Юбилей дальневосточной науки

Три четверти века научной жизни

Изучение и освоение дальневосточного региона насчитывает более трех веков и неразрывно связано с именами первых русских землепроходцев Ивана Москвитина, Семена Дежнева, Василия Пояркова, Ерофея Хабарова, известных естествоиспытателей Иоганна Гмелина, Степана Крашенинникова, Петра Палласа и путешественников Николая Пржевальского, Владимира Арсеньева. Огромные расстояния, суровые климатические условия, малолюдность и многие другие причины на протяжении длительного периода препятствовали планомерному и всестороннему исследованию биологических ресурсов Дальнего Востока России. У истоков приморской науки стояли выдающиеся ученые, которые пришли на побережье Тихого океана вслед за первопроходцами, казаками и военными моряками.

Отцом-основателем ДВО РАН с полным правом может считаться знаменитый ученый Владимир КОМАРОВ, чье имя золотыми буквами вписано в историю становления и развития дальневосточной науки. Благодаря его активной поддержке предложение Дальневосточного крайисполкома об организации в регионе представительства Академии 13 мая 1931 г. было рассмотрено Президиумом АН СССР и получило добро. После подготовительной работы в феврале 1932 г. было открыто Дальневосточное отделение Академии наук СССР, позднее названное Дальневосточным филиалом Академии наук СССР (ДВФАН СССР). Во главе подразделения встал академик Комаров.
Перед Второй мировой войной деятельность ДВФАН была свернута. Материалы и техническое оборудование вывезли в центр, часть научных сотрудников перевели в другие учреждения, многие ушли на фронт. В Приморье продолжала действовать лишь организованная еще Владимиром Комаровым Горнотаежная станция и заповедники – Кедровая падь и Супутинский. В 1943 г. после перелома на фронте станция была реорганизована в Дальневосточную научно-исследовательскую базу АН СССР, расположенную в городе Ворошилове, а в 1946 г. она возвращается во Владивосток. Еще через 3 года база вновь была преобразована в Дальневосточный филиал АН СССР.

Во второй половине 1950-х гг. постановлением Совета Министров СССР создается Сибирское отделения АН СССР, структурной единицей которого становится ДВФАН. Вектор советской фундаментальной науки смещается на восток. В начале 1970-х гг. по решению правительства организуется Дальневосточный научный центр (ДВНЦ) АН СССР, объединивший все исследовательские силы региона, целью которого стало решение крупнейших теоретических и прикладных задач. Его сотрудники внесли огромный вклад в освоение и развитие производственного потенциала огромного и сложного по природным условиям тихоокеанского побережья нашей страны. Их труд был оценен по достоинству – в 1983 г. ДВНЦ АН СССР награжден орденом Трудового Красного Знамени.

В 1987 г. Дальневосточный научный центр АН СССР был преобразован в Дальневосточное отделение АН СССР, а с 1991 г. – Дальневосточное отделение Российской Академии наук (ДВО РАН). С 2001 г. им руководит академик Валентин СЕРГИЕНКО. Сегодня ДВО РАН представляет собой сеть научных центров, расположенных во Владивостоке, Хабаровске, Магадане, Петропавловске-Камчатском, Южно-Сахалинске и Благовещенске, отдельные институты находятся в Биробиджане и Комсомольске-на-Амуре. В состав отделения входят 34 института, половина из которых сосредоточена в Приморском крае. Здесь же находится Президиум ДВО РАН, Центральная научная библиотека, издательство «Дальнаука», база научно-исследовательского флота и т.д. Исследовательские подразделения Приморского научного центра и отдельные направления возглавляют крупные ученые, хорошо известные в нашей стране и за рубежом. Многие из них успешно сочетают научную деятельность в академических институтах с преподавательской работой в высших учебных заведениях Владивостока.

В Приморье в 1978 г. создается единственный в стране Дальневосточный государственный морской заповедник, прибежище уникальных видов морских беспозвоночных животных, рыб, морских птиц и млекопитающих.

Под знаком Тихого океана

Уникальность дальневосточного региона во многом определила пути развития научной мысли. Активное взаимодействие крупнейшего из материков Земли с величайшим из океанов порождает множество явлений, которые являются предметом фундаментальных исследований институтов ДВО РАН. Своеобразие географического положения, климатических условий, почвенного покрова, особенностей исторического формирования ландшафтов определяют особое значение региона для биологических и природоохранных исследований. На территории российского Дальнего Востока представлены практически все природные зоны северного умеренного пояса от полярных пустынь и тундр на островах и побережье Северного Ледовитого океана до смешанных лиановых лесов Южного Приморья. Для местной флоры и фауны характерно уникальное сочетание бореальных видов и выходцев из Юго-Восточной Азии.

