Эрвин Бюннинг
Эрвин Бюннинг | |
|---|---|
| Рожденный | 23 января 1906 г. |
| Умер | 4 октября 1990 г. ( 84 года Тюбинген , Германия |
| Национальность | немецкий |
| Альма-матер | |
| Известный | Модель фотопериодизма растений |
| Супруг | Элеонора Бюннинг |
| Дети | 4 |
| Родители |
|
| Научная карьера | |
| Поля | |
| Учреждения | |
Эрвин Бюннинг (23 января 1906 — 4 октября 1990) — немецкий биолог . Его самый известный вклад был в области хронобиологии , где он предложил модель эндогенных циркадных ритмов, управляющих фотопериодизмом растений . Благодаря этому вкладу Бюннинг считается соучредителем хронобиологии наряду с Юргеном Ашоффом и Колином Питтендригом . [ 1 ]
Жизнь
[ редактировать ]Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Бюннинг родился 23 января 1906 года в Гамбурге , Германия, в семье Генриха Бюннинга и Гермины Бюннинг (урожденной Винклер). Учитель немецкого, английского языка, математики и биологии, отец Бюннинга оказал основное академическое влияние на молодость Эрвина, передав Эрвину страсть к ботанике . Бюннинг получил начальное образование в Гамбурге с 1912 по 1925 год. Затем с октября 1925 по июль 1928 года Бюннинг учился в Геттингенском и Берлинском университетах , где изучал биологию, химию, физику и философию. Бюннинг получил степень доктора 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
[ редактировать ]В 1930 году Бюннинг стал ассистентом Отто Реннера в Йенском университете , одном из крупнейших ботанических институтов Германии. Во время подъема нацистской партии в Германии в начале 1930-х годов Реннер находился в открытой оппозиции нацистам, публично защищая еврейских ученых. Точно так же Бюннинг считался сторонником коммунистов , и на эту позицию, вероятно, повлиял отец Бюннинга, социал-демократ, выступавший против нацистов. Политические убеждения Бюннинга создали напряженность между ним и некоторыми из его студентов. В ответ на эту напряженность Бюннинг покинул Йену, чтобы преподавать в Восточно-прусском университете Кенигсберга . [ 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 практически незамеченной научным сообществом до 1960 года, когда он возглавил Колд-Спринг-Харборе Симпозиум по биологическим часам в в 1960 году. Там Колин Питтендри обратил внимание на работу Бюннинга и назвал свою модель фотопериодизма растений 1936 года гипотезой Бюннинга . [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]
В 1938 году Бюннинг провел год, путешествуя по Яве и Суматре . Результатом его наблюдений на островах стала книга 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 Страсбургского университета . После войны Бюннинг стал профессором Кёльнского университета в 1945 году, а в следующем году (1946) перешёл в Тюбингенский университет , где 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 постулировал, что ориентация растений в пространстве меняется со временем суток. [ 5 ] Позже Бюннинг опубликует биографию Пфеффера. [ 2 ]
Дальнейшая жизнь и наследие
[ редактировать ]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 употребления алкоголя и умер 4 октября 1990 года в Тюбингене, Германия, от пневмонии . [ 2 ] После его смерти немецкая газета Schwäbisches Tagblatt назвала Бюннинга одним из величайших ботаников 20 века. [ 1 ]
Ключевые вклады
[ редактировать ]Исторический контекст
[ редактировать ]Изменения положения листьев растений в течение дня наблюдал еще в IV веке до нашей эры Андросфен , историк Александра Македонского . Однако это явление не исследовалось дальше до 1729 года, когда Жан-Жак д'Ортус де Майран предоставил экспериментальные данные о том, что растения мимозы закрывают свои листья на ночь - движение, которое ритмично сохраняется в постоянной темноте. [ 5 ] В 1875 году Вильгельм Пфеффер, образец для подражания Бюннинга, предположил, 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 постулировала, что циркадная ритмичность внутри организма полностью определяется внешним циклом света и темноты и что «песочные часы» организма сбрасываются каждый день. [ 6 ] Бюннинг, однако, предположил, что биологические часы являются эндогенными и синхронизируются с ежедневными стимулами. В отличие от гипотезы песочных часов, гипотеза Бюннинга предполагает, что циркадный ритм возникает в результате взаимодействия света и циркадного водителя ритма, а не только внешних раздражителей. [ 6 ] Общая предпосылка гипотезы Бюннинга стала моделью учета циркадного времени у разных видов, на которой многие хронобиологи даже в настоящее время основывают свои модели. [ 7 ]
Эксперименты
