Карл фон фриш 1973 нобелевская. Карл Фриш: изучаем поведение на пчёлах
Наш герой - один из немногих нобелевских лауреатов, кто не был ни физиком, ни химиком, ни медиком, ни физиологом. Он был этологом, изучавшим поведение пчел. Впрочем, открытие в биохимии он все-таки совершил, одним из первых найдя новый функциональный класс соединений - феромоны. Однако премию он получил не совсем за это. Итак, знакомьтесь, Карл фон Фриш.
Карл фон Фриш
Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1973 года (1/3 премии, совместно с Конрадом Лоренцем и Николаасом Тинбергеном). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных».
Нобелевская премия по физиологии и медицине 1973 года, без сомнения, самая уникальная премия в истории этой номинации. Даже премия хирургу Кохеру, о которой мы уже писали, не столь уникальна, была ведь еще премия Алексису Каррелю за сосудистый шов. Но как ни крути, премия Карлу фон Фришу, Конраду Лоренцу и Николаасу Тинбергену «за открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных» не лезет ни в какие ворота. Этология? Не было такого в истории. Зоология? Тоже не было до Лоренца с утятами и Фриша с пчелами. Сопоставимое могло случиться в интервале с 1915 по 1938 год, когда на премию 32 раза номинировали Зигмунда Фрейда, но тогда не срослось. (Кстати, знаете ли вы, что в 1936 году Ромен Роллан номинировал Фрейда еще и на литературного «Нобеля»?)
Еще один важный момент. Не так много лауреатов Нобелевской премии, которые предопределили мою дальнейшую жизнь. О Роберте Вудворде я уже писал. А вот книга Карла фон Фриша «Из жизни пчел», изданная в СССР тогда, когда мне было всего пять лет, стала одной из тех немногих, которые подтолкнули меня к науке. Кстати, это издание 1980 года вышло еще при жизни Фриша. А первое издание на немецком появилось за пятьдесят три года до этого, в 1927 году, в Гейдельберге. Поистине, книга века!
«Жизнь пчел подобна волшебному колодцу. Чем больше из него черпаешь, тем обильнее он наполняется», - это из седьмого издания. Но обо всем по порядку.
Наш герой родился в Вене, в научной среде. Его отец, Антон фон Фриш (часто можно встретить полное имя Антон Риттер фон Фриш, но «риттер» - это аналог английского knight («рыцарь»), что говорит о благородном титуле), был урологом и профессором Венского университета. Антон фон Фриш считался заметной величиной в науке и прославился тем, что в 1882 году идентифицировал возбудителя риносклеромы - гранулематозного заболевания носа.
Антон фон Фриш
Wikimedia Commons
Его мать, Мария Экснер, была дочерью известнейшего австрийского философа и реформатора школьного образования Франца Серафина Экснера. Бабушка Карла, Шарлотта Дузензи, принадлежала к одной из самых влиятельных семей Австро-Венгрии. У Марии было четверо братьев, и все тоже стали известными людьми. Об одном из них чуть ниже, а вот самый младший брат, Франц Серафин Экснер, стал известным австрийским физиком, спектроскопистом и ректором Венского университета.
В семье фон Фришей было четыре сына (Карл - младший из них), и, что интересно, все они в итоге стали профессорами. Карл с детства любил возиться со всякими букашками и травинками, благо жил профессор фон Фриш за городом, на озере Вольфганг. Пишут, что будущий нобелиат даже печатался в различных натуралистских журналах.
Учился мальчик в Шоттен-гимназии - некоем подобии средней школы при бенедиктинском монастыре в Вене. У Карла была мечта - закончить школу и удрать куда-нибудь с научной экспедицией, чтобы исследовать животных и открывать новые виды. Разумеется, папа был против. Он хотел, чтобы все дети стали профессорами-медиками, а как стать профессором в экспедиции? Пришлось идти в медицинскую школу (на медицинский факультет) Венского университета, тем более что там тоже были свои люди - дядя Зигмунд Экснер, брат мамы Карла. Известный физиолог, ученик Гельмгольца, между прочим, автор одного из первых руководств по микроскопии.
