CC BY
50
Труды ИБВВ РАН, вып. 78(81), 2017 Transactions of IBIW, issue 78(81), 2017
ВВЕДЕНИЕ
Экспериментальный подход в экологических исследованиях играет очень важную роль. Полевые исследования позволяют нарисовать общую картину жизни популяции, биоценоза или экосистемы, но не позволяют понять связи, закономерности и механизмы, благодаря которым эти сложные биологические системы функционируют. Эксперимент даёт возможность выявить такие, как правило, скрытые и очень не простые закономерности и механизмы их жизнедеятельности. Кроме того, если проследить историю применения экспериментального подхода в экологии, то можно видеть, что так же, как и в других науках, он успешно использовался исследователями для проверки теоретических гипотез. Достаточно вспомнить работы нашего соотечественника Георгия Францевича Гаузе по экспериментальной проверке математических моделей А. Лотки и В. Вольтерры, описывающих конкурентные отношения. В результате экспериментов по содержанию популяций двух видов инфузорий на одном и том же ограниченном питании, Г.Ф. Гаузе был сформулирован так называемый "закон конкурентного исключения", а его книга "Борьба за существование" (The Struggle for Existence), опубликованная на английском языке в 1934 г., на протяжении нескольких десятилетий была одной из самых цитируемых книг по экологии. Большой вклад в развитие экспериментальной экологии внёс известный американский зоолог, один из основателей современной экологии животных, Виктор Шелфорд (1877-1968), начавший, помимо полевых наблюдений, активно внедрять в экологию экспериментальные методы.
Нельзя не отметить и научное творчество выдающегося российского гидробиолога и экспериментатора Виктора Сергеевича Ивлева (1907-1964), который вместе с Г.Г. Винбергом разработал балансовые подходы для изучения природных биологических систем. Монография В.С. Ивлева "Экспериментальная экология питания рыб" (1955, переиздание - 1977), переведенная за рубежом на английский язык, одна из наиболее цитируемых книг отечественной гидробиологии. Детально рассмотренные им в последние годы жизни элементы физиологической гидробиологии представляют собой важный вклад в разработку закономер-
Теория — это хорошая вещь, но правильный эксперимент остается навсегда.
(П.Л. Капица)
ностей функционирования организмов, видов и популяций.
Еще одним основополагающим трудом является монография российского гидробиолога и физиолога Николая Сергеевича Строганова (1902-1982) "Экологическая физиология рыб" (1962), в которой немало страниц посвящено вопросам экспериментальной экологии и физиологии животных. Не менее значимы и работы известного российского гидробиолога Бориса Петровича Мантейфеля (1907-1989) в области изучения поведения рыб "Экология поведения животных" (1980) и "Экологические и эволюционные аспекты поведения животных" (1987).
Круг отечественных и зарубежных исследователей в области экспериментальной экологии гидробионтов, в частности рыб и беспозвоночных, весьма широк, и достоин отдельного рассмотрения в будущем.
Экспериментальная экология гидробио-нтов затрагивает широкий круг вопросов, которые изучают также представители самых разных направлений биологии, таких как экология, гидробиология, ихтиология, экологическая физиология и сравнительная экология животных, факториальная экология, поведение гидробионтов, физиология рыб и беспозвоночных и др. Следует отметить и то, что эксперимент подразумевает его проведение не только в лабораторных или приближенных к естественным условиях, но также и в природе, непосредственно в полевых условиях. Современные технические средства вполне позволяют и обеспечивают такого рода исследования.
В настоящее время экспериментальные методы нашли широкое применение во всех разделах гидроэкологии. Так, в экологии сообществ при моделировании различных ситуаций в пресноводных и морских экосистемах давно и широко применяется метод микрокосмов и мезокосмов. В аутэкологических и демэ-кологических исследованиях для определения избираемых, оптимальных, пессимальных и летальных значений факторов среды для отдельных организмов, популяций и видов используются градиентные установки различных конструкций и устройства для определения границ жизнедеятельности, в том числе крити-
ческого термического максимума и минимума. Все эти методы активно используются в работе сотрудниками ИБВВ РАН, чьи публикации представлены в настоящем сборнике. Их исследования посвящены экспериментальному исследованию разных сторон жизнедеятельности водных беспозвоночных и рыб.
Сборник включает статьи по трем основным разделам: экологии, физиологии и поведению гидробионтов. В первый раздел входят статьи, посвященные исследованиям в ме-зокосмах. Это изучение реакций популяций и сообществ зоопланктона на температурные воздействия, изучение влияния высших водных растений на трофические связи в сообществах гидробионтов, а также изучение роли плотности посадки молоди рыб на зоопланктон. Второй раздел включает статьи по экологической физиологии рыб и освещает проблемы поведенческой лихорадки рыб, ионной регуляции у пресноводных рыб при стрессе и
болезнях, связанных со стрессом, действия несильных стрессоров на концентрацию катионов в плазме крови, роли ионов натрия в обеспечении процессов жизнедеятельности гидробионтов, а также проблему оценки фи-зиолого-биохимических особенностей адапта-ций к оптимальным и сублетальным температурам у молоди некоторых видов рыб. Третий раздел посвящен поведению гидробионтов и включает статьи по спонтанной организации поведения водных животных в незнакомой обстановке, влиянию антропогенных и естественных магнитных полей на поведение рыб, влиянию пищевого и оборонительного поведения на избираемые температуры молоди речного окуня, а также формирования особенностей поведения у молоди плотвы в период раннего онтогенеза и оборонительной реакции и плавательной способности нильской тиляпии из разных мест обитания.
В.Б. Вербицкий, В.К. Голованов
