Игорь Тарчевский: «Если ты однажды заразился наукой, бросить её не сможешь»
Не каждого даже самого большого учёного можно назвать основателем научной школы. Академика РАН, доктора биологических наук, профессора, главного научного сотрудника Казанского института биохимии и биофизики Федерального исследовательского центра «КазНЦ РАН» Игоря Тарчевского называют отцом Казанской школы физиологии растений. Практически все учёные, которые работают сейчас в Казани в этой области исследований, – это его ученики, ученики его учеников, ученики учеников его учеников…
«Вот такой я бронтозавр», – смеётся Игорь Анатольевич, которому 24 января исполняется 90 лет. Он активно работает над новыми публикациями, руководит новыми исследованиями и признаётся, что недавний режим самоизоляции, когда не было возможности приезжать в родной институт, был худшим периодом его жизни.
Наше предъюбилейное интервью проходило в его рабочем кабинете в Институте биохимии и биофизики, где он долгие годы был директором.
– Игорь Анатольевич, давайте вспомним, с чего всё начиналось. Где ваши корни?
– Фамилия моя польская, «тарч» по-польски означает «щит». Прадед мой был военным, родом из-под Кракова, и в 30-е годы позапрошлого века участвовал в движении за отделение Польши от России. Его сослали в Сибирь, в Бийский пограничный батальон. Он дослужился до офицерского звания, ему разрешили вернуться, но он к тому времени уже обзавёлся семьёй и остался в Сибири. Жена его, Мария Пикар, родилась во французском городе Кале. Видимо, была она из бедной семьи и поехала преподавать французский язык в Омск, в женскую гимназию.
Их сын, мой дед, сначала тоже пошёл по военной линии, но по здоровью ушёл в отставку и стал учителем физики и математики в большой станице Сибирского казачьего войска. Тогда же он сотрудничал с Пулковской обсерваторией, отсылал им метеоданные, за что был назначен «корреспондентом» Николаевской главной физической обсерватории Императорской академии наук. Соответствующий документ, подписанный великим князем Константином, до сих пор хранится в моём семейном архиве.
Женился он на казачке. И основные мои предки – это сибирские казаки, потому что и мама моя была потомственной казачкой. Они с отцом окончили Омскую сельскохозяйственную академию, мама занималась вопросами агрономии, папа – механизацией сельского хозяйства.
В 1938 году отца арестовали по ложному доносу, и он два года провёл в омской тюрьме. После освобождения прошёл по конкурсу на заведование кафедрой в Чебоксарский сельхозинститут, и мы переехали в Чебоксары за год до начала войны. Кстати, свою трудовую деятельность я начал в военное время, в деревне в 30 километрах от Чебоксар. В летние каникулы работал подпаском большого стада коров. А на следующий год мне доверили небольшое стадо телят, которое я пас уже один.
– Это как-то связано с тем, что вы пошли учиться именно на биофак?
– Вообще-то я хотел поступать на химический факультет. В чебоксарской мужской средней школе №1, где я учился, были очень профессиональные учителя. И мне нравилось, как вела свой предмет преподавательница химии Елизавета Михайловна Стешова.
Но в девятом классе отец мне подарил книгу Климента Аркадьевича Тимирязева «Солнце, жизнь и хлорофилл». Тимирязев был не только крупным учёным, но и замечательным популяризатором науки. И меня настолько увлекло описание того, что происходит в клетках под действием солнечных лучей, что я решил поступать на биологический факультет университета.
– Вы ещё студентом начали заниматься наукой?
– Да, к моменту окончания вуза я уже имел одну печатную работу. Руководителем моим был Исмагил Гадиевич Сулейманов, мы изучали особенности обмена веществ корней растений в зимний период на примере клевера. Эта моя работа была опубликована в «Записках Казанского университета».
