Астауров Борис Львович (1904 – 1974)

Академик
Астауров
Борис Львович
14 (27).X.1904, Москва
21.VI.1974, Москва

Б.Л. Астауров — крупнейший генетик и эмбриолог; занимался изучением генетической структуры природных популяций дрозофилы вместе с учениками С.С. Четверикова: автор фундаментальных исследований по искусственному партеногенезу и регуляции иола у тутового шелкопряда, а также экспериментальному андрогенезу; создал денатурационную теорию действия теплового шока; предложенный им метод получения ядерно-цитоплазматических гибридов позволил выяснить важные особенности роли ядра и цитоплазмы в процессах развития.

Борис Львович родился в Москве в семье врачей Льва Михайловича Астаурова и Ольги Андреевны (урожденной Тихенко).

С 1921 по 1927 г. Борис Львович — студент Биологического отделения физико-математического факультета Первого Московского университета. Преподавателями в университете в то время были М.А. Мензбир, Н.К. Кольцов, А.Н. Севсрцов, С.С. Четвериков, Д.П. Филатов, C.Л. Фролова, Б.С. Матвеев, С.И. Огнев, Л.А. Зенкевич, Л.В. Румянцев, М.М. Завадовский, А.С. Серебровский, П.И. Живаго, Г.И. Роскин. В университете Борис Львович специализировался на кафедре экспериментальной зоологии, которую возглавлял Н.К. Кольцов. Будучи студентом этой кафедры, он прошел обучение на Большом зоологическом практикуме, на котором преподавали известные биологи — ученики и соратники Н.К. Кольцова.

Борис Астауров — ученик Кольцова

В 1924-1926 гг. Борис Львович как один из лучших студентов, был привлечен к научной работе в Институте экспериментальной биологии в качестве сверхштатного сотрудника в отдел генетики, который возглавлял С.С. Четвериков. В Кольцовском институте он продолжал работать и после окончания Московского университета (с 1927 по 1930 г.). В 1927 г. он принимал участие в организованной С.С. Четвериковым энтомологической экспедиции в Хибины.

С 1927 по 1930 г. Борис Львович — аспирант Института зоологии МГУ у С.С. Четверикова; одновременно он сотрудник КЕПС (Комиссии но изучению естественных производительных сил АН СССР), где Н.К. Кольцов возглавлял отдел шелководства и пчеловодства.

В этот период Б.Л. Астауров подключается к проводимым под руководством С.С. Четверикова обширным исследованиям генетической структуры природных популяций дрозофилы. В этих работах, выполняемых учениками С.С. Четверикова — друзьями и коллегами Бориса Львовича: Д.Д. Ромашовым, Е.А. Балкашиной, С.М. Гершензоном, П.Ф. Рокицким, Н.К. Беляевым, Н.В. Тимофеевым-Ресовским и др., была экспериментально доказана идея Сергея Сергеевича о насыщенности природных популяций дрозофилы мутациями, скрытыми в гетерозиготном состоянии. Борис Львович был участником знаменитого генетического семинара «Соор».

В своих первых самостоятельных исследованиях он открыл мутацию "tetraptera", и обнаружил важную закономерность из области феногенетики: эта мутация сопровождается изменением жужжалец (галтеров) — органов, гомологичных второй паре крыльев, утраченной у Diptera. Была установлена поразительная фенотипическая изменчивость этой мутации: от полного отсутствия ее проявления до развития второй пары настоящих крыльев. Проявление мутации "tetraptera" зависело как от генотипической, так и от внешней среды. Степень выраженности данной мутации на правой и на левой сторонах тела отличалась. Эта работа под названием «Исследование наследственного изменения галтеров у Drosophila melanogaster» была опубликована в 1927 г. в «Журнале экспериментальной биологии», а также в Германии в 1930 г. Данная работа Бориса Львовича послужила основой для анализа общих проблем фснотипического проявления генотипа, и предполагалось написание кандидатской диссертации на основе этих материалов. Однако ученая степень кандидата наук была присуждена ему значительно позднее и за работу над другой проблемой.

Вскоре в «Журнале экспериментальной биологии» Борис Львович опубликовал еще одну работу, связанную с асимметричным проявлением мутаций, флуктуирующей асимметрией и проблемой билатеральной симметрии: «Исследование наследственных нарушений билатеральной симметрии в связи с изменчивостью одинаковых структур в пределах организма». Эта работа была продолжением первого, упоминаемого выше исследования о наследственных изменениях галтеров у дрозофилы.

