ГЛАВНАЯ » ОБЗОРЫ И СТАТЬИ » СТАТЬИ » СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ АЛЬГОЛОГИИ » Гидробиология: вчера, сегодня, завтра.
Концепция возрождения гидробиологических кафедр в России (на примере развития отдельно взятого модельного подразделения университета)

Гидробиология: вчера, сегодня, завтра.
Концепция возрождения гидробиологических кафедр в России (на примере развития отдельно взятого модельного подразделения университета)


Hydrobiology: past, nowadays, future.

The concept of hydrobiology departments restoration in Russia
(on the example of a single model unit development of University)

 

Камнев А.Н.

Alexander N. Kamnev

 

Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова,
биологический факультет 

 

УДК 574::[001.89 + 378]

В статье дано определение гидробиологии – как самостоятельной науки. Рассмотрены предпосылки её развития. Показаны периоды становления, активного развития и падения интереса к гидробиологии. Обозначены научные направления современной гидробиологии, её задачи и методы. Детально рассмотрены основные практические задачи этой научной дисциплины. Показаны практические приоритеты. Рассмотрено понятие – гидросфера. Определены её границы. Показано, что вода является важнейшим объектом современных гидробиологических исследований. Особое значение уделено подготовке кадров. В связи с тем, что становление гидробиологии как самостоятельной науки и её развитие в России практически связано с созданием и развитием кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ, то развитие кафедры следует рассматривать в русле интересов отечественной гидробиологической науки и экономических особенностей времени. 

Ключевые слова: гидробиология; периоды развития гидробиологии; задачи гидробиологии; гидросфера; Мировой океан; вода как объект исследований; стратегия развития гидробиологии; подготовка кадров.

 

Установить точное время возникновения гидробиологической науки и понять, с чего начинается её история, – не простая задача. Точкой отсчёта может служить и выход монографии Ронделе Гийома «Всеобщая история рыб» (1554), и дата первого описания Ант. Ван Левенгуком микроскопических гидробионтов (1674) и многие другие значимые события, рассмотренные замечательными отечественными гидробиологами С.А.Зерновым (1921), Г.Г.Винбергом (1975), а также А.А.Протасовым и М.Г.Карпинским (2011).

На мой взгляд, говорить о моменте возникновения гидробиологии как самостоятельной науки и отсчёта её истории можно лишь при наличии нескольких дополняющих друг друга фактов. Первое – введение в оборот, принятие и широкое использование научной общественностью термина, в данном случае «гидробиология». Второе – появление специализированных периодических изданий, связанных с вопросами гидробиологии. Третье – наличие собственной парадигмы, методов, предметов и объектов исследования у данной науки. Четвёртое – профессиональная подготовка специалистов-гидробиологов.

Известно, что первый гидробиологический журнал «Archiv fur Hydrobiologie und Planktonkunde» был основан О.Захариасом в 1906 г., второй – «Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrografie» – А.Вольтереком в 1908 г. Именно в это время в научной среде стал широко использоваться термин гидробиология.

В 1913 г. в Московском сельскохозяйственном институте (бывшей Петровской, а ныне Тимирязевской сельскохозяйственной академии) на факультете рыбного хозяйства была открыта кафедра гидробиологии. Её основателем был Л.С.Берг. В 1914 г. в Московской высшей рыбохозяйственной школе С.А.Зернов начал читать курс гидробиологии. В 1921 г. в Москве им же было основано «Общество исследователей воды и её жизни». В этом же году вышел первый номер «Русского гидробиологического журнала» под редакцией А.Л.Бенинга, а в МГУ начал читать свой курс по гидробиологии В.М.Арнольди. Наконец, в 1924 г. в МГУ С.А.Зерновым была организована кафедра гидробиологии, то есть в МГУ появилось подразделение, предназначенное для научной деятельности и профессиональной подготовки гидробиологов.

Исходя из сказанного выше, вероятно, отсчёт истории отечественной гидробиологии как самостоятельной науки можно вести либо с 1913-1914 гг. (хотя думаю, что годы Первой мировой войны, революции и гражданской войны не способствовали становлению гидробиологии в России), либо с 1921-1924 гг. (эти даты более реальны).

Общий анализ развития гидробиологии с момента появления первых гидробиологических работ до настоящего времени позволяет выделить четыре периода развития этой науки.

Начальный период (конец XIX – начало XX вв.). Этот период  характеризовался отработкой методов, приобретением опыта проведения гидробиологических исследований на море и пресноводных водоёмах, постановкой гидробиологических задач и выработкой общей концепции гидробиологии.

Период становления гидробиологии как самостоятельной науки (начало XX в. –начало Второй мировой войны). На этом этапе выработана концепция гидробиологии, появляются серьёзные обобщающие теоретические работы. Наряду с морскими исследованиями большое внимание уделяется гидробиологическим исследованиям пресноводных водоёмов.

Период активного развития и использования основ гидробиологических знаний в экономических целях (окончание Второй мировой войны – 80-90 гг. XX в.). В это время вновь возрастает государственный интерес к ресурсам моря: начинается, с одной стороны, активный вылов промысловых гидробионтов, а с другой – глубокое всестороннее исследование гидросферы с использованием всевозможных технических средств, включая космические и подводные аппараты, а также легководолазное снаряжение.

Период падения интереса к гидробиологии (с 90-х гг. XX в. по настоящее время). К сожалению, в этот период во всем мире изменился вектор интересов больших администраторов от науки, имеющих финансовые ресурсы, к комплексному развитию различных направлений в науке, в частности, к классической биологии. Приоритеты исследования целостности живых систем ушли на второй план, а основными стали исследования, связанные с использованием методов молекулярной биологии.

Уверен, что в ближайшее время, исходя из здравого смысла, сложившихся экономических условий и ухудшения экологической обстановки как в России, так и в мире, должен наступить период нового проявления интереса к классической биологии, а также гидробиологии (период возрождения гидробиологии) и более рационального использования накопленных ею знаний.

 

В связи с тем, что становление гидробиологии как самостоятельной науки и её развитие в России практически связано с созданием и развитием кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ, дальнейшее развитие гидробиологической науки и кафедры следует рассматривать в едином комплексе в русле интересов отечественной науки и экономических особенностей настоящего времени.

 

Что такое гидробиология

Гидробиология («hydor» – вода, «bios» – жизнь, «logos» – наука) является экологической наукой, которая изучает особенности функционирования водных экосистем. Диапазон интересов данной дисциплины в равной степени включает в себя как аутоэкологические (организменные) [термин принят на III Межд. ботанич. конгр. в 1910 г. – прим. мое: А.К.], так и демэкологические (популяционные) и синэкологические (биоценологические) [термин предложен К. Шрётером в 1902 г. и принят на III Межд. ботанич. конгр. в 1910 г.] исследования.

Гидробиология как отдельное самостоятельное направление биологической науки сформировалась и начала активно развиваться во второй половине XIX века. Предпосылками для этого послужили три естественные причины:

1. Необходимость оценки запасов промысловых гидробионтов, которые от безудержного вылова уже к середине XIX столетия стали резко сокращаться.

2. Задача поиска чистой воды, которая возникла к этому же времени в связи с существенным загрязнением пресноводных водоёмов промышленными стоками, и её решение во многих странах мира стало приоритетным для обеспечения нормального качества жизни населения.

3. Пересмотр роли гидробионтов. К этому времени было экспериментально показано, что гидробионты, с одной стороны, участвуют в процессах самоочищения водоёмов, а с другой – являются индикаторами состояния водной среды. Таким образом, уже во второй половине XIX века появилось научное обоснование как необходимости более глубокого академического изучения биологии и экологии этих организмов, так и практического использования гидробионтов для оценки качества воды и очистки водоёмов.

На первых этапах своего развития гидробиология занималась в большей степени экофизиологией отдельных водных организмов. По мере своего развития она перешла на изучение живых систем более высоких уровней организации – популяций и экосистем. Таким образом, гидробиология стала заниматься экологией водных надорганизменных систем. Этому способствовал и тот факт, что данной проблематикой глубоко не занималась ни одна из существовавших в то время областей биологии.

На современном этапе гидробиология изучает как особенности экологической физиологии водных организмов отдельных видов, являющихся структурной единицей живых надорганизменных систем, так и особенности структуры и функционирования популяций и экосистем. Кроме того, это биологическое направление науки занимается вопросами взаимосвязи структуры и функций надорганизменных водных систем в связи с постоянно изменяющимися условиями окружающей среды.

Помимо живых систем, гидробиология изучает различные качественные характеристики среды обитания этих систем – гидросферы.

В настоящее время устоявшегося определения понятия «гидросфера» не существует. В ряде источников под гидросферой понимают поверхностные воды, находящиеся между литосферой и атмосферой. Чаще гидросфера рассматривается как прерывистая водная оболочка нашей планеты, находящаяся на поверхности земной коры и в её толще (по Михайлову и др., 2007), либо в трактовке А.С. Константинова – как жидкая оболочка Земли (Константинов, 1986).

