Арнон, Даниэль

Даниэль Арнон Израиль
Danieli Arnon
Место рождения:	Варшава, Польша
Место смерти:	Калифорния, США
Научная сфера:	биохимия, физиология, микробиология

Даниэ́ль Изра́иль Арнон (англ. Danieli Arnon; 14 ноября 1910, Варшава, Польша — 20 декабря 1994, Калифорния, США) — американский биохимик и физиолог растений. Установил, что фередоксин, является универсальной частью фотосинтетического аппарата. В 1954 году обнаружил фотосинтетическое фосфорилирование. Вместе с Деннисом Хоэглэндем доказали важность молибдена и ванадия для роста растений и зеленых морских водорослей. За свои достижения и большой вклад в химию был награждён множеством премий в области науки.

Юность и образование

Даниэль Арнон родился в Варшаве, 14 ноября 1910 года. Он был старшим из четырёх сыновей. Семья жила в Варшаве, но проводила лето на ферме, где молодой Даниэль заинтересовался растениями и сельским хозяйством. Он был очень одаренным и рано начал учиться. Начав посещать частную библиотеку, молодой человек поразил библиотекаря, часто читая по четыре книги в день. Арнон много занимался спортом, особенно футболом. Его отец был оптовиком, после Первой Мировой Войны он потерял свой бизнес и стал агентом по закупкам. После Первой Мировой Войны наступил страшный голод, из-за чего Арнон был привлечен к сельскохозяйственным работам. В 18 лет он переехал в Калифорнию. В начале, Арнон учился в местном сельскохозяйственном колледже Чэффей в Онтарио, где работал в апельсиновых садах южной Калифорнии. После года обучения молодой человек перешел в Беркли. Он зарабатывал себе на жизнь случайными заработками, такими как садоводство и работа на фермах. С раннего возраста Арнон привык к тяжелой работе. Он добровольно ушёл в армию во время Второй Мировой Войны и стал майором в армейском воздушном корпусе, где продолжал свою работу над культурой питательных веществ растений. Военная служба воспитала в нём самодисциплину и организованность.

Карьера в Беркли

Всю свою жизнь Арнон работал в Калифорнийском университете в Беркли. Он получил степень бакалавра в 1932 году, доктора философии в 1936 под руководством профессора Денниса Р. Хоэглэнда. Результатом их исследования стала формула для питательного раствора (известная как раствор Хоэглэнда), который до сих пор используется во всем мире для выращивания растений.

В своей работе Арнон следовал двум основным принципам: многократное повторение и разработка простых экспериментов. Каждую неделю в университете Беркли проводился научный семинар, в котором активно участвовал Арнон.

Арнон внес большой вклад в создание учебника по биологии для средней школы, в котором написал четыре главы по развитию процессов жизнедеятельности. Впоследствии этот учебник широко использовался в американских школах.

У Арнона было относительно немного аспирантов. Многие из них были из Европы и Японии. Арнон думал, что идеальным было бы иметь одного аспиранта и, возможно, трех или четырёх научных сотрудников. В его лаборатории никогда не работало более 20 человек. Большая часть студентов и научных сотрудников, обучаемых в лаборатории, впоследствии приобрели национальную или международную известность. Большинство из них стали близкими друзьями Арнона.

В 1961 году ученый организовал кафедру физиологии клетки, где многие годы велись исследования по фотосинтезу и азотофиксации.

Научная деятельность

Минеральное питание растений (1936—1950 годы)

Его работа с Хоэглэндем принесла Арнону межнациональное признание. В первой части его профессиональной карьеры Арнон и его коллеги доказали важность молибдена для роста растений и ванадия для роста зеленых морских водорослей. Эти результаты привели к продвижению в исследованиях азотофиксации, в которых оба элемента играли важную роль. Было продемонстрировано, что хлоропласты используют энергию солнечного света для произведения аденозинтрифосфата (ATФ). Исследование молибдена позже нашло агрономическое применение: добавление небольшого количества молибдена к поврежденным почвам восстанавливало урожайность и резко увеличило урожаи во многих областях мира, особенно в Австралии.