[ редактировать ]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 листья, а насекомые закрываются в соответствии с циркадными ритмами, даже при постоянном свете или темноте. [ 8 ] Его эксперименты по скрещиванию бобовых растений разных периодов в 1935 году продемонстрировали, что у следующего поколения были периоды промежуточной продолжительности, что подтверждает предположение о том, что циркадные ритмы передаются по наследству. [ 9 ] Бюннинг также продемонстрировал, что искусственный фотопериод может вызвать цветение в неподходящее время, подтверждая свою модель эндогенных осцилляторов, связанных с внешними раздражителями. Чтобы создать искусственные фотопериоды, Бюннинг подверг растения воздействию цикла света и темноты, указывающего на определенное время года, например, длинные дни и короткие ночи лета. Подключив растения к весеннему или летнему фотопериоду, Бюннинг смог вызвать цветение, даже если фактический сезон был осенью или зимой. [ 8 ] [ 10 ] Основываясь на своих результатах, Бюннинг предположил, что биологические часы имеют датчики как света, так и темноты, и их взаимосвязь помогает фотопериодическому хронометрированию. [ 11 ]
Его опубликованные работы предоставили ключевой синтез существующих доказательств существования биологических часов у разных видов, включая растения, мух и грибов. Его работа 1958 года «Физиологические часы» была названа важной вехой в области хронобиологии, а его более поздние работы по физиологии растений помогли применить его работу по фотопериодизму в практических целях. [ 12 ] В 1935 г. он продемонстрировал, что растения с разными собственными периодами в постоянных условиях десинхронизируются. [ 13 ] Эта работа предоставила доказательства отклонения гипотезы «Фактора X», согласно которой циркадные ритмы не были эндогенными, а вместо этого зависели от неизвестного внешнего стимула, некоего «Фактора X». [ 14 ]
Модель Бюннинга
[ редактировать ]Бюннинг был пионером «гипотезы Бюннинга», позже известной как модель внешнего совпадения. Эта модель предполагала циркадный ритм фотопериодической светочувствительности растений. Например, по мере увеличения продолжительности дня в весенний и летний сезоны свет попадает на светочувствительную фазу растения, вызывая физиологическую или поведенческую реакцию. Гипотеза Бюннинга предполагала, что свет выполняет для организма две функции: [ 15 ]
1. Свет является основным средством синхронизации биологических ритмов. [ 16 ]
2. Свет запускает фотоиндуктивные реакции в определенные фазы циркадного цикла. [ 16 ]
Почести
[ редактировать ]Бюннинг получил за свою жизнь множество наград как в области хронобиологии, так и в области ботаники. В 1960 году он председательствовал на 25-м симпозиуме Колд-Спринг-Харбор «Биологические часы». [ 4 ] В следующем году Бюннинг был избран членом-корреспондентом Ботанического общества Америки . [ 17 ] При 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 учёных Леопольдина . Кроме того, он был избран иностранным членом Американской национальной академии наук (1968 г.). [ 12 ] Иностранный член Лондонского королевского общества и почетный член Индийской академии наук (1986). [ 2 ]
В 1973 году Бюннинг получил премию Чарльза Рида Барнса за пожизненное членство. [ 18 ] за «за заслуги в области биологии растений». [ 19 ] Университеты Глазго (1974 г.), Фрайбурга (1976 г.) и Эрлангена (1977 г.) присвоили ему степени почетного доктора. [ 20 ] как и Геттингенский университет [ 2 ] Многие считают Бюннинга отцом хронобиологии. [ 2 ] [ 20 ] Его работы по измерению периода свободного хода ритмов растений и эксперименты со скрещиванием штаммов растений с разными периодами способствовали развитию этой области. [ 2 ] [ 20 ] Бюннинг был приглашен М. К. Чандрашекараном в Индию в 1978 году для проведения семинара по биологическим колебаниям в Университете Мадурая Камараджа . [ 21 ]
Избранные публикации
[ редактировать ]- О наследственности суточной периодичности листьев Phaseolus (1932)
- Эндогенная суточная периодичность как основа фотопериодической реакции (1936).
- Физиология развития и движения растений (1948).
- В лесах Северной Суматры: Путешествие биолога , 1949 г.
- Die Physiologische Uhr («Физиологические часы», 1958)
- Биологические часы; Обращение Председателя; Симпозиум Колд-Спринг-Харбор (1960)
- Вмешательство лунного света в фотопериодическое измерение времени растениями и их адаптивная реакция (1969, совместно с Ильзой Мозер)
- Вильгельм Пфеффер: фармацевт, химик, ботаник, физиолог 1845–1920 (1975).
- Взгляды Пфеффера на ритмы (1975, С М.К. Чандрашекараном )
- Пятьдесят лет исследований после Вильгельма Пфеффера (1977).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Чандрашекаран, М (1998). «Исследование биологических ритмов: Личный кабинет» (PDF) . Журнал биологических наук . 23 (5): 545–555. дои : 10.1007/bf02709165 . S2CID 28626642 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Чандрашекаран, депутат Кнессета (апрель 2006 г.). «Эрвин Бюннинг (1906–1990): почтение к столетнему юбилею» (PDF) . Журнал биологических наук . 31 (1): 5–12. дои : 10.1007/BF02705230 . ПМИД 16595870 . S2CID 45901454 . Проверено 7 апреля 2015 г.
