CC BY
18
Современная наука о живой природе
Для современной науки характерен поиск приоритетных направлений исследований, всесторонний анализ деятельности научных учреждений, определение их потенциальных возможностей и перспективности разрабатываемых ими проектов. Стратегия дальнейшего развития биологии в республике нацелена на последние мировые достижения, расширение методического арсенала, подъем уровня фундаментальных и прикладных исследований, их сближения с нуждами практики.
Игорь ВОЛОТОВСКИЙ академик-секретарь Отделения биологических наук НАН Беларуси, академик
Отделением биологических наук НАН Беларуси осуществлен ряд мероприятий, решающих актуальные научные задачи. Среди них следует отметить реализацию Государственной программы «Биотехнология», разработку Национальной программы «Инновационные биотехнологии», а также совместной научно-исследовательской программы Союзного государства «Стволовые клетки». Их задания отвечают мировым тенденциям и призваны поднять научно-методический уровень исследований, проводимых по этому профилю.
В состав отделения входят Институт биофизики и клеточной инженерии и Научно-практический центр НАН Беларуси по биоресурсам.
Институтом биофизики и клеточной инженерии — головной организацией ГКПНИ «Биологическая инженерия и биобезопасность» — проводятся научные исследования в области биофизики, геномики, генетической инженерии, протеомики, нанобиологии, клеточной инженерии. Впервые в республике здесь приступили к изучению протеома растительной и животной клетки. Установлены основные
закономерности действия стрессовых факторов на уровень содержания внутриклеточного кальция и экспрессию генов фосфолипазы С в клетках трансгенных растений. С целью повышения устойчивости культур к фитопатогенам разработан метод обработки этиленом растений томатов, выращиваемых на гидропонике. Получены уникальная информация о различиях внутримолекулярной динамики разнообразных белков, что может быть использовано для экспресс-методов их идентификации, а также оригинальные данные, свидетельствующие о роли внутриклеточных активных форм кислорода в регуляции активности белков множественной лекарственной устойчивости. Показано мембранотропное действие токсичных и потенциально токсичных микроэлементов на клетки крови. Разработана методика бесфидерного культивирования эмбриональных стволовых клеток мыши линии R1, позволяющая поддерживать такие свойства клеток, как высокая активность щелочной фосфатазы, пролифера-тивная активность и недифференциро-ванность. Приступили к созданию новой лекарственной формы эффективного противовирусного препарата бутамино-
фена, инкапсулированного в липосомы. Уточнена трехмерная структура белка Bid и показано изменение его конформации при взаимодействии с антиапоптозным белком Bcl-2, что по-новому объясняет молекулярные механизмы апоптоза.
Научно-практический центр НАН Беларуси по биоресурсам создан путем преобразования Института зоологии и включения в центр Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, Центрального ботанического сада, Института леса, Двинской, Жорновской и Кореневской экспериментальных лесных баз. Учеными учреждения получен ряд важных в научном и практическом отношении результатов, связанных с вопросами охраны и рационального использования биологического разнообразия животного мира, включая подготовку нормативно-методических и регламентирующих документов для органов управления, обеспечения эко- и биобезопасности, научного сопровождения создания, функционирования и развития системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ) и национальной экологической сети, природоохранных международных конвенций.
Так, в рамках Национальной программы по расселению, сохранению и использованию зубра в Беларуси образованы 5
новых центров содержания и разведения этих животных, что позволило увеличить их численность в республике более чем в 2 раза.
Выявлены ключевые причины прогрессирующей депрессии популяций наиболее массовых видов охотничьей фауны, связанные с нарушением механизмов регулирования и лимитирования численности хищников, нерациональным характером некоторых традиционных режимов применения ресурсов охотфауны. Подготовлен ряд рекомендаций, направленных на повышение эффективности ведения охотничьего и рыбного хозяйства: по созданию новых популяций охотничьих видов копытных, реабилитации проблемных нерестилищ промысловых рыб, снижению отрицательного влияния нежелательных для человека животных, коммерческому использованию некоторых видов в практике охотничьего и экологического туризма.
Для разработки предупредительных мер уменьшения негативных последствий инвазии чужеродных видов в животный мир республики определены основные коридоры их проникновения в страну и степень инвазивной опасности.
Инвентаризация биологического разнообразия фауны национальной территории позволила выявить 2 новых для
Беларуси вида рыб, 2 вида ручейников и 2 вида коловраток, впервые установлен таксономический состав 3 классов беспозвоночных, обитающих в мертвой древесине, зарегистрированы 26 видов и 5 родов пауков, 2 вида ос-сфецид и 2 вида чешуекрылых, 1 вид стафилинид, в соответствии с современной классификацией идентифицировано более 70 видов моллюсков, уточнены и описаны отдельные элементы фауны наиболее важных в природоохранном отношении земель.
В ходе реализации комплексного плана мероприятий по предотвращению распространения птичьего гриппа в республике составлена карта основных мест миграционных скоплений водоплавающих птиц — потенциальных носителей инфекции, выполнен ряд мер по контролю весенних и осенних потоков их перемещения на двух крупнейших континентальных миграционных путях в долинах рек Припять и Днепр.
Как шаг к интегрированию в общеевропейское пространство разработана схема и пути комплементарного взаимодействия национальной экологической сети в регионе Полесья с экосетью Украины.