Об этих работах Бориса Львовича в своем отзыве Н.К. Кольцов напишет «Среди работ Б.Л. Астаурова есть несколько таких, которые с полным правом могут быть названы монографиями типа диссертаций. Такова его работа «Исследование наследственного изменения галтеров у Drosophila melanogaster Schin», напечатанная на русском и немецком языках. Это не только монографическое описание полученной им экспериментально интереснейшей мутации «четырехкрылой мухи», но и оригинальное сочетание генетической проблемы с проблемой механики развития — сочетание, которое для 1928 г. было одним из пионерских. (Та же оригинальная точка зрения на связь между проблематикой этих двух важнейших для нашего времени биологических наук развивается и во второй монографии "Analyse der erblichen Storungsfalle der bilateralen Symmetrie in Zusammenhang mit der selbstandigen Variabilitat ahnlicher Strukturen". И эта работа могла бы быть зачтена как хорошая диссертация. Обе работы многократно цитировались в нашей и заграничной литературе)».

После открытия Г. Меллером мутагенного действия ионизирующего излучения на дрозофиле Борис Львович в 1927 г. впервые показал возможность получения мутаций с помощью Х-лучей радия и рентгеновского излучения на тутовом шелкопряде. Он совместно с C.Л. Фроловой исследовал стерильность, вызываемую действием рентгеновских лучей и объяснил ее цитогенетическую природу.

В 1928 г. по инициативе Н.К. Кольцова были организованы экспедиции в Западный Казахстан для изучения гибридов, полученных от скрещивания одногорбого и двугорбого верблюдов. Такие скрещивания применялись в Казахстане и Туркмении для получения мощных гибридов первого поколения. В этих экспедициях участвовал Борис Львович. В 1929 г. он вместе с В.Н. Лебедевым — заместителем директора Института экспериментальной биологии, организовал экспедицию в Западные Каракумы (Туркмения), где продолжал изучение промышленных межвидовых скрещиваний и наследования белой окраски у верблюдов. Однако результаты этих исследований не удалось опубликовать.

В 1930 г. на университетском митинге, на котором нужно было принять резолюцию с требованием осуждения «Промпартии», Борис Львович открыто выступил против, чем и сорвал митинг. Ожидались серьезные неприятности.

В этом же году по инициативе Н.К. Кольцова Б.Л. Астауров неожиданно меняет тематику и объект исследования и переезжает в Ташкент для изучения генетики и селекции тутового шелкопряда. В начале 30-х годов вышло несколько работ (Н. Sato, 1931; Н.К. Кольцов 1932, 1933; Ю. Вермель, 1932, 1934), которые, как отмечал Борис Львович, «зародили во мне надежду разработать эффективный метод искусственного партеногенеза для получения строго гомозиготных особей и желание попытать счастья. Впоследствии мне приходилось слышать, а однажды и прочесть, что как ученик Н.К. Кольцова я развил и завершил начатое им исследование. Я считаю для себя большой честью быть одним из внучатых учеников Н.К. Кольцова, однако во имя исторической правды должен сказать, что хотя работа Кольцова наряду с работой Сато, несомненно, послужила толчком к началу моих исследований, они, однако, велись совершенно независимо от их опытов...».

С 1930 по 1935 г. Борис Львович— научный сотрудник Среднеазиатского научно-исследовательского института шелководства и шелковедения (СЛНИИШ) в Ташкенте, где он работает вместе с приехавшим ранее Н.К. Беляевым. Б.Л. Астауров руководил группой генетики и гибридизации. С этого времени тутовый шелкопряд Bombyx mori L. стал основным объектом его исследований. Здесь им были получены первые и решающие результаты по регуляции пола у тутового шелкопряда, значительная часть которых нашла применение в шелководстве.

При изучении тутового шелкопряда Борис Львович подходил к анализу проблем индивидуального развития с более широких позиций: не только феногенетики, но и цитологии, эмбриологии, цитогенетики и радиационной генетики. Такой подход позволил ему выяснить ряд фундаментальных закономерностей развития, роли ядерно-цитоплазматичсских отношений, гибридизации и др.

В ташкентский период он занимается разработкой метода искусственного термического партеногенеза, послужившего основой для серии оригинальных исследований по развитию тутового шелкопряда. Прежде всего, в этих работах был раскрыт цитологический механизм термического партеногенеза. Оказалось, что тепловой шок подавляет редукционное деление созревания, а оставшееся эквационное деление созревания обеспечивает диплоидность партеногенетических особей и генетическое тождество партеногенетических потомков (самок) с их матерью. Борисом Львовичем были установлены существенные отличия искусственного термического и спонтанного партеногенеза. Если при спонтанном партеногенезе протекают оба деления созревания, что приводит к начальной гаплоидности и появлению потомства обоих полов, то при полном термическом партеногенезе сохраняется только эквационное деление, обеспечивающее диплоидность зародыша и потомство составляют только самки.