Период фотосинтеза (1951—1978 годы)

Работая над питанием растений, Арнон изучал фотосинтез и в 1954 году обнаружил фотосинтетическое фосфорилирование. Он продемонстрировал, что хлоропласты используют энергию солнечного света для произведения аденозинтрифосфата (ATФ) — универсального носителя энергии живых клеток. Арнон открыл циклический тип фотофосфорилирования, в котором ATФ — единственный продукт энергетического преобразования, и нециклический тип, в котором формирование ATФ сопровождается освобождением кислорода и генерацией восстановителя (снижение пиридиновых нуклеотидов, или НАДФН). Арнон был первым, кто провел полный фотосинтез вне живой клетки. Это открытие стало началом новой эпохи в фотосинтезе и сделало возможным создание систем, которые регулируют усвоение углекислого газа и путей биосинтеза основных клеточных продуктов. Несмотря на это, открытия Арнона оставались в течение многих лет или не принятыми или непонятными. В 1962 году Арнон показал, что фередоксин является универсальной частью фотосинтетического аппарата. Он доказал, что фередоксин связан с формированием ATФ как катализатор циклического и нециклического фотофосфорилирования. Благодаря этой работе, зеленые морские водоросли, содержащие гидрогеназу, начали использовать для производства водородного газа для энергоснабжения. Расширение нециклических экспериментов по фотофосфорилированию показало, что фередоксин может также катализировать псевдоциклическое фотофосфорилирование. Также Арнон открыл новые виды фередоксинов — функционально связанных белков у гетерофобных аэробных бактерий. В дальнейших исследованиях он и его коллеги обнаружили новый путь фотосинтетической ассимиляции углекислого газа у бактерий в результате возвращающего углекислотного цикла (обратный цикл трикарбоновых кислот).

В 1970-х Арнон выполнил обширную работу с цитохромом хлоропластов и цианобактерий. Эти усилия помогли обнаружить изменение абсорбции при 550 нм, как было позже показано, из-за акцептора кислорода выделенной фотосистемы (фотосистемы II). Выявление хлоропластов в мембранных железо-серных белках в Беркли и других местах вскоре способствовало появлению новой области исследований, которые привели к более глубокому пониманию процессов транспорта электронов в кислородном фотосинтезе.

Последний период жизни

До выхода на пенсию лаборатория Арнона хорошо финансировалась: он гордился тем, что эксперименты никогда не откладывались из-за нехватки денег. Особенно ученый был благодарен за поддержку, которую он получил от национального института здоровья (его первый заочный грант), американского флота (фонды для большого оборудования) и фонда Чарльза Ф. Кеттеринга.

После выхода на пенсию в 1978 году и до конца жизни Арнон продолжал заниматься исследованиями и ежедневно писал. За последние десять лет своей жизни Арнон написал четыре небольшие статьи, включающие в себя хронику его главных открытий. Первая статья была посвящена истории открытия фотофосфорилирования, вторая — полному фотосинтезу изолированными хлоропластами, и третья — хлоропластам фередоксина. В четвёртой он описал основы восстановительного цикла карбоновой кислоты и долгую борьбу до принятия этой гипотезы научным сообществом.

Даниэль Арнон умер внезапно 20 декабря 1994 года из-за сердечного приступа, в возрасте 84 лет.

После смерти оставшиеся деньги Арнона были направлены в департамент растений и микробиологии Беркли для выплаты стипендий и проведения ежегодных лекций в память о нём. Его работы были размещены в архивной коллекции в Библиотеке Бэнкрофта в университетском городке Беркли. Коллекция включает в себя лабораторные журналы, слайды, пленки и другие материалы исследований, рукописи, препринты и публикации, а также заявки на получение грантов и переиздание книг. В этом архиве немало источников, проливающих свет на историю изучения фотосинтеза в Беркли, в частности, переписка с его коллегами, среди которых такие известные ученые, как Мельвин Кэлвин и Гленн Сиборг. Кроме того, члены семьи Арнона передали множество фотографий, личных документов и других памятных вещей, что позволяет представить более полную картину жизни этого человека.

