A növényélettani oktatás, kutatás fejlődése az egyetemen

A tényleges növényélettani kutatások kezdete Magyarországon a XIX. század második felére tehető.

Az akkori pesti egyetemen a botanikai tanszék volt a növényélettan bölcsője, melynek 1866-ban az orvos végzettségű Jurányi Lajos (1837-1897) lett a vezetője. Jurányi már egészen fiatalon azzal a céllal ment ösztöndíjas külföldi tanulmányútra, hogy "magát a tudományos növénytani búvárlatban továbbképezze". Ennek során először Bécsben, majd Jénában a nagyhírű Pringsheim intézetben töltött egy-egy évet, ahol Strasburgerrel is együtt dolgozott. Az elsők között tanulmányozta részletesen a mitotikus sejtosztódást, és már a kromoszómákat is látta, bár a kromoszóma fogalma akkor még ismeretlen volt. 1866. júniusában nevezték ki rendkívüli tanárrá. Rendes tanári állást 1871-ben kapott. Az ő működésével kezdődött a mikroszkóp kiterjedtebb alkalmazása a kutatásban és az oktatásban. A növényélettan keretében már a növényi anyagcseréről is tartott előadást. Az utódnevelésben is jó mesternek bizonyult, mert egyik tanítványa Mágocsy-Dietz Sándor (1855-1945) az élettani kutatási irányzathoz hű maradt, s aki a tanszék élén is követte Jurányit.

Mágocsy-Dietz Sándor 1880-ban végzett a pesti egyetemen. 1883-ban doktorált. 1886-87-ben beutazta Németországot és Svájcot. Hosszabb időt töltött a híres német növényfiziológus, Pfeffer tübingeni laboratóriumában. 1889-ben lett a pesti egyetemen a növénybiológia magántanára, 1897-ben az Akadémia levelező tagjává választotta, az egyetemen pedig a növénytan nyilvános, rendkívüli tanára és egyúttal a botanikus kert igazgatója lett. 1901-ben a növényalak- és élettannak nyilvános, rendes tanárává nevezték ki. Tudományos munkásságát fejlődésélettani témában kezdte. Első alapvető műve a Sparganium és a Typha virág- és termésfejlődését tárgyalta, mely munkájával elnyerte a Természettudományi Társulat Bugát-díját. Fekete Lajossal közösen írt egy nagy terjedelmű Erdészeti növénytan című könyvet, aminek első kötete 1891-ben jelent meg, a korszerű növényi sejt-, szövet- és élettant tárgyalva, míg az 1896-ban kiadott második kötet növényföldrajzi és növényrendszertani ismereteket nyújtott. A Pfeffernél tett tanulmányútjának hatását tükrözi erőteljes érdeklődése a mozgás- és ingerélettani kérdések iránt. Az ilyen témájú dolgozataiban nyilvánulnak meg legszembetűnőbben a magyar természettudományi szaknyelv helyessége és szépsége érdekében tett törekvései is. Tőle származik például a ma is használt csillangó elnevezés. Mágocsy-Dietz mindezek mellett fejlődési rendellenességekkel, mint pl. az elszalagosodás, fasciatio, vagy az ágbokrosodás is foglalkozott. Könyvei közül meg kell említeni még a Műveltség Könyvtára sorozat Az Élők Világa című kötetébe írt nagy növényélettani fejezetét (1907), valamint a Természettudományi Társulat által 1909-ben kiadott könyvét a növények táplálkozásáról.

Mágocsy-Dietz az MTA tagjaként a tudományszervezésben, az iskolateremtésben is hatékonyan tevékenykedett. 70 éven át volt tagja a Természettudományi Társulatnak. 1891-ben részt vett a növénytani szakosztály megalapításá-ban és évtizedeken át annak irányításában is, ami ma a Magyar Biológiai Társaság botanikai szakosztályaként működik. Jelentőségét ma abban látjuk, hogy általa végleg meghonosodott a növényélettan, mint tudományág művelése az egyetemen. A körülötte kialakult iskola és az ő személyes tudományszervezői aktivitása nagy hatással volt a magyar botanikai tudomány és annak akkortájt legdinamikusabb ága, a növényélettan fejlődésére.