После университета меня оставили в аспирантуре. Предложили исследования по основному направлению кафедры – влияние засухи на водный режим растений. Но меня по-прежнему волновали идеи Тимирязева… И я предложил заведующему кафедрой Алексею Михайловичу Алексееву работать над исследованием химизма фотосинтеза. К тому времени появились публикации американца Кальвина, где он впервые охарактеризовал те органические соединения, в которые превращается углекислый газ при фотосинтезе. За это он получил в своё время Нобелевскую премию. Но подобные работы могли проводиться только с использованием радиоактивного углерода – меченых атомов.
Сначала Алексеев категорически отказался: не было в университете возможностей для проведения исследований с использованием радиоактивных изотопов. Требовались радиометрическая аппаратура и специально оборудованное помещение.
Но потом Алексеев рассказал о моём предложении ректору университета Михаилу Тихоновичу Нужину, и тот, сам физик, понял, какая это перспективная проблема, включающая биофизику и биохимию… Ректор поддержал моё предложение, выделил средства на закупку оборудования, мы получили разрешение санэпидстанции на работу с изотопами и приступили к исследованиям.
Вообще, растения – это очень сложные организмы. Мало кто задумывается над тем, что они ведь состоят из двух совершенно разных частей. Одна над землёй – там свет, тепло, листья, цветы, красота… Что происходит под землёй, мы не видим. А там совсем другая жизнь
– С тех пор ваша научная жизнь связана с физиологией и биохимией растений…
– Да, основным моим научным занятием было изучение поведения растений в условиях действия на них различных неблагоприятных условий, то есть стрессология растений. Этому я посвятил свою жизнь.
На первом этапе занимался исследованием химизма фотосинтеза. Это были мои кандидатская, потом докторская диссертации. Исследования имели практический выход. В то время был принят метод определения потенциальной продуктивности растений по суммарной площади листьев посевов. Зная, сколько квадратный сантиметр листа с помощью фотосинтеза может образовать органических веществ, можно было рассчитать потенциальный урожай. Но когда я и мои ученики проводили опыты с помощью радиоактивных изотопов, оказалось, что у пшеницы, например, интенсивный фотосинтез осуществляется не только листьями, но и зелёными стеблями, и колосом. Мы пришли к выводу, что по площади листьев определять потенциальный урожай некорректно, нужно учитывать содержание хлорофилла в целом растении. Предложили метод дистанционного определения содержания хлорофилла. С академиком Роальдом Зиннуровичем Сагдеевым, директором Института космических исследований советской Академии наук, даже составили программу определения потенциальной урожайности посевов растений на больших площадях с помощью спутника. Но это было уже в конце существования Советского Союза, и после его распада проведение этой работы стало невозможным.
Но, кстати, те исследования снова стали актуальными в последнее время. Появились беспилотники, и теперь хозяйства могут с их помощью определять степень зелёности посевов, содержание в них хлорофилла. Для этого беспилотники должны быть оснащены спектральной приставкой.
Дальше был следующий этап работы. Фотосинтез – это образование относительно простых соединений. Но ведь эти соединения – скажем, сахара или органические кислоты – используются для синтеза более сложных – полисахаридов, белков или липидов. Когда я был директором Казанского института биологии РАН, у нас были созданы лаборатории, где уже в основном мои ученики – конечно, и при моём участии – изучали синтез этих сложных соединений. Наши работы в этой области заинтересовали специалистов из Института космической биологии и медицины, мы провели совместные опыты по влиянию условий космического полёта на скелет растений (ведь их скелет – это как раз целлюлозные клеточные стенки).
Кроме того, целлюлоза является главным субстратом для синтеза взрывчатых веществ. Мою книгу, посвящённую синтезу и особенностям структуры полисахаридов, из которых потом получаются взрывчатые вещества, опубликовали не только у нас, но и в Германии.
Ещё один этап работы – это исследование сигнальных систем растений. Продукты распада полисахаридов – олигосахариды – клетками растений воспринимаются как сигнал об атаке болезнетворных микроорганизмов. И начинается перепрограммирование генетического аппарата, синтезируются защитные белки, действующие на атакующего «врага».
