CC BY
75
ХРОНИКА
Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии.
2015. - Т. 24, № 3. - С. 258-264.
ШЕСТЫЕ ЛЮБИЩЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ»
О 2015 А.Г. Бакиев1, Е.В. Быков1, В.В. Горбач2, Г.С. Розенберг1, C.B. Саксонов1
Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти (Россия)
2т-Г u u
Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск (Россия)
Поступила 25 июня 2015
Bakiev A.G., Bikov E.V., Gorbach V.V., Rozenberg G.S., Saksonov S.V. The Six Ljubishchev's Conference «Theoretical Problems of Ecology and Evolution»
7-9 апреля 2015 г. в Институте экологии Волжского бассейна Российской академии наук прошли Шестые Любищевские чтения «Теоретические проблемы экологии и эволюции», совмещенные с двумя семинарами (11-й Всероссийский популяционный семинар и Всероссийский семинар «Гомеостатические механизмы биологических систем»). Общая тема научных мероприятий -«Проблемы популяционной экологии». Их проведение было поддержано программами Президиума РАН «Биоразнообразие природных систем» и Отделения биологических наук РАН «Биологические ресурсы России: динамика в условиях глобальных климатических и антропогенных воздействий», Российским фондом фундаментальных исследований.
Эти мероприятия были приурочены к 125-летию со дня рождения Александра Александровича Любищева - ученого-энциклопедиста, неординарного мыслителя, энтомолога, философа, биолога-теоретика. Ученый родился в Петербурге в 1890 г. По поводу даты его рождения имеется разная информация: 24 марта, 4, 5 или 17 апреля. Насколько нам известно, родственники и близкие друзья отмечают день рождения Любищева 5 апреля по новому стилю.
Открытие научных мероприятий началось 7 апреля в 10 часов утра у могилы ученого, которая расположена на территории Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук. Перед возложением цветов на могилу директор ИЭВБ РАН Геннадий Самуилович Розенберг рассказал участникам про обстоятельства похорон и перезахоронения Любищева в Тольятти.
Возложение цветов на могилу Сюда Александр Александрович Лю-
А.А. Любищева бищев прибыл в августе 1972 г. прочитать
цикл лекций сотрудникам Куйбышевской биологической станции Института биологии внутренних вод АН СССР - по инициативе ученого секретаря Сергея Михайловича Ляхова и приглашению директора Николая Андреевича Дзюбана. Любищев успел прочитать всего одну лекцию 17 августа на тему «Применение математики в экологических исследованиях». Ночью после лекции Любищеву стало плохо. Несмотря на старания врачей, 31 августа больной умер. Его похоронили 2 сентября 1972 г. на Баныкинском кладбище г. Тольятти. Прах Люби-щева был перезахоронен 29 ноября 1989 г. в дендропарке Института экологии Волжского бассейна АН СССР (институт создан в 1983 г. на территории упомянутой биостанции).
После возложения цветов на могилу Любищева участники переместились в актовый зал института, где выслушали приветственные слова депутата Толь-яттинской городской Думы, председателя комиссии по городскому хозяйству A.B. Алыпина. Затем заместитель директора по научной работе ИЭВБ РАН C.B. Саксонов подвел итоги конкурса юных исследователей «Биология-2015», посвященного 100-летию Русского ботанического общества, и провел награждение учащихся средних общеобразовательных учреждений Среднего Поволжья, принявших участие в конкурсе.
Надо заметить, что к началу чтений был подготовлен и выпущен сборник заявленных докладов [Теоретические проблемы экологии и эволюции: Шестые Любищевские чтения, 11-й Всероссийский популяционный семинар и Всероссийский семинар «Гомеостатические механизмы биологических систем» с общей темой «Проблемы популяционной экологии» (6-10 апреля 1915 г., Тольятти, Россия) / Под ред. Г.С. Розенберга. Тольятти: Кассандра, 2015. 363 е.]. В этом же сборнике опубликована (впервые) переписка (1966-1972 гг.) A.A. Любищева с эмбриологом, чл.-корр. АМН СССР П.Г. Светловым.
В течение трех дней были зачитаны и обсуждены 24 научных доклада.
Первым был заслушан доклад А.Г. Бакиееа (Тольятти) «Александр Александрович Любищев и Самарский регион» о трех посещениях Любище-вым самарской земли. Как сообщил докладчик, в 1927-1930 гг. ученый работал в Самарском сельскохозяйственном институте и жил с семьей то в самом г. Самара, то в пос. Усть-Кинельский под Самарой. В 1941 г. Любищев приезжал в названные город и поселок, надеясь найти здесь свои оставшиеся записи и коллекцию насекомых. В 1972 г. он приехал в Тольятти на Куйбышевскую биостанцию Института биологии внутренних вод АН СССР, где планировал прочесть 7 лекций, но после первой лекции заболел и через две недели скончался.