Семья

У Арнона было пятеро детей: Энн Арнон Ходж, Рут Арнон Хэнхэм, Стивен Арнон, Нэнси Арнон Агнью, и Деннис Арнон и 8 внуков. Его жена, Лусил Соуле, умерла на семь лет раньше мужа.

Особенности характера, интересные факты

Арнон был крайне практичен, когда дело доходило до денег, и в обязательном порядке, использовал время и обстоятельства для увеличения бюджета. В отношениях с коллегами он всегда сохранял определенную формальность и поощрял тихую, профессиональную атмосферу в лаборатории. К науке он относился серьезно. Тем не менее, ежедневные обсуждения, которые он проводил с сотрудниками лаборатории, не обходились без шуток. Всю жизнь он любил классическую музыку, и в более поздние годы он все больше времени уделял ей, часто слушал ночью произведения Бетховена.

Премии и почести

Даниэль Арнон был почетным членом следующих научных сообществ:

• Национальная академия наук;
• Королевская Шведская Академия наук;
• Académie d’Agriculture de France;
• Германская академия естествоиспытателей «Леопольдина» Leopoldina;
• Скандинавское Общество Физиологов растений;
• Испанское Биохимическое Общество;
• Американская Академия Искусств и Наук;
• Американская ассоциация, содействующая развитию науки;
• Американское общество физиологов растений (президент и вице-президент);
• Годовой обзор молекулярной биологии растений и физиологии растений (участвовал в создании).

В начале 1950-х, благодаря его усилиям, в журнал Plant Physiology были включены разделы о биохимии растений.

Среди его наград:

• Berkeley Citation, высшая награда университетского городка, «за выдающиеся достижения и за значительную службу в университете»;
• Кливлендская премия Newcomb (американская Ассоциация для продвижения науки);
• Премия исследования Чарльза Ф. Кеттеринга (фонд/национальная академия наук Кеттеринга), Финсен Медэл (международная ассоциация Фотобиологии);
• Приз Стивена Хэлеса;
• Премия Членства Чарльза Рида Барнса Лайфа;
• Премия Кеттеринга в фотосинтезе (Американское Общество Завода Физиологов);
• Docteur honoris (Université de Bordeaux and Universidad de Sevilla);
• Национальная научная медаль США «за фундаментальные исследования механизмов зеленых растений, использования света для производства химической энергии и кислорода, за вклад в наше понимание питания растений».

См. также

• Биохимия
• Физиология

Ссылки

• [www.oac.cdlib.org/dynaweb/ead/ead/berkeley Веб-сайт для документов Арнона, сейчас находится в процессе разработки. Материал может быть доступен, используя ресурсы библиотеки Bancroft]

Литература

• «Arnon, Daniel I(srael)». Who Was Who in America (1993—1996). New Providence, N.J.: Marquis Who’s Who. 1996. p. 9. ISBN 0-8379-0225-8.
• Buchanan, Bob B. «Daniel I. Arnon: November 14, 1910 — December 20, 1994», National Academies Press. Accessed July 18, 2010.
• Sullivan, Walter. «Daniel Arnon, 84, Researcher And Expert on Photosynthesis», The New York Times, December 23, 1994. Accessed July 18, 2010.
• Laurence, William L. «SUN IS HARNESSED TO CREATE FOOD; Science Team on the Coast Duplicates Photosynthesis Outside Plants' Cells», The New York Times, December 30, 1954. Accessed July 18, 2010.
• «Book of Members, 1780—2010: Chapter A». American Academy of Arts and Sciences. Retrieved 25 April 2011.

Отрывок, характеризующий Арнон, Даниэль

В приятну ночь, при лунном свете,
Представить счастливо себе,
Что некто есть еще на свете,
Кто думает и о тебе!
Что и она, рукой прекрасной,
По арфе золотой бродя,
Своей гармониею страстной
Зовет к себе, зовет тебя!
Еще день, два, и рай настанет…
Но ах! твой друг не доживет!
И он не допел еще последних слов, когда в зале молодежь приготовилась к танцам и на хорах застучали ногами и закашляли музыканты.