Вообще, растения – это очень сложные организмы. Мало кто задумывается над тем, что они ведь состоят из двух совершенно разных частей. Одна над землёй – там свет, тепло, листья, цветы, красота… Что происходит под землёй, мы не видим. А там совсем другая жизнь. Света нет, много врагов, для которых корни – это пища. И части растения находятся в постоянном взаимодействии. Когда мы пытаемся понять, как растение (как целостная система) реагирует на действия каких-то экстремальных факторов, вырисовывается очень непростая картина. Вот, скажем, болезнетворные микроорганизмы действуют на корни, а отвечает на эту атаку всё растение. Если же микробы воздействуют на надземную часть, то информация об этом идёт в корни, и они изменяют обмен веществ, помогая надземным органам выжить. И чем больше мы изучаем все эти молекулярные механизмы, тем сложнее представляется эта картина.
В последнее время моя работа связана с проблемой взаимодействия почвенных микроорганизмов и корней растений. Этому посвящён целый ряд статей, в том числе моей ученицы Алевтины Егоровой, которая сейчас готовит докторскую диссертацию. И мы получаем очень интересные, порой совершенно неожиданные результаты.
Если ты однажды заразился наукой, бросить её не можешь. Если получил какой-то новый результат, узнал то, о чём ещё никто в мире не знает, эта «зараза» никогда из тебя не уйдёт. Да, бывает, что молодые люди уходят из науки в бизнес. Но это, наверное, те, кто не успел получить такой результат
– Вы уже несколько раз упоминали о своих учениках. Как вы вообще оцениваете сегодняшнюю молодёжь в науке?
– Мои аспиранты в основном были выпускниками кафедры биохимии, которую я организовал в КГУ в 1965 году. Тогда по моему предложению у нас впервые на биофаке на вступительных экзаменах появилась математика, и к нам пошли очень сильные выпускники школ. И в наш институт до сих пор приходят достаточно подготовленные молодые люди. Они сегодня получают очень большие персональные гранты, в том числе молодёжные. А чтобы их получить, нужно иметь публикации за рубежом, интересные результаты исследований. Так что несмотря на то, что профессия учёного сейчас не очень востребована, есть те, кто решается пойти в науку. К сожалению, многие, окончив вуз и аспирантуру, уезжают за границу. И это большая проблема.
– У вас самого никогда не было желания уехать?
– Никогда. Хотя были интересные предложения. Меня приглашали в Москву – в Институт медико-биологических проблем РАН, в Институт физиологии растений имени Тимирязева, заведовать кафедрой в МГУ. Звали в своё время и в Киев, в Институт физиологии растений украинской Академии наук. А однажды по соглашению об университетском обмене я два месяца провёл в Канаде, в Ванкувере. И знаете, едва дождался возвращения! Казань – мой город! У меня за всю жизнь только два места работы – это Казанский университет и Казанский научный центр РАН (не считая работы по совместительству).
– А уйти из науки в самые тяжёлые для неё годы не хотелось?
– Если ты однажды заразился наукой, бросить её не можешь. Если получил какой-то новый результат, узнал то, о чём ещё никто в мире не знает, эта «зараза» никогда из тебя не уйдёт. Да, бывает, что молодые люди уходят из науки в бизнес. Но это, наверное, те, кто не успел получить такой результат.
– В чём сегодня ваша мотивация, почему вам нужно каждый день приходить в институт на работу, если можно наслаждаться давно заслуженным отдыхом?
– Честно скажу, режим самоизоляции в последний год – это самое ужасное, что было в моей жизни. Но я не прекращал работать! Работал дистанционно, за это время мы с Алевтиной Егоровой опубликовали одну экспериментальную статью и практически завершили большую обзорную статью, посвящённую молекулярным механизмам защиты растений при стрессе. Там содержатся принципиально новые полученные нами данные.
Ведь то самое желание получить что-то новое, о котором мы уже говорили, – оно остаётся до конца жизни!