В рамках Государственной программы экологического оздоровления озера На-рочь подготовлены рекомендации и схемы по ликвидации источников загрязне-
Внешний вид Биотехнического комплекса для промышленного производства Посевы новой кормовой культуры галеги восточной безвирусных мини-клубней
№1(71)_2009 НАУКА И ИННОВАЦИИ
35
ния и оптимизации состояния природно-территориальных комплексов Нарочан-ского региона, а также по благоустройству рекреационной зоны Национального парка «Нарочанский». В результате проведенных мероприятий произошла стабилизация основных показателей качества воды, заболеваемость отдыхающих церкариозами снизилась по сравнению с 2007 г. в 3,5 раза.
Важнейшие направления деятельности старейшего в стране научно-исследовательского учреждения биологического профиля — Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси — охрана и эффективное использование ресурсов растительного мира, мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды, разработка адаптивных методов ведения земледелия, исследование механизмов формирования продуктивности и устойчивости растений.
Институт является головной организацией по ГПОФИ «Ресурсы растительного и животного мира», одна из важнейших задач которой — создание Государственного кадастра растительного мира, а также мониторинга растительности в рамках Государственной программы развития Национальной системы мониторинга окружающей среды на 2006—2010 гг., формирование локальных сетей лесного мониторинга «Минск», «Новополоцк», «Могилев», разработка методов ведения мониторинга лесных заболоченных земель, организация сети наблюдения за состоянием луговой и болотной растительности, формирование сети комплексного мониторинга экосистем на ключевых особо охраняемых природных территориях, применение методов дистанционной диагностики для оценки состояния растительного покрова.
В институте проводится активная работа по повышению эффективности функционирования объектов природно-заповед-ного фонда Беларуси. Созданы схемы рационального размещения более 50 крупнейших ООПТ страны. Сотрудниками лаборатории флоры и систематики
растений подготовлен текстовый и картографический материал для 3-го издания Красной книги Республики Беларусь, поддерживается крупнейший в стране гербарий, признанный научным объектом, представляющим национальное достояние. Проводимые в данном учреждении исследования находят широкое применение в сельском и лесном хозяйстве. Так, например, разработана технология возделывания галеги восточной — новой высокобелковой кормовой культуры, посевы которой только в Гомельской области доведены в 2007 г. до 3 тыс. га. Подготовлены и приняты Минсельхозпродом к внедрению отраслевые регламенты на новые технологические процессы возделывания озимой ржи и озимой вики на силос, сенаж и зеленый корм, а также ячменно-гороховых смесей для получения сбалансированного по переваримому протеину зернофуража. Созданы 2 вида биотехнических комплексов для круглогодичного промышленного производства безвирусных мини-клубней картофеля на основе аэропонной и ионитопонной технологий, а также экологически безопасные биостимуляторы и средства защиты растений из отходов крахмальной промышленности. В лаборатории микологии на основе штамма бактерии-антагониста Bacillus mycoides разработан биологический препарат «Миколин» для применения в качестве средства защиты растений от болезней.
В Центральном ботаническом саду Национальной академии наук Беларуси на базе накопленного генетического материала отобрано более 50 сортов лекарственных, декоративных и пряно-ароматических растений и разработаны технологии их промышленного культивирования. Общая площадь плантаций этих культур в аграрных хозяйствах республики превышает 1200 га, среднегодовой сбор ягодной продукции составляет около 500 т, лекарственного и пряно-ароматического сырья — 600 т.
Успешно развиваются фундаментальные исследования в области биохимии клеточных ядер и пластид растений. Проводится биохимическое, молекулярное
и биологическое изучение генетического разнообразия ботанических коллекций. Начата комплексная биохимическая паспортизация коллекций сирени, голубики, рододендронов. Разработаны методы микроклонального размножения ценных интродуцентов, имеющие коммерческую ориентацию, создана уникальная коллекция генотипов лекарственных и древесных растений в культуре in vitro.
На основе разработанных сотрудниками Ботанического сада технологий организован выпуск биологически активных добавок и пищевых продуктов функционального назначения (безалкогольные напитки серии «Фитолиния», ароматизированные сиропы, дрессинги, цукаты и др.), что позволяет разнообразить ассортимент продуктов питания отечественного производства, повысить их биологическую ценность, сократить и заместить импорт зарубежных аналогов.
Научные изыскания Института леса НАН Беларуси направлены на решение крупных проблем лесного хозяйства страны: создана нормативно-методическая база по лесовосстановлению и лесоразведению, рубкам, охране и защите лесов, их кадастровой оценке, осуществлен перевод лесовосстановления и лесоразведения на генетико-селекционную основу. Дана интегральная оценка состояния генетических ресурсов древесных видов Беларуси. Лесной посадочный материал выращивается с помощью ресурсосберегающих технологий с применением новых композиционных составов и биопрепаратов. Разработаны методы микроклональ-ного размножения лесных древесных растений и фитопатологического мониторинга лесных питомников с использованием ДНК-маркеров.
С участием сотрудников института подготовлено и введено в действие более 40 государственных, республиканских, отраслевых стандартов и руководящих документов. В лесном и других отраслях народного хозяйства ежегодно внедряется свыше 100 научно-технических разработок, имеющих экономическую, экологическую и социальную значимость.
36
НАУКА И ИННОВАЦИИ №1(71)_2009