Интересно отметить, что в такой трактовке термин «гидросфера» очень созвучен с термином «Мировой океан», который ввёл в 1917 г. выдающийся русский океанограф Ю.М. Шокальский. Под «Мировым океаном» он понимал «совокупность всей непрерывной водной оболочки земного шара» (по Пирожник и др., 2006). В формулировке А.Д. Добровольского «Мировым океаном называется непрерывная водная оболочка земного шара, над которой выступают элементы суши – материки и острова, которая обладает общностью солевого состава» (по Пирожник и др., 2006). Таким образом, в определённом смысле, при решении отдельных задач, объём Мирового океана может рассматриваться как основная часть гидросферы.

При таком понимании гидросферы она представляет собой совокупность вод океанов, морей, водных объектов суши, т.е. рек, озёр, болот, подземных водных источников, ледников и снежных покровов. Но важно отметить, что в этом случае гидросфера не включает в себя два важных водных пула – влагу атмосферы и оводнённость живых организмов, которая достигает 60-90% веса организма. Поэтому, вероятно, наиболее правильно под термином «гидросфера» всё же понимать все природные воды Земли, участвующие в глобальном круговороте веществ. В этом случае в состав гидросферы должны входить и атмосферная влага, и оводнённость живых организмов. Именно такой подход был наиболее близок В.И. Вернадскому (Вернадский, 1934, 1960).

В связи с тем, что вода, находящаяся в различных физико-химических состояниях, одновременно является и средой обитания, и условием, и ресурсом, а также основной составной частью всех живых организмов, включая гидробионтов, то, в широкой трактовке, границы гидросферы должны практически совпадать с границами биосферы.

Таким образом, современная гидробиология реально является экологической дисциплиной биосферного масштаба. Более того, при таком понимании гидросферы формируется новое отношение к гидробиологии как стратегической науке, имеющей государственное и планетарное значение, что, в свою очередь, обязывает все государства выводить её в ранг приоритетных научных дисциплин современности. Кроме того, при таком понимании гидросферы по-новому начинает звучать тема биогеохимии и её неотъемлемой связи с гидробиологией (Вернадский, 1923). Вновь появляется необходимость анализа или правильной оценки переноса и вклада живого вещества, а соответственно химических элементов, в пределах трёх геосфер: гидросферы, литосферы и атмосферы на современном этапе.

Безусловно, сегодня правильное решение задач гидробиологии возможно только при системном и комплексном подходе и обязательно совместно со специалистами других областей науки – океанологии и лимнологии, гидрологии и гидрохимии, гидрогеологии и геоморфологии, почвоведения и биогеографии, метеорологии и климатологии, гляциологии, экономической географии и др. Но в первую очередь в этих целях следует использовать ресурсы кафедр самого МГУ, а не внешних институтов и университетов.

 

Научные направления, задачи и методы гидробиологии

Главной задачей гидробиологии является изучение эколого-физиологических и чисто экологических процессов, протекающих в гидросфере и её пограничных областях. Результаты этих исследований дают возможность рационально использовать ресурсы водных, прибрежно-водных и всех наземных объектов, развивать аквакультуру, организовывать службы биологического мониторинга, оценивать качество воды, а также очищать воду, в том числе биологическими методами.

Как и на более ранних этапах развития гидробиологической науки, так и сейчас, при широком биосферном понимании гидросферы, а соответственно и гидробиологии, необходимо выделять как общее, так и частные направления (разделы) гидробиологии, ставить как первоочередные, так и второстепенные задачи.

Общий раздел гидробиологии – общая гидробиология – изучает основные, наиболее общие закономерности экологических процессов, характерные для гидросферы в целом, и выявляет их взаимосвязи с процессами, протекающими в атмосфере и литосфере. Особое значение имеет установление границ распространения живого вещества гидросферы, его биомассы и участия в формировании биосферы.

Вопросы, связанные с экологией водоёмов различных типов, т.е. морей, озёр, рек, ручьёв, каналов, ледников и других водных объектов – рассматривает частная гидробиология.

Кроме того, в рамках современной гидробиологии выделяют фундаментальные и прикладные направления. Среди основных прикладных направлений можно выделить продукционную, санитарную и техническую гидробиологию.

Несмотря на то, что гидробиология постоянно развивается, появляются новые направления, её основные фундаментальные экологические направления и практические задачи пока остаются неизменными. Могут меняться лишь их приоритеты.

 

Основные фундаментальные экологические направления гидробиологии:

  1. Оценка космической роли водных и прибрежно-водных фототрофных организмов (высших растений и водорослей) в формировании (в процессе фотосинтеза) первичной продукции и поддержании газового баланса атмосферы.
  2. Разработка точных представлений о водных экосистемах как о структурах, формирующих поток вещества и энергии как в гидросфере, так и в биосфере в целом.
  3. Создание концепции экологической ниши, согласно которой популяция каждого вида занимает своё определённое место в экосистеме.

 

Основные практические задачи гидробиологии:

  1. Поиск способов оптимизации оценки и добычи гидробионтов.
  2. Локальное повышение продуктивности промысловых гидробионтов, выращиваемых как в естественных, так и в искусственных условиях обитания.
  3. Усовершенствование старых и разработка новых методов биологической очистки воды.
  4. Усовершенствование методов экологической экспертизы, оценивающих значение влияния различных факторов, в том числе антропогенных, на состояние водных экосистем.
  5. Участие в разработке нормативной базы и законов, связанных с оценкой качества воды и правилами использования водных ресурсов.

 

Современная гидробиология использует для исследований полевые и лабораторные методы. Более важными для гидробиологии являются полевые методы исследований, которые подразделяются на стационарные и экспедиционные.

Стационарные методы характеризуются проведением длительных (многолетних) наблюдений чаще всего на специально обустраиваемых станциях.

Экспедиции подразумевают кратковременные (недели, месяцы) исследования, в ряде случаев с использованием водного транспорта.

Важнейшим условием современных гидробиологических исследований является использование методов дистанционного наблюдения и оценки различных характеристик с помощью локаторов, сонаров, эхолотов, аэрокосмических средств, автономных регистрирующих систем (автоматических гидрологических постов на реках, буйковых станциях в океанах). Неотъемлемой частью гидробиологии являются методы экспериментальных исследований, которые проводятся либо в лабораториях с использованием искусственных аквариальных систем, либо в природных условиях.

Итоговым этапом всех гидробиологических исследований является теоретическое обобщение и анализ с использованием методов математического моделирования, системного анализа, учёт данных о закономерностях гидрологического районирования, что позволяет делать определённые прогнозы.

 

Вода как объект исследований гидробиологии

Углублённое изучение изменений качественных и количественных характеристик воды как среды, условий, ресурса и оводнённости гидробионтов является неотъемлемым разделом современной гидробиологии.

Учитывая всеобъемлющую значимость воды для гидробионтов и человека, именно гидробиология как комплексная биологическая наука должна, в ряде случаев совместно со специалистами других направлений науки, а порой самостоятельно, в рамках интересов только своей дисциплины, заниматься углублённым изучением качественных характеристик воды, включая внутреннюю воду самих гидробионтов.

Эти исследования, вероятно, следует проводить по следующим основным направлениям:

  1. Глубокий анализ гидрохимических и физико-химических параметров воды, включая внутреннюю воду гидробионтов.
  2. Мониторинг экзометаболитов гидробионтов, в первую очередь токсичных.
  3. Поиск комплекса факторов, способствующих продуцированию гидробионтами токсичных соединений.
  4. Мониторинг роста и развития нетоксичных, но опасных гидробионтов (в частности, вредоносных водорослей), вызывающих массовую гибель других организмов.
  5. Мониторинг (совместно с вирусологами, бактериологами, микробиологами, паразитологами и микологами) вирусной, бактериальной, микологической и паразитической форм гидробионтов в водных объектах.
  6. Мониторинг появления и распространения вселенцев в водных объектах.
  7. Анализ последствий влияния вселенцев на жизнь водного объекта.
  8. Мониторинг загрязнения водных объектов разнообразными органическими и неорганическими химическими субстанциями.
  9. Мониторинг загрязнения водных объектов радионуклидами.
  10. Мониторинг термического загрязнения водных объектов

 

Итак, вода – среда, в которой совершаются сложные биохимические и биофизические процессы, в том числе фотосинтез. Однако в фотосинтезе она является не только средой, но и важнейшей химической субстанцией ключевой стадии (фотолиза) этого биосферного процесса.

Структура воды также оказывает серьёзное влияние на физиологические процессы водных фототрофов. Изменение её физико-химических свойств меняет подвижность воды в клетке, тканях и оказывает воздействие на энергетические процессы.

Не менее важным, чем изучение физико-химических характеристик воды, аспектом гидробиологии является анализ загрязнения гидросферы различными химическими веществами (Бурдин и др., 2002).

Помимо «традиционных загрязнителей», которым уделялось и уделяется достаточное внимание, в последнее время всё большее влияние на качество воды начинают оказывать «новые ядовитые вещества», выделяемые, например, твёрдым поликарбонатным пластиком и краской с корпусов кораблей. В настоящее время в России идёт широкое внедрение новых технологий производства (например, производства пива, йогурта, кондитерских изделий), а это требует параллельного развития и современных локальных очистных сооружений. 