A hazai növényélettan fejlődésében fontos periódusnak számít Mágocsy-Dietz legjelentősebb tanítványnak, Paál Árpádnak (1889-1943), a "növesztő hormon" felfedezőjének aktív kutatói és tanszékvezetői időszaka. Egyetemi évei alatt jegyezte el magát a növényélettannal Mágocsy-Dietz általános növénytani tanszékén, ahol már ezidőtájt demonstrátorként működött. Első tudományos dolgozata még hallgató korában készült, és egy fejlődési rendellenességgel foglalkozott, de még ugyanebben az évben több ingerfiziológiai tanulmánya is megjelent. Az egyetem elvégzése után közvetlenül egy félévet a bécsi egyetem növényélettani intézetében töltött Molisch professzor mellett, ahol mikrobiológiai problémákat és a taxisokat tanulmányozta. 1913-14-ben két szemesztert a lipcsei egyetemen töltött Pfeffer intézetében. Az 1914/15-ös tanévben a budapesti egyetem Pál Árpád (1889-1943) növénytani tanszékén gyakornokként a gyógyszerész hallgatók gyakorlatait vezette. 1915 júniusától egészen 1929-ig dolgozott az akkor már Budapesten működő Növényélet- és Kórtani Állomáson a "mezőgazdasági kisérletügyi kutatás" terén. Közben az 1918/19-es tanévben habilitált a budapesti tudományegyetemen, ahol e tanév második félévében meg is kezdte magántanári előadásait. A nemzetközi elismerést az 1918-ban publikált Über phototropische Reizleitungen című cikke hozta meg számára. Ebben fogalmazza meg a kísérleteiből levonható legfontosabb következtetést: "Ein von der Spitze ausgehender Stoff ist Vermittler der Wachstumsregulation", azaz: egy a csúcsból kiinduló anyag a növekedésszabályozás közvetítője.

Amikor Mágocsy-Dietz 1928-ban nyugállományba vonult, 1929. január 5-én Paál Árpád került az intézet élére. Ettől kezdve vált az intézet profilja egyértelműen növényélettanivá. Paál Árpád tanszékvezetői működése alatt viszonylag keveset publikált. Nagy kitartással harcolt azért, hogy a természettudományok és ezen belül az élettan, jelentőségüknek megfelelő teret kapjanak már a középiskolai oktatásban is. Számos új intézeti létesítmény fűződik nevéhez, így a sötétlaboratórium, ami a fotofiziológiai kutatások célját szolgálta, vagy a tetőüvegház és a Trefort kertben egy kísérleti kert zárt- és szabadtéri vizsgálatok céljára. Ő nevezte el az intézetet Növényélettani Intézetnek már 1929-ben, bár az elnevezést a felsőbbségek csak 1943-ban bekövetkezett halála után hagyták jóvá. Paál Árpádnak a növekedési hormon kutatásával kapcsolatos eredményeit méltán említik ma is korának legfontosabb, nemzetközileg is elismert magyar tudományos sikerei között. Ez jelöli ki az ő helyét a legnagyobb magyar növényfiziológusok élvonalában.

A Paál Árpád vezette tanszék munkatársai közül meg kell említeni Orsós (Orován) Ottót (1911-1939), aki 1933-ban lett az intézet félállású gyakornoka. Munkásságára akkor kezdtek el külföldön is felfigyelni, amikor "Untersuchungen über die sogenannten Nekrohormone" című tanulmánya 1936-ban egy Lipcsében kiadott folyóiratban megjelent. A növényi sebek gyógyulását megindító nekrohormon (sebhormon) anyagait, hatásmódját és hatásmechanizmusát kutatta. E munka során explantált szövetkockák steril körülmények közötti életben tartásával próbálkozott, melyeken nemcsak a sejtosztódás újraindulását tanulmányozta, hanem a kalluszból megkísérelte az organizáció megindítását is. Sikerült is teljes embrión kívül külön gyökeret és hajtáskezdeményt regeneráltatnia. Mindezek alapján őt tekinthetjük a növényi szövettenyésztés magyarországi úttörőjének.
 


A tanszék fejlődése 1945 után

A Paál Árpád utáni - immár hivatalosan is Növényélettani Tanszéknek nevezett - budapesti egyetemi intézet feladatát a korabeli dokumentumok így fogalmazták meg: "Az átszervezett tanszéknek a botanika korszerű haladásának szellemében a növényélettan és az ettől elválaszthatatlan sejttan művelése és tanítása lesz a feladata." Ennek a megvalósítása a tanszékre 1943 őszén kinevezett Gimesi Nándor (1892-1953) nyilvános rendes tanárra hárult.

