Георгий Гаузе

Георгий Гаузе — советский микробиолог, эколог и эволюционист, один из основоположников экспериментальной экологии, создатель теории конкурентного исключения (принципа Гаузе). Известен также как разработчик первых советских антибиотиков, в том числе грамицидина С. Лауреат Сталинской премии (1946).

Биография

Ранние годы и образование

Георгий Францевич Гаузе родился 27 декабря 1910 года (9 января 1911 года по новому стилю) в Москве в семье немецкого происхождения. Его отец, Франц Густавович Гаузе, был архитектором, мать — домохозяйкой. В 1927 году поступил на биологический факультет Московского государственного университета (МГУ), который окончил в 1931 году. Уже в студенческие годы проявил интерес к экологии и математическому моделированию биологических процессов.

Научная карьера

После окончания университета Гаузе работал в Институте зоологии МГУ, а затем в Институте микробиологии Академии наук СССР (АН СССР). В 1932 году опубликовал первую крупную работу, посвящённую конкуренции между видами инфузорий. В 1934 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1936 году — докторскую, став одним из самых молодых докторов наук в СССР.

В 1942 году, в эвакуации в Казани, Гаузе совместно с женой, микробиологом Марией Георгиевной Бражниковой, выделил из почвенной бактерии Bacillus brevis антибиотик, названный грамицидином С. Это был первый советский антибиотик, который начал массово применяться в госпиталях для лечения раненых в годы Великой Отечественной войны. За эту работу в 1946 году Гаузе был удостоен Сталинской премии.

В послевоенные годы Гаузе продолжил исследования в области антибиотиков, создав ряд новых препаратов, в том числе полимиксин и неомицин. В 1952 году он организовал и возглавил лабораторию антибиотиков в Институте по изысканию новых антибиотиков АМН СССР (ныне — Научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков имени Г. Ф. Гаузе). В 1960 году избран членом-корреспондентом Академии медицинских наук СССР, в 1971 году — академиком АМН СССР.

Гаузе скончался 2 мая 1986 года в Москве.

Научный вклад

Принцип конкурентного исключения (принцип Гаузе)

Основной вклад Гаузе в экологию — экспериментальное обоснование принципа, согласно которому два вида, использующие один и тот же ограниченный ресурс, не могут устойчиво сосуществовать в одной экологической нише. В серии опытов с инфузориями (родов Paramecium и Didinium) в 1932–1934 годах Гаузе показал, что при совместном выращивании в закрытой среде один вид неизбежно вытесняет другой. Этот принцип, известный как «закон Гаузе» или «принцип конкурентного исключения», стал фундаментальным для теоретической экологии и биогеографии.

Гаузе также разработал математические модели динамики популяций, описывающие конкуренцию и хищничество, что предвосхитило работы по математической экологии.

Антибиотики

В 1942 году, в условиях военного времени, Гаузе и Бражникова выделили из почвенного образца, взятого в окрестностях Казани, штамм бактерии Bacillus brevis, продуцирующий антибиотик полипептидной природы. Вещество получило название «грамицидин С» (советский грамицидин). Он обладал высокой активностью против грамположительных бактерий, включая возбудителей гнойных инфекций, и был относительно малотоксичен. В 1943–1945 годах грамицидин С широко применялся в советских госпиталях для лечения ран, ожогов и сепсиса, что спасло тысячи жизней.

В 1950-е годы Гаузе участвовал в разработке других антибиотиков, в том числе полимиксина (активен против грамотрицательных бактерий) и неомицина. Он также изучал механизмы устойчивости бактерий к антибиотикам и предложил методы её преодоления.

Основные труды

Гаузе опубликовал более 200 научных работ, включая несколько монографий. Наиболее известные:

• «Борьба за существование» (1934) — книга, в которой изложены результаты экспериментов по конкуренции инфузорий и сформулирован принцип конкурентного исключения. Переведена на английский язык (1934, 2003).
• «Экология и эволюция» (1936) — работа, связывающая экологические и эволюционные процессы.
• «Лекции по антибиотикам» (1958) — учебное пособие для студентов и врачей.
• «Антибиотики: химия, биология, клиника» (совместно с М. Г. Бражниковой, 1965) — фундаментальный обзор.

Признание и награды

• Сталинская премия второй степени (1946) — за открытие и внедрение грамицидина С.
• Орден Ленина (1951) — за заслуги в области микробиологии.
• Орден Трудового Красного Знамени (1961).
• Золотая медаль имени И. И. Мечникова АН СССР (1975) — за выдающиеся работы в области микробиологии.
• Премия имени Н. И. Вавилова (1978) — за цикл работ по эволюционной экологии.

В 1996 году имя Гаузе присвоено Научно-исследовательскому институту по изысканию новых антибиотиков РАМН (ныне — ФГБНУ «НИИНА им. Г. Ф. Гаузе»).

Критика и дискуссии

Принцип конкурентного исключения Гаузе неоднократно подвергался критике и уточнениям. В природе нередко наблюдается сосуществование близких видов, что объясняется неполной перекрываемостью ниш, пространственной гетерогенностью среды, влиянием хищников и других факторов. Сам Гаузе признавал, что его принцип справедлив для идеализированных условий закрытой системы, но в реальных экосистемах действуют дополнительные механизмы, ослабляющие конкуренцию. Тем не менее, принцип остаётся важным теоретическим инструментом экологии.

В области антибиотиков Гаузе критиковали за недостаточную клиническую проверку грамицидина С в первые годы применения, однако в условиях войны это было оправдано срочной необходимостью.

Интересные факты

• Гаузе был одним из первых учёных, применивших математическое моделирование в экологии, задолго до появления компьютерной техники.
• Его жена, Мария Георгиевна Бражникова, также была известным микробиологом и соавтором многих работ по антибиотикам.
• В 1970-е годы Гаузе активно выступал за сохранение биоразнообразия, предупреждая о последствиях уничтожения природных экосистем.
• Имя Гаузе носит один из видов инфузорий — Paramecium gausei.

Источники

• Гаузе Г. Ф. Борьба за существование. — М.: Изд-во АН СССР, 1934.
• Гаузе Г. Ф. Экология и эволюция. — М.: Изд-во АН СССР, 1936.
• Гаузе Г. Ф., Бражникова М. Г. Антибиотики: химия, биология, клиника. — М.: Медицина, 1965.
• Биологи: биографический справочник / под ред. Ф. Н. Серкова. — М.: Наука, 1984.
• Овчинников Ю. А. Георгий Францевич Гаузе (к 100-летию со дня рождения) // Микробиология. — 2011. — Т. 80, № 1. — С. 1–3.