Зигмунд Экснер
Wikimedia Commons
Так что Карлу пришлось заняться изучением распределения пигмента в зрительных клетках жуков, бабочек и креветок. Впрочем, юный Фриш все равно сбежал - в Зоологический институт Мюнхенского университета, где занялся этологией, наукой о поведении.
Поработав под началом известного зоолога Рихарда фон Гертвига, он вернулся в Венский университет, где получил степень доктора философии. Работа, ставшая его диссертацией, оказалась очень любопытной.
В начале XX века считалось, что ни рыбы, ни беспозвоночные не различают цвета. Экспериментируя на рыбах, Фриш сумел натренировать особей гольяна по-разному реагировать на разные цвета. На этой почве случилась научная ссора Фриша со старым и авторитетным офтальмологом Карлом фон Гессом, который придерживался другого мнения и попытался дискредитировать работу Фриша. Впрочем, потом Фриш решил: нападки Гесса - это хорошо, больше ученых узнают о его работе.
Но рыбы - это рыбы, с ними не все так однозначно на первый взгляд. Будучи дарвинистом, Фриш понимал: у пчел точно должно быть цветное зрение, все-таки их пища в цветках. В 1912 году Фриш вернулся в Мюнхенский университет и начал экспериментировать с пчелами.
Доказать, что пчелы различают цвета, оказалось достаточно просто: еду клали на квадрат определенного цвета, и весьма быстро пчелы начали садиться на этот квадрат и без пищи, и если этот квадрат меняли местами с квадратами других цветов…
Дальше была война, и всем стало не до пчел. У Фриша было слабое зрение, поэтому фронт его миновал, однако медицинское образование напомнило о себе, и до 1919 года Фриш проработал в военном госпитале около Вены. Именно в этот период он женился - на медсестре и художнице Маргарет Мор, она потом иллюстрировала сборники его лекций. В январе 1919 года Фриш вернулся в институт и именно тогда сделал свое главное открытие, принесшее ему Нобелевскую премию через 54 года.
Он пометил краской несколько рабочих пчел и обратил внимание на поведение пчелы, которая нашла пищу и вернулась в улей.
Предоставим слово самому Фришу: «Я едва мог поверить своим глазам, когда она исполнила круговой танец на медовых сотах, чем привела в сильнейшее возбуждение находящихся рядом с ней пчел, помеченных краской, которые немедленно полетели к месту кормежки… Это было, как я думаю, наиболее важное наблюдение в моей жизни, во всяком случае, имеющее самые далеко идущие последствия».
Фриш изучал танец пчел всю свою жизнь. Он узнал, что этот танец разнообразен: если пища близко, то танец круговой, если далеко (дальше 85 метров) - «вихляющий», в виде восьмерки. Узнал, что танцем пчелы указывают угол между местонахождением пищи и солнцем и что при переменной облачности пчелы ориентируются по плоскости поляризации света от просветов чистого неба.
Важное открытие он сделал и в химии пчелиной жизни. Именно Фришу принадлежит честь открытия феромонов пчел - органических веществ, выделение которых железами пчелиной матки регулирует поведение рабочих пчел и трутней, а также сигнализирует об опасности.
Надо сказать, что сам Фриш не знал, что изучает феромоны, он называл систему химической сигнализации у пчел системой «тревожных веществ» (alarm substances). Термин «феромоны» появился лишь в 1959 году, образованный от слов «фереин», что значит «транспортировать» (то же самое «фер» в слове «Люцифер» - «несущий свет»), и «гормон».
Сейчас известно достаточно много феромонов пчел. Основными считаются транс-9-кето-2-дециновая кислота, стерилизующая рабочих пчел, и транс-9-окси-2-дециновая кислота, регулирующая роение. Не говоря уже о сотнях феромонов других животных, которые стали известны в последней трети XX века, а ведь Фриш узнал об их существовании на десятилетия раньше.
