К вопросу о разработке периодизации научной отрасли (на примере отечественной продукционной гидробиологии) Текст научной статьи по специальности «История и археология»

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ НАУКИ

УДК 001.82

К ВОПРОСУ О РАЗРАБОТКЕ ПЕРИОДИЗАЦИИ НАУЧНОЙ ОТРАСЛИ (НА ПРИМЕРЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИОННОЙ ГИДРОБИОЛОГИИ)

Рассмотрена проблема выделения периодов в развитии научной отрасли. В качестве модельного примера выбран один из разделов водной экологии - продукционная гидробиология, изучающая закономерности биотической динамики (новообразования и разрушения) органических веществ в водоемах. Рассмотрены отечественные публикации первой половины ХХ в. Применен экспертный подход к анализу содержания и значимости научных работ соответствующего периода. Периоды выделены на основе наиболее существенных для развития научной области исследований. Всего предложено три периода развития продукционной гидробиологии: описательно-накопительный, первый синтетический и второй синтетический. Показано, что в каждом периоде происходило параллельное сосуществование нескольких вполне развитых подходов. Кроме того, выявлено, что в более ранних периодах возможно появление отдельных

Александра Львовна Рижинашвили

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Санкт-Петербургского филиала Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН; Санкт-Петербург, Россия e-mail: railway-ecology@yandex.ru

работ, предвосхищающих идею исследований поздних этапов развития отрасли. Продемонстрировано, что к середине ХХ в. в гидробиологии в СССР независимо сформировались две целостные концепции водоема как целого - биотический баланс Г.Г. Винберга и теория биологической продуктивности водоемов В.И. Жадина.

Ключевые слова: периодизация научной отрасли, этапы исторического развития науки, водная экология, продукционная гидробиология, СССР

Благодарность

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 17-33-01046-ОГН.

Проблема выделения периодов в развитии той или иной научной отрасли является одной из важнейших для истории науки, так как естественным образом необходима для разработки ключевых этапов истории конкретной области знания. Наиболее интересно и показательно в этом отношении изучение таких разделов науки, в которых ярко выявляется смена парадигм, а предмет и содержание их служат объектом многочисленных дискуссий. Экология и водная экология (гидробиология), в частности, представляют в этом отношении удобную модель (Jax, 2007). Однако имеющиеся публикации по выделению периодов в гидробиологии и экологии весьма немногочисленны. Характерно, что они сводятся либо к составлению своеобразных календарей ключевых дат и событий (выходу крупных работ, работе экспедиций, изобретениям методов и приборов, и т.д.) (см., например: Протасов, Карпинский, 2011), либо к библиометрическим исследованиям, в которых выявляются временные тренды в направлениях научной работы (Carmel et al., 2013; McCallen et al., 2019). Встречаются и варианты словесного разделения истории отрасли на периоды, основанные на экспертной оценке содержания работ и выделения ключевых научных событий (Миркин, Наумова, 2015). Нужно отметить, что есть существенная разница в пе-

риодизации более ранних и поздних периодов развития науки. Так, для экологии животных Г.А. Новиков (Новиков, 1980) отмечал, что в первой половине ХХ в. периоды ее истории более протяженными, нежели во второй половине столетия.

Продукционная гидробиология занимается вопросами новообразования и биотического превращения органических веществ в экосистемах водоемов (Алимов, Богатов, Голубков, 2013). На первую половину ХХ в. пришелся расцвет исследований в этой области в нашей стране. В Российской империи, затем в СССР были выполнены многие основополагающие работы по разработке основных продукционных методов и подходов (Elster, 1974). Приоритет нашего ученого Г.Г. Винберга в разработке метода определения первичной продукции признан во всем мире (Hutchinson, 1973). Однако обычно в исследованиях историков гидробиологии именно ее продукционному разделу должного внимания не уделяется. Между тем, продукционные идеи и подходы во многом составили основу тро-фодинамической парадигмы Р. Линдемана, разработанной им в 1942 г., а также современных экосистемных представлений (Golley, 1991). Можно сказать больше: успех разработки эко-системных принципов во всей экологии во многом определялся результатами продукционных исследований (Taylor, 1988). Поэтому представляет специальный интерес разработка периодизации отечественной продукционной гидробиологии первой половины ХХ в. Именно этому вопросу и будет посвящена настоящая работа. В качестве основы для выделения периодов будут применяться экспертный подход к оценке содержания научных работ и определению их значимости для развития исследуемой области. Стоит оговориться, что распространенный библиометрический подход принципиально непригоден для выявления периодов ранних этапов развития научной отрасли, поскольку в первой половине ХХ в. публикации были еще немногочисленными, и их тематическая / предметная ориентированность была слабой. То есть, часто работы выполнялись ограниченным кругом исследователей по очень узким, зача-

стую новаторским, темам, что позволяет каждую статью считать уникальной. Кроме того, будут также рассматриваться социальные влияния на развитие научных исследований.

