Эрвин Бюннинг - Erwin Bünning

Эрвин Бюннинг
Родившийся(1906-01-23)23 января 1906 г.
Гамбург, Германия
Умер4 октября 1990 г.(1990-10-04) (84 года)
Тюбинген, Германия
НациональностьНемецкий
Альма-матер
Известен
Супруг (а)Элеонора Бюннинг
Дети3
Научная карьера
Поля
Учреждения
ВлиянияВильгельм Пфеффер
Под влияниемКолин Питтендрай

Эрвин Бюннинг (23 января 1906 - 4 октября 1990) Немецкий биолог. Его самые известные вклады были в области хронобиология, где он предложил модель эндогенный циркадные ритмы управляющий фотопериодизм растений. Благодаря этим вкладам Бюннинг считается соучредителем хронобиологии наряду с Юрген Ашофф и Колин Питтендрай.[1]

Жизнь

ранняя жизнь и образование

Бюннинг родился 23 января 1906 г. в г. Гамбург, Германия - Генриху Бюннингу и Эрмине Бюннинг (урожденная Винклер). Учитель немецкого, английского, математики и биологии, отец Бюннинга оказал основное академическое влияние на раннюю жизнь Эрвина, передав Эрвину страсть к ботаника. Бюннинг получил начальное образование в Гамбурге с 1912 по 1925 год. Затем Бюннинг посетил Геттингенский университет и Берлинский университет с октября 1925 г. по июль 1928 г., где изучал биологию, химию, физику и философию. Бюннинг получил докторскую степень в Берлинском университете в мае 1929 года. В это время Бюннинг женился на своей жене Элеоноре; у этих двоих позже будет трое детей.[2]

Академическая карьера

В 1930 году Бюннинг стал ассистентом у Отто Реннер на Йенский университет, тогда один из крупнейших ботанических институтов Германии. Во время подъема Нацистская партия в Германии в начале 1930-х годов Реннер открыто выступал против нацистов, публично защищая еврейских ученых. Точно так же Бюннинг считался коммунист сочувствующий, позиция, вероятно, под влиянием отца Бюннинга, Социал-демократ против нацистов. Политические убеждения Бюннинга создавали напряженность между ним и некоторыми из его учеников. В ответ на это напряжение Бюннинг уехал из Йены для чтения лекций в Восточно-прусском университете. Кенигсбергский университет.[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 Совет 1960 года. Cold Spring Harbor Симпозиум по биологическим часам. Там Колин Питтендрай обратил внимание на работу Бюннинга и назвал свою модель 1936 года по фотопериодизму растений Гипотеза Бюннинга.[1][3][4]

Бюннинг провел большую часть своей академической карьеры в Тюбингенском университете.

В 1938 году Бюннинг провел год, путешествуя по Ява и Суматра. Его наблюдения на островах привели к книге Tropische Regenwalder (Тропические леса). По возвращении в Германию в 1939 году Бюннинг был призван в немецкую армию (Вторая Мировая Война ). Военные власти назначили Бюннинга адъюнкт-профессором Страсбургский университет. После войны Бюннинг стал профессором в Кельнский университет в 1945 году до переезда 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. Вильгельм Пфеффер, человек, который в 1875 году постулировал, что ориентация растений в пространстве меняется в зависимости от времени суток.[5] Позже Бюннинг опубликует биографию Пфеффера.[2]

Более поздняя 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 Болезнь Альцгеймера и умер 4 октября 1990 года в Тюбингене, Германия, после заражения пневмония.[2] После его смерти немецкая газета Schwäbisches Tagblatt описал Бюннинга как одного из величайших ботаников 20 века.[1]