В результате под воздействием токсичных сточных вод промышленных предприятий биоценозы активного ила на очистных сооружениях значительно обедняются по количеству видов или даже погибают. Развивается вспухание активного ила. Аналогичные процессы могут происходить и в природных биоценозах, обеспечивающих процессы самоочищения в водоёмах-приёмниках сточных вод. Мониторинг аналогичных процессов, оценка последствий и их устранение становятся новой и важной задачей современной гидробиологии.

Кроме того, с расширением площади городов и застройкой бывших свалок, очень опасным загрязнителем водной среды в ряде регионов России становится ранее захороненный неорганический экотоксикант ртуть (Малов, Александрова, 2010). Не менее опасными загрязнителями воды являются медицинские и биологические отходы, количество которых, в связи с безответственностью людей, с каждым годом становится всё выше (Жуков, Васильев, 2009).

Думаю, что с ростом новых технологий, расширением территории городских поселений, должны появиться и новые виды загрязнителей водной среды. Поэтому, как уже говорилось выше, мониторинг этих новых видов загрязнителей, оценка их влияния на окружающую среду и устранение этих последствий, должны быть в постоянном поле зрения гидробиологии.

В последнее время всё большее влияние на качество воды начинают оказывать экзометаболиты самих гидробионтов, в связи с чем возникает необходимость уделять повышенное внимание изучению как самих экзометаболитов (их биохимии, уровню токсичности, выделению, миграции и т.д.), так и их воздействия на воду (Vershinin et al., 1997, 2004; Vershinin, Kamnev, 2001; Рябушко, 2003).

Следующее важное направление при оценке качества гидросферы – мониторинг за вселенцами, которые, например как моллюск Rappana или гребневик Mnemiopsis (вселенцы в Чёрное море), могут полностью изменить всю структуру экосистемы водного объекта.

В настоящее время на качество воды, помимо традиционных факторов биогенного и абиогенного происхождения, существенное влияние начинает оказывать антропогенный абиотический фактор – волновое (электромагнитное) излучение. Оно изменяет  различные физико-химические характеристики воды а, соответственно, гидросферы в самом широком понимании этого термина. Поэтому этот фактор тоже необходимо учитывать при проведении гидробиологических исследований.

 

Стратегия развития гидробиологии и её основные задачи

На современном этапе у гидробиологической науки, помимо анализа структуры и функционирования надорганизменных систем (не исключая интересов к вопросам аутоэкологии), возникают новые задачи, связанные не только с загрязнением и изменением физико-химических характеристик воды, но и с катастрофическим истощением запасов чистой пресной воды в целом, т.е. с уменьшением самого водного ресурса и среды обитания гидробионтов (Шикломанов, 2004).

Согласно прогнозу Генерального секретаря ООН Пан Ги Муна, к 2030 г. половине жителей Земли будет нечего пить. Поэтому всем странам придётся ежегодно тратить 200 млрд. долларов только на опреснение океанической воды, но имеющихся энергоресурсов может хватить только до 2047 г. Таким образом, в данный момент человечество стоит на рубеже объективного и обязательного пересмотра отношения к использованию имеющихся энергоресурсов, к воде, охране водных ресурсов, их чистоте и рациональному использованию, к экологии гидробионтов в уменьшающемся объёме чистой воды и к пониманию проблем гидросферы в целом. В этом контексте гидробиология становится одним из важнейших стратегических научных направлений во всем мире.

В докладе ООН о мировых водных конфликтах указано, что США и Китай уже начали проводить политику по использованию пресной воды вне своей территории. В частности, США оказывает давление на Канаду, чтобы завладеть её водными ресурсами.

Принцип таких войн достаточно прост. Под воздействием внешних факторов, в частности, электромагнитных излучений, особенно в высокочастотном диапазоне, изменяются физико-химические свойства атмосферы и водного пространства. В первую очередь электромагнитные излучения меняют окислительно-восстановительный потенциал воды не только во внешней водной среде, но и в организмах, что, в свою очередь, изменяет степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях организма, а это влияет на все процессы, в которых вода принимает участие. Например, у растений (включая водные и прибрежно-водные) изменяется естественная физиологическая скорость транспирации, а это может привести к осушению водоёмов и опустыниванию территорий. Вода же, оказавшаяся в атмосфере в результате транспирации, поступает через воздушное пространство на другие, заранее подготовленные территории.

Самое страшное, что технические средства (по-другому это можно назвать оружием) для осуществления этих процессов уже есть. Поэтому не учитывать эти факты в рамках гидробиологической науки, на мой взгляд, не только неправильно, но является государственным преступлением.

 

Итак, на ближайшее будущее наиболее важным в гидробиологии становится направление, связанное с сохранением и очисткой воды, как различных природных водных объектов, так и всех категорий сточных, канализационных и технических вод. В его рамках проводятся: мониторинг различных типов загрязнителей, в том числе экзаметаболитов гидробионтов; нормирование и его коррекция в зависимости от изменений состояния окружающей среды; наблюдение за появлением новых типов загрязнителей водного пространства; анализ инвазивных процессов в водных экосистемах; мониторинг «токсичных цветений», а также выяснение природы и механизмов их образования; анализ процессов самоочищения водоёмов и роли гидробионтов в них.

На второй план выходит направление, связанное с усовершенствованием методов оценки запасов промысловых гидробионтов, их вылова, а также методов сбора и использования штормовых выбросов (например, макроводорослей и трав). Важно напомнить, что Россию омывают 13 морей, но при этом многие ценные промысловые виды гидробионтов практически не вылавливаются, не собираются из штормовых выбросов и, соответственно, не используются. Большинство этих гидробионтов, а точнее продуктов их переработки, мы закупаем за рубежом. К этому же направлению нужно отнести уточнение и определение квот вылова.

Не менее важным является направление по оценке запасов гидробионтов пресноводных водоёмов. В начале XXI столетия общая площадь водного зеркала озёр России составляла 225 000 км2, искусственных водохранилищ – 70 000 км2, протяжённость рек – примерно 500 000 км. Это именно те зоны (включая прибрежную часть с прибрежно-водной растительностью), роль которых гидробиологи должны оценить ещё и с точки зрения биогеохимии (например, оценки углеродных потоков и их динамики).

Следующее приоритетное направление гидробиологии включает вопросы, связанные с аквакультурой в природных и искусственных водных системах. Не исключено, что в этих целях в ряде случаев более рационально использовать территории других стран, нуждающихся в квалифицированных консультациях и в налаживании производственного цикла, необходимого для получения промысловой биомассы гидробионтов. 

Очень важным направлением современной гидробиологии становится направление, связанное с тем, что гидросфера является важнейшей частью системы, участвующей в формировании и регулировании климата Планеты. В связи с изменением климата, для гидробиологии становится важным понимание влияния этих процессов на жизнедеятельность водных экосистем. Не менее важным направлением становится оценка вкладов гидробионтов в биогеохимические процессы океана и биосферы на современном этапе.

В последнее время наблюдается ацидификация водной среды (снижение рН воды), т.е. глобальное изменение условий обитания гидробионтов. Поэтому появляется ещё одно очень важное направление «Оценка реакции гидробионтов и водных экосистем на изменение рН морской среды».

Не менее важным направлением является повышение уровня юридической грамотности современного гидробиолога за счёт введения в сетку расписания юридических дисциплин. Юридическое образование даст возможность гидробиологам участвовать в создании новой, более совершенной законодательной базы, связанной как с водными ресурсами, добычей и использованием гидробионтов, так и с обеспечением необходимых полномочий и прав экспертов-экологов. 

Наконец, следующим приоритетным направлением современной гидробиологии является профориентационная и просветительская деятельность в области охраны и рационального использования водных ресурсов (Камнев, 1997). Для работы в этом направлении современный гидробиолог должен обладать элементарными психолого-педагогическими знаниями и иметь за плечами педагогический опыт, полученный ещё во время обучения. Инструментом для реализации этого направления должны стать все СМИ, включая электронные, созданные в рамках различных гидробиологических подразделений.

В целях подготовки специалистов, понимающих стратегическую значимость гидробиологии и предметов, связанных с водными ресурсами, необходимо уделять внимание, во-первых, ранней профориентации и мотивации школьников (Камнев,  2014; Камнев и др., 2013), используя для этого стационарные городские экологические образовательные площадки, выездные детские экологические лагеря и экспедиции, а также все средства массовой информации, активно заниматься научной, педагогической и просветительской деятельностью.

 

Резюмируя всё сказанное выше, можно сформировать первоочередные задачи современной гидробиологии.