Закончить же свой рассказ о великом Фрише мне тоже хотелось бы цитатой из... предисловия. К первому изданию его книги «Из жизни пчел». Мне кажется, эти слова должны быть в памяти каждого исследователя: «Если естествоиспытатель будет пользоваться слишком сильными увеличительными стеклами, рассматривая простые вещи, то может случиться так, что за оптическими приборами он не увидит самой природы. Нечто подобное произошло лет двадцать назад с одним почтенным ученым, когда он, изучая в лаборатории способность животных воспринимать цвета, пришел к твердому и, казалось бы, хорошо обоснованному убеждению, что пчелы цветов не различают. Это натолкнуло меня на мысль ближе заняться изучением их жизни. Ведь всякий, кому приходилось в природных условиях наблюдать биологическую взаимосвязь между пчелами и цветами с их великолепно окрашенными венчиками, подумает, что скорее ученый мог допустить ошибку в своих выводах, чем природа - подобную несообразность».
Понравился материал? в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
В Вене в семье университетского профессора, хирурга и уролога, Антона Риттера фон Фриша и его жены Марии, урождённой Экснер. Среди его предков были и евреи , принявшие католичество.
Окончил «Шоттенгимназиум» - среднюю школу при бенедиктинском монастыре в Вене.
В 1905 году поступил в медицинскую школу Венского университета, где занялся исследованиями, связанными с распределением пигмента в зрительных клетках жуков , бабочек и креветок , однако после первого семестра оставил медицину и занялся этологией - наукой о поведении животных , изучением которой занялся в Зоологическом институте Мюнхенского университета.
В 1910 году получил степень доктора философии в Венском университете и стал ассистентом Рихарда фон Хертвига в Институте Зоологии при Мюнхенском университете.
В 1912 году был назначен преподавателем зоологии и сравнительной анатомии в Мюнхенском университете. Одновременно, Фриш начал проводить эксперименты для подтверждения своей гипотезы о наличии цветового зрения у пчёл . Фишу удалось «обучить» пчёл устанавливать связь пищи с определенным цветом . Привыкнув связывать пищу с квадратом определенного цвета, пчёлы садились на этот квадрат и при отсутствии на нём пищи и при изменении положения этого квадрата относительно квадратов другого цвета. Позднее, Фриш обнаружил, что пчёлы могут различать до десятка разных запахов: они безошибочно выбирали картонный ящик, который привлекал их цветочным ароматом, исходящим от блюдца с сахарным сиропом. Когда сироп заканчивался, эти насекомые переставали залетать в этот ящик. Когда же пчела-разведчица обнаруживала новый источник пищи, к этому месту отправлялся большой рой пчёл.
Во время Первой мировой войны Фриш из-за слабого зрения не был призван в армию, однако работал в военном госпитале около Вены.
В январе 1919 года вернулся в Зоологический институт Мюнхена и был назначен адъюнкт-профессором.
Весной 1919 года учёный провёл новый эксперимент: пометив краской несколько рабочих пчёл, Фриш проследил поведение пчелы, попробовавшей корм из блюдца с сахарным сиропом и вернувшейся в улей, обнаружив своеобразный «язык пчёл» - «танец пчёл», при помощи которой пчёлы обменивались информацией об обнаруженной пище. Фриш пишет:
Я едва мог поверить своим глазам, когда она исполнила круговой танец на медовых сотах, чем привела в сильное возбуждение находящихся рядом с ней пчел, помеченных краской, которые немедленно полетели к месту кормежки... Это было, как я думаю, наиболее важное наблюдение в моей жизни, во всяком случае, имеющее самые далеко идущие последствия.
В 1921 году был назначен адъюнкт-профессором зоологии и деканом факультета Зоологии Ростокского университета.
В 1923 году был назначен профессором в Бреславском университете.
