Leon Marchlewski - chemik, który pokazał jedność chemiczną świata roślin i zwierząt

Opracowanie: dr Małgorzata Taborska

Leon Marchlewski był pionierem biochemii w Polsce, jego badania dotyczyły jednak rożnych obszarów chemii, zarówno nieorganicznej, analitycznej, jak i organicznej, ale przede wszystkim raczkującej wówczas biochemii. Zajmował się też technologią chemiczną, szczególnie nowo wprowadzanymi metodami fizykochemicznymi, jak spektrofotometria UV. Specjalizował się w badaniu budowy związków organicznych. Jednak najgłośniejszym jego dokonaniem były badania podobieństwa budowy chemicznej hemoglobiny z chlorofilem. Dzięki jego zapałowi i doświadczeniom udało się potwierdzić ich bliskie pokrewieństwo, co nie tylko było dowodem na jedność i wspólne pochodzenie świata roślin i zwierząt, ale również wkładem w argumentację za prawdziwością teorii Karola Darwina.

Leon Paweł Teodor Marchlewski urodził się 5 grudnia 1869 roku we Włocławku. Jego ojcem był szlachcic pochodzący z okolic Grudziądza, kupiec zbożowy Józef Marchlewski (1830–1907). Matka – Emilia Augusta z domu Rückersfeldt (1836–1918) – była guwernantką, pochodziła z Minden w Westfalii, z rodziny oficersko-urzędniczej. Kłopoty finansowe spowodowały, że od lat 90. XIX wieku rodzina zamieszkała w Warszawie, ojciec natomiast zarządzał majątkiem ziemskim Czerniewice, należącym do jego szwagra Oskara Rückersfeldta. Leon miał piątkę rodzeństwa, siostry: Martę (1864–1942, pseudonim literacki M. Sutram), Wandę po mężu Moser (1871–1957), Józefę po mężu Wilczyńską (1877–1943) oraz braci Juliana (1866–1925), Oskara (1874–1933) i Tadeusza (1880–1944).

Po ukończeniu szkoły podstawowej we Włocławku kontynuował naukę w prywatnej szkole realnej Jana Pankiewicza (1816–1899) w Warszawie. Powstała ona w 1876 roku z inicjatywy Zrzeszenia Kupców i miała doskonałych nauczycieli, szczególnie doceniano przedmioty matematyczno-przyrodnicze. Taka szkoła przygotowywała przede wszystkim do studiów technicznych. Po zdaniu matury w 1886 roku przez dwa lata pracował w laboratorium chemicznym Muzeum Przemysłu i Rolnictwa. Następnie wyjechał na studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Federalnej w Zurychu (Eidgenössische Polytechnische Schule). Po ich ukończeniu w 1890 roku pozostał jako asystent Georga Lungego (1839–1923) w laboratorium chemiczno-technicznym politechniki. W 1892 roku obronił doktorat na podstawie rozprawy Kritische Studien über die Sulfid Schwefel Bestimmungsmethoden, dotyczącej oznaczania siarki i siarczków. Po obronie wyjechał do Kersal koło Manchesteru do prywatnego laboratorium Edwarda Schuncka (1820–1903), gdzie pracował do 1896 roku. Badał głównie chemię barwników oraz ich syntezę dla przemysłu chemicznego. W latach 1896–1899 podjął pracę jako kierownik naukowego laboratorium fabryki Claus & Rée w Clayton koło Manchesteru, gdzie nadzorował produkcję syntetycznych barwników i farmaceutyków. Wykładał również chemię organiczną w Instytucie Technologicznym w Manchesterze.

W 1900 roku skorzystał z zaproszenia profesora Odona Bujwida (1857–1942), kierującego Państwowym Zakładem Badania Środków Spożywczych w Krakowie (PZBSS), do objęcia posady starszego inspektora. W tym samym roku uzyskał habilitację na Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Jagiellońskiego. W uznaniu pracy naukowej powołano go na członka Polskiej Akademii Umiejętności w Krakowie (PAU), co ułatwiało mu karierę w tym mieście. Wkrótce wykładał technologię chemiczną – od 1901 roku na Wydziale Lekarskim UJ na kursach dla kandydatów na ekspertów badań środków spożywczych, a od 1904 na Wydziale Filozoficznym UJ. W 1905 roku został zaprzysiężonym biegłym chemikiem sądowym dla okręgu krakowskiego. W 1906 roku zrezygnował z pracy w PZBSS i objął kierownictwo Zakładu Chemii Lekarskiej Wydziału Lekarskiego UJ jako profesor akademicki. Z Uniwersytetem Jagiellońskim związał się do końca życia. Tytuł profesora zwyczajnego uzyskał w 1918 roku. W latach 1917–1919 wziął urlop z uczelni i jako dyrektor organizował państwowy Instytut Naukowy Gospodarstwa Wiejskiego (INGW) w Puławach, a później Instytutu Gospodarstwa  Wiejskiego w Bydgoszczy. W latach 1931–1939 był konsultantem naukowym Tomaszowskiej Fabryki Sztucznego Jedwabiu oraz International Corn Borer Investigation w Chicago (USA).