В 1935 г. Борис Львович возвратился из Ташкента в Москву в Институт экспериментальной биологии и стал работать в лаборатории механики развития, которой руководил Д.П. Филатов. В этой лаборатории, позднее переименованной в лабораторию экспериментальной эмбриологии им. Д.П. Филатова, он работал с 1935 по 1947 г. в должности старшего научного сотрудника.

В 1936 г. Борису Львовичу присуждается ученая степень кандидата биологических наук без защиты диссертации. В этом же году им были получены первые успешные результаты по термическому партеногенезу у тутового шелкопряда. Статья под названием «Новые данные по искусственному партеногенезу у тутового шелкопряда» была опубликована в «Докладах АН СССР».

В 1938 г. Б.Л. Астауров защитил докторскую диссертацию на тему «Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда». Впоследствии он вспоминал о своей защите: «И когда в старой «Зоологичке» Зоомузея проходила защита, казалось, опять в аудитории не было человека более несчастного, чем диссертант, и более счастливого, чем Кольцов. После оппонентов (ими были М.М. Завадовский и Л.С. Серебровский) он сказал несколько теплых, как всегда, чеканных ясных слов, обнаживших сразу смысл сделанного. Улыбающееся и удовлетворенное лицо Николая Константиновича, выходящего после защиты поду руку с М.П. Садовниковой-Кольцовой из дверей Зоомузся, до сих пор стоит перед моими глазами, как живое».

В 1940 г. в Издательстве АН СССР была опубликована монография Бориса Львовича «Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда. Экспериментальное исследование». Эта книга скоро стала библиографической редкостью и была переиздана только после смерти автора.

Во время Великой Отечественной войны вместе с Институтом цитологии, гистологии и эмбриологии Борис Львович с семьей (дочкой Олей, сестрой Еленой Борисовной и ее сыном) был эвакуирован в Казахстан. В своем письме Д.П. Филатову из Алма-Аты, которое датировано 9 ноября 1942 г., он писал: «Дорогой Дмитрий Петрович... Я живу невесело, устаю физически и морально от борьбы за существование. Заставляют этим заниматься дети. Один я прожил бы кое-как, шутя. С ребятами трудно, часто на них бывает тяжело смотреть. Всемерно стараюсь обеспечить их жизнь необходимым минимумом, но пока это удастся с трудом. Сейчас мы, например, перед перспективой сиденья без света и, что самое главное, без тепла, т.е. без возможности готовить (уже испытали это удовольствие)... Летом был до крайности занят работой, сейчас освободился, но задавлен бытом. Один раз выбирался на большую охоту, которую по затрате времени (5 дней) и сил надо считать неудачной, но все же привез жирную козуху (косулю). Сейчас объедаемся мясом, благо есть электроэнергия (праздник)... Были бы Вы здесь — померили бы мы с Вами степь и уж раздобылись бы собачкой (это у меня в программе). Моя Мальва в Москве погибла под грузовиком. Жаль собаку, я уже надеялся, что папа мне сюда ее перешлет с проводником — своей пациенткой... Если у Вас окажется на примете какой-нибудь очень стоящий пес, нуждающийся в приюте, посоветуйте ему взять или же, если это будет в его возможностях, переправить сюда мне... Я думаю, Вы соскучились по охоте. Ведь это должно быть у Вас второй год без выстрела — это трудно. Если бы Вы поехали сюда, надо было бы Вам устроиться жить в заповеднике. Мне думается, что эти места и образ жизни были бы как раз по Вам».

Письмо Б.Л. Астаурова Д.П. Филатову, 6.III.1942.
Архив ИБР РАН

Несмотря на бытовые трудности жизни в эвакуации, Борис Львович продолжал заниматься научной работой. Направления его исследований: 1. Изучение зависимости вольтинизма китайского дубового шелкопряда от внешних факторов в связи с потребностями в способах производственной регуляции числа ежегодных промышленных выкормок. 2. Разработка метода искусственной рефляции пола у тутового шелкопряда с целью повышения продуктивности выкормок.

В 1944 г. Б.Л. Астаурову было присвоено звание профессора. С начала 1948 г. он — заведующий лабораторией экспериментальной эмбриологии Института цитологии, гистологии и эмбриологии АН СССР.

В 1947 г. он на основе собственных экспериментальных исследований (совместно с В.П. Остряковой-Варшавер) сформулировал важный принцип биологического действия ионизирующего излучения, в соответствии с которым повреждения вызываются первичными необратимыми изменениями в ядре (генными мутациями, разрывами хромосом и др.), тогда как вторичные повреждения цитоплазмы обратимы.