Пьер сидел в гостиной, где Шиншин, как с приезжим из за границы, завел с ним скучный для Пьера политический разговор, к которому присоединились и другие. Когда заиграла музыка, Наташа вошла в гостиную и, подойдя прямо к Пьеру, смеясь и краснея, сказала:
– Мама велела вас просить танцовать.
– Я боюсь спутать фигуры, – сказал Пьер, – но ежели вы хотите быть моим учителем…
И он подал свою толстую руку, низко опуская ее, тоненькой девочке.
Пока расстанавливались пары и строили музыканты, Пьер сел с своей маленькой дамой. Наташа была совершенно счастлива; она танцовала с большим , с приехавшим из за границы . Она сидела на виду у всех и разговаривала с ним, как большая. У нее в руке был веер, который ей дала подержать одна барышня. И, приняв самую светскую позу (Бог знает, где и когда она этому научилась), она, обмахиваясь веером и улыбаясь через веер, говорила с своим кавалером.
– Какова, какова? Смотрите, смотрите, – сказала старая графиня, проходя через залу и указывая на Наташу.
Наташа покраснела и засмеялась.
– Ну, что вы, мама? Ну, что вам за охота? Что ж тут удивительного?

В середине третьего экосеза зашевелились стулья в гостиной, где играли граф и Марья Дмитриевна, и большая часть почетных гостей и старички, потягиваясь после долгого сиденья и укладывая в карманы бумажники и кошельки, выходили в двери залы. Впереди шла Марья Дмитриевна с графом – оба с веселыми лицами. Граф с шутливою вежливостью, как то по балетному, подал округленную руку Марье Дмитриевне. Он выпрямился, и лицо его озарилось особенною молодецки хитрою улыбкой, и как только дотанцовали последнюю фигуру экосеза, он ударил в ладоши музыкантам и закричал на хоры, обращаясь к первой скрипке:
– Семен! Данилу Купора знаешь?
Это был любимый танец графа, танцованный им еще в молодости. (Данило Купор была собственно одна фигура англеза .)
– Смотрите на папа, – закричала на всю залу Наташа (совершенно забыв, что она танцует с большим), пригибая к коленам свою кудрявую головку и заливаясь своим звонким смехом по всей зале.
Действительно, всё, что только было в зале, с улыбкою радости смотрело на веселого старичка, который рядом с своею сановитою дамой, Марьей Дмитриевной, бывшей выше его ростом, округлял руки, в такт потряхивая ими, расправлял плечи, вывертывал ноги, слегка притопывая, и всё более и более распускавшеюся улыбкой на своем круглом лице приготовлял зрителей к тому, что будет. Как только заслышались веселые, вызывающие звуки Данилы Купора, похожие на развеселого трепачка, все двери залы вдруг заставились с одной стороны мужскими, с другой – женскими улыбающимися лицами дворовых, вышедших посмотреть на веселящегося барина.
– Батюшка то наш! Орел! – проговорила громко няня из одной двери.
Граф танцовал хорошо и знал это, но его дама вовсе не умела и не хотела хорошо танцовать. Ее огромное тело стояло прямо с опущенными вниз мощными руками (она передала ридикюль графине); только одно строгое, но красивое лицо ее танцовало. Что выражалось во всей круглой фигуре графа, у Марьи Дмитриевны выражалось лишь в более и более улыбающемся лице и вздергивающемся носе. Но зато, ежели граф, всё более и более расходясь, пленял зрителей неожиданностью ловких выверток и легких прыжков своих мягких ног, Марья Дмитриевна малейшим усердием при движении плеч или округлении рук в поворотах и притопываньях, производила не меньшее впечатление по заслуге, которую ценил всякий при ее тучности и всегдашней суровости. Пляска оживлялась всё более и более. Визави не могли ни на минуту обратить на себя внимания и даже не старались о том. Всё было занято графом и Марьею Дмитриевной. Наташа дергала за рукава и платье всех присутствовавших, которые и без того не спускали глаз с танцующих, и требовала, чтоб смотрели на папеньку. Граф в промежутках танца тяжело переводил дух, махал и кричал музыкантам, чтоб они играли скорее. Скорее, скорее и скорее, лише, лише и лише развертывался граф, то на цыпочках, то на каблуках, носясь вокруг Марьи Дмитриевны и, наконец, повернув свою даму к ее месту, сделал последнее па, подняв сзади кверху свою мягкую ногу, склонив вспотевшую голову с улыбающимся лицом и округло размахнув правою рукой среди грохота рукоплесканий и хохота, особенно Наташи. Оба танцующие остановились, тяжело переводя дыхание и утираясь батистовыми платками.
– Вот как в наше время танцовывали, ma chere, – сказал граф.
– Ай да Данила Купор! – тяжело и продолжительно выпуская дух и засучивая рукава, сказала Марья Дмитриевна.