 

Первоочередные задачи современной гидробиологии

 

  1. Сохранение и очистка воды, как различных природных водных объектов, так и всех категорий сточных, канализационных и технических вод. В рамках этого направления проводятся: мониторинг различных типов загрязнителей, в том числе экзаметаболитов гидробионтов; нормирование и его коррекция в зависимости от изменений состояния окружающей среды; наблюдение за появлением новых типов загрязнителей водного пространства; наблюдение и анализ последствий инвазивных процессов в водных экосистемах; наблюдение за появлением «токсичных цветений» и выяснение природы и механизмов их образования; усовершенствование процессов биологического самоочищения водоёмов.
  2. Усовершенствование методов оценки запасов промысловых гидробионтов, их вылова, а также методов сбора и использования штормовых выбросов (например, макроводорослей и трав). К этому же направлению нужно отнести уточнение и определение квот вылова.
  3. Аквакультура как способ повышения продуктивности водных экосистем. Решение проблемы обеспечения населения пищевыми продуктами. Это направление включает вопросы, связанные с аквакультурой в природных и искусственных водных системах. Не исключено, что в этих целях в ряде случаев более рационально использовать территории других стран, нуждающихся в квалифицированных консультациях и в налаживании производственного цикла, необходимого для получения промысловой биомассы гидробионтов.
  4. Оценка влияния изменения глобальных климатических условий на водные экосистемы и отдельные виды гидробионтов. Гидробионты и водные экосистемы в биогеохимических процессах.
  5. Оценка влияния глобальной ацидификации водной среды на водные биоценозы. Реакция гидробионтов и экосистем в целом на эти процессы.
  6. Участие в создании новой, более совершенной законодательной базы, связанной как с водными ресурсами, добычей и использованием гидробионтов, так и с обеспечением необходимых полномочий и прав экспертов-экологов. Сегодня гидробиология должна опираться не только на глубокие биологические и юридические знания, но должна иметь юридические полномочия.
  7. Профориентационная и просветительская деятельность в области охраны и рационального использования водных ресурсов.

Не менее важным направлением современной гидробиологии должно быть максимальное использование знаний, накопленных в области гидробиологии и рациональная интенсификация их использования.

Для этого необходимо по-новому посмотреть на историю развития гидробиологии, для чего провести ревизию всех старых взглядов, подходов и методов, используемых в гидробиологии ранее, но по каким-то причинам не востребованным сегодня. 

Не менее важно восстановить контакты с бывшими выпускниками кафедры, которые в настоящее время разбросаны по всему миру и работают в самых разных сферах. 

 

Подготовка кадров

 Для выполнения всех перечисленных выше задач и решения современных проблем гидробиологии необходимы специалисты, уровень образования которых должен соответствовать требованиям времени. Выполнение заказа по подготовке таких специалистов ложится на кафедры гидробиологии страны. Учебно-научные подразделения, опираясь на академический подход в образовании, должны давать возможность аспирантам и студентам принимать участие не только в научной деятельности, но и привлекать их к решению производственных задач разного уровня, что даст возможность получать финансирование для развития и кафедр, и студентов.

По моему глубокому убеждению, кафедра гидробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова может стать моделью в области подготовки кадров, быть флагманом не только гидробиологической науки, но и задавать тональность в подготовке специалистов-гидробиологов, способных работать в любых государственных и международных проектах. Выпускники кафедры должны разбираться не только в разнообразии гидробионтов и понимать структурно-функциональные особенности надорганизменных систем, они обязаны великолепно знать физико-химические свойства воды как среды обитания гидробионтов, быть хорошо подготовленными в области юриспруденции, а также быть знакомыми с основными принципами психологии и педагогики.

Все эти требования к современному гидробиологу и должны формировать структуру педагогического процесса на кафедре гидробиологии биологического факультета МГУ.

 

В связи с тем, что становление гидробиологии как самостоятельной науки и её развитие в России практически связано с созданием и развитием кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ, дальнейшее развитие гидробиологической науки и кафедры следует рассматривать в едином комплексе в русле интересов отечественной науки и экономических особенностей настоящего времени.

 

Стратегия развития кафедры гидробиологии

биологического факультета МГУ

 

Кафедра гидробиологии биологического факультета – одно из базовых учебно-научных подразделений Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. В 2015 г. ей исполняется 91 год. Она являлась и является флагманом гидробиологической науки в России, всегда уделяла большое внимание педагогическому процессу и подготовила большое количество высококлассных специалистов-гидробиологов, которые работают в самых различных научных и образовательных учреждениях всего мира.

Официально кафедра гидробиологии была основана в 1924 г. по инициативе Сергея Алексеевича Зернова (заведование 1924-1930 гг.), хотя первый курс по гидробиологии был подготовлен и начал читаться ещё в 1921 г. замечательным альгологом Владимиром Митрофановичем Арнольди. Кафедру возглавляли крупнейший планктонолог Владимир Андреевич Яшнов, основатель экологической физиологии в гидробиологии Сергей Николаевич Скадовский, специалист по биологической продуктивности, инициатор расширения на кафедре работ, связанных с продуктивностью морей– Вениамин Григорьевич Богоров, организатор эколого-генетических исследований на кафедре Петр Владимирович Матекин, известный санитарный гидробиолог Михаил Михайлович Теличенко, один из основателей системы биологического мониторинга в России Вадим Дмитриевич Фёдоров.

Кафедра гидробиологии прошла через эвакуацию в годы Второй мировой войны, через работу в Ашхабаде, в Свердловске. Через историю своих сотрудников, участвовавших в боевых действиях.

За время существования кафедры она дала начало двум новым фундаментальным кафедрам биологического факультета – кафедре ихтиологии и кафедре общей экологии.

В настоящее время кафедра гидробиологии является уникальным серьёзным учебно-научным подразделением биологического факультета МГУ, имеющим свою историю, богатейший опыт, принципы и методические подходы, необходимые для реализации научного потенциала и учебного процесса. Здесь работают и участвуют в учебном процессе 14 докторов и 31 кандидат наук.

Кафедра гидробиологии является единственной кафедрой университета, которая занимается изучением вопросов, связанных со структурной организацией и функционированием надорганизменных систем гидросферы.

Для дальнейшего развития кафедры необходимо, прежде всего, сохранить все её традиции, систему существующих курсов, практик, кружков и самое главное – не совершать резких революционных перестроек.

 

Стратегия развития образовательного процесса

 

Тем не менее, в связи с переходом обучения в высших учебных заведениях на четырех- и шестилетний период, вероятно, в первую очередь, целесообразно более внимательно посмотреть на структуру учебного процесса кафедры. Внести необходимую корректуру и сделать кафедру, с одной стороны, более привлекательной для студентов, как это было, например, в 70-80-е гг., когда деятельность кафедры была востребована государством, а молодёжь мечтала о морских экспедициях и исследованиях, что было обусловлено великолепной мотивационной деятельностью средств массовой информации и фильмами команды Кусто. С другой, опираясь на глубокие традиционные академические принципы обучения, готовить востребованных специалистов-гидробиологов, но уже нового уровня, способных работать, как уже говорилось выше, во всех государственных и международных структурах и проектах. В-третьих, участвовать в разработке научных направлений, связанных с требованиями времени, и, наконец, активно участвовать в жизни университета.Для этого у кафедры гидробиологии есть все необходимые компоненты – опыт, педагогический потенциал и возможность вводить свои новые, диктуемые временем образовательные стандарты, базируясь на особом положение МГУ.

 

Бакалавриат

В рамках бакалавриата кафедра должна готовить специалистов широкого профиля, прежде всего хорошо знающих и хорошо владеющих методами определения видового состава гидробионтов, включая морской и пресноводный фитопланктон, бентос, нектон, нейстон, плейстон, водную и прибрежно-водную растительность, обитателей снега и льда. Отчасти эти знания студенты должны получать в рамках общебиологических дисциплин и практик на 1-м и 2-ом курсах, а закреплять, повторять и расширять диапазон знаний объектов исследований в рамках различных специализированных дисциплин – на 3-м и 4-м курсах, но уже читаемых непосредственно на кафедре гидробиологии. Не исключено, что кафедра должна увеличить количество учебных часов и факультативов, связанных с изучением видового разнообразия гидробионтов. Кроме того, гидробиолог-бакалавр должен хорошо знать их биологию и экологию. Начиная с 3 курса, как это уже существует в программе учебного процесса кафедры, знакомиться со структурой и функционированием надорганизменных систем, не забывая акцентировать внимание на видовом разнообразии сообществ.

В качестве важнейшего академического принципа изложения материала по теме о структуре и функционированию живых систем (включая надорганизменные), на мой взгляд, должна быть использована схема основных функций живого веществав биосфере: энергетическая, окислительно-восстановительная, газовая, концентрационная, средообразующая, транспортная, что, в свою очередь, развивает правильное экологическое логическое мышление у студентов. В дальнейшем студент сможет использовать навыки такого изложения материала при решении многих прикладных задач, в частности, связанных с очисткой водных объектов.

На 4-ом курсе, в первую очередь, студент должен основательно познакомиться с физико-химическими свойствами среды обитания гидробионтов – водой. Вероятно, этот раздел можно включить в уже существующие сентябрьскую учебно-производственную практику и обязательные спецкурсы: «Методы изучения водных сообществ», «Водная токсикология и санитарная гидробиология».

Считаю, что кафедра гидробиологии должна не только усилить и разнообразить полевые практики студентов 2 и 3 курсов, но, начиная уже со 2-3 курса, включать студентов в работу морских экспедиций профильных академических и ведомственных институтов, засчитывая эту работу как официальную практику. К счастью, такие договорённости с институтами (в частности, с Институтом океанологии) уже имеются. По возвращении из экспедиции студент должен сделать отчёт о проделанной работе и обновить или пополнить гидробиологическую коллекцию кафедры.

