биология

БИОЛО́ГИЯ, совокупность наук о живой природе. Повествования, изречения, законы, имеющие отношение к биологии, встречаются во многих местах Библии: в первой главе книги Бытие, где описывается сотворение мира, в рассказе об эксперименте, удачно проделанном Иаковом над овцами Лавана для определения масти их приплода (Быт. 30:31–42), в предписаниях, касающихся ритуальной чистоты, в Книгах пророков, в Псалмах и в поучительной литературе раздела агиографов.

Содержание:

Талмуд и раввинистическая литература

В Талмуде, мидрашах и в последующей раввинистической литературе содержатся выводы из непосредственного наблюдения над природой и сведения, почерпнутые из разных научных и фольклорных источников. При этом нередко взгляды на то или иное биологическое явление весьма различны, и точные наблюдения часто перемешаны с ошибочными предположениями.

Эволюция

Многие еврейские религиозные мыслители прошлого принимали идею фундаментализма, то есть однократного сотворения существующего мира во времени ех nihilo, буквально в той форме, в какой она содержится в Библии. Другие же признавали существование первичной материи и, следовательно, в некоторой мере принимали идею эволюции. Так, Маймонид писал: «Мы не отвергаем вечности Вселенной лишь потому, что определенные места в Писании говорят об акте творения, ибо такие места встречаются не чаще, чем те, в которых Бог представляется телесным существом. Вполне возможно и нетрудно найти им подходящие объяснения... Если бы мы должны были принять вечность Вселенной согласно учению Платона, это не противоречило бы основным принципам нашей религии» (Майм., Наставник 2:25). Иехуда ха-Леви в книге «Кузари» (1:67), принимая буквально положения Библии, но желая тем не менее согласовать их с учениями современной ему философов, писал: «Если все же верующий вынужден будет признать вечность материи и существование многих миров, предшествовавших нашему, это не помешает ему верить, что этот мир был создан в определенное время».

Уже во времена Мишны и Талмуда многие законоучители полагали, что до окончания творения определение времени было иным, нежели после его окончания, и, возможно, тогдашний «день» соответствовал нашим тысяче лет. В современную эпоху раввин А. Кук писал: «Каждый знает, что творение — одна из тайн Торы, а если все утверждения Торы нужно понимать буквально — в чем же тайна?» («Иггрот ха-реая», 1961, №91).

Нельзя не удивляться обстоятельству, что таннаи и амораи, зная хорошо о благословении, данном Богом растениям, животным и человеку, плодиться и размножаться «по роду своему» (Быт. 1:11, 22, 28), все же приняли на веру многие легенды окружающих народов, порой противоречащие духу Библии, например о самозарождении мышей и червей, о существовании русалок и т. п. Многие такие легенды сохранились до конца средневековья. Так, например, противоречат понятиям Библии имеющиеся в трактате Кил’аим (Разнородные) Иерусалимского Талмуда представления о том, что при скрещивании яблони и арбуза получается дыня или что существует животное «арвад», порождаемое скрещиванием змеи с ящерицей.

Взгляды ряда амораев относительно происхождения человека были весьма неортодоксальными: например, высказывалось мнение, что сотворению мира предшествовали 974 поколения, но они были уничтожены Богом ввиду их нечестивости; что «Адамово ребро», из которого была создана Ева, на самом деле было хвостом, что сам Адам был гермафродитом и что первоначально пальцы рук у людей были соединены перепонками и разъединились лишь после потопа.

Взгляды ортодоксального еврейства на новейшие теории эволюции в 20 в. высказал раввин Кук: «Ничто из сказанного в Торе не опровергается никакими основанными на научных исследованиях сведениями. Мы не обязаны принимать гипотезы за истину, даже если эти гипотезы признаны многими» («Иггрот ха-реая», №91). В другом месте, однако, раввин Кук писал: «Теория эволюции, которая в настоящее время все более завоевывает мир, находится в большем соответствии с тайнами каббалы, чем все другие философские теории» («Орот ха-кодеш», 2, 558).

