Путешествие по жизни в науке из века ХХ в век XXI

При исследовании авторы открыли, что источником свечения является система, включающая в себя: белок Экварин (Акварин), ионы кальция и хотя бы малые концентрации кислорода. Процессы в этой системе приводят к выделению энергии за счёт связывания и инактивации кислорода, с электронным возбуждением. Экварин затем излучает в синей области спектра с λ = 520 нм и энергией кванта Е = 61 ккал/моль:

A_кв+ Ca + O₂ → [A_кв – Са]* → [A_кв – Са] + hv_синий

То есть эта система светит синим светом. Однако в клетках медузы находятся гранулы зеленого белка, излучающего – флуоресцирующего зеленым светом, т. е. с электронных уровней, более низких, чем у Акварина. В связи с этим в организме медузы энергия электронного возбуждения Акварина не излучается, а мигрирует – переходит на более низкие уровни Зеленого Белка – ЗБ:

[A_кв – Са]* + ЗБ → ЗБ* + [A_кв – Са] + ∆Q

Зелёный белок излучает – флуоресцирует в зелёной области, вследствие чего и вся медуза светится зеленым светом:

ЗБ* → ЗБ* + hv_{зеленый}

Зелёный белок не только перехватывает энергию ЭВС у Акварина, но и излучает с более высоким квантовым выходом – светит более ярко. Фактически Зеленый белок является Активатором хемилюминесценции.

Энергия излучения – это энергия, потерянная организмом. Очевидно, медуза отработала молекулярный механизм инактивации кислорода, защищаясь от его токсического действия, не позволяя ему переходить в активные формы на начальных этапах эволюции, когда кислород только начал появляться в атмосфере ~ миллиард лет тому назад.

В организме медузы остается часть энергии ∆Q: = 61–53 = 8 ккал/моль.

Это разность энергии ЭВС Акварина и Зеленого белка.

То есть изначально из всей энергии окисления кислородом – 61 ккал/моль – медуза использовала всего 8 ккал/моль, или 13 %. Остальная энергия терялась в форме зеленого излучения.

Таким образом, работа Симомуры, Джонсона и Сайги оказалась биофизической работой, всесторонне характеризующей метаболизм электронных возбужденных состояний в тканях живых организмов наряду с работами К.А. Тимирязева по усвоению энергии света растениями при фотосинтезе.

Эта работа заставила меня рассмотреть все данные об эволюции энергетической системы, в частности дыхательной системы животных при её последовательном усложнении. Получилось следующее:

Эволюция биолюминесцентных систем в дыхательную цепь

С этими данными я успешно выступил с докладом на Мозжинской-Опаринской конференции в Звенигороде, которые тогда регулярно устраивал Александр Иванович Опарин по проблемам абиогенного возникновения жизни и биологической эволюции.

Как видите, значение этой работы человечество признало только через 45 лет – в 2008 году.

Почему русские ученые никогда не станут самостоятельно Нобелевскими лауреатами (свои не пустят)

Естественно, что, обнаружив такие фундаментальные явления свечения тканей животных, свечение липидов – жиров, мы, отстаивая честь и приоритет Советской – Русской науки, подали заявку на ОТКРЫТИЕ в АН СССР.

Естественно, что положительные рецензии на наше открытие дали многие ученые, в том числе и профессор Юрий Андреевич Владимиров в 1969 году.

ОТЗЫВ на заявку на открытие Б.Н. ТАРУСОВА, А.И. ПОЛИВОДЫ, А.И. ЖУРАВЛЕВА:

«Обнаружение собственного непрерывного излучения животных тканей объективным методом».

Работа авторов занимает важное место в цепи исследований сверхслабых свечений тканей.

В 1930-е годы работами А.И. ГУРВИЧА было показано наличие ультрафиолетового излучения животных тканей. В дальнейшем ультрафиолетовое излучение было изучено объективными методами (счетчики фотонов) в работах ОДЮБЕРА (1938–1939 гг.), Г.М. ФРАНКА и С. РОДИОНОВА (1934 г.), а позднее БЕХЕРА, С.В. КОНЕВА и сотрудников и др.

В 1954 г. группа итальянских авторов (КОЛИ, ФРАТЧИНИ и др.), используя фотоумножитель, охлаждаемый твердой углекислотой, обнаружила свечение проростков растений в видимой области спектра. В 1959 г. Ю.А. ВЛАДИМИРОВ и Ф.Ф. ЛИТВИН применили фотоумножитель, охлаждаемый жидким азотом, для измерения свечений проростков растений.

Используя аналогичную технику, Б.Н. ТАРУСОВ, А.И. ПОЛИВОДА и А.И. ЖУРАВЛЕВ в 1961 г. обнаружили свечение печени и мышцы живой крысы в видимой области спектра. В дальнейшем рядом авторов было обнаружено свечение других тканей и исследован механизм этого свечения.

Таким образом, наблюдение Б.А. ТАРУСОВА, А.И. ПОЛИВОДЫ и А.И. ЖУРАВЛЕВА было действительно первым наблюдением собственного свечения тканей (на примере печени и мышцы крысы) в видимой области спектра.

Данные, полученные в других лабораториях, подтверждают это наблюдение.

«Доктор биологических наук, профессор Ю.А. ВЛАДИМИРОВ, заведующий кафедрой биофизики 2-го МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова

АКАДЕМИЯ НАУК СССР. Бюро Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений. Протокол № 7, п. 39.

ПОСТАНОВЛЕНИЕ г. Москва от 23 декабря 1969 г.