В то время как у Ростовых танцовали в зале шестой англез под звуки от усталости фальшививших музыкантов, и усталые официанты и повара готовили ужин, с графом Безухим сделался шестой удар. Доктора объявили, что надежды к выздоровлению нет; больному дана была глухая исповедь и причастие; делали приготовления для соборования, и в доме была суетня и тревога ожидания, обыкновенные в такие минуты. Вне дома, за воротами толпились, скрываясь от подъезжавших экипажей, гробовщики, ожидая богатого заказа на похороны графа. Главнокомандующий Москвы, который беспрестанно присылал адъютантов узнавать о положении графа, в этот вечер сам приезжал проститься с знаменитым Екатерининским вельможей, графом Безухим.
Великолепная приемная комната была полна. Все почтительно встали, когда главнокомандующий, пробыв около получаса наедине с больным, вышел оттуда, слегка отвечая на поклоны и стараясь как можно скорее пройти мимо устремленных на него взглядов докторов, духовных лиц и родственников. Князь Василий, похудевший и побледневший за эти дни, провожал главнокомандующего и что то несколько раз тихо повторил ему.
Проводив главнокомандующего, князь Василий сел в зале один на стул, закинув высоко ногу на ногу, на коленку упирая локоть и рукою закрыв глаза. Посидев так несколько времени, он встал и непривычно поспешными шагами, оглядываясь кругом испуганными глазами, пошел чрез длинный коридор на заднюю половину дома, к старшей княжне.
Находившиеся в слабо освещенной комнате неровным шопотом говорили между собой и замолкали каждый раз и полными вопроса и ожидания глазами оглядывались на дверь, которая вела в покои умирающего и издавала слабый звук, когда кто нибудь выходил из нее или входил в нее.
– Предел человеческий, – говорил старичок, духовное лицо, даме, подсевшей к нему и наивно слушавшей его, – предел положен, его же не прейдеши.
– Я думаю, не поздно ли соборовать? – прибавляя духовный титул, спрашивала дама, как будто не имея на этот счет никакого своего мнения.
– Таинство, матушка, великое, – отвечало духовное лицо, проводя рукою по лысине, по которой пролегало несколько прядей зачесанных полуседых волос.
– Это кто же? сам главнокомандующий был? – спрашивали в другом конце комнаты. – Какой моложавый!…
– А седьмой десяток! Что, говорят, граф то не узнает уж? Хотели соборовать?
– Я одного знал: семь раз соборовался.
Вторая княжна только вышла из комнаты больного с заплаканными глазами и села подле доктора Лоррена, который в грациозной позе сидел под портретом Екатерины, облокотившись на стол.
– Tres beau, – говорил доктор, отвечая на вопрос о погоде, – tres beau, princesse, et puis, a Moscou on se croit a la campagne. [прекрасная погода, княжна, и потом Москва так похожа на деревню.]
– N'est ce pas? [Не правда ли?] – сказала княжна, вздыхая. – Так можно ему пить?
Лоррен задумался.
– Он принял лекарство?
– Да.
Доктор посмотрел на брегет.
– Возьмите стакан отварной воды и положите une pincee (он своими тонкими пальцами показал, что значит une pincee) de cremortartari… [щепотку кремортартара…]
– Не пило слушай , – говорил немец доктор адъютанту, – чтопи с третий удар шивь оставался .
– А какой свежий был мужчина! – говорил адъютант. – И кому пойдет это богатство? – прибавил он шопотом.
– Окотник найдутся , – улыбаясь, отвечал немец.
Все опять оглянулись на дверь: она скрипнула, и вторая княжна, сделав питье, показанное Лорреном, понесла его больному. Немец доктор подошел к Лоррену.
– Еще, может, дотянется до завтрашнего утра? – спросил немец, дурно выговаривая по французски.
Лоррен, поджав губы, строго и отрицательно помахал пальцем перед своим носом.
– Сегодня ночью, не позже, – сказал он тихо, с приличною улыбкой самодовольства в том, что ясно умеет понимать и выражать положение больного, и отошел.