Размножение

Библия и раввинистическая литература предполагают, что каждый живой организм развивается только из себе подобного, прародители которого были созданы Богом. Святостью установленного Богом порядка и недопустимостью разрешить человеку попытаться изменить божественное предписание объясняется запрещение гибридизации. Хотя допускалась возможность самозарождения (см. выше), о человеке ясно говорилось, что он «не может родиться не от женщины, и не может женщина забеременеть не от мужчины» (ТИ., Бр. 9:1, 12г).

Уже мудрецы древности знали, что и низшие животные размножаются половым путем; им было известно наружное оплодотворение у рыб; дельфины и киты были правильно отнесены к млекопитающим; были известны также различия в строении яиц пресмыкающихся и птиц. С другой стороны, многие представления были совершенно неверными. Например, не знали способа размножения растений, и только о финиковой пальме было известно, что существуют мужские и женские деревья и что осеменение предшествует плодоношению. Ошибочно полагали, что у самцов млекопитающих (в том числе у мужчин) мочевые и семявыводящие пути в наружных половых органах анатомически различны. В то же время, были известны дефекты половой системы: имеется описание гермафродитов и мужеподобных женщин. Строго запрещалось препятствовать нормальному размножению, и поэтому запрещалось кастрировать не только людей, но и животных (Флавий, Древ. 4:291).

Эмбриология

Ученые Талмуда утверждали, что пол человеческого зародыша определяется в момент зачатия. Но вместе с тем считали, что если женщина первая выделяет «семя» при половом акте, то будет зачат мальчик, если же первым выделяет семя мужчина, то будет зачата девочка (Нид. 31а). Иными словами, по аналогии с выделением семени мужчиной в момент оргазма пришли к неверному заключению о выделении несуществующего семени женщиной. Однако не все принимали то, что пол ребенка окончательно установлен в момент зачатия: по мнению некоторых ученых, «до 40 дня эмбрион представляет собой просто жидкость», и пол его формируется лишь позднее (Иев. 69б). Описание внешнего вида плода представляло собой смесь фактов и фантазии, но длительность беременности у человека была определена довольно правильно в 271–273 дня (Нид. 38а). В то же время некритически было принято неверное представление древних греков о том, что семимесячный плод жизнеспособен, а восьмимесячный — нет. В основном правильным было представление о невозможности скрещивания между животными разных видов. Хотя не было верных понятий о пути размножения растений, но был хорошо известен срок между цветением и плодоношением. Довольно точно была известна длительность беременности у домашнего скота, но представления о длительности беременности у собак, кошек, свиней, волков, львов и других животных были глубоко ошибочными.

Наследственность

О роли родителей в передаче фамильных черт и особенностей потомкам знали уже в глубокой древности. Однако наряду с точными познаниями в этой области (ясные высказывания о высокой мере вероятности в унаследовании определенных телесных пороков и таких недугов, как эпилепсия, душевные болезни, гемофилия; см. болезни), талмудическая литература содержит совершенно неправильные представления о неравенстве вклада отца и матери в свойства плода. Так, утверждалось, что из сперматозоидов возникают мозг, кости и сухожилия ребенка, а из «женского семени» — кожа, кровь и мышцы; душа же — порождение Бога (ТИ., Кил. 8:3, 31в). В то же время признавалось существование особых механизмов наследственности, приводящих, например, к тому, что потомки слепого могут быть не слепыми.

Хотя Библия исходит из принципа неизменности видов, созданных Богом в ходе акта творения, послебиблейская литература полна утверждений, заимствованных из представлений древних греков и римлян о наследовании приобретенных свойств: пшеница, якобы, может дегенерировать в плевел, а привоем можно получить плодоносные гибриды деревьев (например, привоем миндального дерева на скипидарное можно получить фисташковое). Впрочем, эти представления не распространялись на личные свойства человека — ни на его ученость, ни на его плохие личные качества. Поэтому считалось, что каждый должен сам изучать Тору и приобретать профессию, так как в этом отношении наследование не играет никакой роли. В соответствии с этим принципом дети отступника от веры считаются евреями, ибо приобретенные отрицательные черты родителей не передаются их детям. Считалось, однако, что внешние свойства плода могут изменяться в зависимости от условий среды при зачатии: ребенок, зачатый в дневное время, родится с красными пятнами, а заслоняя глаза коровы при ее спаривании, можно получить рыжего теленка.

