Академик начинал подпаском

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!