В журнале "Табигат", издаваемом Министерством природопользования и экологии Республики Башкортостан, вышла публикация о работе альгологов БГПУ им.М.Акмуллы. Представляем текст материала для ознакомления преподавателей и студентов университета, а также всех, интересующихся современными направлениями биологии. 

ЗЕЛЁНЫЕ ПОМОЩНИКИ

Почти три десятилетия в Башкирском государственном педагогическом университете им. М. Акмуллы работает альгологическая школа, основанная доктором биологических наук, профессором Рустэмом Кабировым. Альгологи университета изучают биоразнообразие, экологию, современную таксономию и систематику наземных водорослей и цианобактерий. Особый интерес для исследователей представляют водоросли, обитающие в местах с высокой степенью антропогенного воздействия. По мнению учёных, они могут служить индикаторами загрязнений и использоваться для восстановления нарушенного природного баланса.

ВЫЖИВАЮТ СИЛЬНЕЙШИЕ

В лаборатории молекулярной систематики фототрофных микроорганизмов им. Л.С. Хайбуллиной БГПУ им. М. Акмуллы собрана уникальная коллекция водорослей и цианобактерий, насчитывающая более тысячи штаммов. В ней представлены не только образцы, полученные на территории Башкортостана, но и штаммы из нацпарка Грейт Смоки Маунтинз, пустынных каньонов США, вулканических почв Камчатки, из Антарктики и других уголков планеты. Пополнением коллекции занимаются учёные естественно-географического факультета вуза, аспиранты и магистранты. Собрание является одним из крупнейших в Восточной Европе, его особенность в том, что многие водоросли выделены из экстремальных природных условий. Студенты и школьные учителя, проходящие здесь обучение, получают на базе лаборатории опыт проведения молекулярно-генетических исследований. Это позволяет хотя бы частично восполнить разрыв между передовыми научными достижениями и школьной программой, дать специалистам навыки, способные повысить их востребованность на рынке труда. Кроме того, учёные используют водоросли в прикладных исследованиях, например, проводят альготестирование для определения состояния окружающей среды.

– Мы брали пробы снега на разных расстояниях от промышленных предприятий, расположенных в северной части Уфы, капали туда суспензию водорослей и наблюдали за их клетками. Выяснилось, что чем ближе к источнику загрязнения, тем более деформированными оказывались клетки, некоторые погибали, –рассказала заведующая кафедрой биоэкологии и биологического образования, д.б.н. Лира Гайсина. – Водоросли – чувствительные тест-объекты, позволяющие оценить степень загрязнения воздуха, почвы, воды и снега.

Другой метод исследования – альгоиндикация: специалисты определяют, есть ли на исследуемой территории наиболее чувствительные к загрязнениям виды водорослей. Их отсутствие – признак неблагоприятной окружающей среды. Следует отметить, что сами водоросли и цианобактерии можно использовать для рекультивации нарушенных земель.

ЕСТЬ ПЕРСПЕКТИВА

Башкортостане, с его развитым промышленным потенциалом, подобные технологии могли бы иметь неплохие перспективы, однако пока развиваются лишь благодаря усилиям энтузиастов. Между тем, применение водорослей в диагностике загрязнений окружающей среды позволило бы сэкономить средства, исключив использование более дорогостоящих методов там, где их применение излишне. При помощи биотестирования можно узнать уровень загрязнения воздуха: если пропустить загрязненный воздух через суспензию водорослей, то можно наблюдать угнетение их роста и снижение оптической плотности. Уфимские учёные изучали отвалы Сибайского медно-серного комбината: выяснилось, что наименьшая концентрация водорослей или полное их отсутствие наблюдаются на наиболее загрязнённых участках. Именно водоросли особенно чутко реагируют на изменение состояния окружающей среды, что открывает перспективы их использования в качестве биоиндикаторов.

Работу водорослей по сохранению природного баланса можно наблюдать в природе. На юго-западе США, на огромных безжизненных пространствах, встречаются биологические корочки (красты): сообщества водорослей, лишайников, грибов и других организмов, «цементирующих» почву и сохраняющие её от эрозии, предотвращая опустынивание. Корочки есть и в степной зоне России, их можно наблюдать в окрестностях Сибая.

– Водоросли и цианобактерии первыми поселяются на вулканических и техногенно-нарушенных субстратах. Постепенно они снижают токсичность поверхности, накаливают органику, формируют питательную среду для мхов, лишайников и других растений, – пояснила Лира Гайсина. – Наземные водоросли способны жить в условиях нехватки воды, низких температур, то есть в самых непригодных для жизни условиях, вырабатывая при этом биологически активные вещества. Эти вещества имеют большой потенциал

для использования в биотехнологии. За рубежом водоросли используются, например, для производства биотоплива, очистки атмосферных выбросов, производства биологически-активных добавок и лекарств.

В конце прошлого года стало известно, что проект альгологов БГПУ «Исследование биоразнообразия водорослей и цианобактерий вулканических почв и грунтов полуострова Камчатка с использованием полифазного метода» получил поддержку Российского фонда фундаментальных исследований. Ежегодное финансирование составляет 1 млн 200 тыс. руб. в течение 3 лет. Реализация проекта предполагает выделение большого числа новых штаммов водорослей и цианобактерий, а также описание новых для науки видов. Полученные новые знания существенно расширят фундаментальную базу для дальнейших исследований в области систематики и филогении фототрофных микроорганизмов.

– Это признание актуальности проводимых нами исследований. На выделенные средства мы сможем закупить новые приборы, расходные материалы, получать новые знания о природе, – уверена Лира Гайсина. – У нас есть проекты по использованию водорослей в качестве биологически активных добавок и стимуляторов роста. Идей много. К сожалению, учёные не всегда способны в одиночку продвигать свои идеи для достижения коммерческого успеха. Водоросли и цианобактерии – удивительные организмы, которые можно использовать практически во всех сферах жизни.

Текст: Роман Якимчук.

Фото из архива Л. Гайсиной