Экология

Библия изобилует описаниями животных в их естественной среде; во многих текстах подчеркивается гармония между животными и их природным окружением; упоминается цикл их жизни (Пс. 104:27–30). Поскольку все животные и растения созданы Богом, у каждого есть свое место на земле, и нет лишних видов. Амора Рав утверждает (Шаб. 77б), что ничто не было создано Богом бесцельно. Рабби Иехуда (там же) объяснял, что у верблюда хвост короткий, потому что так ему удобнее пастись среди колючек, а у вола хвост длинный, так как это помогает ему отмахиваться от комаров. У каждого вида свой ареал: леопарды жили в горах Ливанских, львы — в пустыне и в долине Иордана. Животным гор не подходят условия долин и наоборот. Животные Иудеи плохо воспринимают пищу, имеющуюся в Галилее. Сикоморы растут лишь в Нижней Галилее, а не в Верхней, ибо им не подходят условия гор.

В городах древности не сажали деревьев. Возможно, это объясняется скученностью населения и догадкой о дезинфицирующем влиянии солнечных лучей. Вместе с тем, в каждом городе должно было быть некоторое количество зелени и сад; по мнению одного аморы, в городе, в котором их нет, нельзя жить (ТИ., Кид. 4:12, ббг). В Иерусалиме существовал сад роз еще со времени пророков (БК. 82б). По гигиеническим соображениям не разрешалось располагать свалки, дубильни и кладбища ближе чем в 50 локтях (около 25 м) от крайнего дома в поселении, причем дубильные мастерские следовало располагать к востоку от города, так как восточные ветры более редки (ББ. 2:8–9).

Вклад евреев в развитие биологии

В средние века ряд евреев — авторов и переводчиков — сыграл, вместе с их более известными современниками-арабами, значительную роль в передаче Европе научного наследия Древней Греции. Эти писания не являются в прямом смысле биологическими сочинениями, тем не менее они представляют интерес для историка биологической науки. Сочинение «Сефер ха-‘ацамим» («Книга сущностей»), приписываемое Аврахаму Ибн Эзре, содержит главу о животных. Целью этого краткого трактата было не столько сообщение читателю сведений о животных, сколько развитие тезиса Аристотеля о направляющей силе, которая определяет гармоническое течение эмбрионального развития и целесообразную, диктуемую интересами самосохранения активность животных. Аврахам Ибн Дауд включил в свое сочинение «Эмуна рама» («Возвышенная вера») рассуждение о чувствах животных. В своей трактовке сенсорных функций, нервов и отношения мозга к органам чувств он в основном следовал Галену.

Гершон бен Шломо из Арля был автором энциклопедии «Ша‘ар ха-шамаим» («Врата небес», около 1280 г.). В первой части этого труда рассматривается естественная история; она включает трактаты о растениях, четвероногих, птицах, насекомых, пауках и рыбах, а также об анатомии человека.

В эпоху Возрождения и в начале нового времени евреи не могли играть заметной роли в развитии биологии. Этому препятствовали антиеврейское законодательство и недопущение евреев в университеты. Первым евреем, внесшим ощутимый вклад в развитие биологии нового времени, был Маркус Эли‘эзер Блох (1723–99), врач, занимавшийся зоологическими исследованиями. Он опубликовал ряд работ о строении тела, привычках и экономическом значении рыб Германии.

