Зарегистрироваться

История гидробиологии

Категории Гидробиология | Под редакцией сообщества: Биология

Начальные систематические исследования водных организмов-гидробионтов относятся к 18 веку, в России они связаны с именами И.Г. Гмелина (1709-1755), И.Г. Георги (1729-1802) и П.С. Палласа (1741-1811) – первых исследователей оз. Байкал.

Особенно важное для развития гидробиологии значение имеют работы экспедиции на НИС «Челленджер» в Мировом океане в течение 1872-1876 гг., которые доказали неправильность представления о безжизненности глубин моря и впервые описали пелагических и донных гидробионтов, обитающих на глубинах до 5770 метров. Однако, только экспедиция на НИС «Витязь» под руководством Л.А. Зенкевича в 1949 г. обнаружила живые организмы на глубине свыше 6000 метров, а именно – в пробах с глубин 10-11 км.

Существенный вклад в изучение гидробионтов моря внесли экспедиции в Атлантику В. Гензена (Германия) в 1889 г. Он впервые применил количественные методы изучения планктона с использованием планктонной сети, и ввел в науку термин «планктон», позаимствовав его из текста «Одиссеи» Гомера. Большое значение имели также экспедиции А.А. Лебединского и Н.И. Андрусова (1890-1892 гг.), открывшие двухслойность Черного моря и наличие сероводородной зоны на глубинах 150-200 м, экспедиции Н.М. Книповича, впервые описавшего гидрологический режим Баренцева моря и обнаружившего там зоны скопления промысловых рыб.

Важный этап в развитии гидробиологии связан с созданием морских биологических станций, которые функционируют и по сей день: Андумской морской станции (1846 г.) и Морской станции в Роскофе (1872 г.) – во Франции; Севастопольской биологической станции (1871 г.), на которой работали И.М. Сеченов, И.И. Мечников, А.О. Ковалевский и другие известные ученые России. В 1875 г. была открыта морская биологическая лаборатория в Вудс-Холе (США), морская станция в Плимуте в 1884 г. и Биологическая станция на о-ве Гельголанд (Германия).

Большое значение для формирования гидробиологии имела работа зоолога К.Мебиуса (Германия) «Устрицы и устричное хозяйство» (1887 г.), в которой впервые предложен термин «биоценоз» и описаны донные биоценозы. Одна из первых работ по донным биоценозам Черного моря была выполнена основателем кафедры гидробиологии в МГУ Сергеем Алексеевичем Зерновым в 1912 г., в ней он описал, в частности, скопления красной водоросли филлофоры.

В становлении гидробиологии пресных вод большое значение имели книги основателя лимнологии А.Фореля «Женевское озеро» (1892-1905 гг.) и «Руководство по озероведению» (1901 г.) американского гидробиолога А.Форбса «Озеро как микрокосм» (1887 г.), а также немецкого гидробиолога О.Захариаса «Животный и растительный мир пресных вод» (1891 г.). На современные представления о гидробиологии большое значение оказала работы Э.А. Берджа из Висконсинского ун-та (США) по суточным миграциям зоопланктона в оз. Мендота (1894-1897 гг.), по газовому режиму озер в зависимости от абиотических и биотических факторов (1911 г.), по составу органического вещества в озере (1930-1941 гг.). Он ввел в гидробиологию термины «термоклин», «эпи- и гиполимнион».

В это же время немецкий зоолог А. Тинеманн, использовав руководящие виды донных гидробионтов, и альголог Э. Науман в Швеции разработали основы типологии водоемов. Они впервые использовали термины «олиготрофный» и «евтрофный» в отношении низко- и высокотрофных по отношению к фитопланктону озер. В разработке типологии и классификации водоемов активно участвовали отечественные гидробиологи, в частности - Сергей Николаевич Скадовский, основатель эколого-физиологического направления, заведующий кафедрой гидробиологии на Биологическом факультете МГУ (1930-1962 гг.). Он впервые показал зависимость распределения гидробионтов в водоемах в от pH среды и явился создателем Звенигородской биостанции, которая теперь носит его имя.

