Biografía de Sergei Winogradsky | Científicos famosos.

Vivió de 1856-1953.
Sergei Winogradsky fundó ecología microbiana y fue fundador de la microbiología. En una carrera inusualmente larga, él:

• Descubierto quimiosíntesis – un modo enteramente nuevo de la vida, en el cual la energía para construir moléculas orgánicas proviene de reacciones químicas, en lugar de la luz solar en la fotosíntesis de más familiares.
• Inventó la columna de Vinogradski.
• Descubrió y aisló las bacterias en el suelo que nitratos disponibles para las plantas verdes que fijan el nitrógeno.
• Fundó la ecología microbiana, donde las interacciones de los microbios en los ciclos con sus ambientes naturales son estudiadas holísticamente.

Principios

Sergei Nikolaievich Winogradsky nació el 01 de septiembre de 1856 en Kiev, que estaba entonces en el imperio ruso y ahora es ciudad capital de Ucrania.
Su familia era ricos terratenientes y su padre, Nikolai Konstantinovitch Vinogradski, era el jefe de un banco. Nombre de su madre era Natalia Viktorovna Skoropadskaia.
Vinogradski recibió la educación de un muchacho adinerado podía esperar en esos días, por lo que los clásicos, griego y latín, se consideraban mucho más importante que las ciencias.
Vinogradski fue profundamente infeliz en la escuela, porque no disfrutar de los clásicos – de hecho odiaba cada minuto de ser forzado a aprender las lenguas antiguas. A pesar de su disgusto por el plan de estudios, se graduó de la escuela secundaria en la parte superior de su clase con una medalla de oro.
A la edad de 17 comenzó una licenciatura en derecho en la Universidad de Kiev. No tarda mucho para que él decidir que ley era simplemente tan aburrido como los clásicos, así que pasó a la ciencia. Desafortunadamente, las conferencias de ciencia en Kiev fueron monótonas y, de 19 años, añadió la ciencia a la creciente lista de temas que él había vertido!
Ahora decidió que él debía al mundo a convertirse en un maestro musical! Dio vida en Kiev y se trasladó a la capital del imperio ruso, San Petersburgo, para estudiar piano en el Conservatorio Imperial de música.
A la edad de 21, como usted ha adivinado por ahora, decidió que la música era un poco de un agujero (en realidad tenía considerable talento musical, pero no era un maestro) y tal vez la ciencia sería el campo más interesante para su mente mercurial.
Se matriculó en la Universidad de San Petersburgo, y allí, por primera vez, se encontró con los talentosos científicos. Y ahora no hay vuelta atrás. Descubrió que la ciencia era su verdadera vocación, particularmente botánica y Microbiología – él encontró el trabajo microbiológico de Louis Pasteur en Francia especialmente interesante e inspirador.
En 1881, de 24 años, es Licenciada en Ciencias, luego comenzó estudios de posgrado investiga los efectos de los nutrientes sobre el crecimiento de la levadura. En 1884 obtuvo una Maestría Licenciatura en botánica.
Ciencia de Sergei Winogradsky
Reputación de Vinogradski como un prometedor científico llegó a oídos de Heinrich Antón de Bary, un microbiólogo y el fundador de la micología moderna (el estudio de los hongos). De Bary había contratado Vinogradski en 1885 como un trabajador de la investigación en la Universidad de Estrasburgo, que se encontraba entonces en Alemania, pero ahora está en Francia.

Un organismo más inusual

De Bary sugiere Vinogradski que él podría estudiar Beggiatoa, un extraño organismo bacteriano.
Beggiatoa era desconcertante porque no creció en las mezclas de nutrientes normalmente utilizadas en los laboratorios, sin embargo, en las aguas sulfurosas del manantial podría convertirse en inmensas colonias, formando grandes tapetes.
Vinogradski viajó a un número de diferentes muelles para recoger personalmente las muestras de agua, que trajo consigo al laboratorio.

Beggiatoa esteras crecen alrededor de un respiradero frío rico de sulfuro de hidrógeno en el Golfo de México. Imagen cortesía de expedición a la vertiente profunda.
Por 1887, Vinogradski 31 años había descubierto que Beggiatoa no obtener energía por cualquier método conocido. Energía de Beggiatoa vino de una reacción química entre el hydrogen sulfide, presente en aguas sulfurosas y oxígeno. La reacción también produce azufre y agua.
Beggiatoa almacenan el azufre había producido dentro de sus propias células y, si fuera necesario, podría reaccionar este azufre con el oxígeno para producir aún más energía.
Era la primera vez que alguien había descubierto un organismo viviente que sobrevivieron utilizando minerales compuestos inorgánicos como fuente de energía. Este tipo de organismo se llama ahora un lithotroph.
De Bary dijo orgullosamente a su trabajo de investigación joven:
"Han encontrado una nueva forma de vida!"
Vinogradski también observó que las bacterias sólo funcionaban cuando dióxido de carbono estaba presente, esto fue demostrar importantes.
Haber hecho este gran descubrimiento, Vinogradski tuvo que pasar, porque, en enero de 1888, murió de Bary.

