По мегагранту Правительства Тюменской области в ТюмГУ создан центр гидробиологических исследований мирового уровня

- Началось с того, что Институт биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина стал участником Западно-Сибирского межрегионального НОЦ, — рассказывает Тихоненков. — И ранее существовавшие научные связи с ТюмГУ существенно окрепли. Подали заявку на мегагрант Правительства Тюменской области на создание лаборатории «AquaBioSafe» и успешно прошли конкурсный отбор. Новая лаборатория, созданная по проекту, направлена на проведение исследований гидробионтов в водных системах Западной Сибири. Во время первого приезда в Тюмень мы познакомились с сотрудниками, посмотрели инфраструктурные возможности университета, материально-техническую базу.

Мы остались в полном восторге, посмотрев Институт биологии (ИнБио) и Институт экологической и сельскохозяйственной биологии (X-BIO), НИИ экологии и рационального использования природных ресурсов. В ТюмГУ работают сильные научные коллективы, нам продемонстрировали передовой уровень исследований. По проекту совместно с сотрудниками этих институтов у мы проводим большой спектр полевых исследований с выездом на водоемы, исследование Обь-Иртышского бассейна от юга до самого севера — до устья Оби, в месте её впадения в Северный Ледовитый океан.

В Тюмени и до нас было представлено гидробиологическое направление исследований. Его нужно развивать, привнеся современные методы и подходы, чем мы и будем заниматься.

Лично я как протистолог (занимаюсь одноклеточными микроорганизмами — протистами, в том числе гетеротрофными жгутиконосцами), развиваю в Тюмени это направление. В плане исследования протистов здесь ничего пока не изучено, и для деятельности — огромное поле.

— Расшифруйте немного тему Вашей работы и расскажите, каким образом вы действуете в рамках проекта.

- Мы изучаем всё живое, что есть в водных экосистемах Западной Сибири: в водоемах, водотоках, болотных экосистемах. Изучаем живые организмы начиная от самых крошечных — бактерий и простейших, до более крупных — фитопланктона, зоопланктона, — и заканчивая рыбами. Это фундаментальный аспект. Почему Западная Сибирь? Здесь огромное богатство водных систем и огромные площади болот, имеющих планетарное значение, причем всё это здесь находится в разных природных зонах с юга до севера — удобная модель для сравнения. Эти важнейшие водные системы сегодня испытывают антропогенную нагрузку в связи с загрязнением их нефтью и нефтепродуктами. Также они подвергаются воздействию климатических изменений, как и всё на нашей планете. И эти процессы нужно изучать. Наши исследования напрямую связаны с проблемами биобезопасности. Существует огромное разнообразие микроорганизмов, которые неизвестны науке сегодня, но многие из которых могут являться потенциально патогенными, причем не только для человека, но и для гидробионтов. То есть, например, вирусы поражают не только человека — вирусами болеют бактерии, водоросли и простейшие. Мы будем применять молекулярные подходы метагеномики, метабаркодинга, и по ДНК мы поймем состав и функциональную роль гидробионтов. Кроме того, будут проводиться паразитологические исследования, в первую очередь — изучение паразитов промысловых рыб. Планируем сотрудничать с рыбзаводами, изучать генетический полиморфизм ценных промысловых рыб с тем, чтобы разработать рекомендации по их выращиванию, которые рыбзаводы смогут применять в практической деятельности.

— Ну и чтобы нейтрализовать паразитов?

- Да, выявление их, разработка методов борьбы с ними и выявление оптимальных условий для роста и воспроизводства рыб. Проект очень широкий, в него будут вовлечены различные специалисты как из Института биологии внутренних вод, так и из ТюмГУ. Получится такой своеобразный симбиоз, и важнейшая наша задача — привлечение в проект молодых учёных, аспирантов из Тюмени. Мы будем передавать им знания и таким образом расширять гидробиологические исследования в регионе.

— В ТюмГУ есть специалисты, готовые с вами сотрудничать?

- Да, мы познакомились с сотрудниками Института биологии, в том числе с молодыми учёными, которых мы пригласили в проект. Мы ожидаем, что новые аспиранты должны влиться в проект осенью этого года по результатам приёмной кампании в аспирантуру, и каждый год мы будем привлекать новых молодых сотрудников.

— Сроки готовности лаборатории уже намечены?

- Мы «запускаемся» полноценно в этом году. Подобрали оптимальное помещение в Институте биологии ТюмГУ, в котором необходимо сделать минимальный ремонт, адаптировав под наши задачи. Параллельно будут оснащаться новым оборудованием лабораторные помещения.

— Когда выезд «в поля»?

- Первые пробы коллеги из НИИ экологии и рационального использования природных ресурсов ТюмГУ привезли уже в марте. Сами мы в большой комплексной экспедиции в июле и в августе. Берем первые пробы и будем обрабатывать данные.

— Ну и в течение пяти лет экспедиции, и лаборатория…

- Да, каждый год в полевой сезон выезд, потом работа в лаборатории — молекулярные методы, микроскопия, биохимия, планируем сотрудничать с Институтом X-BIO в части применения электронной микроскопии и использования других самых современных методик. Далее последует написание статей в высокорейтинговые журналы. Когда мы писали заявку на грант, то думали о проведении конференций для того, чтобы со всей России пригласить сотрудников, занимающихся водной тематикой, и привлечь внимание молодежи, общественности к исследованиям водных систем, проблеме их загрязнения. Мой коллега Дмитрий Филиппов работает над докторской диссертацией, и его работа в Тюмени как раз будет финальным аккордом. В состав лаборатории входит ряд кандидатов наук, которые недавно защитили кандидатские диссертации, они будут набирать материалы для расширения своих исследований.

