Газета Пошук Світ холодних багатств
Ось уже понад третину століття Геннадій Матішов очолює Мурманський морський біологічний інститут (ММБІ) Кольського наукового центру РАН. І цього року, коли ММБІ святкує 80-річчя, не втомлюється повторювати: - незвіданого, невивченого в Арктиці достатньо. Підступитися до її багатств наскоком не вдасться, потрібно об'єднувати зусилля і діяти з наполегливістю. Але поки що, на жаль, темпи освоєння арктичного шельфу гнітюче знижено. Відсутня інфраструктура обслуговування судів на всьому протязі Севморшляху, а роботі тих організацій, що є, заважають адміністративні бар'єри. Ми відчули це під час заходу до портів під час минулорічного 100-денного геологічного моніторингу моря Лаптєвих, Карського та Східно-Сибірського морів. Усього ж у 2014 році в інституті виконувалось понад 30 науково-дослідних проектів (держзавдання, контракти Міноборони, “Роснафти”, гранти вітчизняних наукових фондів тощо). Продовжуються проекти CEEPRA та CETIA, присвячені екологічній та радіаційній безпеці Кольського півострова, а також спільні роботи з компанією Total щодо створення технологій біоіндикації нафтового забруднення.
Молюски-сенсори Нещодавно в розпорядженні ММБІ опинилися молюски церастодерма (інші назви - кардіум або просторіччя серцевидка: якщо дивитися збоку, вони мають форму серця). Співробітники Інституту аридних зон ЮНЦ РАН зібрали їх під час експедиції на Азовському морі. Навіщо? Ці кардіуми розрізняють найменші зміни у складі води та чуйно на них реагують. Тобто, на думку вчених ММБІ, можуть бути живими сенсорами. - Використовуючи такихмолюсків, ми створили першу у світі технологію оперативного екологічного біомоніторингу та біоіндикації. Пілотна установка, приладова база та програмне забезпечення призначені для біомоніторингу та контролю якості вод прибережної зони, – розповідає провідний науковий співробітник ММБІ кандидат біологічних наук Олександр Гудімов. - Видалений автоматичний біомоніторинг має здійснюватися онлайн. Організм-біосенсор сам виявляє токсичність чи небезпеку забруднення. Така технологія дозволяє максимально оперативно виявляти рівень фактичної, а не відносно оціночної або експериментально-теоретичної сприятливості природних умов у будь-який момент часу. У цьому принципова перевага. Небезпечні зміни середовища розпізнаються за функціональними реакціями молюсків і реєструються безперервно. У технології використовуються донні безхребетні, насамперед двостулкові молюски-фільтратори. У ММБІ ми відпрацьовували технологію з такими молюсками-моніторами, як мідія, модіолус, гребінець, кардіум, мія та інші. Якщо безперервно реєструвати та аналізувати параметри активності тварин, то достовірно та з високою оперативністю (від 15 хвилин до 3 годин) можна встановити ступінь небезпеки екологічних змін середовища, викликаних природними чи антропогенними впливами. Наприклад, закріпивши установку на носії або розмістивши її на нафтовій платформі, можна контролювати якість води в місці надходження в море стоків - визначати, чи вони достатньо очищені. Дані безперервного екологічного моніторингу реально передавати в дослідницькі центри Інтернету, радіо- або супутникового зв'язку. Для виконання подібних завдань не виключеновикористання та інших мешканців водного світу.Ворості-санітари Як відомо, розливи нафтопродуктів і на море, і на суші гублять все живе. І якщо у південних морях через високі температури природне самоочищення відбувається відносно швидко, то будь-який викид в Арктиці холод консервує на довгі місяці, а то й роки. І там дуже потрібні найкращі технології очищення від нафтових плям. Тим більше що останніми роками приполярні моря Укаїни та їх узбережжя стають місцем видобутку, перевантаження та транспортування газоконденсату, нафти та нафтопродуктів. Ось чому для країни такі важливі результати останніх досліджень ММБІ. На них базується основа нової технології: очищення морських прибережних акваторій від нафтопродуктів за допомогою санітарних водоростевих плантацій. Нагадаємо: вже існуючі способи боротьби з подібними забрудненнями поділяються на механічні (бонові загородження) та хімічні, що сприяють розкладанню чи коагуляції нафтопродуктів. До речі, хімічні реагенти аж ніяк не нешкідливі для прибережної біоти. водночас швидко утилізують розливи нафти за рахунок сорбційних властивостей фукусових водоростей. Давно не секрет, що ці організми здатні акумулювати важкі метали, радіонукліди. У дослідженнях останніх років, у тому числі виконаних ММБІ, виявлено унікальну здатність фукусових водоростей включати у свій метаболізм нафтові вуглеводні. Доступними для поглинання водоростями їх роблять вуглеводні бактерії, які утворюють з водоростями взаємовигідний симбіоз.