В 1925 году был назначен директором Института Зоологии при Мюнхенском университете.
В 1933 году к власти в Германии пришёл невменяемый демагог Гитлер , он потребовал от госслужащих доказательств их «арийского» происхождения. У Фриша при проверке обнаружили еврейских предков, и его квалифицировали как мишлинге на 1/8. Однако, его увольнение было отложено до конца войны ввиду хозяйственно важных работ Фриша по борьбе с нозематозом - инфекции у домашних пчёл.
После почти полного разрушения Зоологического института в ходе бомбардировки союзниками Мюнхена Фриш выехал в Брюнвинкль для продолжения своих исследований.
В 1946 году был назначен профессором Университета Граца.
В −1958 годах - вновь директор Института Зоологии при Мюнхенском университете.
Продолжая кропотливые наблюдения, Фриш выяснил, что пчёлы передают друг другу информацию о примерном направлении полёта к новому источнику пищи, расстоянии до него, а также количестве пищи в нём при помощи серии «танцев». Если пища находится близко, то пчела исполняет «круговой танец»; если расстояние до источника пищи превышает 85 метров, пчела пользуется «вихляющим» танцем в виде восьмерки. Фриш выяснил, что угол исполнения пчёлами «танца» по отношению к вертикальной оси медовых сот соответствует углу, образуемому источником пищи относительно Солнца . Фриш обнаружил, что даже при переменной облачности пчёлы способны находить пищу, ориентируясь относительно плоскости поляризации света от просветов чистого неба между облаками. Таким образом, Фриш занимался изучением механизмов коммуникации у медоносных пчёл - обнаружил так называемый язык кругового танца у пчёл. Кроме того, Фриш обнаружил чувствительность пчёл к ультрафиолету и поляризованному свету. Фриш изучал химический уровень коммуникации пчёл, например, Фриш открыл феромоны , производимые пчелиной маткой и служащих регулятором иерархических отношений в пчелиной семье. Открыл «сенсорные окна», сквозь которые животные воспринимают мир: в частности, пчёлы пользуются для этого цветом и поляризованным светом.
В 1958 году стал заслуженным профессором, однако продолжил научную деятельность.
В 1973 году - лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине - «за открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных».
Был женат, имел три дочери и сына - Отто фон Фриша - который был директором музея естественной истории в Брауншвейге.
Умер 12 июня 1982 года в Мюнхене.
Труды
- Der Farben- und Formensinn der Bienen. In: Zoologische Jahrbücher (Physiologie) 35, 1–188, (1914–15)
- Über den Geruchssinn der Bienen und seine blütenbiologische Bedeutung. In: Zoologische Jahrbücher (Physiologie) 37, 1–238 (1919)
- Über die ‚Sprache‘ der Bienen. Eine tierpsychologische Untersuchung. In: Zoologische Jahrbücher (Physiologie) 40, 1–186 (1923)
- Aus dem Leben der Bienen. Springer Verlag Berlin (1927)
- Untersuchung über den Sitz des Gehörsinnes bei der Elritze. In: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 17, 686–801 (1932), it R. Stetter
- Über den Geschmacksinn der Bienen. In: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 21, 1–156 (1934)
- Du und das Leben – Eine moderne Biologie für Jedermann. (1936)
- Über einen Schreckstoff der Fischhaut und seine biologische Bedeutung. In: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 29, 46–145 (1941)
- Die Tänze der Bienen. In: Österreichische Zoologische Zeitschrift 1, 1–48 (1946)
- Die Polarisation des Himmelslichtes als orientierender Faktor bei den Tänzen der Bienen. In: Experientia (Basel) 5, 142–148 (1949)
- Die Sonne als Kompaß im Leben der Bienen. In: Experientia (Basel) 6, 210–221 (1950)
- Das kleine Insektenbuch. Insel Verlag (1961)
- Tanzsprache und Orientierung der Bienen. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York (1965)
- Aus dem Leben der Bienen. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York (1927; 9. Auflage 1977), ISBN 3-540-08212-3