Животный и растительный мир после отделения Средней Азии и Кавказа является богатейшим в стране. Дальний Восток занимает 1,2% мировой суши, но здесь сосредоточена 1/6 мировых запасов хвойных пород, почти 500 видов птиц, основная часть лососевого стада России – 28 видов. В бассейне реки Амур насчитывается более 140 видов рыб, из которых 1 род и 18 видов являются эндемичными, по числу видов в Северном полушарии амурская ихтиофауна уступает только реке Миссисипи. Японское море – самое богатое по видовому составу среди морей, омывающих границы Российской Федерации. Оно насчитывает 52 типа, 104 класса, 840 семейств, 1855 родов, 3800 видов обитателей. Из них промысловыми являются 68 видов рыб и более 40 видов беспозвоночных и растений. Из 40 видов моллюсков, включенных Красную книгу России, 38 видов обитают на Дальнем Востоке.

Биоразнообразие региона исследовали знаменитые ученые: академик Георгий ЕЛЯКОВ, основатель Тихоокеанского института биоорганической химии, академик Алексей. ЖИРМУНСКИЙ, создавший Институт биологии моря и успешно руководивший им в течение 20 лет, академик Олег КУСАКИН, прославившийся достижениями в области гидробиологии, зоологии, ботаники и многие другие. Влияние многообразия живого мира тихоокеанского побережья на развитие академической науки не раз подчеркивали в своих докладах в ходе приуроченной к юбилейным празднованиям научно-практической конференции ведущие специалисты ДВО РАН, знакомя аудиторию с историей возникновения отдельных направлений научных исследований и создания новых институтов на Дальнем Востоке.
В 1962 г. в результате объединения трех отделов Дальневосточного филиала Сибирского отделения АН СССР – почвенно-ботанического, зоологического и отдела биохимии и физиологии растений образован Биолого-почвенный институт (БПИ) ДВО РАН, директором-организатором которого был Николай ВАСИЛЬЕВ, а с 1991 г. его возглавляет академик Юрий ЖУРАВЛЕВ. Целью института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных научно-исследовательских работ по исследованию наземных экосистем Дальнего Востока России и сопредельных стран Азии и Тихоокеанского бассейна. Ученые БПИ изучают биоразнообразие, экологию и эволюцию животного и растительного мира, почвенного покрова Азиатско-Тихоокеанского региона и разрабатывают научные основы и технологии рационального использования, охраны и воспроизводства биологических ресурсов российского Дальнего Востока. Многие фундаментальные разработки института имеют перспективу для создания наукоемких производств, важных для дальнейшего освоения биологических ресурсов.

Тихоокеанский океанологический институт (ТОИ) ДВО РАН носит имя Виктора ИЛЬИЧЕВА, своего организатора и первого директора, которому принадлежит огромная заслуга в становлении и развитии института. Он был директором ТОИ в течение 20 лет с 1974 по 1994 гг. За это время институт превратился в многопрофильное научное учреждение с современными научными лабораториями и коллективами ученых и инженеров, способных решать самые сложные комплексные проблемы изучения и освоения ресурсов океана. Под руководством нынешнего главы института академика Виктора АКУЛИЧЕВА океанологи проводят комплексные гидрофизические, гидрохимические и гидробиологические исследования водных масс океанов и морей, их физических полей, отдельных характеристик, энергообмена и взаимодействия океана и атмосферы, состояния морских экосистем. Изучается геология, геофизика и геохимия Тихого океана и его минеральных ресурсов, разрабатываются новые методы и создаются технические средства исследования океана и атмосферы.

История Тихоокеанского института биоорганической химии (ТИБОХ) ДВО РАН началась в 1964 г., когда его возглавил ученый с мировым именем академик Георгий Еляков, признанный организатор дальневосточной академической науки. Заложенные им традиции продолжает нынешний директор института академик Валентин СТОНИК. ТИБОХ проводит исследования в области биоорганической химии, биохимии, молекулярной иммунологии, морской микробиологии и биотехнологии. Их объектами являются морские организмы и уникальные наземные растения Дальнего Востока России.

