Эндофиты винограда – для чистого сельского хозяйства

 

Лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока

Дальневосточный исследователь-биолог Ольга Алейнова ищет пути управления свойствами микроорганизмов в интересах людей

Ольга Артуровна АЛЕЙНОВА, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии ФНЦ Биоразнообразия, кандидат биологических наук, знакома нашему читателю.

Ольга Артуровна АЛЕЙНОВА

Дважды лауреат

Совсем немного времени прошло с тех пор, как Ольга стала лауреатом национальной премии L’Oreal-UNESCO «Для женщин в науке», в результате нашей беседы мы подготовили материал в газету «Дальневосточный учёный».

И вот снова повод: недавно Ольга Алейнова вновь стала лауреатом, но уже премии имени профессора А.И. Куренцова за цикл работ «Биоразнообразие эндофитных бактерий и грибов дикорастущего винограда Vitis amurensis Rupr.».

Мы обратились к Ольге с вопросами о её работе, но для начала попросили пояснить, что же такое – эндофиты растений?

– Эндофиты растений – это микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы, археи и протисты), которые населяют растение внутри. Аналогично микрофлоре кишечника человека, одни эндофиты растений могут быть патогенами, другие – обладать свойствами, полезными для организма-хозяина.

Предмет изучения – дикорастущий виноград

– Ольга, расскажите, какие исследования были выполнены в рамках проекта?

– В рамках представленного цикла работ было изучено биоразнообразие эндофитов винограда Приморского края, а именно дикорастущего винограда Vitis amurensis. Нами было показано, что биоразнообразие эндофитных бактерий и микроскопических грибов дикорастущего V. amurensis достоверно богаче, чем в культивируемых сортах винограда. Выделение и изучение редких и неопознанных эндофитов винограда может способствовать созданию потенциальных агентов биоконтроля виноградников.

Также в представленном цикле работ было экспериментально показано, что отдельные эндофитные микроорганизмы винограда стимулируют биосинтез биологически активных веществ (БАВ) в клетках винограда. На основе эндофитных микроорганизмов винограда были получены биопрепараты, которые также стимулировали выработку БАВ в клетках винограда.

Перечисленные выше результаты были получены при поддержке Российского научного фонда (РНФ), конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учёными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учёными, в том числе молодыми учёными (№20-74-00002 «Изучение микробиологического сообщества дикого винограда Vitis amurensis»).

– В настоящее время вы продолжаете исследование по биоразнообразию эндофитов винограда?

– Да. Были собраны образцы винограда в разных частях Приморского и Хабаровского краёв, вида дикорастущего винограда, произрастающего на острове Сахалин.

Для выявления потенциальных агентов биоконтроля виноградников мы проводим сравнительный анализ эндофитного состава здоровых и поражённых заболеванием тканей винограда.

Вместе – сила

– Ставите ли вы свои исследования самостоятельно или совместно с кем-то из коллег?

– В нашей области знаний практически невозможно выполнять эксперименты самостоятельно, так как для всестороннего исследования необходимо применять широкий спектр методов исследований.

Планировать эксперименты и анализировать результаты всегда помогает наш руководитель лаборатории биотехнологии – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Константин Вадимович Киселёв. Также для представленных работ производится биоинформатический анализ данных, который выполняет талантливый молодой человек – младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии, аспирант Николай Николаевич Нитяговский. Кроме того, анализ содержания БАВ в клетках винограда и поиск БАВ в эндофитах винограда выполняет перспективный молодой специалист нашей лаборатории – младший научный сотрудник кандидат биологических наук Андрей Романович Супрун.

Сотрудники лаборатории биотехнологии обсуждают данные ВЭЖХ-анализа. Слева направо: м.н.с., к.б.н. Андрей Романович СУПРУН, руководитель лаборатории, в.н.с., к.б.н. Константин Вадимович КИСЕЛЁВ
и с.н.с., к.б.н. Ольга Артуровна АЛЕЙНОВА

На сегодняшний день мы расширили область исследований, в работу по изучению эндофитов винограда и их биотехнологического потенциала включился аспирант первого года обучения – Алексей Александрович Ананьев. Также наши лаборанты-исследователи, студентки ДВФУ Алина Александровна Береш и Алина Александровна Днепровская помогают в проведении экспериментов.

Как я уже упоминала, представленный цикл работ был выполнен при поддержке гранта, где я была руководителем и единственным исполнителем. Сейчас мы выполняем работы в рамках уже более крупного гранта РНФ № 22-74-10001, где я – руководитель, и основными исполнителями являются А.Р. Супрун, Н.Н. Нитяговский и А.А. Ананьев.

