Sergei Nikolaievich Winogradsky war ein russischer Mikrobiologe, Ökologe und Bodenwissenschaftler, der das Konzept des Lebenskreislaufs Pionierarbeit leistete.
Winogradsky entdeckte die erste bekannte Form der Lithotrophe während seiner Forschung mit Beggiatoa 1887. Er berichtete, dass Beggiatoa Schwefelwasserstoff H2S als Energiequelle oxidierte und intrazelluläre Schwefeltropfen bildete. Diese Forschung lieferte das erste Beispiel der Lithotrophe, aber nicht der Autotrophie.
Seine Forschung über nitrifizierende Bakterien würde die erste bekannte Form der Chemoautotrophie berichten, die zeigt, wie ein Lithotrophon Kohlendioxid CO2 fixiert, um organische Verbindungen herzustellen.
Biografie
Winogradsky wurde in Kiew geboren, damals im Russischen Reich. In dieser frühen Phase seines Lebens war Winogradsky „streng dem orthodoxen Glauben hingegeben", wurde später aber ungläubig.
Er trat 1875 in das Kaiserliche Konservatorium für Musik in Sankt Petersburg ein, um Klavier zu studieren. Nach zwei Jahren Musikausbildung trat er jedoch 1877 in die Universität Sankt Petersburg ein, um Chemie unter Nikolai Menshutkin und Botanik unter Andrei Sergeevich Famintzin zu studieren.
Er erhielt 1881 sein Diplom und blieb an der Universität Sankt Petersburg für einen Magistergrad in Botanik 1884. 1885 begann er unter dem renommierten Botaniker Anton de Bary an der Universität Straßburg zu arbeiten; Winogradsky wurde für seine Arbeit an Schwefelbakterien berühmt.
1888 zog er nach Zürich, wo er begann, den Nitrifikationsprozess zu untersuchen und die Gattungen Nitrosomonas und Nitrosococcus zu identifizieren, die Ammonium zu Nitrit oxidieren, und Nitrobacter, die Nitrit zu Nitrat oxidiert.
Er kehrte 1891–1905 nach Sankt Petersburg zurück und leitete die Abteilung für allgemeine Mikrobiologie des Instituts für Experimentelle Medizin. Während dieser Zeit identifizierte er das obligate Anaerobium Clostridium pasteurianum, das in der Lage ist, atmosphärischen Stickstoff zu fixieren. In Sankt Petersburg trainierte er seinen einzigen Studenten und Assistenten Vasily Omelianski, der Winogradskys Konzepte und Methodik in den nächsten Jahrzehnten in der Sowjetunion popularisierte.
1901 wurde er zum Ehrenmitglied der Moskauer Gesellschaft der Naturforscher gewählt und 1902 zum korrespondierenden Mitglied der Französischen Akademie der Wissenschaften.
Er zog sich 1905 aus der aktiven wissenschaftlichen Arbeit zurück und teilte seine Zeit zwischen seinem privaten Anwesen und der Schweiz auf. 1922 nahm er eine Einladung an, die Abteilung für Agrarbaketeriologie am Pasteur-Institut in einer Versuchsstation in Brie-Comte-Robert, Frankreich, etwa 30 km von Paris entfernt, zu leiten. Während dieser Zeit arbeitete er an einer Reihe von Themen, darunter Eisenbakterien, nitrifizierende Bakterien, Stickstoffixierung durch Azotobacter, Cellulose-abbauende Bakterien und Kultivierungsmethoden für Bodenmikroorganismen. Winogradsky zog sich 1940 aus dem aktiven Leben zurück und starb 1953 in Brie-Comte-Robert.
Entdeckungen
Winogradsky entdeckte verschiedene biogeochemische Kreisläufe und Teile dieser Kreisläufe. Diese Entdeckungen umfassen
- Seine Arbeit zur bakteriellen Sulfidoxidation, für die er zunächst berühmt wurde, einschließlich der ersten bekannten Form der Lithotrophe in Beggiatoa.
- Seine Arbeit zum Stickstoffkreislauf, einschließlich der Identifikation des obligaten Anaerobiums Clostridium pasteurianum, ein freilebender Mikrobe, der in der Lage ist, atmosphärischen Stickstoff zu fixieren und nicht in Leguminosen-Wurzelknöllchen zu leben. Chemosynthese – seine bekannteste Entdeckung Die Winogradsky-Säule
- Die Identifikation des obligaten Anaerobiums Clostridium pasteurianum ist ein freilebender Mikrobe, der in der Lage ist, atmosphärischen Stickstoff zu fixieren und nicht in Leguminosen-Wurzelknöllchen zu leben.
- Chemosynthese – seine bekannteste Entdeckung
- Die Winogradsky-Säule
Chemosynthese
Winogradsky ist am besten dafür bekannt, Chemoautotrophie entdeckt zu haben, die bald unter dem populären Namen Chemosynthese bekannt wurde, der Prozess, durch den Organismen Energie aus einer Reihe verschiedener anorganischer Verbindungen ableiten und Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid erhalten. Zuvor wurde angenommen, dass Autotrophen ihre Energie ausschließlich aus Licht bezogen, nicht aus Reaktionen anorganischer Verbindungen. Mit der Entdeckung von Organismen, die anorganische Verbindungen wie Schwefelwasserstoff und Ammonium als Energiequellen oxidieren, konnten Autotrophen in zwei Gruppen eingeteilt werden: Photoautotrophen und Chemoautotrophen. Winogradsky war einer der ersten Forscher, der versuchte, Mikroorganismen außerhalb des medizinischen Kontextes zu verstehen, was ihn zu einem der ersten Studenten der Mikrobenökologie und Umweltmikrobiologie machte.
Die Winogradsky-Säule bleibt eine wichtige Demonstration der Chemoautotrophie und Mikrobenökologie, die in Mikrobiologie-Vorlesungen auf der ganzen Welt demonstriert wird.
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