Морские организмы являются богатым источником новых природных соединений, отличающихся от веществ наземных организмов как химическим строением, так и особенностями биологического действия. Уникальные химические структуры, необычно высокая биологическая активность, участие во внутри- и межвидовых отношениях морских сообществ – все это привлекает к веществам морского происхождения большое внимание. Также исследуются ферменты морских беспозвоночных, рыб, ракообразных. Химики-органики выделяют десятки новых соединений, изучают их структуру и свойства, механизмы синтеза веществ с биологически активным началом, чтобы создавать новые препараты для медицины, микробиологии, пищевой промышленности, генной инженерии, сельского хозяйства. В институте разработаны мощные иммуномодуляторы и иммуностимуляторы, целая серия биологически активных добавок к пище, стимуляторы роста растений, ветеринарные средства и т.д.
Институт проблем морских технологий (ИПМТ) на сегодняшний день самый молодой в составе ДВО РАН. Он создан в 1988 г. академиком Михаилом АГЕЕВЫМ, первым в стране возглавившим работы по созданию автономных подводных аппаратов. Сегодня руководит институтом Леонид НАУМОВ. ИПМТ входит в перечень самых передовых разработчиков автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) в мире. Наряду с фундаментальными теоретическими исследованиями, направленными на решение принципиальных задач подводной робототехники, в институте проводятся экспериментальные работы по созданию необитаемых подводных аппаратов, предназначенных для использования в народном хозяйстве.
Более десяти типов АНПА, способных без участия человека исследовать морское дно, осуществлять съемку рельефа, искать и обследовать затонувшие объекты, проводить измерения параметров среды, разработано и испытано на глубинах до 6000 м учеными и инженерами института. Последняя разработка коллектива ИПМТ АНПА «Клавесин 1P» использовалась в Российской полярной экспедиции «Арктика 2007» в Северном Ледовитом океане.

«Идем в глубину»

Институт биологии моря (ИБМ) ДВО РАН появился в 1970 г. Его основателем и директором-организатором стал академик Алексей Жирмунский, имя которого институт носит сегодня. Он определил основные направления научных исследований, которые в настоящее время с успехом развивают его последователи. По словам нынешнего руководителя ИБМ, доктора биологических наук академика РАН Андрея АДРИАНОВА, в задачи института, прежде всего, входит инвентаризация огромного биологического разнообразия и биоресурсов дальневосточных морей, постижение закономерностей и условий существования морских сообществ, изучение морских организмов на всех уровнях изучения биоразнообразия: экосистемном, морфологическом, генетическом, биохимическом. С одной стороны исследования ведутся в рамках чисто фундаментальной академической науки, то есть ради получения нового научного знания, которое помогает понять механизмы развития морских организмов, с другой стороны ученые работают над созданием новых методик, которые впоследствии можно будет применять в практической деятельности человека.

К ним относится, например, разработка современных методов выращивания видов, имеющих немалую ценность для развития приморской марикультуры. Из морских животных и растений сотрудники института выделяют биологически активные вещества, которые используются при изготовлении высокоэффективных лекарственных препаратов. Изучается физиология людей в подводных условиях, разрабатываются технологии защиты человеческого организма под водой. Получены определенные результаты в весьма перспективной в плане развития биотехнологии культивирования клеток и тканей морских обитателей.

Деятельность ИБМ тесно связана с вопросами экологической безопасности акваторий наших морей. На шельфе Дальнего Востока уже сейчас ведется активная добыча углеводородного сырья, и с ростом дефицита энергоресурсов ее масштабы будут только увеличиваться. Поэтому ученые считают своей задачей вести экологический мониторинг, следить за тем, как хозяйственная деятельность человека сказывается на морских экосистемах, не угрожает ли она богатейшим рыбным запасам. Ведь погоня за нефтедолларами легко может стать причиной гибели промысловых видов, реальная стоимость которых намного превышает прибыль от продажи извлекаемых нефти или газа.