Miał udane życie rodzinne. Jeszcze w Wielkiej Brytanii ożenił się z Fanny Hargreaves (ok. 1874–1932), rok później urodził się im syn Teodor (1899–1962), późniejszy biolog i genetyk, profesor UJ. Kolejne dzieci urodziły się już w Polsce: Marceli (1905–1988), pierwszy dyrektor Tatrzańskiego Parku Narodowego oraz Jan Henryk (1908–1961), zoolog, ornitolog, profesor UJ i Akademii Rolniczej w Krakowie. W 1936 roku, cztery lata po śmierci żony, ożenił się z Ireną Barbagową z domu Rapaport (1910–1969). W 1910 roku kupił gospodarstwo we wsi Konary koło Krakowa, gdzie chętnie spędzał czas. Zmarł 16 stycznia 1946 roku w Krakowie w wieku 77 lat, grób znajduje się na cmentarzu Rakowickim.

Badania chemiczne i biochemiczne

Marchlewski zainteresował się chemią w czasie szkoły realnej, kiedy uczęszczał na kursy do Pracowni Chemicznej w Muzeum Przemysłu i Rolnictwa w Warszawie. Kierownikiem tej pracowni był Napoleon Milicer (1842–1905), chemik, pedagog, wykładowca akademicki. Dzięki niemu podjął studia w Zurychu, co było wstępem do dalszej kariery.  

Pracując jako asystent u profesora Lunge, profesora technik chemicznych, Marchlewski badał siarkę i jej związki, zajmował się również badaniami struktury cząsteczkowej związków organicznych, chemią fizyczną oraz technikami analizy chemicznej. Wraz z profesorem opracowali gazometr typu Lunge-Marchlewskiego, ulepszyli metodę analizy mieszaniny tlenków siarki podczas produkcji kwasu siarkowego, gazów nitrozowych do otrzymywania kwasu azotowego oraz oznaczyli zależność ciężaru właściwego roztworów kwasu solnego oraz kwasu azotowego od ich składu procentowego. Dane zestawili w tabelach. Kolejnym wyzwaniem była chemia organiczna oraz badania w zakresie chemii glikozydów i barwników w laboratorium Schuncka. Marchlewski zajmował się wówczas chemią glikozydów i identyfikacją sacharydów w tych związkach. Hipoteza Marchlewskiego dotycząca pierścieniowej budowy sacharydów z 1893 roku została skrytykowana i odrzucona przez Emila Fischera (1852–1919). Zaprzestał więc badań nad cukrami, do których powrócił dopiero w Krakowie. Skupił się natomiast na barwnikach organicznych, szczególnie chlorofilu (od 1894 roku). Włączył się w badania Schuncka. W 1900 roku nastąpił kolejny przełom w karierze – po przyjeździe do Krakowa przedstawił rozprawę habilitacyjną o chlorofilu Die Chemie des Chlorophylls. W efekcie sześć lat później już jako profesor chemii lekarskiej uzyskał możliwość stworzenia własnego laboratorium. Założył pierwsze na naszych ziemiach laboratorium biochemiczne i nadał kierunek tej dziedzinie na następne dziesiątki lat. Jest ojcem polskiej szkoły biochemicznej.

Największym osiągnięciem Marchlewskiego było stwierdzenie chemicznego powinowactwa pomiędzy hemoglobiną a chlorofilem oraz stwierdzenie wspólnoty budowy świata roślin i zwierząt. Było to przełomowe odkrycie w nauce. Badania trwały długo i była to owocna współpraca z dwoma wybitnymi naukowcami: Marceli Nencki (1847–1901) badał hemoglobinę i ustalił budowę chemiczną i wzór hematoporfiryny jeszcze w latach 80. XIX wieku, Schunck natomiast chlorofil. Marchlewski postawił hipotezę o pokrewności obu barwników, badał układy porfirynowe. Podczas pobytu w Kersal wraz z Schunckiem otrzymali pochodną chlorofilu – feoporfirynę, a Marchlewski ustalił jej wzór. Dalej pomógł przypadek – podczas pobytu w Szwajcarii dla ratowania zdrowia trafił na tekst Nenckiego z opisami badań nad otrzymaniem, izolowaniem i analizą budowy hematoporfiryny – analogicznymi do ich badań. Hipotezę o powinowactwie budowy strukturalnej obu związków Marchlewski sprawdził po powrocie do Anglii, wykonując analizę spektralną i uzyskując praktycznie identyczne widma obu związków. Postawił więc hipotezę o pokrewieństwie hemu i chlorofilu. Po skontaktowaniu się z Nenckim, który już pracował w Petersburgu, Marchlewski wysłał mu feoporfirynę. Analizy Nenckiego wykazały, że elementem podstawowym struktury jest pirol. W Katedrze Chemii Fizjologicznej UJ wraz z asystentem Janem Roblem (1886–1962) otrzymali związek pokrewny hemoglobinie przez wprowadzenie atomu żelaza do pochodnej chlorofilu (1912).

