Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук (БПИ ДВО РАН) создан в 1962 году в результате объединения трёх отделов Дальневосточного филиала Сибирского отделения АН СССР: почвенно-ботанического, зоологического и отдела биохимии и физиологии растений. Об истории института и сегодняшних исследованиях учёных БПИ ДВО РАН узнавал корреспондент ДВ-РОСС Сергей Семёнов.

Учёные БПИ ДВО РАН заняты выполнением фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ по исследованию наземных экосистем Дальнего Востока России и сопредельных стран Азии и Тихоокеанского бассейна. В настоящее время институт проводит фундаментальные исследования по 14 темам научно-исследовательских работ, составленных на основании Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и Перечня критических технологий Российской Федерации, а также по проектам, получившим финансирование в результате конкурсов по Программам Президиума РАН, Отделения Биологических наук РАН, Дальневосточного отделения РАН, конкурсов, проводимых Российским фондом фундаментальных исследований.

СИНЕЙ ПТИЦЫ НЕ СТАЛО МЕНЬШЕ…

Академическая наука Дальнего Востока отмечает в этом году своё 80-летие. Среди основных направлений фундаментальных исследований – изучение биологических ресурсов региона. Биолого-почвенный институт – один из крупнейших в составе Дальневосточного отделения Российской Академии наук. Решение о его образовании было принято в начале 1962 года: 9 февраля Президиум Академии наук СССР принимает соответствующее постановление. Директором-организатором нового НИИ стал Николай Григорьевич Васильев. Коллектив был небольшой, всего 137 человек, научных сотрудников не набиралось и половины, но среди них немалое число уже имели научные степени. Тогда перед биологами ставились задачи по изучению растительности, животного мира и почвенного покрова Дальнего Востока, а также «разработке мероприятий по повышению плодородия почв, продуктивности основных сельскохозяйственных культур и разработке методов борьбы с паразитами животных и человека».

Организация института было делом не случайным. Его появлению предшествовал длительный период экспедиционных исследований Дальнего Востока. Эта совершенно неведомая земля манила ботаников, зоологов, энтомологов… Имена многих из них остались в названиях представителей животного и растительного мира: боярышник Максимовича, черёмуха Маака, лотос Комарова… Академик В.Л. Комаров и стал прародителем академической науки на русском Притихоокеанье. Владимир Леонтьевич был убеждён, что: «Каждая страна, каждый край должны иметь свою «Флору» – пространственный инвентарь растительных богатств, растительного покрова страны… для того, чтобы было легко ориентироваться в растительном сырье, необходимом для использования в хозяйстве и промышленности».

Биолого-почвенный институт сегодня обладает УНИКАЛЬНЫМИ коллекционными фондами. Вот уже которое десятилетие в международном кадастре научных гербариев под символом VLA значится гербарий БПИ ДВО РАН – крупнейшее ботаническое хранилище (556 тысяч единиц хранения!), представляющее флору Дальнего Востока. Коллекция семян высших сосудистых растений Дальнего Востока включает 2 500 единиц хранения. Богат и зоологический фонд: более 14 тысячами экземпляров гельминтов морских и пресноводных рыб, птиц и млекопитающих представлена паразитологическая коллекция, около 6 тысяч экземпляров птиц насчитывает орнитологическая коллекция, коллекция почвенных и фитопаразитических нематод (круглых червей) включает 16 тысяч экземпляров. В энтомологической коллекции института свыше 1 миллиона экземпляров! И она постоянно пополняется. Именно на её основе учёные Биолого-почвенного института ДВО РАН выполнили громадный фундаментальный труд – издали «Определитель насекомых Дальнего Востока России». Двадцать лет ушло лишь на печать всех 19 томов серии, но а начало работы было положено задолго до образования института А.И. Куренцовым, беззаветным естествоиспытателем-натуралистом, ставшим первым дальневосточником – кандидатом, а затем и доктором биологических наук.

Ну и что с того, возможно спросит раздражённый обыватель, что учёные насобирали кучу листьев, гору перьев, чучел и прочей трухи. Какой прок от этого, если за минувший век на планете исчезло около 25 тысяч видов растений и новое столетие, похоже, отставать не намерено. Коллекции дают представление о том, чем был богат дальневосточный край, помогают проследить происходящие изменения и разработать меры по сохранению биологического разнообразия.