Ключевые вклады

Исторический контекст

Изменения в расположении листьев растений в течение дня наблюдались еще в 4 веке до нашей эры. к Андростен, Александр Великий Историк. Это явление, однако, не исследовалось до 1729 г., когда Жан-Жак д'Орту де Майран предоставили экспериментальные данные, которые мимоза растения закрывают свои листья ночью, это движение сохраняется ритмично в постоянной темноте.[5] В 1875 году Вильгельм Пфеффер, образец для подражания Бюннинга, выдвинул предположение, 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 в организме полностью определяется внешним циклом света-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 циркадная ритмичность возникает из-за взаимодействия света и циркадного водителя ритма, а не только от внешних раздражителей.[6] Общая предпосылка гипотезы Бюннинга стала моделью для учета суточного времени у разных видов, на основе 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 бобовыми растениями разных периодов в 1935 г. продемонстрировал, что следующее поколение имело периоды средней продолжительности, подтверждая предположение о наследственности циркадных ритмов.[9] Бюннинг также продемонстрировал, что искусственный фотопериод может вызвать цветение в неподходящее время, поддерживая свою модель эндогенных осцилляторов, связанных с внешними стимулами. Чтобы создать искусственный фотопериод, Бюннинг подвергал растения циклу свет-темнота, указывающему на определенное время года, например, длинные дни и короткие ночи лета. Привлекая растения к весеннему или летнему световому периоду, Бюннинг смог вызвать цветение, даже если фактический сезон был осенью или зимой.[8][10] На основе своих результатов Бюннинг предположил, что биологические часы имеют датчики как для света, так и для темноты, и их взаимосвязь помогает фотопериодическому хронометрированию.[11]

Его опубликованные работы обеспечили ключевой синтез существующих данных о биологических часах разных видов, включая растения, мух и грибов. Его работа 1958 года «Физиологические часы» была провозглашена вехой 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 разными внутренними периодами будут десинхронизироваться в постоянных условиях.[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

Бюннинг был пионером «гипотезы Бюннинга», позже известной как модель внешнего совпадения. Эта модель предложила циркадный ритм фотопериодической светочувствительности растений. Например, по мере увеличения продолжительности светового дня с весенним и летним сезонами свет попадает в светочувствительную фазу растения, вызывая физиологическую или поведенческую реакцию. Гипотеза Бюннинга предполагает, что свет выполняет две функции для организма:[15]

1. Свет - это главное Zeitgeber для синхронизации биологических ритмов.[16]

2. Свет вызывает 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-Харбор «Биологические часы».[4] В следующем году Бюннинг был избран членом-корреспондентом Ботаническое общество Америки.[17] При жизни он был также избран почетным членом Японского ботанического общества, Немецкого ботанического общества, Американское общество физиологов растений, и Швейцарское ботаническое общество.[12] Он стал избранным членом Американское философское общество, то Гейдельбергская академия наук и гуманитарных наук, то Баварская академия наук и гуманитарных наук, а Немецкая академия ученых, Леопольдина. Кроме того, он был избран иностранным партнером американского Национальная Академия Наук (1968),[12] Иностранный член Лондонское королевское общество, и почетный член Индийская академия наук (1986).[2]

В 1973 году Бюннинг получил премию Чарльза Рида Барнса за пожизненное членство.[18] за «отличную работу по биологии растений».[19] Университеты Глазго (1974), Фрайбург (1976), и Эрланген (1977) присвоил ему звание почетного доктора,[20] как и Геттингенский университет[2]Многие считают Бюннинга отцом области хронобиологии.[2][20] Его работа по измерению периода автономной работы растений и ритмов. эксперименты скрещивание сортов растений разного возраста способствовало развитию этой области.[2][20]