Коллектив лаборатории биотехнологии ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН. Слева направо: с.н.с., к.б.н. Алексей Петрович ТЮНИН; лаборант-исследователь Алина Александровна БЕРЕШ; с.н.с., к.б.н. Александра Сергеевна ДУБРОВИНА; в.н.с., к.б.н. Константин Вадимович КИСЕЛЁВ; с.н.с., к.б.н. Ольга Артуровна АЛЕЙНОВА; м.н.с. Николай Николавевич НИТЯГОВСКИЙ; м.н.с., к.б.н. Андрей Романович СУПРУН; н.с., к.б.н. Злата Владимировна ОГНЕВА,
вед. инженер Евгения Вячеславовна ТРУБЕЦКАЯ

– Используете в работе какие-нибудь особенные методики?

– Да. Например, итоговый результат анализа многообразия эндофитных бактерий и грибов на ДНК, выделенной с помощью разработанного в нашей лаборатории метода, показал, что были получены высокие значения количества прочтений и определённых родов, что превышало значения, полученные на ДНК, выделенной с помощью коммерческого дорогостоящего набора ZymoBIOMICS DNA Miniprep (Zymo Research, США). Эффективность подтверждена результатами метагеномного анализа с высокими значениями полученных выборок прочтений. Данный протокол будет полезен для исследований в области молекулярной биологии и биотехнологии растений с применением методов NGS.

– Какие результаты и в какие сроки были получены?

– По данной теме исследования я начала работать после выхода из декретного отпуска в 2018 году. На отработку методов и подхода к исследованию ушло примерно два года, с 2020 года после получения первого гранта РНФ началась активная работа по данному направлению. Впервые сделан метагеномный анализ биоразнообразия эндофитных бактерий и грибов дикорастущего винограда V. amurensis. Была отработана методика выделения ДНК для высокопроизводительного секвенирования (next generation of sequencing, NGS). Разработан новый подход в увеличении продукции и коррекции качественного состава стильбенов (БАВ) в культуре клеток винограда при помощи нативных эндофитов и биопрепаратов на основе эндофитов дикорастущего винограда V. amurensis. Фактически результаты по циклу работ «Биоразнообразие эндофитных бактерий и грибов дикорастущего винограда Vitis amurensis Rupr.» были получены за пять лет работы.

К экологичному сельскому хозяйству

– Как и в каких областях науки могут быть использованы результаты ваших исследований?

– Это направление исследований актуально, в первую очередь, для сельского хозяйства. Существует множество способов защиты растений от болезней и вредителей, но в основном эти подходы основаны на использовании химических веществ, зачастую неблагоприятных для здоровья человека и окружающей среды. Изучение микробиологического сообщества дикорастущего винограда амурского, а именно выявление патогенных и симбиотических микроорганизмов данного растения, является основой для создания новых подходов защиты культивируемых сортов винограда от болезней, без использования генно-модифицированных организмов, пестицидов, гербицидов или других небезопасных технологий. Разработка и активное применение таких подходов, несомненно, будет способствовать переходу к высокопродуктивному и экологически чистому сельскому хозяйству.

– Могут ли полученные результаты иметь практическое значение? В чём оно? Как биопрепараты на основе эндофитов растений могут помочь людям?

– Мы стремимся довести наше исследование до практического применения в сельском хозяйстве. В первую очередь, это создание быстрых диагностических систем для определения уровня заболевания винограда.

Диагностика на ранних этапах заболевания растений будет способствовать более лёгкому и быстрому «лечению» растений. Некоторые эндофиты винограда стимулируют выработку БАВ, полезных для здоровья человека, так обработка растений биопрепаратами на основе таких эндофитов может повысить качество урожая. Также мы изучаем: могут ли эндофиты винограда сдерживать и подавлять развитие патогенов винограда, таких как серая гниль винограда. Обработка такими эндофитными микроорганизмами, возможно, будет препятствовать заражению и развитию заболевания винограда. Кроме того, мы исследуем: могут ли эндофиты винограда влиять на рост, урожайность растений, а также устойчивость к абиотическим стрессам.

Таким образом, данные о биоразнообразии эндофитов винограда являются фундаментом для дальнейших исследований и разработок подходов по повышению качества урожая и устойчивости к заболеваниям и абиотическим факторам среды культивируемых сортов винограда.

М.н.с., к.б.н. Андрей Романович СУПРУН и с.н.с., к.б.н. Ольга Артуровна АЛЕЙНОВА наблюдают процесс проращивания растений в присутствии эндофитных микроорганизмов винограда. На фоне – климатическая камера, в которой выращиваются экспериментальные растения

Фото из личного архива Ольги АЛЕЙНОВОЙ

Найти области взаимодействия

 

Интеграция

Круглый стол пo вопросам работы с одарёнными детьми и развитию интереса к науке у школьников состоялся 14 июня 2023 года в актовом зале Дальневосточного отделения РАН.