Можно назвать несколько ключевых работ, характеризующих крупные достижения в области продукционной гидробиологии, а также маркирующие ее основные направления. В качестве таковых перечислим следующие:

- Работа А.А. Лебединцева (Лебединцев, 1908) по определению кислородного баланса озера. Выполнена на Никольском рыбоводном заводе. Содержала оригинально задуманные опыты по учету поглощения кислорода илом и планктоном с выходом на оценку элементов прихода и расхода этого газа, а также необходимость исследования общего характера круговорота веществ в озере.

- Работы Ф.Ф. Каврайского и Ф.Е. Классена, разработавших в 1913 г. дночерпатель, позволявший проводить количественный учет организмов зообентоса (Боруцкий, 1952). После этого широким фронтом начали проводиться работы по учету донных организмов (до этого проводился только количественный учет планктона).

- Работа Н.Л. Чугунова (Чугунов, 1923) по оценке питательной ценности организмов для рыб, в которой впервые введены эквиваленты для сравнения разных организмов.

- Первая попытка определения рыбной продуктивности водоема исходя из показателей химизма воды и донных отложений (Озеров, 1924).

- Доклад В.М. Рылова о взаимном влиянии организмов и среды на Первом Всероссийском съезде зоологов, анатомов и гистологов (1922).

- Статья Н.К. Дексбаха (1927), в которой осуществлена попытка приложить идеи региональной лимнологии Э. Наума-на к разработке типологии озер.

- Выход в свет коллективной монографии под редакцией С.Н. Скадовского «Применение методов физической химии для изучения биологии пресных вод» (1928), в которой наибо-

лее полно выражены идеи так называемой «гидрофизиологии» - экспериментального биологического направления, обосновавшего изучение процессов в водоеме как в едином целом с элементами органицизма (то есть, уподобления водоема сверх-организму). Сделан акцент на показатель рН как отражающий соотношение процессов новообразования и разрушения органических веществ в водоеме.

- Опыты Г.Г. Винберга на озере в подмосковном поселке Косино в 1932 г., нацеленные на разработку метода определения интенсивности образования и разрушения органических соединений в толще воды (метод «темных и светлых склянок») (Винберг, 1934).

- Работы Г.Ю. Верещагина (Верещагин, 1932) и Л.Л. Рос-солимо (Россолимо, 1934), рассматривающие водоем с позиции единого целого комплекса процессов и явлений. Введение Россолимо балансового принципа к изучению динамики веществ в водоеме.

- Начало разработки С.Н. Скадовским (Скадовский, 1933) вопроса о принципиальной необходимости исследования интенсивности обмена организмов под влиянием факторов внешней среды.

- Разработка Винбергом на основе балансового подхода общих принципов изучения продуктивности водоемов (Вин-берг, 1936). Конкретизация методологической позиции Россо-лимо с точки зрения необходимости изучения энергетических потоков и баланса противоположно направленных процессов продукции и деструкции.

- Идеологическая дискуссия по проблеме биологической продуктивности водоемов с участием гидробиологов Л.А. Зенкевича, С.Д. Муравейского, Г.С. Карзинкина, Винберга, Ска-довского (подробнее о дискуссии см.: RizhinashvШ, 2019). Постановка дилеммы в изучении продуктивности: «водоем» -«организм».

- Исследования В.С. Ивлева (Ивлев, 1938), направленные на изучение превращений энергии в организме. Введение им коэффициентов использования энергии разного порядка.

- Выход в свет монографии В.И. Жадина (Жадин, 1940) «Фауна рек и водохранилищ», в которой впервые в мировой литературе сформулирована теория биологической продуктивности водоемов на основе фаунистических принципов.

- Введение Г.Г. Винбергом понятия «биотический баланс» и расчет основных элементов баланса для конкретного водоема (Винберг, 1948).

- Модификация В.И. Жадиным теории биологической продуктивности водоемов и разработка представлений о единстве и целостности реки (Жадин, 1948).