Между тем князь Василий отворил дверь в комнату княжны.
В комнате было полутемно; только две лампадки горели перед образами, и хорошо пахло куреньем и цветами. Вся комната была установлена мелкою мебелью шифоньерок, шкапчиков, столиков. Из за ширм виднелись белые покрывала высокой пуховой кровати. Собачка залаяла.
– Ах, это вы, mon cousin?
Она встала и оправила волосы, которые у нее всегда, даже и теперь, были так необыкновенно гладки, как будто они были сделаны из одного куска с головой и покрыты лаком.
– Что, случилось что нибудь? – спросила она. – Я уже так напугалась.
– Ничего, всё то же; я только пришел поговорить с тобой, Катишь, о деле, – проговорил князь, устало садясь на кресло, с которого она встала. – Как ты нагрела, однако, – сказал он, – ну, садись сюда, causons. [поговорим.]
– Я думала, не случилось ли что? – сказала княжна и с своим неизменным, каменно строгим выражением лица села против князя, готовясь слушать.
– Хотела уснуть, mon cousin, и не могу.
– Ну, что, моя милая? – сказал князь Василий, взяв руку княжны и пригибая ее по своей привычке книзу.
Видно было, что это «ну, что» относилось ко многому такому, что, не называя, они понимали оба.
Княжна, с своею несообразно длинною по ногам, сухою и прямою талией, прямо и бесстрастно смотрела на князя выпуклыми серыми глазами. Она покачала головой и, вздохнув, посмотрела на образа. Жест ее можно было объяснить и как выражение печали и преданности, и как выражение усталости и надежды на скорый отдых. Князь Василий объяснил этот жест как выражение усталости.
– А мне то, – сказал он, – ты думаешь, легче? Je suis ereinte, comme un cheval de poste; [Я заморен, как почтовая лошадь;] а всё таки мне надо с тобой поговорить, Катишь, и очень серьезно.
Князь Василий замолчал, и щеки его начинали нервически подергиваться то на одну, то на другую сторону, придавая его лицу неприятное выражение, какое никогда не показывалось на лице князя Василия, когда он бывал в гостиных. Глаза его тоже были не такие, как всегда: то они смотрели нагло шутливо, то испуганно оглядывались.
Княжна, своими сухими, худыми руками придерживая на коленях собачку, внимательно смотрела в глаза князю Василию; но видно было, что она не прервет молчания вопросом, хотя бы ей пришлось молчать до утра.
– Вот видите ли, моя милая княжна и кузина, Катерина Семеновна, – продолжал князь Василий, видимо, не без внутренней борьбы приступая к продолжению своей речи, – в такие минуты, как теперь, обо всём надо подумать. Надо подумать о будущем, о вас… Я вас всех люблю, как своих детей, ты это знаешь.
Княжна так же тускло и неподвижно смотрела на него.
– Наконец, надо подумать и о моем семействе, – сердито отталкивая от себя столик и не глядя на нее, продолжал князь Василий, – ты знаешь, Катишь, что вы, три сестры Мамонтовы, да еще моя жена, мы одни прямые наследники графа. Знаю, знаю, как тебе тяжело говорить и думать о таких вещах. И мне не легче; но, друг мой, мне шестой десяток, надо быть ко всему готовым. Ты знаешь ли, что я послал за Пьером, и что граф, прямо указывая на его портрет, требовал его к себе?
Князь Василий вопросительно посмотрел на княжну, но не мог понять, соображала ли она то, что он ей сказал, или просто смотрела на него…
– Я об одном не перестаю молить Бога, mon cousin, – отвечала она, – чтоб он помиловал его и дал бы его прекрасной душе спокойно покинуть эту…