Доклад В.В. Богатоеа (Владивосток) «Таксономические проблемы и форма раковины у пресноводных Unionidae (Bivalvia)» посвящен уточнению таксономии крупных пресноводных моллюсков Unionidae, что вызвано наличием двух конкурирующих концепций, определяющих содержание понятия «вида»: биологической концепции вида и компараторного метода (КМ). Ситуация осложняется высокой вероятностью образования в природе гибридных особей. По мнению докладчика, изменения формы моллюсков, связанные с задержкой или ускорением роста задней части раковины, часто принимались за таксономические признаки, в том числе для выделения «биологических» видов
и иных таксонов. Он подчеркнул необходимость более интенсивного изучения двустворок с применением комплекса традиционных и современных методов (в том числе молекулярно-генетических). При этом решение таксономических проблем Unionidae не может быть достигнуто в простом отрицании КМ. Не вызывает сомнения и актуальность дальнейшего изучения формообразования раковин Bivalvia, основанного, главным образом, на понимании количественных закономерностей роста моллюсков.
В докладе А.Г. Васильева, И.А. Васильевой и В.Н. Большакова (Екатеринбург) «Эволюционная синэкология и проблема быстрого симпатрического формообразования» речь шла о становлении нового направления эволюционной экологии - эволюционной синэкологии (ЭС), контуры которой сегодня лишь только намечаются. В основе быстрых перестроек сообществ лежат потенциальные возможности видовых компонентов к быстрым адаптивным или ина-даптивным морфогенетическим изменениям. На примерах быстрого симпатрического формообразования [флоки рыб в оз. Тана (Эфиопия) или в озерах Танганьика и Малави (Центральная и Восточная Африка)] было показано, что высокая скорость изменений морфогенеза при формировании этих флоков видов африканских рыб может быть обусловлена результатом изменения эпигенетических профилей, корректирующих морфогенез, и их дальнейшим трансгенерационным наследованием. Быстрые эпигенетические изменения в принципе могут подхватываться направленным отбором и далее фиксироваться стабилизирующим отбором. Поэтому можно полагать, что симпатрическое формообразование является аварийным способом ускоренной комплектации сообщества необходимыми видовыми компонентами.
Ю.Г. Суетина и Н.В. Глотов (Йошкар-Ола) в докладе «Популяционно-онтогенетические исследования эпифит-ных лишайников» сосредоточили свое внимание на концепции дискретного описания онтогенеза лишайников по аналогии с растениями (как это делали, например, Т.А. Работнов и A.A. Уранов). В онтогенезе лишайников авторы выделяют три периода: 1) латентный (спора гриба), 2) прегене-ративный (мицелий гриба, объединение мицелия гриба с водорослью или зачаток слоевища, ювенильное, имматурное, виргиниль-ное состояния) и 3) генеративный (молодое, средневозрастное и старое генеративные и онтогенетические состояния). Это позволило провести статистический анализ онтогенетических (возрастных) спектров и получить ценную информацию о состоянии популяций лишайников, нормах их реакций на воздействие внешних факторов.
Профессор Николай Васильевич Глотов проявил себя как страж чистоты популяционной теории
В докладе группы естествоиспытателей из Stephen F. Austin State University (Накодочес, Техас, США) - А. Мартыноеой-Ван Клей, Дж. Ван Клей и А. Наляна - «Наблюдаемые отношения между средой обитания, хозяином и приуроченной к деревьям популяцией микоризных грибов» обсуждались предварительные результаты серии молекулярно-генетических исследований эндо-микоризных грибов, образующих симбиоз с корнями большинства наземных растений (исследовались Callicarpa americana, Chasmanthium sessiliflorum и Toxicodendron radicans) в лесах Восточного Техаса.
Е.Я. Фрисман и Т.П. Неверова (Биробиджан) в докладе «Нелинейные модели динамики популяций с возрастной структурой», на основе аппарата рекуррентных уравнений и идей JI. Лефковича (Lefkovitch, 1965), предложен достаточно простой подход, позволяющий исследовать совместное влияние процессов авторегуляции и возрастной структуры на динамику численности популяции. Проведено подробное аналитическое исследование очень простой модели и получен широкий спектр решений, интерпретируемый в диапазоне «детерминированность - периодичность - хаотичность». Апробация работоспособности модели была проведена при описании динамики численности реальной популяции рыжих полевок.