Бакалавр должен понимать и владеть методами нормирования водой среды. Кроме того, считаю, что очень важным элементом знаний бакалавра должны быть сведения о распространении и запасах первичных продуцентов: морского и пресноводного макрофитобентоса, прибрежно-водной растительности России и мира, распространении и запасах промысловых беспозвоночных и других организмов, а также принципах вылова и сбора гидробионтов. Бакалавр должен знать принципы и владеть методами квотирования гидробионтов, быть информированным о месте России в вылове и использовании гидробионтов на мировом рынке.

Наконец, бакалавр должен владеть методами математического анализа, необходимого при обработке данных.

На мой взгляд, после 4 курса, при желании продолжить обучение в магистратуре, помимо участия в экспедиции, студент должен пройти обязательную производственную практику в рамках программы «Экологическое право и экологическая экспертиза» в государственных и ведомственных структурах, таких как Государственная Дума, Совет Федераций, Министерство природных ресурсов и др. Эта практика важна для того, чтобы оценить важность данной проблематики и увидеть реальное состояние дел в России.

Считаю, что введение в 8-м семестре спецкурса «Экологическое право, экспертиза и аудит» не только оправдано, но и очень своевременно.

Кроме того, к 4 курсу студенты должны пройти педагогическую практику на базе морских экологических центров или лагерей.

 

Магистратура

Магистранты (5,6 курсы), включая студентов, пришедших из других вузов, во-первых, должны вновь повторить и, по возможности, расширить знания видового состава не только гидробионтов, но и организмов часто затапливаемых прибрежных участков морей, рек и пресноводных водоёмов.Во-вторых, в результате прослушивания различных спецкурсов и практических занятий вновь повторить принципы функционирования надорганизменных водных и прибрежноводных систем.

На мой взгляд, на 5 и 6 курсах кафедра гидробиологии должна уделить особое внимание смежным с водой зонам – вода-воздух и вода-суша, экологии супралиторали, прибрежной зоны различных водных объектов, местам берегового стока, диффузному, точечного и эоловому загрязнению водных объектов. Не менее важнымизнаниями по гидробиологии должны быть знания по экологии нейстона и плейстона, т.е. той части водной среды, которая в большей степени испытывает нагрузку эоловых загрязнений. Это особенно важно для южных областей России (Чёрное, Азовское, Каспийское моря). Очень важно включить в рамки лекционных дисциплин тему: «Гидробиология рекреационных зон».

Обязательным элементом современной гидробиологии являются основы биогеохимии, которые должны в полной мере даваться студентам 5-6 курсов.

Наконец, ключевыми педагогическими направлениями магистратуры кафедры гидробиологии должны быть дисциплины, связанные, с одной стороны, с вопросами прикладной гидробиологии, аквакультуры, гидробиотехнологиями, мониторингом, экологическим нормированием, а с другой – с вопросами экологического, гражданского, уголовного права, с вопросами  экологической экспертизы и аудита. Т.е. на современном этапе необходимо готовить не только биологически и экологически грамотного гидробиолога, но и специалиста, разбирающегося в правовой сфере. Не исключено, что отдельные дисциплины могут носить факультативный характер.

 

Практики

Очень важным элементом педагогического процесса являются своевременные, хорошо сбалансированные летние и зимние производственные практики. Практики должны быть как чисто профессиональными полевыми, т.е. гидробиологическими (в частности, экспедиции после 3, 4, 5 курсов), так и комплексными совмещёнными, включающими педагогическую составляющую. В результате совмещённых практик студент получает хорошую педагогическую практику, понимает, насколько педагогическая деятельность является его призванием. Параллельно он подтягивает к кафедре и к университету в целом новых потенциальных студентов, которых он смог заинтересовать своим предметом.

Совмещённые практики могут быть как обязательными и стоять в рамках учебного расписания (как, например, на кафедре физиологии растений или факультете почвоведения), таки факультативными, проходящими в каникулярное время студента без нарушения учебного плана.

Большое внимание этому направлению уделяется потому, что в течение последних лет у многих кафедр (в том числе гидробиологии) встаёт вопрос: Как, например, замотивировать молодёжь идти учиться на биологический факультет или определённую кафедру? Как пробудить или (и) сохранить научный и творческий интерес у уже учащейся студенческой молодёжи? Как расширить диапазон студенческих возможностей и подготовить резерв творческой молодёжи на завтра?

Для решения этих задач нами на кафедре физиологии растений биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с рядом кафедр факультета почвоведения нашего же университета в течение нескольких лет ведётся попытка создания нового типа производственной практики студентов. Целью данной комплексной студенческой практики является решение восьми основных задач:

1. Закрепление знаний и практических навыков, полученных студентами из лекционных курсов и лабораторных занятий в стационарных вузовских условиях.

2. Знакомство с зональным разнообразием растительного мира и почвенного покрова.

3. Знакомство с важнейшей группой первичных продуцентов – морскими и пресноводными фототрофными организмами.

4. Обучение работе в полевых экспедиционных условиях, используя для научных целей портативные приборы.

5. Приобретение знаний и навыков экспедиционного работника.

6. Приобретение навыков педагогического мастерства.

7. Участие в процессе ранней профориентации школьников.

8. Организация студенческой клубной деятельности.

В восьмидесятые годы прошлого столетия на кафедре физиологии растений уже проводилась близкая по своей концепции и духу студенческая практика – морская экспедиция, но с потерей университетом судов её реализация стала невозможной. Эта практика отличалась от вновь предложенной тем, что в ней отсутствовали четыре задачи, а именно: приобретение навыков педагогического мастерства, приобретение знаний и навыков, необходимых экспедиционному работнику,участие в процессе ранней профориентации школьников, организация студенческой клубной деятельности.

В настоящее время наиболее удобной педагогической площадкой для реализации такого рода проекта может быть детский летний эколого-биологический лагерь. Именно в лагере, помимо прохождения своей профессиональной биологической полевой практики, студенты успешнопроходят педагогическую практику, проводя занятия для школьников по биологическим дисциплинам. Совместные выходы в море, участие в качестве педагогов-гидов в походах, проведение лабораторных практикумов для детей позволяет студентам поучаствовать таким образом в процессе ранней профориентации школьников. В свою очередь, школьники в ряде случаев уже в лагере могут осуществитьвыбор своей будущей профессии и со школьной скамьи заниматься научной деятельностью в рамках школьного или студенческого кафедральных кружков под руководством тех студентов, которые вели у них занятия в лагере. Такие дружеские научные контакты могут сохраняться длительные периоды. По приезде в Москву у студентов и школьников есть возможность совместно посещать клуб, позволяющий им продолжить свою профессиональную подготовку в качестве полевых исследователей и путешественников, готовить методические пособия для совместных экспедиционных выездов или работы в лагере. В процессе обучения в клубе студенты и школьники получают сертификаты подводников-исследователей, высотников, скалолазов. Они осваивают навыки оказания первой медицинской помощи и спасения на воде. Учатся организовывать экспедиции и экологические лагеря. У молодёжи появляется реальное дело с элементами не хватающего им экстрима и ответственности за свою деятельность. В дальнейшем студенты могут вновь поехать в лагерь и передать свои знания подрастающему поколению, но уже в качестве не только биолога, но и инструктора по другим дисциплинам. Таким образом, ребята получают знания, которые могут пригодиться им в жизни, формируется сплочённая команда и появляются новые возможности для работы. В итоге у молодёжи воспитываются чувство ответственности за свои поступки, поступки перед своими коллегами, ответственности за окружающую природу. В простроенной таким образом системе студенческой практики у молодёжи изменяется мышление. У неё появляется желание к созиданию. Юноши и девушки становятся  государственно мыслящими и заботливыми хозяевами окружающего нас мира, а не вандалами и бездельниками, а кафедра формирует резерв будущих замотивированных студентов и сотрудников. Настоящий опыт может быть использован другими кафедрами и вузами.

Очень важными для студента являются выездные экологические языковые практики с предварительной подготовкой в рамках постоянно функционирующего студенческого кафедрального языкового клуба. Для этого у кафедры имеются необходимые ресурсы и педагоги.

Первая краткая ознакомительная практика должна осуществляться в рамках 3 курса (зимние каникулы) в Великобританию в Дарвиновской экологическойшколе, с которой имеются все договорённости. Вторая – в августе или в сентябре (начало 4 курса) в Newfound Harbor Marine Institute – Seacamp Association (Флорида, США). Все договорённости также имеются. Более того, у студентов, знающих язык, есть возможность пройти самостоятельную профессиональную практику и многомесячную стажировку в качестве педагога-гидробиолога в этом уникальном морском экологическом центре.

Считаю, что кафедра гидробиологии должна возобновить обменную экологическую студенческую практику с Дартмутским колледжем (США), которая была организована в рамках межправительственной программы СССР (затем Россия) – США в 1988 г. и продолжалась в течение многих лет. Рабочие и дружеские контакты поддерживаются с этим учебным заведением и в настоящее время. Практика может быть организована в летний период после 5 курса.

Хотелось бы ещё раз подчеркнуть, что включение этих практик в учебный процесс никак не должны нарушать общую систему уже имеющихся и хорошо зарекомендовавших себя практик.

Очень важными и обязательными практиками должны быть совместные практики студентов-гидробиологов со студентами географического факультета – гидрологами и гидрохимиками. Это может быть совместная межфакультетская практика, может быть и совместная работа разных специалистов в одной научной экспедиции.