Августовская сессия ВАСХНИЛ 1948 г. нанесла большой урон Кольцовскому институту. Были ликвидированы лаборатория цитогенетики, которой руководил Н.П. Дубинин и ботанической цитологии, возглавляемой М.С. Навашиным. Лабораторию экспериментальной эмбриологии Б.Л. Астаурова не упразднили, вероятно, по той причине, что ее тематика была генетической лишь частично, о чем свидетельствует название. О.Г. Строева (2005) писала о возникшей ситуации: «Борис Львович счел свое положение глубоко ложным перед лицом своих уволенных товарищей и тяжело это переживал. Как я слышала от других генетиков, он даже хотел подать заявление об увольнении, но генетики его отговорили, мотивируя важностью сохранения хоть какого-то генетического очага». После сессии ВАСХНИЛ 1948 г. Институт цитологии, гистологии и эмбриологии АН СССР объединили с Институтом эволюционной морфологии им. А.Н. Северцова АН СССР, директором которого ранее был академик И.И. Шмальгаузен. Объединенный институт под названием Институт морфологии животных им. А.Н. Севeрцова АН СССР возглавил Г.К. Хрущов, до этого руководивший Институтом цитологии, гистологии и эмбриологии.

С 1948 г. после слияния двух институтов Борис Львович работает старшим научным сотрудником во вновь созданном Институте морфологии животных им. А.Н. Северцова АН СССР.

Борис Львович исследовал важную закономерность, в соответствии с которой искусственный (термический) партеногенез, как и природный, тесно связан с явлениями полиплоидии. Еще в 1940 г. он установил, что крупные ооциты, которые встречаются у многих партеногенетических самок, являются тетраплоидными. При термоинактивации неоплодотворенных тетраплоидных яиц удалось получить тетраплоидных самок, способных как к партеногненетическому размножению, так и размножению путем скрещивания. Если в первом случае получались аутотстраплоиды, то во втором при скрещивании тетраплоидных самок с диплоидными самцами получались тринлоидные особи обоих иолов, которые были бесплодными. Однако впоследствии Борису Львовичу удалось вызвать размножение бесплодных триплоидных самок путем термического партеногенеза.

Исследования термического партеногенеза послужили Б.Л. Астаурову основой для разработки метода получения андрогенеза («мужского партеногенеза»), результатом которого является потомство только мужского пола. Сильное прогревание свежеоплодотворенных яиц приводит к инактивации ядра ооцита, а развитие таких зародышей идет за счет слияния ядер двух спермиев. Первоначально опыты по андрогенезу проводились на разных расах одомашненного тутового шелкопряда Bombyx mori. В 1948 г. Борисом Львовичем был получен термический партеногенез у другого вида шелкопряда Bombyx mandarina.

В 1956 г. он принимал участие в работе Международного конгресса по биологии развития в США (Провиденс), где выступил с докладом «Полный гетероспермный андрогенез у шелковичного червя как средство экспериментального анализа формообразовательного значения ядра и цитоплазмы». Этот доклад прошел с большим успехом.

В дальнейшем работы по андрогенезу проводились Борисом Львовичем на межвидовых гибридах (1956-1957 гг.). Для этого яйца дикого шелкопряда Bombyx mandarina оплодотворяли спермой домашнего шелкопряда Bombyx mori или проводили обратное скрещивание с применением методики инактивации женских ядер термическим воздействием. Различия между этими видами шелкопряда по большинству морфофизиологических признаков были значительными, но андрогенетические особи всегда проявляли свойства вида, от которого передавались ядра. Таким образом, впервые в мире были получены межвидовые андрогенетические особи, являющиеся уникальными ядерно-цитоплазматическими гибридами. Эта работа «Получение полного гетероспермного андрогенеза у межвидовых гибридов шелковичного червя. (Экспериментальный анализ соотносительной роли ядра и цитоплазмы в развитии и наследственности)» была выполнена Борисом Львовичем совместно с В.П. Остряковой-Варшавер в 1957 г. и опубликована в журнале «Известия АН СССР, серия биологическая».

Еще одно блестящее исследование Б.Л. Астаурова связано с открытием возможности длительного размножения искусственно полученных тетраплоидных животных. В 1963 г. вышла статья «Бисексуальное размножение грех последовательных поколений тетраплоидных гибридов домашнего (Bombyx mori) и дикого (Bombyx mandarina) шелковичного червя», выполненная Борисом Львовичем совместно с В Н. Верейской, и опубликованная в журнале «Бюллетень МОИП». В его лаборатории к 1970 г. получено двенадцать генераций новой тетраплоидной линии. Это был принципиально новый, очень важный результат. Речь шла по существу о создании нового тетраплоидного вида шелкопряда.

