотезы песочных часов, гипотеза Бюннинга предполагает, что циркадная ритмичность возникает из-за взаимодействия света и циркадного водителя ритма, а не только внешних стимулов. [6] Общая предпосылка гипотезы Бюннинга стала моделью для поддержания циркадного времени у разных видов, на которой многие хронобиологи, даже в настоящее время, основывают свои модели. [7]

Эксперименты

В начале 1930-х годов Бюннинг предположил, что организмы полагаются на циркадный ритм чувствительности к свету для измерения фотопериода. Он продемонстрировал, что растения открывают и закрывают свои листья, а насекомые закрываются в соответствии с циркадными ритмами, даже при постоянном свете или темноте. [8] Его эксперименты по скрещиванию с растениями фасоли разных периодов в 1935 году показали, что у следующего поколения были периоды промежуточной продолжительности, что подтверждает предположение о том, что циркадные ритмы наследуются. [9] Бюннинг также продемонстрировал, что искусственный фотопериод может вызывать цветение в неподходящее время, что подтверждает его модель эндогенных осцилляторов, привязанных к внешним стимулам. Чтобы создать искусственные фотопериоды, Бюннинг подвергал растения воздействию цикла свет-темнота, указывающего на определенный сезон, например, длинные дни и короткие ночи летом. Подстраивая растения под весенний или летний фотопериод, Бюннинг мог вызывать цветение, даже если фактический сезон был осенью или зимой. [8] [10] На основании своих результатов Бюннинг предположил, что биологические часы имеют датчики как света, так и темноты, и их взаимосвязь способствует фотопериодическому хронометрированию. [11]

Его опубликованные работы предоставили ключевой синтез существующих доказательств существования биологических часов у разных видов, включая растения, мух и грибы. Его работа 1958 года «Физиологические часы» была воспринята как важная веха в области хронобиологии, а его более поздние работы по физиологии растений помогли применить его работу по фотопериодизму в практических целях. [12] В 1935 году он продемонстрировал, что растения с различными присущими им периодами будут десинхронизированы в постоянных условиях. [13] Эта работа предоставила доказательства для опровержения гипотезы «Фактора X», которая утверждала, что циркадные ритмы не являются эндогенными, а вместо этого зависят от неизвестного внешнего стимула, некоего «Фактора X». [14]

Модель Бюннинга

Бюннинг был пионером «Гипотезы Бюннинга», позже известной как модель внешнего совпадения. Эта модель предполагала циркадный ритм фотопериодической светочувствительности у растений. Например, по мере увеличения продолжительности дня с весенними и летними сезонами свет попадает на светочувствительную фазу растения, вызывая физиологическую или поведенческую реакцию. Гипотеза Бюннинга предполагала, что свет выполняет две функции для организма: [15]

1. Свет является основным генератором ритмов для синхронизации биологических ритмов. [16]

2. Свет запускает фотоиндуктивные реакции во время определенных фаз циркадного цикла. [16]

Почести

Бюннинг получил много наград в своей жизни как в области хронобиологии, так и в области ботаники. В 1960 году он председательствовал на 25-м симпозиуме в Колд-Спринг-Харборе «Биологические часы». [4] В следующем году Бюннинг был избран членом-корреспондентом Ботанического общества Америки . [17] В течение своей жизни он также был избран почетным членом Японского ботанического общества, Немецкого ботанического общества, Американского общества физиологов растений и Швейцарского ботанического общества. [12] Он стал избранным членом Американского философского общества , Гейдельбергской академии наук и гуманитарных наук , Баварской академии наук и гуманитарных наук и Немецкой академии ученых «Леопольдина» . Кроме того, он был избран иностранным членом Американской национальной академии наук (1968), [12] иностранным членом Лондонского королевского общества и почетным членом Индийской академии наук (1986). [2]

В 1973 году Бюннинг получил премию имени Чарльза Рида Барнса за пожизненное членство [18] за «выдающуюся работу в области биологии растений». [19] Университеты Глазго (1974), Фрайбурга (1976) и Эрлангена (1977) присвоили ему почетные докторские степени, [20] как и Геттингенский университет [2] . Многие считают Бюннинга отцом хронобиологии. [2] [20] Его работа по измерению периода свободного течения ритмов растений и эксперименты со скрещиванием штаммов растений с разными периодами способствовали развитию этой области. [2] [20] В 1978 году Бюннинг был приглашен М. К. Чандрашекараном в Индию для проведения семинара по биологическим колебаниям в Университете Мадурай Камарадж . [21]

Избранные публикации

  • Uber die Erblichkeit der Tages periodizitat bei den Phaseolus-Blattern (1932)
  • Die endogene Tages periodik als Grundlage der фотопериодической реакции (1936)
  • Entwicklungs und Bewegungs Physiologie der Pflanze (1948)
  • In den Waldern Nordsumatras: Reisebuch eines Biologin (В лесах Северной Суматры: Путешествия биолога, 1949)
  • Die Physiologische Uhr ("Физиологические часы", 1958)
  • Биологические часы; Обращение председателя; Симпозиум в Колд-Спринг-Харбор (1960)
  • Влияние лунного света на фотопериодическое измерение времени растениями и их адаптивная реакция (1969, совместно с Ильзой Мозер)
  • Вильгельм Пфеффер: аптекарь, химик, ботаник, физиолог 1845–1920 (1975)
  • Взгляды Пфеффера на ритмы (1975, совместно с М.К. Чандрашекараном )
  • Пятьдесят лет исследований по следам Вильгельма Пфеффера (1977)

