Вопрос 1 : . История развития гидробиологии,
практическое значение
Истоки гидробиологии восходят
к самым ранним эпохам человеческой
культуры, когда начали накапливаться
сведения об образе жизни водных организмов,
в первую очередь тех, которые
использовались в пищу или для
других целей. Разрозненные экологические
сведения о водных организмах нередко
встречаются в древней индийской
и китайской литературе, часто
приводятся в книгах греческих и
римских натуралистов, в частности
у Аристотеля.
Становление гидробиологии
как самостоятельной науки может
быть отнесено к середине прошлого
века. До этого времени биологические
ресурсы водоемов, особенно морей,
многим казались неисчерпаемыми,
забота о воспроизводстве промысловых
организмов — излишней, а их
экологическое изучение — не
нужным для практики. В середине
прошлого века жизнь заставила
людей отказаться от такой
успокоительной точки зрения
даже применительно к морским
водоемам: китобойный промысел в
северном полушарие начал резко сокращаться,
траулеры стали покидать места, ранее
изобиловавшие рыбой, подорванным оказался
промысел устриц.
Нужды промышленности водных
организмов, особенно рыбной, терпевшей
убытки из-за подрыва сырьевой
базы, послужили первым мощным
стимулом к изучению водных
организмов. В 1877 г. В. Гензен начал
работы в Кольском заливе по изучению
запасов рыб и их кормовых ресурсов с применением
специальной планктонной сети для количественного
учета организмов, обитающих в толще воды.
Через несколько лет гидробиологические
исследования начинают проводиться и
в пресных водах. В 1909 г. был сконструирован
дночерпателъ — прибор для количественного
учета донного населения водоемов, и к
этому времени по существу завершается
становление гидробиологии как самостоятельной
дисциплины, Большое значение для ее дальнейшего
развития имело образование Международного
совета по изучению морей (1899 г.) и Международной
ассоциации теоретической и прикладной
лимнологии (1922 г.), существующих до настоящего
времени.
Интересы промысла водных
организмов были важным, но не
единственным стимулом для возникновения
гидробиологии. Развитие промышленности
и транспорта повлекли за собой
загрязнение пресных водоемов, особенно
рек, ставшее весьма заметным
во второй половине прошлого
века и выдвинувшее на первый
план проблему чистой воды. Вместе
с тем в 1969—1970 гг. А. Мюллер
и Ф. Кон обратили внимание
на огромную роль биологического
самоочищения водоемов, осуществляемого
различными гидробионтами. Стало
ясно, что изучение вопросов загрязнения
и очищения водоемов невозможно вести
без учета роли гидробионтов, без знания
их экологии, В дальнейшем в работах Р.
Кольквитца и М. Марссона, Я. Я. Никитинского,
Г. И. Долгова и С. Н. Строганова, выполненных
в конце прошлого и в начале настоящего
века, была уточнена роль отдельных организмов
в процессах самоочищения водоемов и развит
принцип оценки степени загрязнения последних
по присутствию в них гидробионтов с различными
требованиями к чистоте воды. Необходимость
экологического изучения водного населения-в
интересах решения проблемы чистой воды
в сильнейшей мере способствовала становлению
гидробиологии в качестве самостоятельной
науки.
Во второй
половине XIX в. для изучения населения
вод стали создаваться специальные
учреждения. Одна из первых морских
биологических станций была основана
в Севастополе в 1871 г. по
инициативе А. О. Ковалевского
и существует до настоящего
времени (Институт биологии южных
морей АН УССР). В 1872 г. открылась
морская станция в Неаполе,
в 1876 г. — Ныопортская станция
на атлантическом побережье США. Несколько
позже стали создаваться пресноводные
биологические станции: в 1890 г. — на оз.
Плен (Германия), в 1891 г. — на оз. Глубокое
(Московская обл.), в 1894 г. — на р. Иллинойс
(США). В 1900 г. на Волге в Саратове открылась
первая в Европе речная биологическая
станция. С 1906 г. выходит международный
гидробиологический журнал «АгсЫу Шг
НуйгоЫо1о^1е» («Архив гидробиологии»),
с 1908 г. — журнал «1п1ег-па1юпа1е Кеуие с!ег
дезат1е5 Нус1гоЫо1о§1е ип<1 Нуйго1о§1е»
(«Международное обозрение общей гидробиологии
и гидрологии»). С 1926 г. издается орган
международного Совета по изучению морей
^оигпа! йи СопзеП» («Журнал Совета»).
Первое
крупное исследование биологии
морей в России было осуществлено
научно-промысловой экспедицией
по изучению рыболовства и
рыбных запасов в Каспийском
море, проведенной в 1853— 1856 гг.
под руководством К. Бэра и
Н. Данилевского. В 1899— 1906 гг. большие
исследовательские работы на
Баренцевом море выполнила экспедиция
под руководством Н. М. Книповича.