Соответственно с результатом анализа опубликованных работ и материалов дискуссии 1936-1937 гг. я предлагаю различать следующие периоды в развитии гидробиологии:

- Описательно-накопительный. Период накопления данных по качественному и количественному составу населения водоемов (планктон и бентос) (с рубежа Х1Х-ХХ вв. до середины 1920-х гг.). Сюда относятся также работы, выполненные в ходе крупных научно-промысловых экспедиций (Псковская научно-промысловая экспедиция, Витебская озерная экспедиция, Олонецкая научная экспедиция) (Рижинашвили, 2019). Параллельное изучение кислородного режима водоемов, в частности, поиски причин образования металимниального минимума и максимума содержания кислорода. Уже в этот период исследователи пытаются анализировать вопрос количественного соотношения между массой планктона, бентоса и рыбы в водоеме. Исследования прерываются или существенно осложняются событиями Первой мировой и Гражданской войн, Октябрьской революции (призыв и гибель ученых, задержка с публикациями работ, разрушение зданий и материальных ценностей, недостаток финансирования). Появляется уже упоминавшаяся работа Лебединцева (Лебединцев, 1908), в которой впервые водоем рассмотрен как целое с позиции баланса кислорода, в прочем, в духе органицизма.

- Первый синтетический. Разработка идей региональной лимнологии Э. Науманна и учения о типах водоемов (с сере-

дины 1920-х гг. по начало 1930-х гг.). Классификация водоемов по продуктивности донной фауны (работы Н.К. Дексбаха). Работы по типологии водоемов положили начало пониманию водоема как целого (Винберг, 1975).

- Второй синтетический. Работы по биотическому балансу озер и метаболизму их водной массы (с 1932 г. по 1950 г.) (Винберг, А.П. Щербаков, Ивлев, Скадовский). Параллельное развитие идеи продуктивности как функции аккумуляции органических веществ в реках (Жадин). В результате на начало 1940-х гг. сложилось две теоретические системы взглядов на продуктивность водоемов: первая - биотический баланс Вин-берга, по определению относящийся только к озерам, то есть, к замкнутым водоемам; вторая - теория аккумуляции и биоэкологической обеспеченности Жадина, разработанная для рек. В научную работу на данном этапе вмешиваются идеологические аспекты и события Великой Отечественной войны, но лишь в слабой степени.

В общих чертах выделенные периоды совпадают с предложенными ранее (Винберг, 1975). Новым аспектом в моей периодизации является то, что в ней учтены альтернативные пути разработки продукционной теории (с позиции балансового подхода (биотический баланс Винберга) и с позиции аккумуляции (теория Жадина)). Кроме того, существенно расширен список ключевых гидробиологических концепций и работ, положенных в основу выделения периодов.

Список литературы

Алимов А.Ф., Богатов В.В., Голубков С.М. Продукционная гидробиология. Л.: Наука, 2013. 343 с.

Боруцкий Е.В. О приоритете в количественных исследованиях бентоса // Зоологический журнал. 1952. Т. 31. № 6. С. 843-845.

Верещагин Г.Ю. Лимнология и пути ее современного развития // Исследования озер СССР / под ред. Г.Ю. Верещагина. Л.: ГГИ, 1932. С. 5-19.

Винберг Г.Г. Опыт изучения фотосинтеза и дыхания в водной массе озера. К вопросу о балансе органического вещества. Сообщение 1 // Труды Лимнологической станции в Косине. 1934. Т. 18. С. 5-21.

Винберг Г.Г. Некоторые общие вопросы продуктивности озер // Зоологический журнал. 1936. Т. 15. Вып. 4. С. 587-602.

Винберг Г.Г. Биотический баланс Черного озера // Бюллетень МОИП. Отд. биол. 1948. Т. LШ (3). С. 11-19.

Винберг Г.Г. Гидробиология // История биологии с начала ХХ века до наших дней / под ред. Л.Я. Бляхера. М.: Наука, 1975. С. 231-248.

Дексбах Н.К. Озера бассейна правых притоков Клязьмы -рек Сеньги и Ушмы: регионально-лимнологический очерк лесного края // Труды Лимнологической станции в Косине. 1934. Т. 18. С. 41-64.

Жадин В.И. Фауна рек и водохранилищ. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1940. 991 с.

Жадин В.И. Донная фауна Волги от Свияги до Жигулей // Труды Зоологического института. 1948. Т. VIII. Вып. 3. С.413-466.

Ивлев В.С. О превращении энергии при росте беспозвоночных // Бюллетень МОИП. 1938. Т. 47. Вып. 4. С. 267-277.

Лебединцев А.А. Попытка определить запасы рыбы в озере по его кислородному балансу // Из Никольского рыбоводного завода. 1908. Т. 11. С. 81-111.

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Концепция растительного сообщества: история и современное состояние // Журнал общей биологии. 2015. Т. 76. № 1. С. 63-76.

Новиков Г.А. Очерк истории экологии животных. Л.: Наука, 1980. 290 с.

Озеров С.А. К вопросу о химическом определении продуктивности озер // Труды научного института рыбного хозяйства. 1924. Вып. 1. С. 365-403.

