История биологии с начала XX века до наших дней - [129]

Проблемы современной гидробиологии.

Успехи, достигнутые гидробиологией за не столь уж большой срок ее существования, выступают особенно рельефно при сравнении состояния изученности биологии моря в начале века и в наше время. Когда Н.М. Книпович организовывал свои первые научно-промысловые экспедиции, в лучшем случае были известны основные особенности морской фауны. Первые количественные исследования бентоса Баренцева моря были проведены только в начале 20-х годов И.И. Месяцевым, Л.А. Зенкевичем, А.А. Шорыгиным и другими участниками рейсов «Персея» — первого советского исследовательского судна Плавучего морского научного института (Плавморнин), созданного в 1921 г. Теперь только в СССР на морях и океанах ведет исследования большой флот специальных судов Института океанологии АН СССР, Всесоюзного, Тихоокеанского и Полярного институтов морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО, ТИНРО и ПИНРО), Института биологии южных морей в Севастополе (ИНБЮМ), Института биологии моря Сибирского отделения АН СССР. В результате на протяжении жизни одного поколения пройден путь от первых работ количественными методами до картирования количества бентоса и планктона на всем протяжении Мирового океана и детального выяснения зависимости его развития от гидрологических условий. Стало возможным приступить к определению общих запасов и годовой продукции планктона и бентоса всего земного шара. Соответствующие подсчеты были опубликованы советским гидробиологом В.Г. Богоровым[87] в 1965 г. и доложены на Втором океанографическом конгрессе в Москве в 1966 г. Согласно приближенным определениям Богорова, суммарная биомасса зоопланктона составляет 21,5 млрд т., а зообентоса — 10 млрд т. при годичной продукции соответственно 53 и 3 млрд т., в то время как на долю рыб, кальмаров и других крупных активно плавающих животных приходится не более 1 млрд т. биомассы и всего 0,2 млрд т. годичной продукции.

В современных морских гидробиологических работах широко используются достижения современной техники. Так, скопления и вертикальные миграции планктона обнаруживают и изучают с помощью эхолотов, биолюминесценцию на больших морских глубинах — с помощью высокочувствительных приборов. Широкое применение находят подводное телевидение и фотографирование донных животных на глубине многих километров. Об огромных возможностях современных средств морских исследований свидетельствует хотя бы недавнее сообщение о том, что специальная подводная лодка с помощью механической руки смогла установить на глубине 1850 м. респирометры для измерения скорости биологического потребления кислорода дном (К. Смит, Дж. Тил, 1973).

Успешное и интенсивное изучение трофических связей обеспечивается сочетанием полевых и экспериментальных наблюдений за ростом, питанием, обменом веществ и поведением водных организмов. Много внимания уделяется распределению животных разных трофических группировок в зависимости от глубины, грунта и других условий.

Большие перспективы открывают исследования по «биохимии моря». Изучается содержание в воде витаминов, например кобаламина (витамина В₁₂), в котором нуждаются многие водоросли фитопланктона, и других выделяемых организмами метаболитов, многие из которых ответственны за важные проявления взаимосвязи организмов в сообществе. Исследуются ферментативные процессы в воде и донных отложениях, выясняется возможность определения биомассы бактерий и других представителей планктона по содержанию аденозинтрифосфорной кислоты.

Наряду с новыми успешно развиваются и ранее сложившиеся направления работ. Например, гидробиологические исследования остаются тесносвязанными с биогеографическими, основные задачи которых сформулированы в классическом труде С. Экмана «Зоогеография моря» (1953).

Велико научное значение исследований солоноватых вод (эстуариев и дельт рек, лагун, внутренних морей и прибрежных районов моря). Благодаря гетерогенным и изменчивым условиям среды солоноватые воды представляют собой «природную лабораторию», удобную для изучения таких проблем общеэкологического значения, как физиологическая и конституциональная адаптация к солености и другим факторам среды, механизм осморегуляции и т. д. Обширные результаты гидробиологического изучения солоноватых вод рассмотрены в работах А. Ремане и К. Шлипера (1958), С. Сегерестреле (1959) и Дж. Грина (1968). Солоноватые воды при обедненном видовом составе животного и растительного населения, как правило, отличаются высокой биологической продуктивностью и во многих случаях служат важными районами рыболовства, рыбоводства и разведения промысловых беспозвоночных, которому принадлежат большие перспективы. На берегах внутренних солоновато-водных морей, дельт и эстуариев расположено много крупных городов. В современных условиях их соседство с солоноватыми водами ставит ряд важных проблем. Так, например, в настоящее время осуществляется международная программа исследования Балтийского моря, направленная на устранение отрицательных последствий его евтрофирования и загрязнения.

Большой комплекс гидробиологических вопросов связан с прудовым хозяйством и разработкой мер по его интенсификации путем внесения удобрений, разведения растительноядных рыб и другими путями. Широкую область исследований составляет также изучение водохранилищ, особенно интенсивно ведущееся в Советском Союзе Институтом биологии внутренних вод АН СССР, Институтом гидробиологии АН УССР, Государственным научно-исследовательским институтом речного и озерного рыбного хозяйства (ГосНИОРХ). Водохранилища сооружаются в СССР в разных физико-географических районах, на равнинных и горных реках. Соответственно тематика их гидробиологического изучения многообразна. К одному из актуальных вопросов их исследования относится, например, выявление причин массового развития планктонных синезеленых водорослей в южных районах и поиск возможных способов устранения неблагоприятных последствий этого явления. Большой интерес представляют успешно ведущиеся в СССР работы по акклиматизации в водохранилищах каспийских ракообразных для улучшения кормовых условий и тем самым повышения рыбопродуктивности водохранилищ.