Здесь важно не занимать крайней, маргинальной позиции, считает Андрей Владимирович. Дальний Восток – это ворота нашей страны в Азию, самый динамично развивающийся регион мира, где потребность в энергоносителях возрастает год от года. Поэтому избежать промышленной добычи углеводородов на шельфе невозможно, это противоречит интересам государства, но необходимо, чтобы это происходило в объемах и в режиме, способствующем сохранению морских экосистем и биоресурсов в районе разработок. Нужен жесткий и эффективный экологический контроль, при котором специалисты – не только геологи, но и экологи и морские биологи – должны решать, где можно добывать углеводороды, а где нельзя, в каком районе условия позволяют построить нефтеналивной терминал, а где даже речи об этом идти не может. Прежде чем приступить к реализации конкретного проекта, должна быть проведена независимая экспертиза ученых, например, ДВО РАН, которые помимо всего прочего владеют методами определения достоверной оценки угрозы.
Но нефтедобыча – это один аспект экологической безопасности. Другой крупной проблемой является трансграничный перенос загрязняющих веществ. К сожалению, акватории наших морей подвергаются очень сильному загрязнению стоками рек, которые протекают по территории сопредельных государств. Это река Амур, впадающая в Амурский залив река Раздольная и река Туманная, несущая свои воды в залив Петра Великого, – все они приносят огромное количество загрязняющих веществ, фактически являясь канализационными трубами наших соседей, в первую очередь, Китая. В институте занимаются мониторингом состояния трансграничных рек, знают, сколько отходов выносится в наши моря, какой вред они причиняют, как начинают болеть рыбы, а затем и люди. «Мы можем лишь обозначить опасность, образно выражаясь, бить в набат, – вздыхает академик. – Но заметно повлиять на ситуацию можно только на уровне межправительственного взаимодействия».
Токсикологическая безопасность водных объектов и ресурсов также находится в сфере пристального внимания исследователей. Сейчас в наших водах появляется большое количество микроводорослей, по причине локального потепления поверхностных вод в заливе Петра Великого или же заносимых с балластными водами судов. Среди них многие виды имеют свойство вырабатывать токсины. Микроводорослями питаются моллюски, рыбы, которых мы используем в пищу, а накапливаемые в организме яды несут серьезную угрозу для здоровья человека и могут привести к летальным исходам. Случаи отравления уже встречаются, но традиционная медицина не готова к таким заболеваниям, не имеет методов их диагностики.

Контроля над токсикологической безопасностью морепродуктов в нашей стране до сих пор не существует. Отсюда задача – разработать такую контролирующую систему. В этом году в ИБМ создана лаборатория по морским токсинам, где умеют определять их основные разновидности и изучают проблемы «красных приливов», когда вода меняет свой цвет за счет массового цветения микроводорослей. «Красные приливы» особенно опасны, так как в морской воде резко повышается концентрация токсинов. В эти периоды нельзя употреблять в пищу продукцию аквакультурных плантаций, моллюсков.

Не менее актуальная экологическая проблема, характерная для дальневосточных морей, – биообрастание. Любые предметы, помещенные в воду, довольно быстро обрастают морскими организмами, это касается и гидротехнических сооружений и судов. Но сейчас, опять-таки в связи с повышением температуры поверхностных вод, очень многие разновидности гидробионтов, зачастую пришельцы из тропических и субтропических морей, заносимые с балластными водами или обрастанием судов, не только не погибают, но и напротив начинают бурно размножаться. Среди них велико число видов-обрастателей, причем намного более активных, чем привычные нам дальневосточные обитатели. И если раньше подводные части гидротехнических сооружений испытывали одну нагрузку, то теперь с появлением южных гостей она возрастает в десятки раз. Эти нагрузки не предусмотрены и потому весьма опасны для конструкций: забиваются огромные фильтры водозаборов, стоков, обрастают портовые сооружения, днища судов, океанские платформы, что приводит к огромному экономическому ущербу.

Таким образом, работа по фундаментальным академическим программам сочетается с решением важных практических задач, касающихся дальневосточных морей. Часто найти практическое применение полученным знаниям удается лишь спустя много лет или даже десятилетий, попутно возникают новые направления, развитию которых раньше мешало отсутствие необходимых технологий, оборудования. Море скрывает невиданные богатства, но пройдет не мало времени, прежде чем человек сможет воспользоваться ими. Приоткрыть многие тайны позволит создание научного подводного флота.

«Мы пытаемся идти в глубину, – рассказывает директор института. – Раньше наше внимание было сосредоточено на шельфе, в основном на глубинах, не превышающих 200 метров. Однако современные исследования показывают, что и на больших глубинах обнаруживается очень высокое биоразнообразие, там много интересного, а самое главное, сейчас у нас есть возможность заглянуть в бездну. В Дальневосточном отделении Российской Академии наук разрабатываются и производятся современные подводные необитаемые аппараты, которые в состоянии совершать погружения и вести съемки донной жизни.

Такой подход является гораздо более щадящим для морской флоры и фауны в сравнении с традиционным тралением. Он позволяет проводить исследования, в том числе, и на особо охраняемых природных акваториях, например, в морском заповеднике. Глубоководные роботы могут стать глазами, ушами и руками ученых там, куда человеку путь заказан. В XXI веке наука достигла такого уровня, когда самые интересные и многообещающие открытия часто находятся на стыке нескольких научных дисциплин, например, биологии и химии, биологии и физики, и даже биологии и техники. Поэтому замечательно, когда научные институты разного профиля расположены рядом и могут, объединив усилия, плодотворно взаимодействовать».

Анна ЛИМ