Биология как концептуально единая наука сформировалась в первой половине 19 в., с созданием клеточной теории и растущим признанием общей протоплазменной основы организации растений и животных. В 19 в. перед евреями открылись двери университетов, где они начали занимать должности доцентов, а позднее и профессоров. В этот период самую значительную роль в развитии биологии сыграли евреи Германии и Австрии. Роберт Ремак (1815–65) работал в Берлинском университете; он был одним из основателей эмбриологии. Ремак создал термины для трех оболочек плода (эктодерма, мезодерма, эндодерма), открыл немиелиновые нервные волокна и симпатический ганглий сердца. Яков Генле (1809–85) был крещен в возрасте 11 лет; он работал в университетах Берлина, Цюриха, Гейдельберга и Геттингена. Он описал ряд гистологических структур (в том числе «петлю Генле» в почечных канальцах) и явился одним из основоположников современной гистологии. Фердинанд Юлиус Кон (1828–98) работал в университете Бреслау и основал там Институт физиологии растений. Он установил идентичность протоплазмы растительных и животных клеток (1850). Явившись одним из основателей бактериологии, он правильно отнес бактерии к растениям, отличив их от простейших, и создал систему их морфологической и биохимической классификации. Ботаник Натаниэль Прингсгейм (1823–94) внес значительный вклад в изучение низших растений, в частности ряда водорослей. Он применил к ним концепцию чередования поколений и продемонстрировал феномен полового размножения изогаметами, т. е. мужскими и женскими половыми клетками, почти не отличающимися друг от друга. Юлиус Сакс (Закс; 1832–97) работал в университетах Праги, Поппельсдорфа и Вюрцбурга; он был одним из создателей экспериментальных методов в ботанике. Ему принадлежит открытие того, что крахмал является продуктом биосинтеза (1862) и что он мигрирует из листьев растений в виде сахара; он также доказал, что для синтеза хлорофилла необходим свет и что сам фотосинтез происходит в хлоропластах.

В последней четверти 19 в., благодаря открытию универсальности феномена клеточного деления, роли ядра в наследственности и природы оплодотворения, были заложены основы современной биологии клетки. Выдающуюся роль в развитии цитологии растений сыграл Эдвард Страсбургер (Штрасбургер; 1844–1912), профессор Иенского и Боннского университетов. Он установил факт соответствия жизненного цикла высших и низших растений, открыл митоз и расщипление хромосом в его ходе у растений, доказал слияние ядер мужской и женской клеток при оплодотворении у растений и продемонстрировал принципиальное единство системы деления клеток животных и растений. Его работы имели большое значение для создания хромосомной теории наследственности и развития представлений о генетическом единстве высших растений. Леопольд Ауэрбах (1828–97) работал в университете Бреслау; он был видным эмбриологом и показал, что оплодотворение предполагает вклад ядерного материала обоих родителей и что в ходе деления клеток их ядра не исчезают, а лишь меняют свои свойства и форму. Немецкий и американский биолог Жак Лёб (1859–1924), автор многочисленных экспериментальных исследований по физиологии головного мозга, регенерации тканей, антагонистическому действию солей на развивающуюся яйцеклетку, по искусственному партеногенезу и другим вопросам, стремился объяснить оплодотворение и другие клеточные явления с помощью физико-химических терминов. Его механистическая концепция жизни оказала немалое влияние на последующее развитие биологии в США.

В 20 в. множество евреев внесли важный вклад в развитие биологии, особенно в США. Одни из них являются уроженцами США, другие иммигрировали туда из гитлеровской Германии и захваченных ею стран Европы либо из других стран (многих привлекли огромные возможности научной работы в американских университетах). Евреи плодотворно работали в главных направлениях современной биологии: молекулярной биологии и генетике, физиологии высшей нервной деятельности и биохимии. Целый ряд Нобелевских премий по физиологии и медицине, а также по химии был присужден за выдающиеся достижения биологов-евреев в этих областях.

Одним из основателей современной генетики был Герман Джозеф Меллер, который впервые экспериментально доказал (1927) возможность искусственной индукции мутаций под влиянием ионизирующих излучений. Эта работа положила начало широким исследованиям по экспериментальному мутагенезу и легла в основу современного учения о принципах и механизмах наследственной изменчивости.

Проблема трансляции генетической структуры оплодотворенного яйца в физические свойства индивида является предметом генетики развития. Выдающимся исследователем в этой области был немецкий и американский ученый Рихард Гольдшмидт (1878–1958). Он изучал природу интерсексуальности у непарного шелкопряда, связал ее с наличием у мужских и женских особей генетических факторов обоих полов, и предложил теорию гена как фермента.

Американский ученый Исраэль (Исидор) Майкл Лернер (1910–77) внес важный вклад в область популяционной генетики; он разрабатывал вопросы генетических основ естественного отбора.