Так, в лаборатории биотехнологии БПИ ДВО РАН ведутся исследования биологической специфики редких и исчезающих видов лекарственных растений дальневосточной флоры, разрабатывается индивидуальная система оценки их жизненной стратегии. Изучаются особенности семенного размножения. Исследуется репродуктивная система некоторых редких и исчезающих видов лекарственных растений, способы стимуляции прорастания семян, их жизнеспособность при длительном хранении. Учёными разработаны режимы выращивания сеянцев отдельных особо ценных и трудно размножаемых видов, например, тиса. Комплексная оценка специфики редких и исчезающих видов помогла подготовить рекомендации по их культурному выращиванию для использования в медицине, а также по возвращению в природу, восстановлению былого распространения.

Кроме гербария и зоологической коллекции в институте есть генетическая коллекция, включающая хромосомные препараты от основных групп млекопитающих, палеонтологическая коллекция, в том числе самая представительная в регионе палеоботаническая. В вирусологической коллекции собраны фитопатогенные вирусы и штаммы, антивирусы к ним и тест-растения, вирозы дикорастущих растений. Коллекция почв даёт представление об основных типах почв Дальнего Востока. Биотехнологическая коллекция представлена клеточными культурами женьшеня, коллекцией микрорастений, клеточных штаммов и культур ткани лекарственных растений и коллекцией генов растений и плазмид (факторов наследственности), в том числе отсутствующих в других коллекционных банках.

Сегодня учёные Биолого-почвенного института ведут работы по изучению биоразнообразия, экологии и эволюции животного и растительного мира, почвенного покрова Азиатско-Тихоокеанского региона. Оказывается, белые пятна на планетё до сих пор сохранились. Одно из грандиозных свершений БПИ ДВО РАН последних лет связано как раз с одним из таких мест – Курильскими островами и Сахалином. Международный Курильский проект длился в течение семи лет. Материалы по Курилам вошли в перечень важнейших достижений Академии наук. Совместно со своими коллегами из академических институтов Владивостока, Магадана, Москвы, специалистами Курильского государственного заповедника, а также партнёрами из Соединённых Штатов (Университет штата Вашингтон) и Японии (Хоккайдский университет) учёные Биолого-почвенного института ДВО РАН побывали практически на всех островах гряды, за исключением очень мелких скал. Этот единственный в Северном полушарии меридионально расположенный архипелаг к началу XXI века оставался почти неизвестным для науки – свою роль сыграла и труднодоступность островов (не зря ведь наш Восток назвали Дальним), и долгая закрытость территории. Проект позволил провести комплексное исследование биоты Курил: изучались водоросли, сосудистые растения, моллюски наземные пресноводные, насекомые водные и наземные, паукообразные, млекопитающие, рыбы… Морская биота Курильских островов, по мнению заведующего лабораторией пресноводных сообществ члена-корреспондента РАН Виктора Всеволодовича Богатова, чрезвычайно богата биоактивными веществами. Жаль только, что острова, похоже, вновь обретают статус закрытых. По крайней мере, для российских учёных.

Без малого два десятка лет в Биолого-почвенном институте ДВО РАН ведутся работы по изучению генетического разнообразия растений дальневосточной флоры, с 1983 года начаты биотехнологические исследования с применением методов генной инженерии. За это время сложилась своя, дальневосточная, школа биотехнологии растений. Возглавляет её академик Юрий Николаевич Журавлев, директор БПИ ДВО РАН. В лаборатории биотехнологии института разработана концепция сохранения и восстановления Женьшеня настоящего (Panax ginseng C.A.Meyer). Некогда он был распространён на обширных территориях Кореи, Китая и России. Сегодня же «корень жизни» исчез из природных местообитаний Кореи и очень редко встречается в Китае. Предлагаемые учёными меры для сохранения краснокнижного растения легли в основу долгосрочной «Программы восстановления (реинтродкуции) приморской популяции женьшеня». Ставится задача сохранить типичные природные места обитания растения, сохранить его генофонд. Программа предусматривает создание 5-7 центров восстановления и реинтродукции, в состав которых должны входить охранная зона, коллекция растений, произрастающих на данной территории, маточный питомник размножения.