В 30-е годы прошлого столетия важные для дальнейшего развития гидробиологии исследования были проведены на Лимнологической станции в Косино. С.И. Кузнецовым под руководством Л.Л. Россолимо здесь была исследована роль микроорганизмов воды и ила в круговороте вещества в озере, Е.С. Боруцким разработаны методы определения продукции фито- и зообентоса, Г.Г. Винбергом впервые в 1931 году был разработан метод определения первичной продукции, по скорости новообразования органического вещества фитопланктоном в процессе фотосинтеза. Д. Хатчинсон и его ученик Г.Райли (США) применили сходный метод лишь тремя годами позже.

Важная роль в продукционно-биологических исследованиях принадлежит сотрудникам основанной в 1889 г. Биологической станции в г. Ньюпорте (Дания),. в особенности - Й. Петерсену, который впервые предложил использовать специально разработанный им прибор – дночерпатель, для отбора количественных проб бентоса. Он также дал пример расчета соотношения передачи вещества по пищевой цепи и показал, что в каждом звене единица веса потребителя создается за счет десяти единиц пищи. По материалам трудов сотрудников этой Биологической станции (1909-1917 гг.) П. Бойсен-Иенсен впервые разработал метод расчета годовой продукции бентосных животных (1919 г.).

В 1927 г. немецкий ихтиолог Р. Демоль ввел в биологию термин «биомасса», под которой он понимал вес сообщества гидробионтов, отнесенный к единице площади или объема. Отношение продукции к биомассе он выразил в форме коэффициента P/B, который широко используется и в настоящее время наряду с английским «turnover rate» («скорость оборота»).

Успехам продукционной гидробиологии немало способствовали работы Е. Стеман-Нильсена (Дания), выполненные во время его кругосветного плавания на НИС «Галатея» (1950-1951 гг.). Здесь он впервые применил радиоуглеродный метод измерения первичной продукции фитопланктона. Благодаря работам Е. Стеман-Нильсена и исследованиям отечественных гидробиологов Ю.И. Сорокина и О.И. Кобленц-Мишке, которые использовали этот метод, было установлено, что средняя первичная продукция обширных областей океана ниже средней продукции растительности суши.

Мировое значение имела работа американского зоолога Р. Линдемана «Трофико-динамический аспект экологии» (1942 г.). В ней он использовал метод Ч. Джудея, собственные данные, результаты работ С.В. Бруевича и В.С. Ивлева (Россия) и предложил применить концепцию своего учителя Дж.Хатчинсона о трофических уровнях для количественной оценки превращений вещества и энергии, которые происходят при переходе с одного уровня на другой. Эта работа легла в основу всей современной экологии. В морской биологии эти идеи успешно применил английский исследователь Х. Харвей из Плимутской морской биологической ассоциации , который впервые в 1950 г. дал расчет «баланса жизни» под квадратным метром моря, использовав данные о биомассе планктона, бактерий, рыб и других гидробионтов, об усвояемости пищи, интенсивности обмена и скорости роста, а также данные о величине продукции и смертности. Эта работа стимулировала дальнейшее изучение баланса вещества и энергии у морских организмов. Пониманию биотической трансформации вещества и энергии в водоеме способствовали работы в области водной микробиологии С.И. Кузнецова, А.С. Разумова и А.Г. Родиной.

Важным стимулом в развитии гидробиологии стали исследования роли гидробионтов в формировании качества природных вод и в процессах самоочищения водоемов, которые протекают главным образом биологическим путем при участии водных организмов. Альгологом Р. Кольквицем и зоологом М. Марсоном (Германия) в 1908 г. была опубликована работа, которая легла в основу учения о «сапробности» вод. Подробные списки индикаторных организмов позднее опубликованы в работах чеха В.Сладечека (1973 г.). Загрязнение природных вод промышленными отходами стимулировало создание нового направления в гидробиологии – водной токсикологии, основателем которой стал профессор кафедры гидробиологии Биологического факультета МГУ Н.С. Строганов (1964 г.).

Дальнейшее развитие гидробиологии в области контроля качества природных вод связано с разработкой концепций биологического (профессор В.Д. Федоров) и экологического (академик Ю.А. Израэль) мониторинга окружающей среды (1974 г.)

 

В.И. Капков

Эта статья еще не написана, но вы можете сделать это.