Считаю, что кафедра гидробиологии должна стать инициатором возрождения профессиональной водолазной подготовки студентов-гидробиологов, как это было в восьмидесятые годы на базе Центрального морского клуба в Москве. После прохождения водолазных курсов гидробиологи могли профессионально заниматься подводными исследованиями, используя легководолазное снаряжение и имея на это государственное разрешение.

На современном этапе необходимо готовить не только биологически и экологически грамотного гидробиолога, но и специалиста, хорошо разбирающегося в правовойбазе.

Таким образом, получая хорошее академическое гидробиологическое образование в сочетании с гидрологическими (включая экспедиционное), педагогическими и языковыми практиками, а также работой в законодательных и исполнительных органах, магистрант приобретает достаточный опыт и знания для самостоятельной работы после окончания кафедры.

Исходя из сказанного, кафедра гидробиологии, не нарушая хорошо отлаженного педагогического процесса, в рамках современных условий, на мой взгляд, акцентируя внимание на востребованностиспециалистов нового формата, (в течение 2-3 лет) должна несколько модифицировать учебный процесс последующим направлениям:

 

 1.      Направление, связанное с распространением и продукционными характеристиками гидробионтов

Уделить более глубокое внимание разделам, связанным с распространением, запасами, продукцией водных и прибрежно-водных фототрофов, а также вопросам их физиологии.

Подготовить курс«Вклад водных и прибрежно-водных фототрофов в биогеохимический обмен биосферы».

Увеличить количество часов, уделяемых вопросам биогеографии гидробионтов.

Готовить специалистов-промысловиков, которых в настоящее время практически нет и ведомственные институты (в частности, ВНИРО) испытывают их резкую нехватку

2.     Направление, связанное с качеством воды

Увеличить объем часов, посвящённых гидрохимическим и физико-химическим свойствам воды, её качеству и очистке биологическими методами.

Уделить большее внимание смежным с водой зонам – вода-воздух и вода-суша, экологии супралиторали, прибрежной зоны различных водных объектов, местам берегового стока, диффузному, точечного и эоловому загрязнению водных объектов.

Увеличить объём информации по экологии нейстона и плейстона, т.е. той части водной среды, которая в большей степени испытывает нагрузку эоловых загрязнений. Это особенно важно для южных областей России (Чёрное, Азовское, Каспийское моря).

Увеличить объём материала по экологии и биологии гидробионтов, выделяющих в окружающую среду (водную, воздушную) токсические вещества, опасные как для гидробионтов, так и для человека.

Расширить программу, связанную с экологическим правом, экологической экспертизой, водным кадастром и нормированием.

Включить в рамки уже имеющихся дисциплин, а затем создать курс, связанный с рекреационной гидробиологией, очень востребованной в настоящее время как в России, так и во многих развивающихся странах. Это может обеспечить длительные зарубежные научные контакты и возможность проведения студенческих практик.

3.      Направление, связанное с работой магистратуры

Ключевыми педагогическими направлениями магистратуры кафедры гидробиологии должны быть дисциплины, связанные, с одной стороны, с вопросами прикладной гидробиологии, аквакультуры, гидробиотехнологиями, мониторингом, экологическим  нормированием, а с другой – с вопросами экологического, гражданского, уголовного права, с вопросами  экологической экспертизы и аудита, что уже внедряется на кафедре.

Обязательным элементом современной гидробиологии должен быть более основательный раздел по «Основам биогеохимии».

 4.      Направление, связанное с педагогической работой на факультете

Принять участие в разработке и чтении курса лекций студентам биологического факультете МГУ по теме «Вопросы современной экологии»

В качестве важнейшего академического принципа изложения материала в рамках всех экологических дисциплин должна быть использована схема основных функций живого вещества в биосфере: энергетическая, окислительно-восстановительная, газовая, концентрационная, средообразующая, транспортная, что, в свою очередь, развивает правильное экологическое логическое мышление у студентов.

 5.      Профессиональные практики

Создать межфакультетскую (биофак – географический факультет, может быть, с привлечением и других факультетов) практику, где студенты и преподаватели могут не только приобрести новые необходимые опыт и знания, но начать совместные межфакультетские проекты.

Усилить значение морских экспедиций, которые могут быть зачтены студентам в качестве производственных практик. Все договорённости с академическими и ведомственными институтами имеются.

Обязательным элементом педагогического процесса должны быть педагогические практики на базе экологических центров и лагерей. Они позволяют студенту приобрести нужные ораторские качества и параллельно мотивировать детей к работе на кафедре (в частности, участию в кружках).

Начать планомерную работу по организации студенческой практики в законодательных и исполнительных структурах, в министерствах и ведомствах, связанных с водными ресурсами.

6.      Языковые практики

Включить в систему педагогического процесса – разноуровневые языковые практики:

а. – краткая (одна – две недели) языковая практика (как пример) в школе имени Ч. Дарвина – Shrewsburyschool (Великобритания);

б. – трехнедельная (как пример) в Newfound Harbor Marine Institute (Флорида, США).

Возобновить ранее существовавшую обменную экологическую практику между кафедрой гидробиологии МГУ (Россия) и Дартмутским колледжем Dartmouth College (США).

Организовать факультативную деятельность на кафедре, связанную с функционированием языкового клуба.

Способствовать расширению возможностей публикаций научных работ и обзоров (на английском языке) студентов (в созданных интернет-журналах «Вопросы современной альгологии», «Экология гидросферы»).

 7.      Водолазная подготовка

Стать инициатором возрождения профессиональной водолазной подготовки гидробиологов, как это было в восьмидесятые годы на базе Центрального морского клуба в Москве. После прохождения водолазных курсов гидробиологи могли профессионально заниматься подводными исследованиями, используя легководолазное снаряжение и имея на это государственное или международное разрешение. Теперь это можно делать на базе МГУ.

 

Стратегия развития научной деятельности кафедры

 

Параллельно с педагогической работой на современном этапе развития кафедры её основной задачей становится задача, связанная с первоочередным вопросом – обеспечением человечества чистой пресной водой, которой на Земле остаётся все меньше и меньше. Развитие этого стратегического направления,включая оценку качества вода и её очистку, на современном этапе должно обеспечить кафедру государственной поддержкой и перевести её в ранг кафедр с особым статусом и финансированием.

Одной из ключевых задач, связанных с проблемой чистой воды, должна быть отработка системы контроля качества, обеспечения и очистки воды, необходимой для функционирования Москвы и Московской области как потенциально тиражируемой модели современного мегаполиса. Эта работа должнанайти пути сохранения созданной антиэкологической урбанистической структуры – Москвы, а также показать экологически допустимые формы и размеры современных городов, с учётом современного состояния вопросов, связанных с чистой пресной водой.

В рамках этого же направления на кафедре должны по-новому рассматриваться вопросы, связанные с мониторингом, нормированием и очисткой воды биологическими методами.

В связи с тем, что в России нет нормативов по токсинам морских и пресноводных гидробионтов, кафедра должна взять на себя инициативу по созданию такой нормативной базы и её принятию.Кафедра также должна статьинициатором создания в стране подразделения, занимающегося контролем токсинов гидробионтов в воде, воздухе и самих промысловых гидробионтах. Аналогичные службы давно существуют во всех цивилизованных государствах и достойно финансируются. На мой взгляд, прежде всего кафедра должна создать такое модельное подразделение в рамках уже имеющейся близкой по тематике исследований лаборатории.

Неотъемлемым аспектом научной деятельности кафедры должна стать отработка и включение в разряд обязательных полевых работ – расширенная оценка изменения физико-химических характеристик водной среды и оводнённости гидробионтов.

Эти исследования ни в коей мере не должны приостановить (принизить значение) работы, связанные с нефтяными и прочими загрязнителями,которые в рамках научных интересов разных лабораторийуспешно ведутся в течение многих лет.

Вторым по значимости должно быть направление, связанное с исследованиями и анализом распространения, запасов, продукционных характеристик гидробионтов и прибрежно-водных растений. Эти исследованиядолжны включать данные аэрокосмических и морских исследований, а также выборочных водолазных сборов. Сопоставление и анализ полученных данных позволит получить новые наиболее достоверные данные о распространении, запасах первичных продуцентов – морских макроводорослей и трав. Эти работы помогут выявить новые потенциальные участки для развития марикультуры и создания морских ферм, а соответственно, на втором этапе провести работы по формированию плантаций, локальному повышению продуктивности и рациональному сбору гидробионтов.

Вероятно, именно кафедра гидробиологии должна в самое ближайшее время инициировать возрождение промысла ценных видов промысловых морских макроводорослей и трав и налаживание отечественного производства по переработке как этих, так и других гидробионтов. Более того, в рамках этого направления кафедра должна готовить специалистов-промысловиков, которых в настоящее время практически нет и ведомственные институты (в частности, ВНИРО) испытывают их резкую нехватку.

Работы, связанные с исследованием распространения и запасов промысловых видов гидробионтов, позволят оценить биогеохимический вклад макрофитов и других гидробионтов в функционирование Мирового океана и по-новому посмотреть на вопросы биогеохимии океана сегодня. В рамках этого направления важно продолжать работы по экологии простейших и водных грибов, которые выполняют в водоёмах важную функцию редуцентов.