Inne badania

Oprócz chemii Marchlewski zasłużył się między innymi w weterynarii. W INGW w Puławach, we współpracy z Feliksem Jaroszyńskim, kierownikiem Wydziału Serologicznego, zorganizowali stację do walki z księgosuszem (Typhus bovum contagiosus), wirusową śmiertelną chorobą zwierząt parzystokopytnych przeżuwających, w tym i bydła. Dzięki uzyskaniu surowicy w Wytwórni Surowicy Księgosuszowej w stacji Michałówka zatrzymano epidemię rozprzestrzeniającą się z Rosji na zachód. Zatrzymana na linii Wisły na początku 1922 roku, nie pojawiła się już nigdy w Polsce.

Marchlewski brał również udział w badaniach wód mineralnych w okolicy Krynicy, Muszyny i Żegiestowa. Doceniał ich właściwości lecznicze.  

Praca społeczna

Był patriotą, o czym najlepiej świadczy rezygnacja z doskonale płatnej pracy w Anglii na rzecz Zakładu Badania Żywności w Krakowie. Jako doskonały organizator i społecznik włączył się podczas I wojny w działalność Książęco-Biskupiego Komitetu Pomocy dla Dotkniętych Klęską Wojny, założonego w 1915 roku przez biskupa Adama Stefana księcia Sapiehę (1867–1951). W wolnej Polsce był dziekanem Wydziału Lekarskiego UJ (1913–1914; 1925–1926) oraz rektorem UJ (1926–1928). Jego życzliwość dla młodzieży powodowała, ze włączał się też w akcje studenckie. Był pierwszym przewodniczącym Kółka Chemików Uczniów Uniwersytetu Jagiellońskiego (1904–1905), jego kuratorem (1908–1911), a w roku 1921 otrzymał honorowe członkostwo. W latach 1923–1933 był pierwszym prezesem polskiego oddziału Związku Młodzieży Chrześcijańskiej (YMCA). Podczas II wojny światowej współorganizował konspiracyjną Sekcję Szkolnictwa Wyższego Okręgowej Komisji Oświaty i Kultury Ruchu Ludowego.

Zgodnie z nastrojami rodzinnymi miał lewicujące poglądy – jego brat Julian działał w rewolucyjnym ruchu robotniczym i komunistycznym (polskim i międzynarodowym), uczestniczył w zakładaniu partii – Socjaldemokracji Królestwa Polskiego i Litwy oraz Związku Robotników Polskich. Wszystkie trzy siostry działały w akcjach rewolucyjnych, przez co znalazły się w więzieniu carskim. Leon Marchlewski zaangażował się natomiast w działalność stronnictwa ludowego, był członkiem rady Naczelnej Polskiego Stronnictwa Ludowego „Piast” (1927–1931), a po wojnie honorowym prezesem PSL w Krakowie. Podczas kadencji 1930–1935 był senatorem RP, należał do Klubu Parlamentarnego Posłów i Senatorów Polskiego Stronnictwa Ludowego.

Największą aktywność przejawiał jednak w organizacjach i stowarzyszeniach naukowych: polskich – PAU w Krakowie (korespondent 1899–1903, członek zwyczajny od 1903, od 1939 roku wiceprezes) oraz międzynarodowych – International Union of Pure and Applied Chemistry (Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej), której był Wiceprezesem w 1928 roku i przewodniczący jej polskiego komitetu od 1929 roku. Był też przewodniczącym Komisji PAU do spraw zreformowania słownictwa chemicznego. Założyciel i prezes Polskiego Towarzystwa Chemicznego, członek wielu międzynarodowych towarzystw naukowych.

Nagrody i odznaczenia

Nominacje do nagrody Nobla z chemii w roku 1913 oraz z fizjologii i medycyny w latach: 1913 i 1914 niestety nie przyniosły nagrody. Odznaczono go Krzyżem Komandorskim II Klasy Orderu Danebroga Królestwa Danii i Krzyżem Komandorskim Orderu Polonia Restituta. W 1930 roku nadano mu tytuł doktora honoris causa Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Publikacje

Opublikował sam lub we współautorstwie ponad 200 prac, w tym opracowania monograficzne czy podręczniki i ponad 100 artykułów i publikacji popularnonaukowych.