«Количественное направление» популяционных исследований поддержало доклад Н.Г. Улановой, Д. О. Логофета и И.Н. Беловой (Москва) «Новые факты в популяционной экологии вейников: эксперименты и модели». Поливариантность онтогенеза, которая признаётся основным механизмом адаптации у ценопопуляций злаков к условиям среды обитания, описывается матричной моделью с двойной дискретной структурой. Предлагается формальное описание жизненного цикла растения в виде графа жизненного цикла (ГЖЦ), который задан на двумерной конечной целочисленной «решётке» состояний. В качестве «Свирежевского принципа замещения» (неопределенность в данных можно заменить некоторым «эмпирическим обобщением») выступает гипотеза максимальности (распределение вкладов репродуктивных групп в общее пополнение популяции таково, что значение потенциала роста популяции, или меры адаптации, максимально при заданной структуре популяции). Полевой эксперимент с модельным видом Calamagrostis epigeios в двух фитоценозах (луг, возникший на месте заброшенной пашни, и вырубка елового леса) подтвердил адекватность предложенной модели.
Оживленную дискуссию вызвало сообщение И.А. Кшнясева и Ю.А. Давыдовой (Екатеринбург) «Наблюдаемая динамика популяций: детерминизм и стохастика, циклы и хаос». Статистическое моделирование временных рядов плотности мелких млекопитающих на Среднем Урале осуществлялось с применением аппарата вейвлетного анализа. Это позволило показать не только временную локализацию периодических компонент, но и вскрыть не стационарности квазипериодических составляющих. Предполагается, что для более адекватного описания наблюдаемых данных, более естественным будет интерпретация параметров модели не как фиксированных «констант», измеряемых с неизбежной погрешностью, а как реализация случайных величин (интерпретация в стохастических терминах).
Второй день чтений - 8 апреля - был посвящен анализу состояния, структуры и динамики конкретных популяций растений и животных. Назовем доклады в хронологическом порядке: Шарипов А.Я., ИшбирдинА.Р. (Государственный природный заповедник «Шульган-Таш» и Уфа) «Популяционная динамика бортевой пчелы {Apis mellifera mellifera L.) в заповеднике «Шульган-Таш» за полвека наблюдений»; Астахов М.В. (Владивосток) «Исследование популяции Corbicula japónica Prime, 1864 (Bivalvia) реки Раздольной (Приморье)»; Истомина А.Г., Зинченко Т.Д., Головатюк JI.B. (Новосибирск, Тольятти) «Популяционный полиморфизм вида Chironomus salinarius (Diptera, Chironomidae) из соленых рек аридного региона юга России»; Безель B.C., Жуйкова Т.В. (Екатеринбург, Нижний Тагил) «Жизнеспособность семенного потомства Taraxacum officinale S.L. из загрязненных тяжелыми металлами территорий»; Браславская Т.Ю. (Москва) «Структура ценопопуляций лесообра-зующих видов в старовозрастном северотаежном пойменном лесу»; Ванисова Е.А., Горяинов C.B., Нифтуллаев Ф.Ю, Сорока О.В., Калабин Г.А., Никольский A.A. (Москва) «Химический образ территории в биологическом сигнальном поле степного сурка (.Marmota bobak)»; Горбач B.B. (Петрозаводск) «Дневные бабочки как объект популяционных исследований»; Бурмистрова С.А., Синичкин Е.А., Омельченко П.Н. (Чебоксары) «Изучение популяции жука-оленя (.Lucanus cervus (Linnaeus, 1758)) в Чувашской Республике»; Рубанова М.В. (Тольятти) «Зараженность уклеи Alburnus alburnusa alburnus (Linnaeus, 1758) метацеркариями трематод в условиях
Саратовского водохранилища»; Зарипова Ф.Ф., Файзулин А.И. (Тольятти) «О проявлении полиморфизма по признаку striata в популяциях озерной лягушки Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771) (Anura, Amphibia) Южного Урала»; Коросов A.B. (Петрозаводск) «Технологии системной экологии (с иллюстрациями)»; Князев М. С., Кутлуни-наН.А, Беляев А.Ю. (Екатеринбург) «Феномен особой устойчивости природных популяций кло-нальных растений»; Мухачева C.B., Безель B.C. (Екатеринбург) «Репродуктивные потери в популяциях рыжей полевки: роль плотности населения и возраста самки».
Кратко остановимся на некоторых докладах второго дня.