Не менее важным является направление пооценке запасов гидробионтов пресноводных водоёмов. Это именно те зоны (включая прибрежную часть с прибрежно-водной растительностью), роль которых гидробиологи должны оценить ещё и с точки зрения биогеохимии (например, оценки углеродных потоков и их динамики).

Большую часть пресноводных водоёмов составляют болота. Они имеют огромное значение для сохранения водных ресурсов страны. Этим обусловливается необходимость, с одной стороны, сохранения болот в их естественном состоянии, а с другой – проведение глубоких гидробиологических исследований механизмов функционирования этих экосистем.

Важным направлением развития кафедры должно быть восстановление морского аквариального комплекса, много лет существовавшего на факультете, который позволит в течение всего года иметь живой материал для студенческих практикумов и проведения межкафедральных и межфакультетских исследований. Более того, это даст возможность привлекать студентов и школьников к работе с аквариальными системами.Аквариальныйцентр должен быть не только научно-педагогическим инструментом кафедры, но и его «визитной карточкой», а также лицом МГУ в целом.

В рамках данного направления должны разрабатываться проекты, связанные саквакультурой самых различных гидробионтов, востребованных во всех областях народного хозяйства – как, например, в энергетической, пищевой и фармакологической промышленностях, так и в сфере очистки водных объектов в России и за рубежом.Сегодня, наряду с потребностями в разведении фототрофных (водорослей и трав) и беспозвоночных организмов, большой интерес вызывает культивирование промысловых земноводных (аксолотль, тритон, лягушка), которые, в частности, используются в учебном процессе различных учебных заведений в качестве живых препаратов (Возжинская, Камнев 1994; Козлов, 2002; Кузьмин, 2005; Цоглин, Пронина, 2012). В целях культивирования гидробионтов кафедра могла бы использовать, помимо собственной аквариальной системы, уже готовые аквариальные центры и аквафермы. (Все договорённости уже имеются.) При правильном подходе к развитию данного направления кафедра может получить дополнительный источник финансирования для своего развития. Таким образом, разработка тиражируемых и продаваемых моделей может стать одним из перспективных направлений развития кафедры.

Возрождение работ, связанных с исследованиями и анализом распространения, запасов, продукционных характеристик гидробионтов и прибрежно-водных растений, а также восстановлением аквариального комплекса должны сформировать, по крайней мере, два – три новых научных направления:

1. «Вклад водных и прибрежно-водных фототрофов в биогехимический обмен биосферы»,

2. «Влияние условий окружающей среды на изменение механизмов взаимопроникновения живого вещества различных геосфер (гидросферы, атмосферы, литосферы)»,

3. «Основы морской биогеографии».

«Основы морской биогеографии» – важнейшее для гидробиологии направление, которое могло бы выделиться в самостоятельную науку. Однако, несмотря на то, что у этого направления есть свои предмет и методы, оно до сих пор не имеет общепринятой терминологии и номенклатуры, хотя такая унификация необходима для решения и теоретическихи практических вопросов не только гидробиологии. Например, в настоящее время существует несколько схем биогеографического районирования: схемы Сетчелла, Экмана, Цзена, Зиновой и др.,новсе они не совпадают. Поэтому, первую Всероссийскую гидробиологическую конференцию, которую должна инициировать и провести кафедра гидробиологии в 2016 г. в рамках гидробиологических чтений, необходимо посвятить именно вопросам морской биогеографии.

На современном этапе кафедре гидробиологииследует вновь усилить изучение экофизиологии отдельных организмов, в частности водорослей и беспозвоночных, так как, к сожалению, этими вопросами другие кафедры практически не занимаются.

Следующим очень важным научным направлением кафедры на современном этапе должно стать усовершенствование законодательной базы (вероятно, совместно с другими факультетами) использования водных ресурсов, экологической экспертизы и экологического менеджмента. Развитие этого направления в России невозможно без участия гидробиологов. Принимать участие в формировании законов могут только специалисты, владеющие профессиональными экологическими знаниями.

Необходимо возродить уникальное периодическое издание 70-80-х гг. «Человек и биосфера» и через него возобновить свои международные связи.

Наконец, кафедра должна организовать постоянно действующие гидробиологические чтения, которые позволят объединить всех специалистов, занимающихся вопросами жизни в водной среде.Цементирующим звеном жизни кафедры должны быть периодические издания – уже функционирующий журнал «Вопросы современной альгологии» и зарегистрированный и подготовленный к работе научный электронный журнал «Экология гидросферы» с научно-образовательными вкладками – электронными журналами «Гидробиолог» и «Планета океан», где публикуются научно-популярные материалы о жизни в морях и океанах. Журналы «Гидробиолог» и «Планета океан» могут быть использованы не только как академические платформы для обмена научной информацией, но и как площадки для работы с детьми и молодёжью, не утратившими интересов к романтике и жизни в воде. Эти журналычерез работууниверситетских педагогов в экологических лагерях позволят подтягивать подрастающее поколение к нашему университету.

Важнейшим профориентационным направлением деятельности кафедры должно быть усиление работы давно существующего и хорошо известного школьного кружка, имеющего различные направления деятельности. Для этого следует привлекать лучшие силы не только кафедры, но и других подразделений и институтов, включая международные.

 

 1.      Направление, связанное с качеством воды

1. Отработка системы контроля качества, обеспечения и очистки воды, необходимой для функционирования Москвы и Московской области как потенциально тиражируемой модели современного мегаполиса.

2. Расширенная оценка гидрохимических характеристик и физико-химических характеристик водной среды и оводнённостисамих гидробионтов.

3. Создание нормативной базы по токсинам морских и пресноводных гидробионтов. Кафедра также должна статьинициатором создания в стране подразделения, занимающегося контролем токсинов гидробионтов в воде, воздухе и самих промысловых гидробионтах. Аналогичные службы давно существуют во всех цивилизованных государствах и достойно финансируются. Прежде всего, кафедра должна создать модельное подразделение в рамках уже имеющейся близкой по тематике исследований лаборатории.

Эти исследования ни в коей мере не должны приостановить (принизить значение) работ, связанных с нефтяными и прочими загрязнителями, которые в рамках научных интересов разных лабораторийуспешно ведутся в течение многих лет.

 

 2.   Направление, связанное с распространением и продукционными характеристиками гидробионтов

1. Исследования и анализ распространения, запасов, продукционных характеристик гидробионтов и прибрежно-водных растений. Исследования должны включать данные аэрокосмических и морских исследований, а также выборочных водолазных сборов.

2. Выявление новых потенциальных участков для развития марикультуры и создания морских ферм. Провести работы по формированию  плантаций, локальному повышению продуктивности и рациональному сбору гидробионтов.

3. Инициировать возрождение промысла ценных видов промысловых морских макроводорослей и трав и налаживание отечественного производства по переработке как этих, так и других гидробионтов.

4. Оценка распространения и продукционных характеристик гидробионтов пресноводных водоёмов.Особое внимание уделить бореальным болотам.

 

3.      Направление, связанное с восстановлением аквариального комплекса

1. Восстановление морского аквариального комплекса.Аквариальный центр позволит в течение всего года иметь живой материал для студенческих практикумов и проведениямежкафедральных и межфакультетских исследований. Более того, это даст возможность привлекать студентов и школьников к работе с аквариальными системами. В целях культивирования гидробионтов кафедра могла бы использовать, помимо собственной аквариальной системы, уже готовые аквариальные центры и аквафермы.

2. Разработка проектов, связанных с аквакультурой самых различных гидробионтов, востребованных во всех областях народного хозяйствакак, например, в энергетической, пищевой и фармакологической промышленностях, так и в сфере очистки водных объектов в России и за рубежом

3. Используя аквариальную систему, усилить изучение экофизиологии отдельных организмов, в частности, водорослей и беспозвоночных, так как, к сожалению, этими вопросами другие кафедры практически не занимаются.

 

 4.      Направление, связанное с правовыми вопросами

Начать заниматься углублённым изучением правовых вопросов и усовершенствованием законодательной базы, связанной с использованием водных ресурсов.

 

5.      Конференции

Организовать постоянно действующие гидробиологические чтения, которые позволят объединить всех специалистов, занимающихся вопросами жизни в водной среде.

Провести в 2016 г. Всероссийскую гидробиологическую конференцию (в рамках гидробиологических чтений), посвящённую вопросам морской биогеографии.

 

6.      Журналы и издательская деятельность

Возродить уникальное периодическое издание 70-80-х гг. «Человек и биосфера» и через него возобновить свои международные связи.

Цементирующим звеном жизни кафедры должны быть периодические издания – уже функционирующий журнал «Вопросы современной альгологии» и зарегистрированный и подготовленный к работе научный электронный журнал «Экология гидросферы» с научно-образовательными вкладками – журналами «Гидробиолог» и «Планета океан».

 

7.      Профориентационная деятельность

Профориентационное направление кафедры должно осуществляться, с одной стороны, через усиление работыдавно существующего и хорошо известного школьного кружка, имеющего различные направления деятельности. С другой – через педагогические практики студентов.