Биохимическая генетика изучает влияние генов на биохимическую активность организма. Одной из первых экспериментальный подход к этой проблеме продемонстрировала работа американского генетика Джорджа Уэлса Бидла и французского генетика Бориса Эфрусси (1901–79). Джошуа Ледерберг совместно с Эдвардом Лори Тейтемом открыл (1946) явление генетической рекомбинации у бактерий — конъюгацию. Открытие структуры ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), которая хранит всю информацию, необходимую для развития живого организма, было сделано Джеймсом Уотсоном, Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсоном (неевреями), удостоенным Нобелевской премии в 1962 г. Это открытие во многом опиралось на исследования рано умершей Розалинд Франклин (1921–58), которая вплотную подошла к раскрытию структуры ДНК. Первый шаг к расшифровке генетического кода (с помощью которого определенная последовательность элементов дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК — передает «инструкции» по синтезу белков) был сделан Маршаллом Уорреном Ниренбергом и его коллегами в Национальном институте здравоохранения в Бетесде (штат Мэриленд). Американский ученый Сеймур Бензер (1921–2007) изучал строение гена на молекулярном уровне, показал, что он является системой линейно расположенных нуклеотидов в отрезке молекулы ДНК.

Артур Корнберг открыл и выделил фермент ДНК — полимеразу, с помощью которого синтезировал в бесклеточной системе биологически активную молекулу ДНК (1967). Его работы открыли новые направления не только в биохимии и генетике, но и в лечении наследственных заболеваний и рака. Сол Спигелман (1914–83) внес важный вклад в изучение биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, работал над созданием молекулярной модели передачи генетической информации внутри клетки. Американский генетик Норман Харольд Горовиц (1915–2005) изучал механизмы эволюционной биохимии, генной регуляции синтеза ферментов, пути синтеза аминокислот и ДНК в живой клетке. Он занимался также вопросами космической биологии. Биохимик, молекулярный биолог, вирусолог Дейвид Балтимор работал над расшифровкой механизма биосинтеза белка, изучал влияние онкогенных вирусов на генетический аппарат клетки. В 1970 г. Д. Балтимор и, независимо от него, Хауард Мартин Тёмин открыли фермент (ревертазу), способный синтезировать ДНК на молекуле РНК (рибонуклеиновой кислоты), т. е. установили явление обратной транскрипции. Балтимор разработал методы искусственного синтеза генов, определяющих структуру белка в молекулях гемоглобина человека, заложив таким образом основы генной инженерии.

Одним из основателей генной инженерии был также Пол Берг, изучавший роли транспортных РНК в биосинтезе белка. Он впервые получил (1972) рекомбинативные молекулы ДНК, соединявшие ДНК двух различных вирусов. Уолтер Гилберт определил последовательность оснований в некоторых нуклеиновых кислотах, определил первичную структуру ДНК и белков, регулирующих активность генов, осуществил клонирование гена, кодирующего синтез инсулина и введение его в геном бактерий. Вместе с Полом Бергом и Фредериком Сенгером он заложил основы генной инженерии и промышленной биотехнологии.

Физик и биолог Ахарон Клуг разработал метод кристаллографической электронной микроскопии и прояснил структуру биологически важных комплексов нуклеиновая кислота — белок. Микробиолог и генетик Дэниэл Натанс открыл ферменты (рестриказы), расщепляющие ДНК, и впервые применил их в молекулярной генетике. Генетики Майкл Стюарт Браун и Джозеф Леонард Голдстайн исследовали метаболизм холестерина, что существенно увеличило возможность профилактики и лечения атеросклероза. Биофизик и биохимик Сидни Алтман выяснил характер ферментативной активности рибонуклеиновых кислот, что имело как теоретическое, так и практическое значение и нашло применение в ряде областей биотехнологии. Уильям Хоуард Стайн способствовал прояснению связи между химической структурой и каталитическим действием активного центра молекулы рибонуклеазы.

Биохимик и фармаколог Гертруда Белл Элайон была одной из тех, кто разработал способ блокирования производства новых молекул ДНК раковых и других болезнетворных клеток, что позволило влиять на их размножение. Разработанная ею и ее коллегами техника стала стандартом для фармацевтической индустрии всего мира.

Шарлотта Ауэрбах (1899–1994) начала работать в Германии, с приходом нацистов к власти эмигрировала в Шотландию, где работала в Институте генетики животных Эдинбургского университета. Ее основные работы посвящены экспериментальному мутагенезу. Она открыла (одновременно с Иосифом Рапопортом) мутагенное действие многих химических веществ.