Важливо те, що ці партнери по симбіозу здатні розмножуватися та розвиватися навіть у суворих умовах полярних морів. Така система цілком може сама себе відтворювати. Щодо цього, необхідна ще й технологія постановки та обслуговування водоростевих плантацій. Одна лише деталь: мурманці запропонували розмістити на поверхневих елементах плантації наплави з пористого матеріалу із закріпленими в них таломами фукусів, що значно підвищує її працездатність. На цю технологію отримано патент. Пристрій просто у виготовленні та експлуатації, модулі, що відпрацювали своє, досить швидко можна замінювати. Як уточнив професор Григорій Воскобойніков, це вкрай важливо у разі аварій, коли до нафтового розливу ці кошти необхідно доставляти в пожежному порядку. Чи довго водорості можуть перебувати поза водним середовищем без втрати своєї функціональної активності? Експерименти, проведені минулого літа, довели достатню “живучість” таких систем. Було встановлено: водорості F. vesiculosus у вологому стані здатні більше тижня існувати без втрати фізіологічної активності, а це забезпечує можливість транспортування плантаційних модулів на тисячі кілометрів! І ще один важливий плюс. Для транспортування модуль легко згортається в рулон - на зразок штучних газонів. Один гектар такої водоростевої плантації може нейтралізувати за тиждень близько 100 кг нафтопродуктів.Ворості-цілителі Вчені ММБІ запропонували новий спосіб отримання біологічно активних речовин (БАВ) з фукусових водоростей Баренцевого моря. Розповідає провідний науковий співробітник інституту кандидат фармацевтичних наук Катерина Облучинська: - Запасів фукоїдів у Баренцевому морі – близько 300 тисяч тонн. Ми спробували їх як сировину для отримання новихБАВ. Причому мешкають вони близько до європейської частини України, що значно здешевлює видобуток, а також забезпечує екологічну чистоту сировини. За пропонованою технологією з фукусових водоростей в єдиному технологічному циклі отримують відразу чотири БАВ. Альгінат натрію і маніт - традиційні продукти переробки бурих водоростей, а ось фукоїдан і ліпідно-пігментний комплекс - нові субстанції з лікувально-профілактичними властивостями. промислове обладнання. Наша технологічна лінія за рахунок комплексного використання фукоїдів дозволяє більш ніж чотири рази знизити витрати на сировину. Як каже Є.Облучинська, бурі водорості Баренцевого моря можна назвати справжнім багатством української Півночі. Вони містять велику кількість цінних, а у ряді випадків унікальних БАВ. З них можна виділити ліпідно-пігментні комплекси, що містять поліненасичені жирні кислоти. Як відомо, їх недолік у їжі, подібно до дефіциту вітамінів, викликає зниження імунітету, ураження шкіри, морфологічні зміни мітохондрій печінки тощо. Є відомості про антиканцерогенну, протипухлинну, антиметастатичну активність цих кислот. Стерини водоростей істотно знижують підвищену концентрацію холестерину в плазмі крові.Приручили риб Багато років у ММБІ ведуть фундаментальні дослідження розмноження та розвитку морських гідробіонтів. Особливо у сфері марикультури риб, дуже важливої економіки. Очолює експериментальні дослідження Нонна Журавльова – доктор біологічних наук, професор, чиї роботи здобули міжнародне визнання. Саме їй вдалося вперше за умов басейнового утримання отримати життєстійку молодь рядуриб. Розроблена їхтіологом біотехніка розведення морської камбали, а потім і молоді тріски свого часу була удостоєна нагород ВДНГ. Біологічне обґрунтування та біотехніка культивування цінних промислових риб є визначальним етапом для успішного розвитку марікультури в північному регіоні. З-під пера вченого вийшла також концепція розвитку марікультури в умовах Заполяр'я, обґрунтована її власними широкомасштабними дослідженнями. Унікальний світовий та вітчизняний досвід розведення морських риб узагальнено вченим у фундаментальних монографіях. Нонна Журавльова брала безпосередню участь у розробці біологічного обґрунтування товарного вирощування атлантичного лосося у Печенській губі Баренцева моря для спільного російсько-норвезького підприємства. Не випадково промислове розведення та товарне вирощування лососевих стало одним із найперспективніших рибогосподарських напрямків у заполярній області. Численні підприємства, у створенні яких брала участь Н.Журавльова, успішно працюють вже понад десяток років. ММБІ тісно співпрацює з Мурманським державним технічним університетом. Біля джерел базової кафедри біоекології ММБІ стояла Нонна Журавльова, яка і зараз керує цим перспективним колективом. Саме тут щосили розвивається зародився в ММБІ напрям - марикультура риб. Співробітники кафедри біоекології спільно з колегами з Університету Буде (Норвегія) ведуть роботи з екології та морфології морських риб. Планується підготувати та видати гістологічні атласи тріски, зубатки, сьомги, пінагора. Буде продовжено навчання студентів – випускників кафедри в Університеті Нурланда з магістерських програм у галузі аквакультури, а також транснаціональне співробітництво з інститутами Норвегії, Шотландії,Ісландії та Ірландії.
На фото: З року в рік академік РАН Геннадій Матішов виходить разом із командами вчених ММБІ в експедиції. Ведучи дослідження в суворих умовах Заполяр'я, він зумів так організувати діяльність колег-науковців, що інститут став добре відомим як у нашій країні, так і за кордоном.
Генадій БілоцерківськийФото з архіву ММБІ