विनोग्राडस्की, सेर्गेई : (१ सप्टेंबर, १८५६ – २५ फेब्रुवारी, १९५३) सेर्गेई विनोग्राडस्की हे सूक्ष्मजीवशास्त्र-परिस्थितिकीचे (Microbial ecology) जनक मानले जातात. विनोग्राडस्कींचा जन्म किव्ह या त्यावेळी सोव्हिएत रशियातील असलेल्या शहरात झाला. सेंट पिट्सबर्ग विद्यापीठातील प्रथितशय शा्स्त्रीय संशोधकांच्या हाताखाली काम करण्याची विनोग्राडस्कींना संधी मिळाली. १८८१ साली पदवी व १८८४ साली वयाच्या २८ व्या वर्षी त्यांना वनस्पतीशास्त्रात पदव्युत्तर पदवी मिळाली.
विनोग्राडस्कींची ख्याती ऐकून बुरशीशास्त्राची पायाभरणी केलेल्या हाइनरिक ॲनटोनडीबारी यांनी विनोग्राडस्की यांना बेग्गियागोटा (Beggiagota) या जीवाणूवर काम करायला सांगितले. बेग्गियागोटा हा जीवाणू प्रयोगशाळेत जिवंत राहत नव्हता. परंतु नैसर्गिक वातावरणात व्यवस्थित वाढ होत असे. त्या नैसर्गिक वातावरणाचा विनोग्राडस्कींनी सखोल अभ्यास केला आणि त्यांना असे लक्षात आले की या जीवाणूला हायड्रोजन सल्फाईड हा सडलेल्या अंड्याचा वास असणारा वायुच जगण्यासाठी आवश्यक असतो आणि तो त्यांना गंधक असणाऱ्या पाण्यातून मिळतो. म्हणून बेग्गियागोटा गंधक असलेल्या झऱ्यात किंवा पाण्यात जगतात. बेग्गियागोटा हे जीवाणू हायड्रोजन सल्फाईडपासून गंधक निर्माण करून आपल्या पेशीत साठवतात. पहिल्यांदाच एखादा जीवाणू अजैविक पदार्थ वापरून कसा जगू शकतो ह्याचा शोध १८८७ साली विनोग्राडस्कींनी लावला होता. यांना आज लिथोट्रोफ (Lithotroph) म्हणतात.
विनोग्राडस्की १८८८ मध्ये झुरिकच्या प्रयोगशाळेत काम करू लागले आणि पुढील तीन वर्षात त्यांनी नायट्रोजनपासून अमोनिया बनविणाऱ्या जीवाणूंच्या जातींचा शोध लावला व या जीवरासायनिक प्रक्रियेतील वेगवेगळया रासायनिक क्रियांविषयी संशोधन केले. शिवाय नायट्रोसोमोमोनास आणि नायट्रोसोकॉकस या जिवाणूंवर काम सुरू केले. नायट्रोसोमोमोनास अमोनियापासून नायट्राईट बनवू शकतो तर नायट्रोसोकॉकस नायट्राईटपासून नायट्रेट बनवितो.
प्रकाशसंश्लेषणाशिवाय अजैविक धातूंच्या क्षारापासून जैविक ऊर्जा व जीवसृष्टी निर्माण करण्याचे सामर्थ्य असलेल्या नैसर्गिक जीवाणूंचा शोध विनोग्राडस्की यांनी लावला. लुई पाश्चर विनोग्राडस्कीच्या शोधांमुळे एवढे मोहित झाले की त्यांनी चक्क विनोग्राडस्कींना फ्रांसमधील पाश्चर विज्ञान संस्थेची जबाबदारी घेण्याचे निमंत्रण दिले. मात्र विनोग्राडस्कींनी आपल्या मायदेशी पिटसबर्ग येथील संशोधन संस्थेत जाण्याचे ठरविले.
विनोग्राडस्कींनी १८९१ पासून १९०५ पर्यंत पिट्सबर्ग येथे प्रायोगिक औषधी संस्थेत प्रमुख म्हणून काम केले. या दरम्यान त्यांनी क्लॉस्ट्रीडीयम या ऑक्सिजनशिवाय जगणाऱ्या जीवाणूवर सुद्धा संशोधन केले. विनोग्राडस्कींनी रसायनसंश्लेषण शास्त्राचा (Chemosynthesis) पाया घातला. प्रकाशसंश्लेषणात (Photosynthesis) सूर्यप्रकाशाच्या ऊर्जेचा उपयोग जैव-रासायनिक क्रियांसाठी होतो. परंतु जे बेग्गियागोटा स्वतःच्या पोषणासाठी हायड्रोजन सल्फाईड वापरतात आणि नायट्रोजनापासून अमोनिया बनविणाऱ्या जीवाणूमधील संशोधनामुळे विनोग्राडस्कीला जीवाणूमधील रसायनसंश्लेषणाचा आविष्कार झाला. धातू व अधातूंच्या क्षारांच्या द्रावणात जगणारी, वाढणारी निसर्गातील सूक्ष्मजीवसृष्टी प्रयोगशाळेतील परीक्षण नळ्यात निर्माण करण्याची किमया विनोग्राडस्कींनी केली. त्यामुळे पुढे अतिशय कठीण वातावरणात म्हणजे समुद्राच्या पोटात जिथे प्रकाशाची एक तिरीपही पोहचत नाही तेथील प्राणी व जिवाणू कसे जगतात यावर संशोधन सुरू झाले. विनोग्राडस्कींनी पुढे जाऊन क्लॉस्ट्रीडीयम या मातीत आढळणाऱ्या नायट्रोजनपासून अमोनिया बनविणाऱ्या जीवाणूंच्या जातींचा शोध लावला. याला त्यांनी क्लॉस्ट्रीडीयम पाश्चरियम असे आपल्या गुरुचे नाव दिले. क्लॉस्ट्रीडीयममुळे जमिनाचा कस वाढू शकतो व यासाठी डाळींचे पिक घ्यायची गरज नाही हेही सिद्ध झाले.