Сальвадор Эдвард Луриа родился и получил образование в Италии; в 1938–40 гг. работал в Париже у Фредерика Жолио-Кюри. В 1940 г. он эмигрировал в США. Луриа разработал экспериментальный метод, позволивший доказать спонтанный характер мутаций у бактерий, после чего бактерии стали излюбленным объектом генетических исследований. Он описал строение бактериофагов и некоторых вирусов.

Французские ученые Франсуа Жакоб, Андре Мишель Львов и Жак Моно открыли информационную РНК, участвующую в синтезе белка, выдвинули гипотезу о существовании двух видов генов — структурных и регуляторных, предложили концепцию переноса генетической информации и регуляции синтеза белка в бактериальных клетках (концепция оперона). Своими трудами они заложили основы молекулярной биологии как науки.

Рита Леви-Монтальчини начинала работу в Италии и в 1947 г. переехала в США, где работала в Вашингтонском университете. В сотрудничестве с американским биохимиком и зоологом Стенли Кохеном Рита Леви-Монтальчини занималась нейроэмбриологическими исследованиями с применением опухолевых клеток. Она обнаружила вещество, стимулирующее рост нервной ткани; С. Кохен определил его структуру и получил антитела к нему. В дальнейшем были обнаружены многие другие факторы роста и показано их сходство с генетическими элементами, вызывающими рак.

Макс Фердинанд Перуц родился в Австрии и окончил Венский университет. С приходом к власти нацистов он эмигрировал в Англию, где основал и возглавил отдел молекулярной биологии при Кембриджском университете. Он исследовал структуру глобулярных белков.

С генетикой и молекулярной биологией теснейшим образом связано учение об иммунитете (иммунология). Не случайно создатель первой химической интерпретации иммунологических реакций («теория боковых цепей») Пауль Эрлих разделил Нобелевскую премию с биологом и патологом Ильей Мечниковым. Австрийский иммунолог Карл Ландштейнер с 1922 г. был профессором патологии и бактериологии Рокфеллеровского института медицинских исследований в Нью-Йорке. Он был основоположником иммуногенетики. Ему (вместе с Яном Янским) принадлежит открытие групп крови человека.

Американский биохимик Джералд Морис Эделман изучал строение молекул антител. Он сформулировал гипотезу, согласно которой все разнообразие антител обусловлено небольшими ошибками, возникающими в процессе рекомбинации.

Иммуногенетик Барух Бенасерраф, родившийся в Венесуэле и переехавший в США в 1940 г., исследовал клетки, участвующие в защитных реакциях организма на чужеродные вещества или антигены. Он установил, что способность организма реагировать на определенные антигены определена генетически.

Врач и генетик Барух Сэмюэл Бламберг обнаружил в крови больных гемофилией необычный белок (антитело), встречавшийся ранее лишь у австралийских аборигенов. Он назвал его «австралийским антигеном» и установил его связь с вирусом гепатита B.

Биофизик Розалин Сасмен Ялоу совместно с клиницистом Соломоном Аароном Берсоном (1918–72) исследовали сахарный диабет и разработали радиоиммунологический метод, включающий использование радиоизотопов для изменения содержания различных веществ в плазме крови и других тканях организма.

В области физиологии и деятельности нервной системы внимание исследователей более всего привлекали два аспекта: изменение электрического потенциала при передаче импульса через оболочку нервной клетки и освобождение химических медиаторов, или передающих веществ на нервных окончаниях. Свойства оболочек нервных клеток изучал Джулиус Бернстайн (1839–1917). Джулиус Аксельрод совместно с Бернардом Кацем и Ульфом фон Эйлером сделали открытия, касающиеся гуморальных передатчиков в нервных окончаниях и механизмов их хранения, выделения и инактивации.

Физиологи Херберт Спенсер Гассер и Джозеф Эрлангер исследовали биоэлектрические потенциалы в нервных волокнах с помощью катодного осциллографа и продемонстрировали высокодифференцированные функции отдельных нервных волокон.

Австрийский физиолог и фармаколог Отто Лёви экспериментально подтвердил гипотезу о передаче нервных импульсов посредством химических медиаторов, позднее определенных как ацетилхолин.