Gimesinek különös tehetsége volt a mikrofotográfia és a mikrokinematográfia alkalmazásához, számos oktató és tudományos filmet is készített. Legfőbb kutatási területe a sejtmagosztódás és a kromoszómák szerkezeti változásainak vizsgálata volt. Tökéletes mikrofotográfiáin felismerte a kromoszómákon belüli csavarvonalas, sőt bizonyos fázisokban a kettős spirális szerkezetet.

Gimesi a Cisztercita Rend tagja volt, szakképzettségét tekintve pedig növényfiziológus-citológus-hidrobiológus. Elődeihez hasonlóan fiatalkori kutatásait ő is külföldön végezte. Igy dolgozott Luzernben, Zürichben, a plöni (Németország) biológiai intézetben, az Északi-tenger híres sziklaszigetén, Helgolandon, majd Bergen régi egyetemén. A Műegyetemen habilitált "A kolloidák technikai és biológiai alkalmazása" témakörében, melyhez kapcsolódóan egy újfajta membrános szűrőkészüléket is szerkesztett. Az elméleti oktatás, az előadások már a háború befejeződése után közvetlenül megkezdődtek, de a gyakorlatok megindítására csak 1949-ben került sor. Professzori működésének jelentőségét - kutatási eredményein túl - ma abban látjuk, hogy átmentette a rábízott tanszéket a háború utáni időszakra.

Gimesit 1952 és 1955 között az orosz N. G. Potapov követte, aki a moszkvai Lomonoszov Egyetemről jött, ahol ezt megelőzően Szabinyin tanítványa és munkatársa volt. Potapov új kutatási irányt honosított meg a tanszéken, mégpedig a gyökér szerepének vizsgálatát. Legfőbb érdeme az volt, hogy rövid működése idején új lendületet adott a tanszéki növényélettani kutatásoknak és beindította a biológus/növényélettanos képzést. Eddig ugyanis a tudományegyetemen csak tanárképzés folyt. Ezt az ún. szakbiológusképzést azonban csak 2 évben hirdették meg, s csak jóval később a hatvanas évek közepén indult be ismét. Potapov munkásságát jó húsz évvel később az egyetem díszdoktori címmel ismerte el.

Potapov megbízatása lejárta után Jámbor Béla (1917-1971) vette át rövid időre a tanszék vezetését, aki biokémiai érdeklődésű volt és elsősorban a nitrogén-anyagcsere érdekelte. Őt követte Frenyó Vilmos (1908-1998) a tanszék élén, aki Paál Árpád tanítványa volt és már korábban is a Gödöllői Agrártudományi Egyetem professzoraként oktatott növényélettant. Fő érdeklődési területe az ásványi táplálkozás volt, az is elsősorban diagnosztikai szempontból. Erőssége volt viszont a műszertervezés, tervei közül megvalósult és néhány példányt gyártottak is a mikromennyiségű CO2 meghatározására szolgáló, hordozható légzésintenzitás-mérő készülékből. Tanszékvezetése alatt Frenyó törekedett az előadásokon elhangzottak jobb szemléltetésére, aminek érdekében a tanszék előadótermében zártláncú TV-hálózatot alakított ki. A tanszéken szövettenyésztési laboratóriumot is kialakítottak, az ott dolgozó Maróti Mihály tekinthető a magyar növényi szövettenyésztési iskolája elindítójának, aki egy e témájú könyvfejezet írása után az első jelentősebb magyar nyelvű kézikönyvet írta e témában (Növényi szövettenyésztés, Budapest, 1971).

1973-ban Láng Ferenc vette át a tanszék vezetését, aki fiatalok felvételével, illetve folyamatos kutatási profilbővítéssel és az azt kísérő műszerfejlesztésekkel korszerűsítette a tanszéket. Meghonosította a tanszéken a fotoszintézis, a fotoszintetikus pigmentek, a nukleinsavak kutatását. Az oktatás korszerűsítését szolgálta egy új tanszéki jegyzet is.

