Действующая модель Байкала

Аквариумный комплекс ЛИНа на пороге новых открытий

Могут ли эндемики Байкал жить в водопроводной воде? Оказываются, могут, и не только жить, но и расти и размножаться. К таким выводам пришли ученые Лимнологического института СО РАН, исследуя байкальские организмы в экспериментальном аквариумном комплексе. Научным сотрудникам удалось создать искусственные условия, приближенные к реальным. Более того, они теперь могут изменять среду обитания, приучая к ней эндемиков, например, байкальскую губку, обладающую способностью фильтровать и очищать воду. Если удастся адаптировать ее к новым условиям, наши грязные реки – Иркут, Ушаковка и др. – станут эталоном чистоты.

Эндемики в аквариуме

В цокольном помещении Лимнологического института довольно холодно – 14 градусов тепла, и мрачно. Но именно эта температура воздуха и такой приглушенный свет необходимы байкальским эндемикам. В экспериментальном аквариумном комплексе условия максимально приближены к реальным. Создан он был в июле прошлого года за счет федерального гранта (около 300 тыс. рублей) и собственных средств ЛИНа.

Комплекс – это две комнаты общей площадью 72 кв. м. В первой находятся три ванны и несколько больших аквариумов. Здесь изучают рыб и водные организмы. Во второй вдоль стен установлены металлические полки, на которых стоят аквариумы разных размеров.

– В этом помещении проводятся исследования двух видов байкальских губок, шести видов ракообразных, более 50 видов водорослей и водных растений, – рассказала руководитель центра коллективного пользования «Пресноводный аквариумный комплекс» Лимнологического института СО РАН, кандидат биологических наук Ольга Глызина.

К каждому аквариуму подведен регулятор температуры, что позволяет не только создавать индивидуальный микроклимат, но и изменять его.

В углу одной из полок в глаза бросается необычный аквариум. На его стенках и на камнях на дне образовался странный коричневый налет. Как пояснила Ольга Глызина, это диатомовые водоросли.

– В этот аквариум мы набираем неочищенную воду из-под крана. Тут и водоросли, которые разрастаются, и масса бактерий. Вредных для здоровья человека микроорганизмов мы не нашли, но их состав постоянно меняется. Мы держим аквариум с нефильтрованной водопроводной водой, чтобы знать состав организмов в ней. Ведь они влияют на наши исследования.

В остальные аквариумы поступает специально очищенная вода.

– Мы используем два фильтра, – отметила Ольга Глызина. – Один убирает хлор на 99%, другой, с активированным углем и ионами серебра, очищает воду от бактерий и механических примесей. Но все равно полностью вода не очищается. Нужно усовершенствовать систему.

Губка впитает грязь Иркута и Ушаковки

Рядом с полками находится холодильник с небольшим окном посередине. В нем расположена сложная система аквариумов. Как рассказала руководитель центра, прежде чем запустить байкальский организм в водопроводную воду, его содержат в чистой озерной воде при температуре плюс 3 градуса, постепенно адаптируя к другим условиям.

– Первое время, конечно, было много проблем. Например, с байкальскими губками, которые не любят теплую воду, – продолжила Ольга Глызина. – Сама губка – это животное, в каждой клетке которого находятся водоросли и множество других организмов. На дне Байкала обитает множество губок. У них очень интересные свойства. Например, протрешь губку через сито, а она через какое-то время снова соединяется в единый организм. Но ее трудно исследовать, потому что губка медленно растет. И ей обязательно нужна проточная байкальская вода. Наше достижение в том, что у нас она живет, растет и размножается в очищенной водопроводной воде. Также мы приучили губку к более высокой температуре – плюс 9,5 градуса вместо плюс 3. Был изменен жизненный цикл, и у нее началось размножение раньше срока. Это значит, мы сможем адаптировать ее к новым условиям.

Если учесть, что байкальская губка обладает уникальной способностью фильтровать воду, ее можно «приучить» к другим водоемам и применять для их чистки. Это гораздо лучше химикатов. По словам Ольги Глызиной, в Японии давно используют губок для очистки рек, строя из них целые плотины.

Лекарства из водорослей

Еще одно интересное направление работы аквариумного комплекса – выращивание чистых культур водорослей из одной клетки. Для этого был приобретен специальный инкубатор.

– Разные виды водорослей дают разные токсины, – говорит Ольга Глызина. – Чтобы понять, как они действуют на живые организмы, мы проводим исследования с помощью чистых культур и дафний – ракообразных. Это как в зоологии муха дрозофила. Вчера, например, дафнии погибли, что свидетельствует о наличии токсинов в водорослях. Теперь мы будем изучать их на специальном оборудовании.

Исследования водорослей имеют практическое применение. Они могут выделять не только токсины, но и биологически активные соединения, которые можно использовать для очистки сточных вод, в производстве лекарств и т.д. Например, год назад Лимнологический институт получил патенты на препараты, позволяющие быстро диагностировать болезни у детей.

«Акустика» омуля

В другом отсеке аквариумного комплекса изучают байкальских рыб. Сейчас в ваннах живут шесть каменных широколобок. Эта рыбка интересна тем, что обитает в разных условиях – в прибрежной зоне озера и на глубине.

– Мы совместно с другими научными институтами изучаем поведение рыб, выясняем их численность в Байкале, – рассказала младший научный сотрудник Лимнологического института СО РАН Юлия Сапожникова. – С помощью эхолота – гидроакустического устройства – можно просканировать весь Байкал и каждую рыбку. Однако неизвестно, как рыба будет реагировать на корабль и сам эхолот. То есть может пострадать объективность исследований. Поэтому мы решили изучать «акустику» рыб в искусственных условиях.

Ванна, где находятся широколобки, обнесена шторками. Сверху устанавливается видеокамера, подключенная к компьютеру, а в воде помещается гидрофон. Сначала рыб приучают питаться, не обращая внимания на звуковые колебания, затем частоту увеличивают, отслеживая поведение эндемиков. Весной в ванны запустят омуль, потом придет время хариуса и сига. В будущем планируется убрать громоздкие ванны и установить вместо них большие аквариумы.

Одна из целей – разработка новых технологий выращивания и культивирования рыб. Как отмечает Ольга Глызина, используемые в Иркутской области технологии устарели. В той же Японии, например, дошли до того, что самку осетра с созревшей икрой усыпляют, делают ей «кесарево сечение», аккуратно зашивают и выпускают обратно в аквариум – до следующего «нереста». Причем разводят там байкальских осетров.

– Почему бы у нас всего этого не делать?! – удивляется Ольга Глызина. – Когда имеется своя промысловая рыба, почему мы должны есть замороженную привозную продукцию?

Планов у ученых, конечно, масса. Интересно, что вся аквариумная система здесь индивидуальна – придумана и создана сотрудниками Лимнологического института.

– Особенно благодарны мы нашему ведущему специалисту-технику Сергею Любочко – он все тут сделал своими руками, – говорит Ольга Глызина. – Он сам собрал аквариумную установку и электронную регуляцию условий содержания.

Впереди работы еще много. В первую очередь необходимо обеспечить комплекс системой стерилизации. В частности, установить на двери бактериальную завесу. Хотелось бы работникам центра получить и компактные аппараты для глубинного выращивания микроорганизмов – биоферментеры. Правда, это очень дорогое оборудование стоимостью 90–100 тыс. долларов.

Но главное, первый шаг к созданию действующей модели Байкала для более глубокого и практического изучения озера сделан. Насколько полноценным будет ее развитие, во многом зависит от внимания государства и пытливости ученых.

Елена Пшонко

Фото: Лариса Федорова