Биохимик Давид Нахманзон (1899–1983) родился в Екатеринославе, окончил Берлинский университет, работал в Берлине и Париже, а с 1942 г. — в Колумбийском университете (Нью-Йорк). Его основные работы посвящены изучению белков и ферментов клеточных мембран и их роли в образовании биоэлектрической энергии. Он исследовал механизм передачи нервного импульса с нерва на мышцу и роль ацетилхолина в этом процессе. Биофизик Зелиг Гехт (1892–1947) родился в Австрии, приехал в США ребенком. Преподавал биофизику в Колумбийском университете с 1926 г. Он разработал фотохимическую теорию зрения. Биолог и биохимик Джордж Уолд исследовал зрительные пигменты. Он выделил зрительный пигмент родопсин и продукты его распада, установил, что родопсин распадается на свету, а в темноте вновь синтезируется.

Биохимик Конрад Эмиль Блох родился в Германии и эмигрировал в США в 1936 г. С 1954 г. он был профессором биохимии Гарвардского университета. Основные исследования Блоха посвящены проблемам клеточного метаболизма, химического строения и биосинтеза липидов, стероидов и белков. Он установил роль холестерина в обмене веществ и его влияние на синтез желчных кислот и стероидных веществ (половых гормонов), что позволило разработать терапию заболеваний сердечно-сосудистой системы человека.

Биохимик, один из основателей современной биохимии Отто Фриц Мейергоф, родился и работал в Германии. В 1938 г. он эмигрировал сначала во Францию, а в 1940 г. — в США, где был профессором физиологической химии Пенсильванского университета в Филадельфии. Мейергоф занимался вопросами метаболизма углеводов в клетках и первым применил концепции термодинамики для анализа клеточных реакций. Он установил тесную взаимосвязь между процессом поглощения кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышце.

Биохимик Ханс Адольф Кребс родился и работал в Германии. После прихода нацистов к власти он переехал в Англию. Кребс описал цикл образования мочевины, разработал концепцию циклических процессов в биохимии (цикл Кребса), описал цикл разложения лимонной кислоты, являющейся главным источником энергии для большинства живых организмов.

Биохимик Фриц Альберт Липман родился, изучал медицину и работал в Германии. Он был ассистентом О. Мейергофа. В 1949 г. он эмигрировал в США. В 1949 г. он стал профессором биохимии в Гарварде. Главным направлением научной деятельности Липмана было выяснение механизмов, посредством которых живые клетки вырабатывают и утилизируют энергию. Он высказал предположение, что основным источником энергии для поддержания метаболических реакций в живой клетке является аденазинтрифосфат (АТФ). Он открыл фактор, названный им коферментом ацетилирования (кофермент А), расшифровал его структуру и показал его участие в цикле Кребса.

Химик-органик Тадеуш Рейхштейн родился в Польше, жил и работал в Швейцарии. В 1960 г. он стал директором Института органической химии Базельского университета. В 1933 г. он синтезировал витамин С. Предложенный им метод синтеза этого витамина используется промышленностью до настоящего времени. Рейхштейн совместно со своими коллегами выделили 27 различных кортикостероидов (в том числе кортизон и гидрокортизон), широко применяемые в медицине.

Биохимик и фармаколог Роберт Фёрчготт (1916–2009) обнаружил, что закись азота имеет несколько медицинских применений, в том числе лечение заболеваний сердца, рака и импотенции. За исследование эффекта закиси азота Фюрготту (совместно с Луисом Игнарро) присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине (1998).

Американский биохимик Элкан Роджерс Блоут (1919–2006) изучал протеолитические ферменты и мембранные белки эритроцитов с использованием физических методов исследования, а также исследовал третичную структуру белков и синтетических полипептидов.

Один из основоположников радиационной химии Георг фон Хевеши родился в Будапеште, работал в Германии и Англии. Применение им радиоактивных изотопов в биохимии и физиологии позволило понять динамику химических и физических реакций в живых системах.

Уроженец Вильнюса Эндрю Виктор Шалли работал в университете Мак-Гилла (Монреаль, Канада), в 1962 г. он получил гражданство США и возглавил лабораторию эндокринологии и полипептидов при госпитале Нью-Орлеана. Шалли и его сотрудники исследовали выработку пептидных гормонов мозгом.

