Sergei Winogradsky

Sergei Nikolaievich Winogradsky era un microbiologo, ecologo e scienziato del suolo russo che ha pionierato il concetto di ciclo della vita.

Winogradsky scoprì la prima forma nota di litotrofia durante la sua ricerca con Beggiatoa nel 1887. Riferì che Beggiatoa ossidava il solfuro di idrogeno H2S come fonte di energia e formava goccioline di zolfo intracellulare. Questa ricerca fornì il primo esempio di litotrofia, ma non di autotrofia.

La sua ricerca sui batteri nitrificanti avrebbe riportato la prima forma nota di chemioautotrofia, mostrando come un litotrofo fissa l'anidride carbonica CO2 per produrre composti organici.

Biografia

Winogradsky è nato a Kiev, allora nell'Impero russo. In questa fase iniziale della sua vita, Winogradsky era "strettamente devoto alla fede ortodossa", anche se in seguito divenne irreligioso.

Entrò al Conservatorio Imperiale di Musica di San Pietroburgo nel 1875 per studiare pianoforte. Tuttavia, dopo due anni di formazione musicale, entrò all'Università di San Pietroburgo nel 1877 per studiare chimica sotto Nikolai Menshutkin e botanica sotto Andrei Sergeevich Famintzin.

Ha conseguito un diploma nel 1881 e rimase all'Università di San Pietroburgo per ottenere una laurea magistrale in botanica nel 1884. Nel 1885, iniziò a lavorare presso l'Università di Strasburgo sotto il rinomato botanico Anton de Bary; Winogradsky divenne celebre per il suo lavoro sui batteri dello zolfo.

Nel 1888, si trasferì a Zurigo, dove iniziò a investigare il processo di nitrificazione, identificando i generi Nitrosomonas e Nitrosococcus, che ossidano l'ammonio a nitrito, e Nitrobacter, che ossida il nitrito a nitrato.

Tornò a San Pietroburgo nel periodo 1891–1905, e diresse la divisione di microbiologia generale dell'Istituto di Medicina Sperimentale. Durante questo periodo, identificò l'anaerobio obbligatorio Clostridium pasteurianum, capace di fissare l'azoto atmosferico. A San Pietroburgo, formò il suo unico studente e assistente Vasily Omelianski che diffuse i concetti e la metodologia di Winogradsky nell'Unione Sovietica nei decenni successivi.

Nel 1901, fu eletto membro onorario della Società dei Naturalisti di Mosca e, nel 1902, membro corrispondente dell'Accademia Francese delle Scienze.

Si ritirò dal lavoro scientifico attivo nel 1905, dividendo il suo tempo tra la sua proprietà privata e la Svizzera. Nel 1922, accettò un invito a dirigere la divisione di batteriologia agricola presso l'Istituto Pasteur presso una stazione sperimentale a Brie-Comte-Robert, Francia, a circa 30 km da Parigi. Durante questo periodo, ha lavorato su una serie di argomenti, tra cui batteri del ferro, batteri nitrificanti, fissazione dell'azoto da Azotobacter, batteri degradanti la cellulosa e metodi di coltura per microrganismi del suolo. Winogradsky si ritirò dalla vita attiva nel 1940 e morì a Brie-Comte-Robert nel 1953.

Scoperte

Winogradsky scoprì vari cicli biogeochimici e parti di questi cicli. Queste scoperte includono

• Il suo lavoro sull'ossidazione batterica del solfuro per il quale divenne prima celebre, inclusa la prima forma nota di litotrofia in Beggiatoa.
• Il suo lavoro sul ciclo dell'azoto inclusa l'identificazione dell'anaerobio obbligatorio Clostridium pasteurianum è un microbio libero capace di fissare l'azoto atmosferico e non vivente nei noduli radicali dei legumi. Chemiosintesi – la sua scoperta più nota La colonna di Winogradsky
• L'identificazione dell'anaerobio obbligatorio Clostridium pasteurianum è un microbio libero capace di fissare l'azoto atmosferico e non vivente nei noduli radicali dei legumi.
• Chemiosintesi – la sua scoperta più nota
• La colonna di Winogradsky

Chemiosintesi

Winogradsky è meglio conosciuto per la scoperta della chemioautotrofia, che presto divenne comunemente nota come chemiosintesi, il processo attraverso il quale gli organismi traggono energia da una serie di diversi composti inorganici e ottengono carbonio sotto forma di anidride carbonica. In precedenza, si credeva che gli autotrofi ottenessero la loro energia esclusivamente dalla luce, non dalle reazioni dei composti inorganici. Con la scoperta di organismi che ossidavano composti inorganici come il solfuro di idrogeno e l'ammonio come fonti di energia, gli autotrofi potrebbero essere divisi in due gruppi: fotoautotrofi e chemioautotrofi. Winogradsky è stato uno dei primi ricercatori a tentare di comprendere i microrganismi al di fuori del contesto medico, rendendolo tra i primi studenti di ecologia microbica e microbiologia ambientale.

La colonna di Winogradsky rimane un'importante dimostrazione della chemioautotrofia e dell'ecologia microbica, dimostrata nelle lezioni di microbiologia in tutto il mondo.