Примерно в это же время экспедиция, организованная
Н. Андрусовым, А. Остроумовым, Ш. Шпиндлером
и А. А. Лебединцевым, исследовала Черное
море и, в частности, открыла факт насыщения
его глубинных слоев сероводородом. Несколько
позже С. А. Зернов провел углубленное
изучение биоценозов Черного моря. В 1912—1913
гг. огромный гидробиологический материал
собрала на Каспийском море экспедиция
во главе с Н. М. Книповичем. На дальневосточных
морях крупные исследования проводятся
В. К. Бражниковым (1899—1904), П. Ю. Шмидтом
(1900—1901) и В. К. Солдатовым (1907—1913).
В советское
время размах гидробиологических
работ резко увеличивается. В
20-х годах К. М. Дерюгиным и его
учениками осуществляется обширная программа
гидробиологического исследования морей
Дальнего Востока. В начале 20-х годов по
распоряжению В. И. Ленина под руководством
Н. М. Книповича начала работать
Азово-Черноморская
научно-промысловая экспедиция. Большую
роль в усилении морских биологических
исследований сыграла организация
в 1921 г. по декрету, подписанному
В. И. Лениным, Плавучего морского
научного института (Плавморин).
Экспедиционный корабль этого института
«Персей», начиная с 1923 г., совершил более
100 экспедиций в Баренцевом, Белом, Карском,
Гренландском и Норвежском морях, во время
которых участники исследований собрали
богатейший гидробиологический материал.
В начале
30-х годов создается Всесоюзный
институт морского хозяйства
и океанографии (ВНИРО),который в настоящее
.время располагает обширной сетью филиалов
и отделений на всех морях СССР. В 1932 г.
начинается изучение глубоководной фауны
наших дальневосточных морей (экспедиция,
возглавляемая К. М. Дерюгиным), а затем
и в Северном Ледовитом океане. С 1949 г.
на протяжении 20 лет под руководством
Л. А. Зенкевича совершаются рейсы экспе-диционного
судна «Витязь», специально оборудованного
для исследования морских глубин (рис.
1). Многочисленные исследования и, в частности,
десятки тралений на глубинах до 10 км,
выполненные с помощью этого судна в водах
Тихого океана, значительно расширили
представления о жизни гидросферы. В последнее
время морские гидробиологические исследования
проводятся нашими учеными во всех океанах
мира с использованием крупнейших экспедиционных судов, оборудованных
всеми средствами для выполнения самых
сложных научных программ («Академик Курчатов»,
«Академик Книпович», «Витязь», «М. Ломоносов»
и др.).
Параллельно морским биологическим
исследованиям в нашей стране
развивалось и гидробиологическое
изучение пресных вод. В 1867
г. Московское общество любителей
естествознания организовало обследование
озер Московской губернии, примерно
в это же время В. И. Дыбовским
изучается фауна оз. Байкал, К. Ф. Кессле-ром
— ихтиофауна Волги, Невы, Ладожского
и Онежского озер. Большой вклад в развитие
лимнологии внесли исследования, развернувшиеся
в конце прошлого века на Глубокоозерной
станции. В начале нашего века происходит
дальнейшая интенсификация гидробиологических
исследований пресных вод: крупные работы
проводятся В. П. Зыковым и А. Л. Бенингом
на Волжской биологической станции, А.
С. Окориковым и Е. Е. Болохонцевым — на
Ладожском озере, Д. О. Свиренко — на организованной
в 1909 г. Днепровской станции в Киеве, А.
А. Лебединцевым и И. Н. Арноль-дй — на Никольском
рыбоводном заводе (оз. Пестово). Я. Я. Никитинским,
Г. И. Долговым и С. Н. Строгановым в конце
прошлого и начале настоящего века закладываются
основы отечественной санитарной гидробиологии,
Н. В. Воронковым и В. М. Рыловым — основы
планктонологии.
С первых лет установления
Советской власти активизируются
гидробиологические исследования
на пресных водах. В 1918 г.
открываются Окская и Пермская (на Каме)
речные станции, вслед за ними — Болшевская,
Костромская, Бородинская, Звенигородская,
Днепропетровская, Косинская и ряд других.
Работы по гидрофизиологии, выполненные
на Звенигородской станции под руководством
С. Н. Скадовского, блестящий цикл исследований
баланса органического вещества в Косинских
озерах, трофологические исследования
Н. С.
Гаевской и ее учеников, деятельность
организованного С. А. Зерновым в 1924
г. гидробиологического отдела Зоологического
института АН СССР, Окской станции
и других научных учреждений выдвинули
отечественную пресноводную гидробиологию
на одно из первых мест в мире.
На первых этапах своего
развития гидробиология не могла
сколько-нибудь полно заниматься
изучением экологии водного населения,
так как последнее было еще
крайне слабо исследовано в отношении
систематики и фаунистики, скудные сведения
имелись по морфологии и физиологии водных
организмов. Помимо этого, проведение
гидробиологических исследований осложнялось
ограниченностью необходимых для экологического
анализа гидрологических знаний. Поэтому
вначале гидробиологи параллельно экологии
изучали систематику, морфологию и физиологию
гидробионтов с одновременным проведением
гидрохимических, гидрологических и других
небиологических исследований. Такое
положение вызвало у некоторых специалистов
неправильное представление о гидробиологии
как комплексной науке, исследующей не
только жизнь в водоемах, но и сами водоемы.