Протасов А.А., Карпинский М.Г. Гидробиология в датах. Хронология ключевых научных концепций // Морской экологический журнал. 2011. Т. 10. № 3. С. 86-100.

Рижинашвили А.Л. Изучение озер Европейской России в начале XX в.: о сохранении традиций и заделах на будущее // Вопросы истории естествознания и техники. 2019. Т. 40. № 3. С. 468-481.

Россолимо Л.Л. Задачи и установки лимнологии, как науки // Труды Лимнологической станции в Косине. 1934. Вып. 17. С. 5-19.

Рылов В.М. Об одной из основных проблем гидробиологии и о некоторых ближайших задачах гидробиологических исследований // Труды Первого Всероссийского Съезда зоологов, анатомов и гистологов. Пг.: Главнаука, 1923. С. 68-69.

Скадовский С.Н. Активная реакция среды в пресных водоемах и ее биологическое значение // Применение методов физической химии к изучению биологии пресных вод / под ред. С.Н. Скадовского. М.: Изд-во Гос. ин-та народного здравоохранения, 1928. С. 11-74.

Скадовский С.Н. Общее заключение (Серия работ «Биология планктона и физико-химический режим Петровских озер Оршанского торфяника Московской области») // Зоологический журнал. 1933. Т. XII. Вып. 3. С. 3-107.

Чугунов Н.Л. Опыт количественного исследования продуктивности фауны в Северном Каспии и типичных водоемах дельты реки Волги // Труды Астраханской ихтиологической лаборатории. 1923. Т. 5. Вып. 1. С. 107-192.

Carmel Y., Kent R., Bar-Massada A., Liberzon J., Nezer O., Sapir G., Federman R. Trends in Ecological Research during the Last Three Decades - a Systematic Review // PLOS One. 2013. Vol. 8. Iss. 4. P. 1-8.

Elster H.-J. History of Limnology // Mitteilungen Internationale Vereinigung fur Theoretische und Angewandte Limnologie. 1974. Vol. 20. P. 7-30.

Golley F.B. The Ecosystem Concept: a Search for Order // Ecological Research. 1991. Vol. 6. P. 129-138.

Hutchinson G.E. Eutrophication // American Scientist. 1973. Vol. 61. P. 269-279.

Jax K. Can We Define Ecosystems? On the Confusion between Definition and Description of Ecological Concepts // Acta Biotheo-retica. 2007. Vol. 55. P. 341-355.

McCallen E., Knott J., Nunez-Mir G., Taylor B., Jo I., Fei S. Trends in Ecology: Shifts in Ecological Research Themes over the Past Four Decades // Frontiers in Ecology and the Environment. 2019. Vol. 17. No. 2. P. 109-116.

Rizhinashvili A.L. Production Hydrobiology in the USSR Under the Pressure of Lysenkoism: Vladimir I. Zhadin's Forgotten Theory of Biological Productivity (1940) // Journal of the History of Biology. 2019. DOI 10.1007/s 10739-019-09590-5.

Taylor P.J. Technocratic Optimism, H.T. Odum, and the Partial Transformation of Ecological Metaphor after World War II // Journal of the History of Biology. 1988. Vol. 21. P. 213-244.

TOWARD TO THE PERIODIZATION OF SCIENTIFIC BRANCH (AS EXEMPLIFIED BY RUSSIAN PRODUCTION HYDROBIOLOGY)

Alexandra L. Rizhinashvili

PhD in biology, Senior researcher S.I. Vavilov Institute for the History of Science and Technology, RAS, St. Petersburg Branch St. Petersburg, Russia railway-ecology@yandex.ru

The problem of allocation of periods in development of scientific branch is considered. As a model example, one of the sections of aquatic ecology, production hydrobiology, is selected, which studies the laws of biotic dynamics (production and destruction) of organic substances in water bodies. Native publications of the first half of the twentieth century are considered. The expert approach to the analysis of the content and significance of scientific works of the corresponding period is applied.

Periods are allocated on the basis of the most essential works for the development of the scientific field. In total three periods of development of production hydrobiology are offered: descriptive-accumulative, the first synthetic and the second synthetic. It is shown that in each period there was a parallel coexistence of several well-developed approaches. In addition, it is revealed that in earlier periods it is possible to see separate works anticipating the idea of studies of the later stages of the science development. It is demonstrated that by the middle of the twentieth century in aquatic ecology in the USSR, two integrative concepts of the water body as a whole were independently elaborated. There are biotic balance of Georgiy G. Vinberg and the theory of biological productivity of water bodies by Vladimir I. Zhadin.

Keywords: periodisation of science, stage of trends in development in science, aquatic ecology, production hydrobiology, USSR