В 1956 г. Б.Л. Астауров на основе исследования закономерностей термоинактивации яиц создал денатурационную теорию обеззараживающего действия высоких температур и разработал методы прижизненного обеззараживания яиц тутового шелкопряда от пебрины — возбудителя нозематоза, заболевания, опасного в промышленном шелководстве.

С 1955 по 1967 г. Борис Львович заведовал лабораторией экспериментальной эмбриологии им. Д.П. Филатова в Институте морфологии животных им. А Н. Северцова АН СССР.

В 1958 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР. В 1959 г. в Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР было зарегистрировано открытие Б.Л. Астаурова «Произвольное получение желаемого потомства тутового шелкопряда с помощью женского и мужского экспериментального партеногенеза» с приоритетом, датированным 1947 г.

В 1965 г. Борис Львович был командирован в Чехословакию (г. Брно) на Менделевский мемориальный симпозиум, посвященный 100-летнему юбилею Г. Менделя, где выступил с докладом «Законы

Менделя и некоторые избранные страницы из истории развития генетики».

В 1966 г. Б.Л. Астауров был избран действительным членом АН СССР. В этом же году его избрали Президентом вновь созданного Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова.

"Глубоко любя природу, чувствуя и наблюдая ее, Борис Львович в свободное время был страстным охотником, главным образом на водоплавающих птиц… На охоте бывал неутомим, проходя по болотам многие километры в поисках добычи…" (А.Г.Лапчинский)


В 1967 г. Борис Львович стал организатором и первым директором Института биологии развития АН СССР. Этому важнейшему дня отечественной биологии развития событию предшествовали его длительные и нелегкие усилия по организации нового института. В новом институте ему удалось воссоздать дух, стиль и в значительной степени тематику Кольцовского института. Важнейшими проблемами, стоящими перед новым институтом, Борис Львович считал исследование особенностей функционирования генов в процессе индивидуального развития: «...понять, «как работает ген», как контролирует генотип процессы биосинтеза, клеточную физиологию, метаболизм, дифференцировку, морфогенез и весь сложнейший целостный онтогенез»; анализ клеточной дифференцировки и интеграции огромного количества различных типов клеток в целостный организм; как сочетается точность выполнения генетической программы и способность к радикальной перестройке организации развивающегося организма (Астауров, 1968). Эти наиважнейшие проблемы биологии развития остаются актуальными и спустя много лет после того, как они были сформулированы.

В 1967 г. году Б.Л. Астауров стал членом Комитета по Ленинским и Государственным премиям в области науки и техники при Совете Министров СССР.

В 1969 г. он основал журнал «Онтогенез» и стал его главным редактором.

Борис Львович был награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени (1953 и 1964 гг.). В 1968 г. ему присуждена Ломоносовская премия 1-й степени за научно-популярный фильм «В глубины живого»; в 1970 г. — золотая медаль им. И.И. Мечникова по совокупности работ в области экспериментальной генетики и биологии развития.

В 1972 г. в Институте биологии развития АН СССР состоялись первые Кольцовские чтения, на которых Борис Львович выступил с докладом «Николай Константинович Кольцов (жизнь и творчество)».

Б.Л. Астауров скончался в 1974 г

Памятник на могиле
Б.Л. Астаурова.
Москва, Новодевичье кладбище.

В 1974 г. посмертно были опубликованы его «Избранные труды» в трех томах под общим названием «Наследственность и развитие». В эти книгу вошли наиболее важные работы Бориса Львовича, посвященные фенотипическому проявлению генотипа, искусственному партеногенезу и регуляции пола, экспериментальной полиплоидии, экспериментальному андрогенезу, биологическому действию ионизирующего излучения, денатурационной теории действия теплового шока и др.

В 2005 г. в издательстве «Наука» вышла книга «Борис Львович Астауров. Очерки, воспоминания, письма, материалы» (отв. ред. О.Г. Строева; составитель Е.Б. Астаурова).

Ученики: В.А. Струнников, В.Н. Верейская, В.П. Острякова-Варшавер, A.M. Эмме, В.Н. Клименко, Г.А. Порковская, Э.В. Ратькин и др.



© Озернюк Н.Д. Борис Львович АСТАУРОВ (1904-1974) // В книге: Озернюк Н.Д. Научная школа Н.К. Кольцова. Ученики и соратники. М., 2012, Товарищество научных изданий КМК, c. 96-106.