विनोग्राडस्कींना १९०१ साली मॉस्को नॅचरलिस्ट सोसायटी व फ्रेंच नॅचरलिस्ट सोसायटीचे मानद सदस्यत्व देण्यात आले. दरम्यान विनोग्राडस्कींनी एक अभिनव प्रयोग केला. काचेच्या एका रुंद नळीची एक बाजू बंद करून त्यात नदीतील माती, गंधकाचे व चुन्याचे, कर्बाचे, इतर धातूंचे व अधातूंचे क्षार, कागद, कपडा किंवा सेल्युलोजचा दुसरा कुठलाही प्रकार आणि पाणी घालून यांचे मिश्रण अर्धे भरले. ही काचेची नळी दोन्ही बाजूने बंद करून २-३ महिने सूर्यप्रकाशात ठेवली आणि त्यात कुठले जीवाणू कोणत्या वेळी जगतात याचा अभ्यास केला. याला विनोग्राडस्की स्तंभ असे नाव दिले गेले. आजही संशोधक या विनोग्राडस्की स्तंभाचा उपयोग करतात.
विनोग्राडस्कींनी या स्तंभाद्वारे जीवाणू निसर्गात कसे समुदाय करून राहतात आणि एकमेकांना पोषक रसायने निर्माण करून पृथ्वीवर स्वतःसाठी आपापली छोटीशी जागा निर्माण करून आपला समुदाय कसा वाढवतात हे दाखवून दिले. हा काळ एकेका जीवाणूची प्रयोगशाळेत वाढ करून त्यांच्यावर संशोधन करण्याचा होता. त्यावेळी एवढे सर्व जीवाणू एकत्र वाढविण्याची कल्पनाही सहन न होण्यासारखी होती. मात्र अनेकदा निसर्गातील कितीतरी जीवाणू प्रयोगशाळेतील नळ्यांमध्ये जिवंतच राहतच नसत. विनोग्राडस्की यांनी मात्र निसर्गातील बरेच जीवाणू एकत्र वाढवायचे तंत्र शोधून काढले. विनोग्राडस्की स्तंभात वेगवेगळे क्षार, वेगवेगळया ठिकाणची माती, कमी जास्त सूर्य प्रकाश वापरून निरनिराळ्या प्रकारचे जीवाणू प्रयोगशाळेत वाढविले. विनोग्राडस्की स्तंभ आणि त्यातील माती आणि पाण्यात जगणारे विविध जीव, जीवाणू आणि वनस्पतीवरील चित्रात दाखविले आहेत. निसर्गात जसे जीवाणू प्रकाशसंश्लेषण आणि रसायनसंश्लेषण यांच्याद्वारे ऊर्जा मिळवून सजीव सृष्टी उभी करतात त्याचे छोटेसे प्रतिरूप ह्या स्तंभांत निर्माण होते. वेगवेगळे जीवाणू स्वतःसाठी एक जागा निर्माण करतात आणि समुदाय करून राहतात. सहसा आपल्या जागेच्या हद्दी ते उल्लंघत नाहीत. यात कुठले जीव जीवाणू केव्हा जगतील हे त्यातील पोषक द्रव्ये ठरवितात. विनोग्राडस्की स्तंभ ही स्वयंपूर्ण पर्यावरणप्रणाली आहे आणि पर्यावरणातील बदलामुळे होणाऱ्या बदलाचा जीवसृष्टीवर होणाऱ्या परिणामाचा अभ्यास करण्यास अत्यंत उपयुक्त आहेत. विनोग्राडस्की व मार्टीनस बेईजेरिंक यांनी या स्तंभांवर व त्यातील जैववैविध्यावर खूप संशोधन केले. लुई पाश्चर आणि रॉबर्ट कॉख यांच्या एक जीवाणू सिद्धांताच्या बरोबर विरुद्ध जाऊन विनोग्राडस्की यांनी जीवाणूंचा समुदाय संशोधनाच्या कक्षेत आणला.
विनोग्राडस्की यांनी १९०५ साली निवृत्ती घेऊन आपल्या शेतघरावर जीवन घालवाचे ठरविले. मात्र त्यावर पहिल्या महायुद्धानंतर झालेल्या रशियातील क्रांती व त्यानंतर निर्माण झालेल्या अनिश्चिततेनमुळे शक्य झाले नाही. शेवटी १९२२ साली विनोग्राडस्की यांनी वयाच्या ६६ व्या वर्षी रशियासोडून फ्रांसमधील पाश्चर विज्ञान संस्थेत जाणे पसंत केले. याठिकाणी विनोग्राडस्की यांनी नव्या जिवाणूंवर संशोधन केले. लोह आणि सेल्युलोज पचविणारे जीवाणू, नायट्रोजनपासून अमोनिया बनविणाऱ्या ॲझोटोबॅक्टर इत्यादी जीवाणूंचा त्यांनी शोध लावला. इतकेच नव्हे तर वयाच्या ९३ व्या वर्षी त्यांनी मृत्तिका सूक्ष्मजीवशास्त्रावर ९०० पानी पुस्तक लिहून पूर्ण केले.
सर्गेई विनोग्राडस्की वयाच्या ९६ व्या वर्षी फ्रांसमध्ये निधन पावले.
संदर्भ :
समीक्षक : रंजन गर्गे