- Erinnerungen eines Biologen. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1957 (Autobiographie)
- Die Tanzsprache der Bienen. Originaltonaufnahmen 1953–1962 , hrsg. v. Klaus Sander. 2-CD-Set. supposé, Köln 2005. ISBN 978-3-932513-56-5
- Tiere als Baumeister . Frankfurt a.M., Ullstein, 1974. 309 Seiten. 105 Zeichnungen & 114 Photographien. ISBN 3-550-07028-4
- The Dancing Bees: An Account of the Life and Senses of the Honey Bee , Harvest Books New York (1953), a translation of Aus dem Leben der Bienen , 5th revised edition, Springer Verlag
- About Biology , Oliver & Boyd (1962), a translation of Du Und Das Leben
- Animal Architecture (originally published as Tiere Als Baumeister .) New York, Helen and Kurt Wolff. (ISBN 0-15-107251-5) (1974 1st edition)
- The Dance Language and Orientation of Bees , Cambridge, Mass., Harvard University Press (1967), a translation of Tanzsprache und Orientierung der Bienen
- Фриш К. Из жизни пчёл / Халифман И. А. (отв.ред.). - Москва: Мир, 1980. - 216 с. - 50 000 экз.
- Карл Фриш. Десять маленьких непрошеных гостей. М.: Детская литература, 1970.
Австрийский зоолог, много работавший в Германии, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1973 год (совместно с Конрадом Лоренцем и Николасом Тинбергеном ) с формулировкой: «за открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных».
Карл фон Фриш экспериментально выяснил: как пчёлы распознают цвета, запахи и вкусы, как они ориентируются по Солнцу даже в пасмурные дни, а также расшифровал язык «танца пчёл», с помощью которого они рассказывают соплеменникам в улье о близости пищи.
«Все исследования фон Фриша, а он прожил долгую и на редкость плодотворную жизнь были сконцентрированы на вопросе о том, каким образом животные получают информацию об окружающем мире. Ещё школьником он опубликовал свои данные о световой чувствительности актиний.
Его научная работа была организована таким образом, что зимой он работал в лаборатории, изучая поведение рыб, а летом исследовал поведение пчёл.
Получалось так, что все его открытия противоречили представлениям, господствующим в то время в науке, и вызывали много возражений.
Это относится к открытию цветового зрения у рыб и их способности воспринимать подводные звуковые волны, а также выделять феромоны тревоги.
До исследований фон Фриша считалось, что пчёлы слепы в цветовом отношении.
Он показал, что пчёлы действительно не реагируют на длину световой волны, когда вылетают из улья, спасаясь от опасности, но они реагируют на цвет, когда разыскивают пищу.
Во время своих опытов фон Фриш обнаружил, что достаточно одной «разведчицы», которая появится на цветном блюдечке с сиропом, выставленном на открытом воздухе, чтобы вскоре после ее возвращения в улей к этому блюдечку прилетело множество пчёл».
Резникова Ж.И. , Интеллект и язык животных и человека. Основы когнитивной этологии, М., «Академкнига», 2005 г., с. 202.
«Один из многих сотен примеров, когда при обучении животных был использован метод дифференцировки, - классические исследования Карла фон Фриша
цветового зрения пчёл.
Если предложить пчёлам кормушку на синем листе бумаги, а затем предложить несколько пустых листков разного цвета, они будут кружить вокруг синего и игнорировать остальные.
Но это ещё не свидетельствует о наличии цветового зрения - возможно, пчёлы, как и некоторые «цветнослепые» люди, видят цветной мир в оттенках серого, как на чёрно-белой фотографии.
Чтобы прояснить этот вопрос, нужно приучить пчёл посещать синий листок, помещённый среди квадратиков бумаги различных оттенков серого, размещаемых в случайном порядке. В опыте исключается, естественно, возможное воздействие запаха: пчёл подкармливают не мёдом, а сиропом, а в решающих опытах (их называют экзаменами) на все квадратики помещают пустые кормушки.