Клеточная инженерия успешно применяется специалистами группы сельскохозяйственной биотехнологии для выведения более продуктивных и устойчивых сортов риса. От перспективных сортообразцов берут клетку, помещают на искусственную питательную среду и в специальных условиях выращивают клеточную массу – каллус, где на поверхности позже формируется почка, из которой и развивается растение. Полученные таким образом в пробирках всходы называют сомаклональным вариантом. Биотехнологи института совместно с учёными Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, специалистами Приморского научно-исследовательского института сельского хозяйства ведут работы над возрождением рисоводства на юге Дальнего Востока.

Заведующий отделом биотехнологий института, член-корреспондент РАН Виктор Павлович Булгаков считает, что Дальнему Востоку, с его уникальной природой, суждено сыграть существенную роль в развитии биотехнологий лекарственных растений. Клеточные культуры позволяют получить любое, даже крайне редко встречающееся в природе растение, в достаточном для производства количестве. Причём, совершенно безразлично, будет ли при выращивании клеток в пробирках идти на улице дождь, снег, град или жарить солнце. Более того, при грамотной организации производства биомассы легко добиться экологической чистоты продукта. Именно благодаря разработкам учёных БПИ ДВО РАН было налажено промышленное производство российского шиконина. Шиконин и его эфиры являются природными антисептиками широкого спектра действия, оказывают противовоспалительное, регенерирующее действие, повышают иммунный барьер кожи, обладают антиоксидантными свойствами и защищают от ультрафиолета. Получают его из корней Воробейника краснокорневого (Lithospermum erthrorhizon Sieb. et Zucc), растущего в Японии, Корее, Китае, на российском Дальнем Востоке – в Приморье и Хабаровском крае, на Сахалине. В этом растении содержатся красные нафтохиноновые пигменты – шиконин и его эфиры, известные ещё с давних времён как антибактериальные и противоопухолевые вещества. Масляный раствор шиконинов эффективно подавляет грамположительную микрофлору, обладает противогрибковым действием, активен в отношении антибиотикоустойчивых форм микроорганизмов. До недавнего времени единственным и традиционным поставщиком шиконина на мировой рынок была Япония. Биотехнологический способ получения препарата, разработанный в Биолого-почвенном институте ДВО РАН, положил конец монополии. Добились успеха биологи и в получении штамма клеток кирказона маньчжурского – реликтовой лианы, экстракт из культуры клеток которого обладает выраженным противоишимическим действием, уменьшает зону некроза при инфаркте миокарда на 40 процентов. По гранту Дальневосточного отделения сегодня ведутся исследования по разработке технологии получения нового препарата «Биомаксар», обладающего выраженным гепатозащитным эффектом.

С середины прошлого века биология на передовых рубежах естествознания. Молекулярная биология, микробиология, физико-химическая биология, вирусология, эмбриология, генетика, цитология … – пожалуй, всех узкоспециальных дисциплин не перечислить. Биология сегодня – одна из востребованных наук у молодёжи. Образование биолога позволяет молодым получить не только захватывающую и очень интересную, но и достаточно хорошо оплачиваемую работу. Последнее обстоятельство всегда было важным, но по нынешним временам, и особенно для современных молодых людей, – более чем. Но и беспринципный рынок не уничтожил натуралистов-романтиков, любителей прекрасного в природе: как-то летом почти у здания Биолого-почвенного института, расположенного во Владивостокском Академгородке, довелось встретить великовозрастного детину, увлеченно бегавшего с сачком за бабочкой. Не удержался, полюбопытствовал у охотника о причине погони. Оказалось, институтский аспирант добывал какой-то ценный экземпляр, необходимый ему для исследования. Мне, как непросвещённому, была прочитана краткая, но страстная лекция, закончил которую этот Паганель сожалением: «Жаль, что вы не видели синюю птицу»… Оказывается, есть такая в орнитологической коллекции Биолого-почвенного института.