— У вас полтора года жизни в Антарктике, четыре года в Канаде, КНР и Вьетнаме… что дал опыт работы там? Вы же уже видите мировые тенденции, можете рассказать что-то о планетарных изменениях из-за изменения климата, и т. д.

— Я занимаюсь простейшими. Это ключевой элемент природных экосистем: почвенных, водных. С них всё начинается: они потребляют растворенное органическое вещество, бактерий, участвуют в самоочищении воды, и сами являются пищей для организмов более высоких трофических уровней, то есть без микроорганизмов никакая природная система функционировать не будет. Плюс, поскольку микроорганизмы мелкие и быстро размножаются, они и быстро реагируют на изменение факторов среды, будь то изменение химического состава или температуры. Да, я 14 месяцев был на зимовке в Антарктиде. Там железные домики на высоких сваях, чтобы не замело снегом, на каждой станции есть дизельная электростанция. Есть дни, в которые можно выходить и работать, есть, когда невозможно. Как раз эта работа была связана с изучением изменения климата Земли, поскольку известно, что в Антарктиде, в частности, в районе антарктического полуострова, который напротив Южной Америки, наблюдается самое быстрое на планете потепление климата, в результате чего тают ледники. Образуется пресная вода, которая уходит в океан, акватория океана вблизи ледников опресняется, и в результате изменяется структура сообществ гидробионтов. Например, рачки криль, которыми питаются морские млекопитающие — киты и т. д., — уходят, и их место занимают оболочники (сальпы), которыми никто практически не питается, но которые более приспособлены к опресненным водам. Мы исследовали эти процессы, а я дополнительно рассматривал, как изменяется структура сообщества простейших при опреснении (простейшими питаются зоопланктон и эти рачки). У нас там было несколько станций, которые проводили круглогодичный мониторинг: одна станция в типично морских водах, другая — рядом с ледником, откуда как раз все стоки. И мы показали, как именно изменяется сообщество простейших в связи с таянием ледника и более глобально — с климатическими процессами.

— Получается, киты поплывут на север, раз им нечем питаться?

- Или поплывут или погибнут, но полностью всё не погибнет. Природа так устроена, что всё компенсируется: численность одних снизится, придут другие потребители, которым новые условия более подходят. Эти процессы нужно понимать уже сейчас с тем, чтобы на будущее прогнозировать, что может случиться, и избежать катастроф.

— Что такое «аккумуляция загрязнителей» в рыбах?

- Рыбы аккумулируют ртуть и другие токсиканты. Всё, что выбрасывается в атмосферу не только в Тюмени или в регионах нефтедобычи, а вообще по всему миру, рано или поздно оседает на почву и попадает в водные экосистемы, и так же в болотные экосистемы, а они играют важнейшую роль в аккумуляции тяжелых металлов и других загрязняющих веществ. И дальше уже по трофической цепи через бактерий, фитопланктон и зоопланктон, из воды загрязняющие вещества попадают в рыбу и аккумулируются в её мышцах, в частности, такой элемент, как ртуть, который вызывает сердечно-сосудистые заболевания, заболевания нервной системы.

— Много ученых над этим работает?

- Не так много, к сожалению. В России несколько гидробиологических институтов, в основном при Российской академии наук. Они разбросаны по стране: есть Лимнологический институт Сибирского отделения РАН на Байкале, есть наш институт в Ярославской области, есть Институт озероведения РАН в Санкт-Петербурге, в некоторых университетах есть кафедры гидробиологии. Есть Всероссийское гидробиологическое общество… Сообщество учёных-гидробиологов, безусловно, нужно расширять.

— А впечатления от стран самих? Вы же не только научной деятельностью там занимались…

- Я был на всех континентах Земли, даже и не скажу, сколько стран посетил. В основном это были научные поездки и общение с коллегами. Каждая страна прекрасна по-своему, и люди везде очень хорошие, никогда ни с кем у меня не было проблем — ни в Европе, ни в Канаде, где я больше всего работал. В Азии огромное радушие, прекрасное отношение к России и к русским, огромное удовольствие было там побывать.

К словам руководителя проекта Дениса Тихоненкова присоединился ведущий научный сотрудник Института биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, кандидат биологических наук Дмитрий Филиппов, который для выполнения нового проекта переезжает в Тюмень:

- Наш проект — очень важный, поскольку и Сибирь — очень важная территория. Здесь сочетание разных климатических зон, различных типов водных объектов и болотных систем. Работа над проектом позволит сделать выводы, которые можно будет переводить с поправками на европейскую часть России, на Дальний Восток.

Лаборатория предполагает формирование исследовательского ядра, вокруг которого будет развиваться водная экология в регионе. ТюмГУ должен стать ведущей научной организацией данного профиля не только в России, но и за рубежом. Благодаря поддержке Правительства Тюменской области, созданию Западно-Сибирского межрегионального НОЦ это стало возможным. Ценно, что сейчас, в период пандемии и не самого простого экономического состояния страны, грант позволит нам в течение пяти лет начать исследовательский процесс и развиваться дальше. Мы постараемся, чтобы цели, которые перед нами поставлены, были решены. Территория Тюменского региона — её разнородность — позволит исследовать проблему в комплексе. Здесь мы не первопроходцы, но у нас иные подходы — мы готовы здесь, в Тюмени, внедрить новейшие методы исследований водных экосистем.

2021 год в России — Год науки и технологий.

Источник:

Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

Фото: irse.nnc.kz и ТюмГУ