По мере развития смежных с нею наук «
исчезновения необходимости заниматься
решением не свойственных ей задач гидробиология
постепенно стано'витея чисто экологической
дисциплиной, все более центрирующей свое
внимание на вопросах аутоэкологического,
демэкологического и синэкологиче-ского
изучения водного населения, причем 1в
настоящее время на первый план все больше
выдвигается исследование функциональных
особенностей и структуры надорганизменных
систем в интересах разработки проблем
биологического продуцирования и охраны
водоемов от загрязнения.
Вопрос 12 : Бентос Баренцева моря, ведущие группы
и представители, распределение этих групп
в море, кормовое значение. Согласно последней опубликованной
фаунистической сводке
Согласно последней опубликованной
фаунистической сводке (List of species…, 2001)
донное население Баренцева моря оценивается
примерно в 2300 видов. Если сопоставить
это количество с данными
для Медвежинско-Шпицбергенского района
~ 1600 видов
(Gulliksen, 1997) и для Кольского залива
~ 1200 видов (Дерюгин,
1915; Танасийчук, 1929), то величина,
приводимая для всего моря,
представляется недостаточной. В
противном случае следует признать,
что фауна моря с продвижением на
восток резко беднеет, но
результаты картирования этого
не подтверждают.
Учитывая, что для каждого из
трех примерно одинаковых по
площади (~400000 км^2) районов Баренцева
моря (Медвежинско-
Шпицбергенского, юго-западного и
североцентрального) известно и
прогнозируется ~ 1600 видов зообентоса,
можно полагать, что при
возможном 50 % перекрытии их ареалов
в Баренцевом море обитает
примерно 1600•4•0.5=3200 донных беспозвоночных
(исключая
фораминифер и остракод).
Из этих нескольких тысяч всего
15–20 таксонов,
преимущественно в ранге вида, образуют
в Баренцевом море 75–80 %
суммарных ресурсов макрозообентоса
(Denisenko, 2004). При этом 40–
50 % приходится на 7–10 видов.
Это - двустворчатые моллюски
-
Tridonta borealis, Astarte crenata, Macoma calcarea и Ciliatocardium
ciliatum, усоногие раки рода Balanus,
морские ежи – в основном
Strongylocentrotus pallidus, голотурия Cucumaria frondosa,
губки
Geodia baretti и Thenea muricata, сипункулиды Golfingia
margaritaceum. В североцентральной части моря
существенный вклад
в суммарные ресурсы дают также
полихеты Spiochaetopterus typicus,
голотурии Psolus phantapus, звезды Ctenodiscus
crispatus и офиуры
Ophiopleura borealis (табл. 2).
Таблица 2. Вклад различных видов
(таксонов) в суммарные ресурсы
зообентоса
в североцентральной части Баренцева
моря в разные периоды исследований.*
Таксоны
1924–1932 гг. 1968–1970 гг. 2003 г.
B% Bср.±StErr B% Bср.±StErr B% Bср.±StErr
S. typicus 8.4 7.75±0.92 1.8 1.18±0.57
7.0 3.51±0.68
A. crenata 8.4 11.07±1.6 8.0 6.60±2.34 3.3 2.48±0.52
P. phantapus 7.3 60.79±13. <1 39.65±18. 6.1
33.89±22.
G. margaritaceum 6.7 22.03±3.6 135 27.51±4.3 5.0
6.87±0.95
C. crispatus 5.4 10.55±1.6 9.0 5.79±1.39 4.9 3.75±1.07
Balanus spp. 3.7 119.80±49 0.84 22.79±7.7 1.2
10.69±9.4
Strongylocentrotus spp. 3.3 7.94±5.91 <1 21.90±17.
5.3 26.76±9.9
O. borealis 2.4 11.65±2.9 1.4 14.08±3.7 0.7 3.09±1.39
M. calcarea 1.9 6.90±2.97 106 83.76±61. 6.0 3.87±6.51
– *B% – доля в суммарных для
района ресурсах (%), Bср.±StErr – средняя
биомасса (г•м
и ошибка средней. Жирным шрифтом
выделены значения,
статистические различия которых
достоверны при p>0.95.
Поселения фонообразующих видов во все
периоды
исследований различались как
по площади обитания и ресурсам,
так и
по биомассе. Несмотря на разную значимость
в суммарных ресурсах
зообентоса, биомасса двустворчатых
моллюсков и расположение ее
локальных максимумов были достаточно
схожими в разные периоды
исследований, по крайней мере,
для североцентральной части
Баренцева моря.
Из крупных таксономических
групп для североцентральной
части Баренцева моря во все периоды
исследований было характерным
заметное преобладание двустворчатых
моллюсков (от 18 до 43 %
суммарных ресурсов зообентоса как по
влажной массе, так и по
энергетическому эквиваленту). В 1924–32
гг. практически равной по
значимости группой были губки
и полихеты, а далее (в порядке
убывания) – голотурии, гефереи,
офиуры, морские звезды и морские25
ежи. В 1968–70 гг. доля губок сократилась
в 15 раз, в то время как
доля моллюсков более чем
удвоилась, геферей – почти удвоилась,
а