- ^ Сондерс, Д. (2005). «Эрвин Бюннинг и Тони Лис, два гиганта хронобиологии, и проблема измерения времени в фотопериодизме насекомых». Журнал физиологии насекомых . 51 (6): 599–608. дои : 10.1016/j.jinsphys.2004.12.002 . ПМИД 15993124 .
- ^ Jump up to: а б Витковский, Январь «XXV: Биологические часы 1960» . Архив цифровых фотографий CSHL . Проверено 7 апреля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д Датта, Субхаш Чандра (1994). Физиология растений . Нью-Дели: New Age International (P) Ltd., Издательство. п. 450. ИСБН 81-224-0517-7 .
- ^ Jump up to: а б Питтендри, Колин (1964). «Увлечение циркадных колебаний светом и их роль как фотопериодических часов». Американский натуралист . 98 (902): 261–294. дои : 10.1086/282327 . JSTOR 2459454 . S2CID 84898684 .
- ^ Сондерс, DS (май 2011 г.). «Расшифровка измерения времени: роль генов циркадных часов и формальные эксперименты с фотопериодизмом насекомых». Журнал физиологии насекомых . 57 (5): 557–566. дои : 10.1016/j.jinsphys.2011.01.013 . ПМИД 21295039 .
- ^ Jump up to: а б Пошел, ФРВ (1958). «Механизм фотопериодизма у растений». Фотобиология .
- ^ Мур-Эде, Мартин (1984). Часы, которые засекают нас . Издательство Гарвардского университета. п. 11 . ISBN 0674135814 .
- ^ Сондерс, DS (2002). Часы из насекомых . Эльзевир. п. 340 .
- ^ Йоханссон, Микаэль (ноябрь 2014 г.). «Время цветения: взаимодействие фотопериода и циркадных часов» . Журнал экспериментальной ботаники . 66 (3): 719–730. дои : 10.1093/jxb/eru441 . ПМИД 25371508 .
- ^ Jump up to: а б с Боннер, Джеймс (июнь 1994 г.). «Эрвин Бюннинг (23 января 1906 г. - 4 октября 1990 г.)». Труды Американского философского общества . 138 (2): 318–320. JSTOR 987126 .
- ^ Кунг, Шейн-доу; Ян, Шан-Фа (1998). Открытия в биологии растений, Том 1 . Сингапур: World Scientific. п. 297. ИСБН 981-02-1313-1 .
- ^ Питтендри, Колин (1993). «Временная организация: размышления дарвиновских часов-наблюдателей». Ежегодный обзор физиологии . 55 :24.doi : 10.1146 /annurev.ph.55.030193.000313 . ПМИД 8466172 .
- ^ Питтендри, Колин (сентябрь 1972 г.). «Циркадные поверхности и разнообразие возможных ролей циркадной организации в фотопериодической индукции» . Труды Национальной академии наук . 69 (9): 2734–2737. Бибкод : 1972PNAS...69.2734P . дои : 10.1073/pnas.69.9.2734 . ПМК 427028 . ПМИД 4506793 .
- ^ Jump up to: а б Гольдман, Брюс (2001). «Фотопериодическая система млекопитающих: формальные свойства и нейроэндокринные механизмы фотопериодического измерения времени» . Журнал биологических ритмов . 16 (4): 283–301. дои : 10.1177/074873001129001980 . ПМИД 11506375 . S2CID 20091562 .
- ^ «Эрвин Бюнинг» . Бюллетень науки о растениях . 7 (4): 3. Декабрь 1961 г. Проверено 7 апреля 2015 г.
- ^ «Награды и финансирование — бывшие лауреаты» . Американское общество биологов растений . Проверено 8 апреля 2015 г.
- ^ «Награды и финансирование – Награды» . Американское общество биологов растений . Проверено 8 апреля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Чандрашекаран, депутат Кнессета (20 декабря 1985 г.). «Эрвин Бюннинг - Признательность». Современная наука . 54 (24): 1271, 1272.
- ^ "ЮМПУ " ЮМПУ Получено 1 мая.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |
- 1906 рождений
- 1990 смертей
- Немецкие биологи XX века
- Ученые из Гамбурга
- Выпускники Берлинского университета Гумбольдта
- Выпускники Геттингенского университета
- Академический состав Кенигсбергского университета
- Академический состав Страсбургского университета
- Академический состав Кёльнского университета
- Академический состав Тюбингенского университета
- Смертность от деменции в Германии
- Смертность от болезни Альцгеймера в Германии
- Немецкие ботаники XX века
- Хронобиологи
- Члены Немецкой академии наук в Берлине
- Иностранные сотрудники Национальной академии наук