В. В. Горбач в своем докладе предложил в качестве модельного объекта необычную для отечественной практики группу - дневных чешуекрылых. Среди насекомых они наиболее удобны для популяционных исследований, поскольку: 1) взрослые особи ведут открытый образ жизни (за ними легко наблюдать и при необходимости отлавливать); 2) не имея территориального поведения, они свободно перемешиваются (это обеспечивает случайность
Самый юный участник ученица 4-го класса Софья Бурмистрова -во время доклада
поимки, что особенно важно для оценивания абсолютной численности); 3) многие из них приурочены к обособленным местообитаниям, имеющим относительно небольшие размеры и ясные границы (появляется возможность изучать естественным образом сложившиеся группировки, а не популяционные явления на некотором участке непрерывного ареала) и, наконец, 4) бабочки довольно многочисленны, что позволяет в короткие сроки получать достаточные для полноценного анализа выборки. В качестве иллюстрации рассмотрен один из ключевых моментов пространственной организованности популяций - способность к расселению. Результаты отловов меченых особей развенчивают укоренившийся в сознании энтомологов миф о якобы низкой миграционной активности у локально распространенных видов и показывают, что дифференциация наблюдаемой подвижности имаго определяется рядом естественным образом складывающихся условий. Помимо видовой специфичности, это -структура ландшафта, которая определят число, размер и взаимное расположение населенных местообитаний, и численность исследуемой популяции.
A.B. Коросов в докладе «Технологии системной экологии (с иллюстрациями)» постулировал, что системная экология - это «всего лишь» системная технология получения экологического знания. Изложены и прокомментированы 7 основных принципов системного подхода: системности, развития, целесообразности, структурно-функциональной организации, иерархичности, эмерд-жентности и целостности. Итерационная процедура системного исследования завершается построением блок-схемы, на основании которой можно дать новую или уточненную дефиницию изучаемому явлению и построить количественную модель. Конструктивность такого подхода позволила, в частности, прийти к такому выводу: соотношение самок и самцов обыкновенной гадюки, регистрируемое при полевых учетах, - это величина случайная, которая никак не характеризует реальное соотношение полов в локальной популяции.
М.С. Князев, H.A. Кутлунина и А.Ю. Беляев в докладе «Феномен особой устойчивости природных популяций клональных растений» сформулировали и попытались отстоять рабочую гипотезу: внедрение нового клона (генотипа) в стабилизировавшуюся популяцию затруднено, поэтому обмен генотипами между популяциями отсутствует или редок. Этот эффект приводит к тому, что ге-нотипический состав локальных популяций, в основном оригинален, хотя возможность проникновения чужеродных генотипов из соседних популяций, несомненно, имеется. Наиболее естественное объяснение этому феномену - конкуренция между местными и адвентивными генотипами (клонами). Вероятный механизм «замкнутости популяций» может объясняться вполне очевидным фактором занятости всех приемлемых местообитаний местными клонами. Возможно и более сложное объяснение как результат косвенной конкуренции.
В последний день чтений - 9 апреля - были заслушаны и обсуждены три доклада: Сидоренко М.В. (Нижний Новгород) «Особенности репродукции и консортивных связей дикорастущих орхидных (на примере водоохранных зон и особо охраняемых природных территорий Нижегородской области)»; Тагироеа О.В., Кулагин А.Ю. (Уфа) «Сезонные изменения и соотношение показателей флуктуирующей асимметрии листьев и жизненного состояния
деревьев Betula pendula Roth, в условиях уфимского промышленного центра»; Розенберг Г. С. (Тольятти) «Половозрастные пирамиды и устойчивое развитие (к вопросу о геодемографической ситуации)».
В своем докладе Г.С. Розенберг, фактически, представил рецензию на книгу Гунара Хейнзона (G. Heinsohn) «Сыновья и власть над миром: Роль террора в расцвете и упадке народов» (2003). Хейнзон дал объяснение явлению, породившему, в какой-то степени, непредвиденную и необъяснимую волну терроризма и насилия, которая обрушилась в настоящее время на наш мир, назвав это явление «злокачественным или грубым [gröberen] демографическим приоритетом молодежи», «молодежным бумом [пузырём] - youth bulge» в возрастной структуре населения, описываемой половозрастными пирамидами. Используя «индекс приоритета молодежи» (отношение количества мужчин в возрасте 40-44 года к мальчикам в возрасте от 0 до 4 лет), было показано, что «демографический сбой» происходит тогда, когда на каждых 100 мужчин в возрасте 40-44 года приходится меньше, чем 80 мальчиков в возрасте от 0 до 4 лет. В Германии это соотношение равно 100 / 50 (кстати, в России это соотношение пока 100 / 92), а в секторе Газы - 100 / 464. В докладе обсуждалось распределение «индекс приоритета молодежи» по Волжскому бассейну и его связь с индексом развития человеческого потенциала и экологической преступностью в регионе. Предложенный Хейнзоном индекс приоритета молодежи может стать (и уже становится) важным параметром и серьёзным регулятором общей численности населения, а через это - существенным показателем устойчивого развития территории.
Тематика докладов указывает на разнонаправленность и многообразие популяционных исследований, проводимых сегодня в России. Радует, что, несмотря на многочисленные перипетии последних десятилетий, у нас сохранился достойный уровень на многих направлениях. Эта та основа, творчески развивая которую можно достаточно быстро вернуть утраченные позиции, а в чем-то превзойти современный мировой уровень.