 

Перспективные компоненты развития кафедры

 

Кафедра должна по-новому посмотреть на историю развития гидробиологии, для чегопровести ревизию всех старых взглядов, подходов и методов, используемых в гидробиологии ранее, но по каким-то причинамне востребованным сегодня. Создать постоянно действующий исторический интернет-семинар, посвящённый нашим отечественным гидробиологам

Организовать интернет-институт консультантов волонтёров, состоящий из опытных специалистов, которые по разным причинам (включая пенсионеров) лишены возможности работать в стенах институтов и профильных кафедр. При этом ушедшие на пенсию специалисты не будут считать себя не востребованными, а смогут жить полноценной творческой жизнью и иметь дополнительный доход, участвуя в реализации отдельных проектов.

Стать инициатором возрождения в МГУ Морского отдела

В связи с тем, что экологические проблемы, связанные с водой, актуальны не только для России, но и для всего мира, нужно активизироватьсовместные работы с зарубежными коллегами-гидробиологами, включая нашу эмиграцию.

Представленная концепция развития кафедры базируется не только  на теоретическом знакомстве с историей гидробиологии в целом и кафедры в частности, но и на собственном опыте автора концепции, приобретённом в результате многолетней (более 35 лет) научной, педагогической, общественной и социальной деятельности.

В заключение мне хотелось бы поблагодарить всех моих педагогов, коллег, поддерживавших меня и помогавших мне не только в научных исследованиях, но зачастую и в непростых жизненных ситуациях, и ради них – и продолжающих работать рядом с нами, и в память об уже ушедших от нас – передать весь свой накопленный с их помощью опыт кафедре гидробиологии.

 

Список литературы 

1. Бурдин К.С., Камнев А.Н., Спиридонов В.А. Научно-технические и экономические проблемы использования макроводорослей для очистки морской среды от загрязнений // Наука и промышленность России. 2002. № 9. С.13-18.

2. Вернадский В.И. Живое вещество в химии моря. Пг: Науч. хим.-техн. изд-во, 1923. – 36 с.

3. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. 1. Значение биогеохимии для изучения биосферы. – Л.: Изд-во АН СССР, 1934. – 47 с.

4. Вернадский В.И. Избранные соч. Т.4, кн. 2. История природных вод. – М., Изд-во АН СССР, 1960. – 657 с.

5. Винберг Г.Г. Гидробиология // История биологии (с начала ХХ века до наших дней). – М.: Наука, 1975. – С. 231-248.

6. Возжинская В.Б., Камнев А.Н. Эколого-биологические основы  культивирования и использования морских донных водорослей. – М.: Наука, 1994. – 202 с.

7. Жуков В.В., Васильев В.П. Неправительственные организации объединяют усилия. // Твёрдые бытовые отходы. Октябрь 2009. С. 22-23.

8. Зернов С.А. Опыт синхронической таблицы по развитию гидробиологии, ихтиологии и других ближайших наук // Русский гидробиологический журнал. 1921. 1, № 1. С. 1-6.

9. Камнев А.Н. Опыт создания системы непрерывного деятельного биологического образования // Материалы совещания комиссии по биологическому образованию международного союза биологических наук (СВЕ – IUBS) 25-30 августа 1997. – Москва, МГУ, 1997. – С. 65-67.

10. Камнев А.Н. Проект «Отдых и учёба с радостью»: научно-приключенческие программы «Океания», «Вождь краснокожих», «Храброе сердце», «Лес полон знаний», «Новый опыт», «Lingvocamp» как инструмент образования и воспитания детей и молодёжи // Проблемы региональной экологии. 2014. № 6. С. 171-174

11. Камнев А.Н., Камнев О.А., Панов В.И. Экологические и психолого-педагогические предпосылки деятельного экологического образования // Экосихологические исследования – 3. Под редакцией В.И. Панова. – М.: ФГНУ «Психологический институт» РАО. СПб.: Нестор-История, 2013 – С. 245-275.

12. Козлов В.И. Аквакультура в истории народов с древнейших времён. – М.: ДФ АГТУ, 2002. – 349 с.

13. Константинов А.С. Общая гидробиология. М.: Высшая школа, 1986. – 472 с.

14. Кузьмин С.Л. Эксплуатация ресурсов земноводных в России. // В сб.: Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. С. 138-146.

15. Малов А.М., Александрова М.Л. Ртуть всегда рядом с нами! // Твердые бытовые отходы. Сентябрь 2010. С. 48-49.

16. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А. Гидрология. – М.: Высшая школа, 2007. – 464с.

17. Пирожник И.И., Рылюк Г.Я., Еловичева Я.К. География Мирового океана. – Минск: ТетраСистемс, 2006. – 316 с.

18. Протасов А.А., Карпинский М.Г. Гидробиология в датах // Морской экологический журнал. 2011. №3.Т.X. С. 86-91.

19. Рябушко Л.И. Потенциально опасные микроводоросли Азово-черноморского бассейна. – Севастополь, 2003. – 286 с.

20. Цоглин Л.Н., Пронина Н.А. Биотехнология микроводорослей – М.: Научный мир, 2012. – 184 с.

Статья поступила в редакцию 1.10.2015

 

Hydrobiology: past, nowadays, future.

The concept of hydrobiology departments restoration in Russia
(on the example of
a single model unit development of University)

A.N.Kamnev

The article provides the definition of Hydrobiology as an independent science, and background of its development. The article also reveals hydrobiology periods of evolution, active growth and fall into oblivion, and covers modern hydrobiology research areas, its tasks and methods. The main practical tasks of this scientific discipline are considered in details; also practical priorities are shown. The definition and limits of hydrosphere concept are considered. Water is shown to be the most important object of modern hydrobiological researches. Particular attention is given to the training of researchers. The evolution of Hydrobiology as an independent science in Russia is closely connected with the creation and development of the Department of Hydrobiology of MSU Faculty of Biology; therefore, we should consider its progress concerning future use for domestic Hydrobiology and economic features of the time.

Key words: hydrobiology; periods of development of hydrobiology; tasks of hydrobiology; hydrosphere; world ocean; water as an object of research; development strategy of hydrobiology; training.

 

Об авторе

Камнев Александр Николаевич – Kamnev Alexander N.

доктор биологических наук
ведущий научный сотрудник ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова», Москва, Россия (Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia), Биологический факультет, кафедра физиологии растений

dr.kamnev@mail.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, Московский Государственный Университет им.М.В.Ломоносова, д. 1, стр. 12, Биологический ф-т


ССЫЛКА НА СТАТЬЮ:

Камнев А.Н.  Гидробиология: вчера, сегодня, завтра. Концепция возрождения гидробиологических кафедр в России (на примере развития отдельно взятого модельного подразделения университета) // Вопросы современной альгологии. 2015. № 3 (10). URL: http://algology.ru/852

Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно.
Адрес - info@algology.ru

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

 

К № 3 (10)

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

 

 








ГЛАВНАЯ

НОВОСТИ

О ЖУРНАЛЕ

АВТОРАМ

13 номеров журнала

ENGLISH SUMMARY

ОБЗОРЫ И СТАТЬИ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ


АКВАРИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
И  ИХ  СОДЕРЖАНИЕ


КОНФЕРЕНЦИИ

АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЙ СЕМИНАР

СТУДЕНЧЕСКИЕ РАБОТЫ

АВТОРЕФЕРАТЫ

РЕЦЕНЗИИ


ПРИЛОЖЕНИЕ к журналу:


ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОПРЕДЕЛИТЕЛИ И МОНОГРАФИИ

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ АЛЬГОЛОГИЯ
СЕГОДНЯ


ИСТОРИЯ АЛЬГОЛОГИИ

КЛАССИКА
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АЛЬГОЛОГИИ


ПУБЛИКАЦИИ ПРОШЛЫХ ЛЕТ

ВЕДУЩИЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ
ЦЕНТРЫ


СЕКЦИЯ  АЛЬГОЛОГИИ  МОИП

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ РАЗДЕЛ

СЛОВАРИ И ТЕРМИНЫ



НАШИ ПАРТНЕРЫ


ПРЕМИИ

КОНТАКТЫ

Новые публикации



Карта сайта






Рассылки Subscribe.Ru
Журнал "Вопросы современной альгологии"
Подписаться письмом


Облако тегов:
микроводоросли    макроводоросли    пресноводные    морские    симбиотические_водоросли    почвенные    Desmidiales(отд.Сharophyta)    Chlorophyta    Rhodophyta    Phaeophyceae    Диатомеи     Dinophyta    Prymnesiophyta_(Haptophyta)    Cyanophyta    Characeae    бентос    планктон    перифитон    кокколитофориды    Экология    Систематика    Флора_и_География    Культивирование    Химический_состав    Минеральное_питание    Ультраструктура    Загрязнение    Биоиндикация    Размножение    Морфогенез    Морфология_и_Морфометрия    Физиология    Морские_травы    Использование    ОПРЕДЕЛИТЕЛИ    Фотосинтез    Фитоценология    Черное_море    Белое_море    Баренцево_море    Дальний_Восток    Азовское_море    Каспийское_море    Чукотское_море    КОНФЕРЕНЦИИ    ПЕРСОНАЛИИ    ИСТОРИЯ    РЕЦЕНЗИЯ    Биотехнология    Динамические_модели    Экстремальные_экосистемы    Ископаемые_водоросли    Сезонные_изменения    Биоразнообразие    Аральское_море    

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147