Микробиолог Зелман Аврахам Ваксман, уроженец украинского села Новая Прилука, эмигрировал в США в 1910 г. Основные работы Ваксмана посвящены почвенной и морской микробиологии, изучению антибиотиков. Ваксман и его коллеги открыли целый ряд высокоэффективных антибиотиков, среди них стрептомицин, первый антибиотик, эффективный при лечении туберкулеза.

Нейролог и биохимик Стенли Бенджамин Прузинер, с 1984 г. профессор нейрологии Калифорнийского университета (Сан-Франциско), в течение нескольких десятилетий проводил исследования в области протеиновых инфекций. К ранее известным возбудителям инфекций (бактериям, вирусам, грибкам и паразитарным организмам) Прузинер добавил прион (выделенный им в 1982 г.), который представляет собой в принципе безвредный клеточный протеин, в определенных условиях превращающийся в опасное вещество, вызывающее серьезные и даже смертельные заболевания мозга у людей и животных (в том числе «коровье бешенство»). За это открытие Прузинер получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине (1997).

Один из основоположников термодинамики необратимых процессов Илья Пригожин первым применил методы теории необратимых процессов в химии и биологии. Он предложил термодинамическую теорию развития живых организмов.

Одним из триумфов биологии 20 в. стало выяснение сложной цепи явлений, совершающихся в зеленых растениях, которые производят сахара и крахмал из углекислого газа и воды, используя энергию света. Многие ученые-евреи способствовали прояснению различных аспектов этого процесса. Физик Джеймс Франк исследовал энергетические аспекты фотосинтеза с точки зрения квантовой механики. Отто Генрих Варбург выявил соотношение между интенсивностью света в фотохимической реакции и скоростью фотосинтеза. Он также открыл природу и механизм действия дыхательного фермента. Сэмюэл Рубен (Чарлз Рубенштейн; 1913–43), Уильям Зев Хассид (1899–1974) и Мартин Давид Камен (1913–2002) первыми применили метод радиоактивных изотопов к исследованию фотосинтеза. Даниэль Исраэль Арнон (1910–94) установил, что энергия света используется растениями при фотосинтезе для создания высокоэнергетических фосфатных связей. Мелвин Калвин выяснил при помощи меченых атомов углерода химизм усвоения растениями углекислого газа при фотосинтезе.

О вкладе евреев в развитие биологии в России см. Россия. Евреи в русской культуре и науке и в российской общественно-политической жизни (до 1917 г.).

О вкладе евреев в развитие биологии в Советском Союзе см. Советский Союз. Вклад евреев в развитие науки и культуры в Советском Союзе.

Биологическая наука в Израиле

Начало развитию биологической науки в Эрец-Исраэль еще во времена британского мандата положили Отто Варбург, Исраэль Ахарони, Александр Эйг (1894–1938) и И. Райхерт, а также гидробиолог Карл Райх (1902–?) и энтомолог, эколог и историк биологии Фридрих Шим‘он Боденхеймер (см. Боденхеймер Макс). С созданием Еврейского университета в Иерусалиме, а затем Тель-Авивского и других университетов в Израиле их биологические отделения стали важными центрами научно-исследовательской и преподавательской деятельности. В Еврейском университете работали ботаники Михаэль Эвенари (Эвен-Ари; до перемены имени — Вальтер Шварц; 1904–89), Михаэль Зохари (1898–1983), зоолог Георг Хаас (1905–81); в Научно-исследовательском институте имени Х. Вейцмана работал патолог, специалист по биологии клетки Ицхак Беренблюм (1903–2000), внесший немалый вклад в исследование рака. Серьезная работа ведется в Институте биологических исследований в Нес-Ционе и институте исследования засушливых районов в Беер-Шеве.

Знаком мирового признания высоких достижений израильской науки стало присуждение Нобелевской премии по химии (2004) двум биохимикам из хайфского Техниона — Ахарону Чехановеру и Аврахаму Хершко совместно с американским ученым Ирвином Роузом — «за исследование механизма разрушения белков с помощью юбиквитина». Работа нобелевских лауреатов открыла путь к созданию эффективных лекарственных средств против злокачественных опухолей.