Если пчёлы и в этих случаях уверенно выбирают синий, значит, они действительно отличают этот цвет от серого такой же яркости. Так же хорошо удаётся опыт с жёлтым цветом. Но если дрессировать пчёл на красный цвет, они посещают не только красный квадратик, но также и тёмно-серый и чёрный. Красный цвет для них не существует, они воспринимают его как очень тёмный серый».
Резникова Ж. И. , Интеллект и язык животных и человека. Основы когнитивной этологии, М., «Академкнига», 2005 г., с. 47.
- (Frisch) (1886 1982), немецкий физиолог, этолог. Исследовал органы чувств у рыб и насекомых, инстинктивное поведение животных. Расшифровал механизм передачи информации пчёлами («танцы пчёл»). Нобелевская премия (1973, совместно с К. Лоренцем и… … Энциклопедический словарь
- (1782 1982). Фриш наиболее известен своими исследованиями коммуникации у рабочих пчел. Он изолировал связанные с коммуникацией зрительные, обонятельные и вкусовые сигналы и доказал, что для определения направления полета пчелы используют в… … Психологическая энциклопедия
- (18861982), немецкий физиолог, этолог. Исследовал органы чувств у рыб и насекомых, инстинктивное поведение животных. Расшифровал механизм передачи информации пчёлами («танцы пчёл»). Нобелевская премия (1973; совместно с К. Лоренцем и… … Большой Энциклопедический словарь
ФРИШ (Frisch) Карл фон - (Frisch) Карл фон (18861982), нем. физиолог, этолог. Исследовал органы чувств у рыб и насекомых, инстинктивное поведение животных. Расшифровал механизм передачи информации пчёлами (танцы пчёл). Ноб. пр. (1973; совм. с К. Лоренцем и Н.… … Биографический словарь
Карл Риттер фон Фриш Karl Ritter von Frisch Дата рождения: 20 ноября 1886 Место рождения … Википедия
Карл Риттер фон Фриш Karl Ritter von Frisch Дата рождения: 20 ноября 1886 Место рождения … Википедия
Итак, сегодня у нас суббота, 27 мая 2017 года и мы традиционно предлагаем вам ответы на викторину в формате «Вопрос - ответ». Вопросы нам встречаются как самые простые, так и достаточно сложные. Викторина очень интересная и достаточно популярная, мы же просто помогаем вам проверить свои знания и убедиться, что вы выбрали правильный вариант ответа, из четырех предложенных. И у нас очередной вопрос в викторине - За какое открытие австрийский ученый Карл фон Фриш получил в 1973 году Нобелевскую премию?
- A. элемент технеций
- B. инфракрасные лучи
- C. лекарство от проказы
- D. язык пчел
Правильный ответ Д - ЯЗЫК ПЧЕЛ
Тверк является наиболее близким приближением человеческих танцев к реальным танцам пчел. Пчелы танцуют, чтобы указать другим пчелам в улье направление, в котором им следует лететь за едой, например, за нектаром. Они двигают своим брюшком (задней частью тела), чтобы указать расстояние, на которое нужно лететь. Австрийский этолог, лауреат нобелевской премии по физиологии и медицине Карл фон Фриш расшифровал язык пчел, и мы теперь знаем, как он устроен.
Чтобы изучить танцы пчел проводили следующий эксперимент. Недалеко от пчелиного улья размещалось два резервуара со сладкой жидкостью. Пчел, которые находили первый резервуар, метили одним цветом, а пчел, которые находили второй резервуар, метили другим цветом. Вернувшись в улей, пчелы начинали танцевать танец, похожий на тверк. Ориентация танца зависела от направления к источнику сладостей: угол, на который нужно было сместить танец пчелы одного цвета, чтобы он совпал с танцем пчелы другого цвета, с точностью совпадал с углом между первым источником сладости, ульем и вторым источником сладости.