Wybrane prace

Schunck H.E., Marchlewski L., Contributions to the chemistry of chlorophyll. No. VII. Phylloporphyrin and hamatoporphyrin: a comparison, „Proceedings of the Royal Society of London” 1895–1896, nr 59, s. 233–235, https://www.jstor.org/stable/115656

Nencki M., Marchlewski L., Zur Chemie des Chlorophylls. Abbau des Phyllocyanins zum Hämopyrrol, „Berichte Der Deutschen Chemischen Gesellschaft (European Journal of Inorganic Chemistry)” 1901, nr 34, z. 2, s. 1687.

Marchlewski L., Nencki M., Przemiana filocyaniny w hemopyrrol i urobilinę, „Rozprawy Wydziału

Matematyczno-Przyrodniczego Akademii Umiejętności. A. Seria III” 1901, t. 1, s. 333-336.

Marchlewski L., Z postępów badań nad barwnikiem krwi i chlorofilem, „Chemik Polski” 1905, nr 5 z. 41 s. 297.

Marchlewski L., Teorie i metody badania współczesnej chemii organicznej, Lwów 1905, https://kpbc.umk.pl/publication/166365

Marchlewski L., Die Chemie des Chlorophylls, Hamburg 1895 (i późniejsze wydania, II 1909).

Marchlewski L., Chemia organiczna, Kraków 1910 (wznowienia 1924, 1951), https://pbc.gda.pl/publication/35357/edition/29610/chemia-organiczna-marchlewski-leon-1869-1946?language=pl

Marchlewski L., Podręcznik do badań fizjologiczno-chemicznych, Kraków 1916 (wznowienie 1924).

Marchlewski L., Chemia fizjologiczna (opracowane z rękopisu przez Skarżyńskiego B.), Kraków 1947.

Bibliografia

Gryglewski R.W., Biochemiczna rewolucja, czyli rzecz o Leonie Marchlewskim i Marcelim Nenckim, „Wiadomości Chemiczne” 2015, 69, 5–6, https://www.dbc.wroc.pl/Content/29221/wch_2015_5_6.pdf

Katedra chemii lekarskiej, „Nowości Illustrowane” 1906, nr 3, z. 40, 6 października 1906, s. 2–3.

Marchlewska-Koj A., Wspomnienia o Leonie Pawle Marchlewskim, „Almanach Muszyny” 2005, s. 151–155

Mieczyński T., Państwowy Instytut Gospodarstwa Wiejskiego jako placówka naukowa i społeczna. Puławy–Warszawa 1927.

Od zieleni roślin do czerwieni krwi. Audycja dn. 14. III. Godz. 17. „Antena: Ilustrowany Tygodnik dla Wszystkich” 1935, nr 2, z. 10, s. 13.

Przybyszewska M, Wasiewicz B., Współpraca Edwarda Schuncka z Leonem Marchlewskim w świetle zachowanej korespondencji, „Kwartalnik Historii Nauki i Techniki” 2018, nr 63, z. 3, s. 35–62.

Ruszczyc M., Marchlewscy, znani naukowcy, „Życie Warszawy” 1979, nr 59.

Sarnecka-Keller M., Hulewicz J., Marchlewski Leon Paweł [w:] Polski Słownik Biograficzny, t. XVII, Wrocław–Warszawa–Kraków–Gdańsk 1974, s. 542–546.

Skarżyński B., Leon Marchlewski (1869-1946) [w:] Sześćsetlecie medycyny krakowskiej t. 1: Życiorysy, red. L. Tochowicz, Kraków 1963, s. 313.

Skarżyński B., Prof. Leon Paweł Marchlewski, „Roczniki Chemii” 1948, t. 22, s. 1–18.

Wojaczyński J., Polscy badacze chemii porfiryn. I. Pionierzy, „Wiadomości Chemiczne” 2021, nr 75 z. 5–6, s. 533–551.

Źródła internetowe

„Chemik nauka-technika-rynek” 2009, 62, nr 12, http://www.cesa-project.eu/pl/leksykon/authors/leon-marchlewski

Dolecki M., Marchlewski Leon Paweł Teodor, Giganci Nauki, IPN, https://gigancinauki.pl/gn/biogramy/84752,Marchlewski-Leon-Pawel-Teodor.html

Leon Marchlewski (1869–1946), Fundacja Panteon Narodowy, https://www.panteonnarodowy.org/wielcy-polacy/45-leon-marchlewski