La columna de Vinogradski

Durante su tiempo en Estrasburgo, Vinogradski inventó la Columna de Vinogradski, que todavía se utiliza hoy en día para aprender que las comunidades de bacterias están presentes en una muestra. Consiste en un cilindro de vidrio lleno hasta la mitad con barro de un río o lago, que se recargan con agua. Un número de ingredientes, tales como sulfato de sodio, carbonato de calcio y la celulosa (periódico) se añade para proporcionar fuentes de nutrición para las bacterias.
Dentro de la columna, los científicos pueden controlar la cantidad de nutrientes y luz disponibles para las bacterias.

Los límites de barro de agua y las comunidades de microorganismos que crecen en tres columnas separadas de Vinogradski.
El descubrimiento de quimiosíntesis y bacterias que fijan el nitrógeno
En 1888, Vinogradski se trasladó desde Estrasburgo al Instituto Politécnico suizo en Zurich, Suiza; allí comenzó a estudiar las bacterias implicadas en la fijación de nitrógeno.
Ya había sido establecido por Martinus Beijerinck en Holanda que las bacterias que crecen en los nódulos en las raíces de las plantas de guisante fueron capaces de fijar el nitrógeno, en otras palabras las bacterias podrían convertir nitrógeno del aire en nitratos solubles en agua requeridos por las plantas verdes.
Durante tres años en Zurich, Vinogradski descubrió tres completamente nuevos géneros de bacterias que fijan el nitrógeno.
Él también proporcionó prueba química de dos pasos distintos en la fijación de nitrógeno: en primer lugar, la oxidación del amonio para formar nitritos, luego la oxidación de nitrito para formar nitrato.
E hizo su mayor descubrimiento: quimiosíntesis.
Desde sus años en Estrasburgo, Vinogradski sospechó que Beggiatoa bacteria utiliza energía a partir de sulfuro de hidrógeno reacciona con oxígeno para procesar el dióxido de carbono en las moléculas de la vida, pero sus experimentos no habían aportado prueba de ello.
Ahora, trabajando con las bacterias que fijan el nitrógeno, fue capaz de demostrar que dióxido de carbono en las bacterias y se utiliza como fuente de carbono en las células de las bacterias.

Quimiosíntesis

La mayoría de nosotros está familiarizada con la fotosíntesis , proceso en el que organismos utilizan la luz como fuente de energía para construir orgánica materia – las moléculas de la vida basada en carbono, de dióxido de carbono y agua.
Vinogradski descubrió un proceso enteramente nuevo – quimiosíntesis – en que organismos utilizan reacciones químicas en lugar de luz como fuente de energía para construir materia orgánica.
En el caso de Beggiatoa, la energía es producida por la reacción de sulfuro de hidrógeno con el oxígeno.
En el caso de las bacterias que fijan el nitrógeno, la energía se produce por la oxidación del nitrógeno y sus compuestos.

"Una completa síntesis de materia orgánica por la acción de organismos vivos se ha logrado en nuestro planeta independiente de la energía solar".
Sergei Winogradsky, 1890
Ahora sabemos que hay un gran muchos organismos en nuestro planeta que sobreviven utilizando chemosynthesis. Un número de estos es organismos extremófilos, tallar hacia fuera una vida en condiciones extremas, como altas temperaturas o alta acidez, donde otros organismos no pueden sobrevivir.
Los científicos planetarios especulan que podrían existir organismos extremófilos mediante quimiosíntesis sobre las lunas de Júpiter, Europa y Callisto y posiblemente debajo de la superficie de Marte.