Vágújfalvi Dezsőnek (1931-1990) a tanszékre kerülésével megjelent a növénykémia, a másodlagos növényi anyagcsere-kutatás is mind a kutatásban, mind az oktatásban. Az ipari kapcsolatok nyomán egy herbicidkutatási téma is kibontakozott, ami később, a nyolcvanas évek második felében a herbicidrezisztencia vizsgálata felé fordult. Mindezek mellett új, korszerű irányt vettek a tanszéken korábban is művelt ionfelvételi vizsgálatok. A tanszéki kutatásoknak része a nehézfémek élettani hatásainak, a fotoszintetikus pigment-protein komplexeknek vizsgálata, a növény-mikorrhiza kapcsolat fiziológiai és morfológiai jellemzése is. A molekuláris biológiai megközelítés -más intézményekkel való kooperációban- a búza biotikus és abiotikus stresszekkel szembeni rezisztenciáját és a minőség javítását célzó transzformációs kutatásokban testesül meg. A tanszék profilja az elmúlt években stresszfiziológiai kutatásokkal is bővült, amelynek keretében az oxidatív stressz, a nehézfémstressz, a növényi kórokozók által okozott stressz számos aspektusát vizsgálják. A stresszfiziológia az oktatott tárgyak sorában önállóan is megjelent, amikor is a növényélettani szakirányt választó biológus hallgatók kötelező kollégiuma lett.

A tanszék dolgozóinak nagy vállalkozása volt egy növényi anyagcsere-élettani tankönyv megírása, mely tankönyv Láng Ferenc szerkesztésében 1999-ben az ELTE Eötvös Kiadó gondozásában jelent meg és átfogó jellege, alapos anyaga alapján általános szakmai elismerést aratott. A tankönyv második kiadása 2002 végén jelent meg.

Láng Ferenc professzor dékánná választása után 2002-től a tanszéki ügyek folyamatosságának biztosítása érdekében Szigeti Zoltán egyetemi tanárt tanszékvezető-helyettesnek bízták meg, aki 2003 márciusában Láng professzor úrnak a tanszékvezetésről történt lemondása után tanszékvezetői megbízást kapott, mely feladatát 2012 őszéig töltötte be.

Vezetési stílusa azon alapult, hogy azt vélte, minden kolléga jól felfogott érdeke a folyamatosan jó teljesítmény mind a kutatásban, mind az oktatásban, ezért a kollégák felvetéseit, kezdeményezéseit legtöbbször támogatta. Vezetése alatt a tanszék kutatási profiljában egyre nagyobb teret kaptak a molekuláris jellegű kutatások, mely kutatások első eredményei 2007-08 évtől jelentkeztek Ennek alapján javaslatára változott a tanszék neve Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszékre. Ebben az időszakban vezették be az oktatásban a kétlépcsős alap- és mesterképzést, ami a tanszék oktató munkájának jelentős átstrukturálódását eredményezte. A képzés tömegesedésével együtt nőtt ugyan a felsőfokú tanulmányokra alkalmatlan hallgatók aránya, de örvendetes módon ugyanakkor valamelyest nőtt a növényélettan iránt érdeklődő, jó hallgatók aránya. Ennek tükröződése az is, hogy minden évben tudtunk egy, esetenként két PhD hallgatót is felvenni.

A kutatómunkát illetően említésre érdemes, hogy a már korábban is művelt fotoszintézis-, stresszfiziológiai, mikorrhiza-élettani, paraquatrezisztencia, búzafehérje-kutatási, témák mellett új profilok is megjelentek a tanszéken, így az ehető vakcinát termelő GM árpa előállítására irányuló munka, az S-metilmetionin fiziológiai szerepének kutatása, valamint a kloroplasztisz vasfelvételének és vasanyagcseréjének vizsgálata. A tanszék eredményesen kapcsolódott be az „Európai Léptékkel a Tudásért, ELTE” elnevezésű projekt „Szubmikroszkópos anyag- és élettudományi kutatások” alprojektjébe, melynek keretében több színvonalas publikáció született.

Az elmúlt kilenc évben az egyetem anyagi helyzete miatt új alkalmazásokra – a pályázati forrásokat leszámítva – szinte alig volt lehetőség, ennek következtében az oktató gárda korfája erősen az idősebbek felé tolódott. Ez azzal is járt, hogy az elmúlt 9 évben a tanszék oktatói állománya 4 nyugdíjba vonult kollégával csökkent, s csak egy fiatal felvételére kerülhetett sor 2011-ben.

2012 augusztusától Fodor Ferenc docens vette át a tanszék vezetését.