Избранные публикации

  • Uber die Erblichkeit der Tagesperiodizitat bei den Phaseolus-Blattern (1932)
  • Умереть эндогеном Tagesperiodik als Grundlage der photoperiodischen Reaktion (1936)
  • Entwicklungs und Bewegungsphysiologie der Pflanze (1948)
  • In den Waldern Nordsumatras: Reisebuch eines Biologen (В лесах Северной Суматры: путешествия биолога, 1949 г.)
  • Die Physiologische Uhr (Физиологические часы, 1958)
  • Биологические часы; Обращение председателя; Симпозиум в Колд-Спринг-Харбор (1960)
  • Вмешательство лунного света в фотопериодическое измерение времени растениями и их адаптивная реакция (1969, с Ильзой Мозер)
  • Вильгельм Пфеффер: апотекер, химик, ботаник, физиолог 1845–1920 гг. (1975)
  • Взгляды Пфеффера на ритмы (1975, С М. К. Чандрашекаран )
  • Пятьдесят лет исследований после Вильгельма Пфеффера (1977)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Чандрашекаран, М. (1998). «Исследование биологических ритмов: личный кабинет» (PDF). Журнал биологических наук. 23 (5): 545–555. Дои:10.1007 / bf02709165. S2CID  28626642.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Чандрашекаран, М. К. (апрель 2006 г.). «Эрвин Бюннинг (1906–1990): 100-летие» (PDF). Журнал биологических наук. 31 (1): 5–12. Дои:10.1007 / BF02705230. PMID  16595870. S2CID  45901454. Получено 7 апреля 2015.
  3. ^ 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. PMID  15993124.
  4. ^ а б Витковский, Янв. "XXV: Биологические часы 1960". Цифровые фотоархивы CSHL. Получено 7 апреля 2015.
  5. ^ а б c d Датта, Субхаш Чандра (1994). Физиология растений. Нью-Дели: New Age International (P) Ltd., Publishers. п. 450. ISBN  81-224-0517-7.
  6. ^ а б Питтендрай, Колин (1964). «Захват циркадных колебаний светом и их роль в качестве фотопериодических часов». Американский натуралист. 98 (902): 261–294. Дои:10.1086/282327. JSTOR  2459454. S2CID  84898684.
  7. ^ Сондерс, Д.С. (май 2011 г.). «Расшифровка измерения времени: роль генов циркадных« часов »и формальные эксперименты в фотопериодизме насекомых». Журнал физиологии насекомых. 57 (5): 557–566. Дои:10.1016 / j.jinsphys.2011.01.013. PMID  21295039.
  8. ^ а б Пошел, F.W (1958). «Механизм фотопериодизма у растений». Фотобиология.
  9. ^ Мур-Эде, Мартин (1984). Часы, которые измеряют время. Издательство Гарвардского университета. п.11. ISBN  0674135814.
  10. ^ Сондерс, Д.С. (2002). Часы с насекомыми. Эльзевир. п.340.
  11. ^ Йоханнсон, Микаэль (ноябрь 2014 г.). «Время цвести: взаимодействие фотопериода и циркадных часов». Журнал экспериментальной ботаники. 66 (3): 719–730. Дои:10.1093 / jxb / eru441. PMID  25371508.
  12. ^ а б c 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. п. 297. ISBN  981-02-1313-1.
  14. ^ Питтендрай, Колин (1993). "Временная организация: размышления о дарвиновских часах-наблюдателе". Ежегодный обзор физиологии. 55: 24. Дои:10.1146 / annurev.ph.55.030193.000313. PMID  8466172.
  15. ^ Питтендрай, Колин (сентябрь 1972 г.). «Циркадные поверхности и разнообразие возможных ролей циркадной организации в фотопериодической индукции». Труды Национальной академии наук. 69 (9): 2734–2737. Bibcode:1972ПНАС ... 69.2734П. Дои:10.1073 / пнас.69.9.2734. ЧВК  427028. PMID  4506793.
  16. ^ 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. PMID  11506375. S2CID  20091562.
  17. ^ "Вестник растениеводства". Ботаническое общество Америки, Inc.. 7 (4). Декабрь 1961 г.. Получено 7 апреля 2015.
  18. ^ «Награды и финансирование - прошлые лауреаты». Американское общество биологов растений. Получено 8 апреля 2015.
  19. ^ «Награды и финансирование - Награды». Американское общество биологов растений. Получено 8 апреля 2015.
  20. ^ а б c Чандрашекаран, М. К. (20 декабря 1985 г.). «Эрвин Бюннинг - Признательность». Текущая наука. 54 (24): 1271, 1272.