Gusanos de tubo gigantes en el fondo del océano. Estos organismos viven sobre una ventilación profunda cerca milla que empuje hacia fuera rico en sulfuro de hidrógeno en agua. No hay luz para la fotosíntesis en estas profundidades. Estos gusanos no tienen entrañas; en su lugar tienen un órgano que contiene bacterias quimiosintéticos que reaccionan ácido sulfhídrico con dióxido de carbono para producir compuestos orgánicos, que se utilizan para alimentar a los gusanos. Las bacterias también producen energía – no requerida la luz del sol. Imagen cortesía de 2011 NOAA Galapagos Rift expedición.
Una invitación de un héroe y un retorno a Rusia
En 1890, nombre de Vinogradski había llegado a ser bien conocido y respetado. Había descubierto algo extraordinario – que moléculas inorgánicas pueden ser transformadas en moléculas orgánicas sin necesidad de fotosíntesis.

Louis Pasteur, héroe científico de Vinogradski, lo invitó a convertirse en jefe de Microbiología en el Instituto Pasteur de París.
Su héroe, Louis Pasteur, fue cautivado por el descubrimiento de Vinogradski y le invitó a trasladarse a París para convertirse en jefe de Microbiología en el Instituto Pasteur.
Era una oferta exquisita, que Vinogradski hubiera encantado haber aceptado, excepto que estaba sintiendo algo nostálgico. Decidió que era tiempo de regresar a su patria, hacia San Petersburgo como jefe de Microbiología en el Instituto de Medicina Experimental.
Allí, en los años 1892-1895, él continuó investigando bacterias que fijan el nitrógeno descubrir y aislar Clostridium pasteurianum – Vinogradski escribió:
"Lo llamaremos Clostridium pasteurianum en honor al gran científico, creador de nuestra ciencia."
Clostridium pasteurianum fue un descubrimiento importante, es un microorganismo que vive en el suelo nitrógeno libre del aire y fija en el suelo, haciéndolo disponible para las plantas. C. pasteurianum mayor contenido de nitrógeno del suelo incluso si no hay plantas asociadas con la fijación de nitrógeno, tales como guisantes, estaban presentes.
En 1902, Vinogradski se convirtió en director del Instituto de Medicina Experimental y fue nombrado editor de Archivos de ciencias biológicas, una revista en ruso y francés, que se convirtió en una de las revistas de ciencia más importantes de Rusia.
Vinogradski continuted como el director del Instituto hasta 1905, cuando tenía 49 años de edad. No disfrutan el trabajo administrativo y renunció para regresar a la investigación científica.
Sin embargo, los inviernos fríos de San Petersburgo fueron causando su salud falle. En 1910, envejecido 54, se retiró para pasar la mayor parte de cada año en fincas de su familia en Ucrania y los inviernos en su casa de vacaciones en el lago Lemán en Suiza.
La revolución rusa, que comenzó en 1917, era mala noticia para los propietarios ricos y en 1921 Vinogradski dejó su patria permanentemente. Durante un año trabajó en Belgrado, Serbia.
En 1922, fue invitado nuevamente al Instituto Pasteur.
Y para que el 66 años Vinogradski finalmente se trasladó al Instituto Pasteur, quizás lamentando no lo hicieron cuando Louis Pasteur, ya fallecido, personalmente lo había invitado a más de 30 años previamente.
Trabajó en el laboratorio del Instituto en la aldea de Brie-Comte-Robert.

Un ecólogo microbiano ruso en Brie-Comte-Robert

Vinogradski empezó a trabajar en Francia en una época cuando mucha gente piensa que debería haber retirado. Él mismo refiere a la ciencia de la ecología microbiana, que él fundó. Su investigación analizó holísticamente las interacciones de los microbios con su ambiente natural, aumentando nuestro conocimiento sobre el ciclo del nitrógeno y el ciclo del azufre.
Él también investigó hierro bacterias, la fijación de nitrógeno por el Azotobacter y descomposición de la celulosa.

Vida personal y final

Vinogradski había casado con Zinaida Alexandrovna Tikhotskaya en 1879, cuando tenía 23 años de edad. La pareja permaneció casada hasta que ella murió en 1939. El matrimonio produjo a cuatro hijas, de los cuales dos, Katherine y Elena, se mudó a Francia con sus padres. Helen trabajó como microbiólogo en el Instituto Pasteur con su padre.
Aunque él había abandonado sus esfuerzos para convertirse en un músico serio en sus veintes, Vinogradski le encantaba relajarse tocando el piano.
Él gozó de una vida excepcionalmente larga y activa. Tenía 93 años cuando completó un libro de 900 páginas: la microbiología del suelo: problemas y métodos, cincuenta años de investigaciones.
Sergei Winogradsky murió en su sueño en la edad de 96 en Brie-Comte-Robert, Francia, el 25 de febrero de 1953.

Traducido del website: Famous Scientists con fines educativos