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Чандрашекаран, М (1998). "Исследование биологических ритмов: личный отчет" (PDF) . Журнал биологических наук . 23 (5): 545– 555. doi :10.1007/bf02709165. S2CID  28626642.
  2. ^ abcdefghi Chandrashekaran, MK (апрель 2006 г.). "Erwin Bünning(1906-1990): A centennial homage" (PDF) . Journal of Biosciences . 31 (1): 5– 12. doi :10.1007/BF02705230. PMID  16595870. S2CID  45901454 . Получено 7 апреля 2015 г. .
  3. ^ Saunders, D (2005). «Эрвин Бюннинг и Тони Лис, два гиганта хронобиологии, и проблема измерения времени в фотопериодизме насекомых». Журнал физиологии насекомых . 51 (6): 599– 608. doi :10.1016/j.jinsphys.2004.12.002. PMID  15993124.
  4. ^ ab Witkowski, Jan. "XXV: Biological Clocks 1960". CSHL Digital Photo Archives . Получено 7 апреля 2015 г.
  5. ^ abcd Datta, Subhash Chandra (1994). Физиология растений . Нью-Дели: New Age International (P) Ltd., Publishers. стр. 450. ISBN 81-224-0517-7.
  6. ^ ab Pittendrigh, Colin (1964). «Увлечение циркадных колебаний светом и их роль в качестве фотопериодических часов». The American Naturalist . 98 (902): 261– 294. doi :10.1086/282327. JSTOR  2459454. S2CID  84898684.
  7. ^ Сондерс, Д.С. (май 2011 г.). «Расшифровка измерения времени: роль генов циркадных «часов» и формальное экспериментирование в фотопериодизме насекомых». Журнал физиологии насекомых . 57 (5): 557– 566. doi : 10.1016/j.jinsphys.2011.01.013. PMID  21295039.
  8. ^ ab Went, FW (1958). «Механизм фотопериодизма у растений». Фотобиология .
  9. ^ Мур-Эде, Мартин (1984). Часы, которые измеряют наше время. Издательство Гарвардского университета. стр. 11. ISBN 0674135814.
  10. ^ Saunders, DS (2002). Часы насекомых . Elsevier. стр. 340.
  11. ^ Йоханнсон, Микаэль (ноябрь 2014 г.). «Время цветения: взаимодействие фотопериода и циркадных часов». Журнал экспериментальной ботаники . 66 (3): 719–730 . doi : 10.1093/jxb/eru441 . PMID  25371508.
  12. ^ abc Боннер, Джеймс (июнь 1994). "Эрвин Бюннинг (23 января 1906-4 октября 1990)". Труды Американского философского общества . 138 (2): 318– 320. JSTOR  987126.
  13. ^ Кунг, Шайн-доу; Ян, Шан-Фа (1998). Открытия в биологии растений, том 1. Сингапур: World Scientific. стр. 297. ISBN 981-02-1313-1.
  14. ^ Питтендри, Колин (1993). «Временная организация: размышления дарвиновского наблюдателя за часами». Annual Review of Physiology . 55 : 24. doi :10.1146/annurev.ph.55.030193.000313. PMID  8466172.
  15. ^ Питтендри, Колин (сентябрь 1972 г.). «Циркадные поверхности и разнообразие возможных ролей циркадной организации в фотопериодической индукции». Труды Национальной академии наук . 69 (9): 2734– 2737. Bibcode : 1972PNAS...69.2734P. doi : 10.1073/pnas.69.9.2734 . PMC 427028. PMID  4506793 . 
  16. ^ ab Goldman, Bruce (2001). «Фотопериодическая система млекопитающих: формальные свойства и нейроэндокринные механизмы измерения фотопериодического времени». Журнал биологических ритмов . 16 (4): 283–301 . doi : 10.1177/074873001129001980 . PMID  11506375. S2CID  20091562.
  17. ^ "Эрвин Бюннинг". Plant Science Bulletin . 7 (4): 3. Декабрь 1961. Получено 7 апреля 2015 .
  18. ^ "Награды и финансирование - Прошлые лауреаты". Американское общество биологов растений . Получено 8 апреля 2015 г.
  19. ^ "Награды и финансирование - Награды". Американское общество биологов растений . Получено 8 апреля 2015 г.
  20. ^ abc Chandrashekaran, MK (20 декабря 1985 г.). "Эрвин Бюннинг — признание". Current Science . 54 (24): 1271, 1272.
  21. ^ "ЮМПУ". ЮМПУ . Проверено 1 мая 2010 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Эрвин_Бюннинг&oldid=1240441636"