На мероприятии выступили: Н.В. Ланская, проректор по развитию инновационной деятельности ГAУ ДПО «Приморский институт развития образования», и.о. директора регионального центра выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодёжи «Сириус. Приморье»; М.К. Косарева, заместитель директора регионального центра выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодёжи «Сириус. Приморье». В проведении круглого стола приняли участие учёные ДВО РАН, среди них: академик РАН Н.Н. Крадин, член-корреспондент РАН С.П. Крыжановский, член-корреспондент РАН Р.В. Ромашко, член-корреспондент РАН С.Ю. Братская, доктор физико-математических наук, доцент Н.А. Луценко и другие, а также представители высшей школы и заинтересованная общественность города.

Творческая лаборатория и база практики

Наталия Витальевна Ланская ввела в курс дела собравшихся, рассказав о региональном центре выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодёжи. Центр – структурное подразделение Государственного автономного учреждения дополнительного профессионального образования «Приморский краевой институт развития образования». Центр работает с детьми уже два года, а в сентябре получит собственное здание во Владивостоке на улице Спиридонова, 9.

Региональный центр осуществляет свою деятельность во взаимодействии с общеобразовательными организациями, высшими учебными заведениями, научно-исследовательскими институтами Приморского края и России, образовательным фондом «Талант и успех» и иными образовательными организациями, занимающимися выявлением, поддержкой и сопровождением высокомотивированных и одарённых учащихся.

Центр – это творческая лаборатория и база практики, организующая подготовку учащихся к олимпиадам, конкурсам, соревнованиям всех уровней, профильное обучение, проектно-исследовательскую деятельность, а также поиск, разработку нового содержания образования, форм и методов по его внедрению по направлениям «Наука», «Искусство», «Спорт».

Школа-вуз-предприятие

Остановившись на разделе «Наука», и.о. директора регионального центра уточнила, что программа направлена на подготовку ребят к олимпиадам и конкурсам, предназначена для всех желающих, но на конкурсной основе. В этом году запущен проект «Вслед за будущим» для профильных классов: инженерных, судостроительных, медицинских, агроклассов, школьных лесничеств, психолого-педагогических. Ребят готовят преподаватели вузов Приморского края, ориентируя в последующем на профильное предприятие. В этом году определены три школы физико-математического профиля в Приморском крае в городах: Большой Камень, Лучегорск и Артём. Особенность этой программы в том, что «в одной связке» со школой планируется участие вуза и предприятия, курирующих школу. Например, ученики 7 класса школы №1 г. Большой Камень будут заниматься в партнёрстве с МГУ имени адмирала Г.И. Невельского и заводом «Звезда», направление обучения – судостроение. Школьники из Лучегорска – с ВВГУ, изучая горное и маркшейдерское дело, а партнёром у них будет Приморскуголь.

Наталия Витальевна приглашает к сотрудничеству учёных ДВО РАН. На площадках институтов дети могли бы проходить профориентацию. В текущем году нужно «раскрутить» физико-математическое направление. А в следующем году «Сириус» собирается запустить программы по химии и биологии. Конечно, Дальневосточное отделение РАН для школьников – очень высокий уровень, но в некоторых научных проектах можно найти дело и для школьников, а ребятам такое участие будет запоминающимся, важными и полезным.

Уже поступает оборудование для обеспечения направления «Наука». Планируется создание лабораторий по физике, биологии, химии, робототехнике. Закуплено 60 высокопроизводительных ноутбуков для оснащения компьютерных классов. Всё оборудование будет размещено в здании по адресу ул. Спиридонова, 9.

Невидимая часть айсберга

На круглом столе рассматривался широкий спектр проектов, мероприятий, программ работы с детьми и молодёжью, представляющих взаимный интерес. Сергей Петрович Крыжановский в своём выступлении упомянул программы Минобрнауки, краевых и городских структур образования, напомнил, что на недавнем общем собрании Российской академии наук президент РАН академик Г.Я. Красников обратил внимание на важность работы со школьниками. Для Дальневосточного отделения РАН важно найти своё место во всём этом многообразии подходов, мнений иногда – противоречивых. Нужно проанализировать этот опыт, выбрать подходящее направление.

– Основная массовая работа выполняется через базовые школы, их сегодня на территории России, в 32 регионах РФ – 180, охват – около 25 тысяч школьников, – отметил Сергей Петрович.

Следующее важное направление, которым занимается Академия наук, – работа с преподавателями, включающая повышение квалификации, участие в научных исследованиях, выполняемых РАН. У Москвы, Санкт-Петербурга, «Сириуса» Сочи действуют разные проекты и программы, некоторые из них дублируются, но присутствует своя специфика. Нам, наверное, надо сформировать региональные продукты, которые могли бы быть для нас интересны и полезны нашим партнёрам.

Общественность не всегда в достаточной мере информируется об участии ДВО РАН в образовательных проектах и работе со школьниками. В частности, значительная часть образовательных программ реализуется в ДВФУ благодаря стараниям 190 научных сотрудников ДВО РАН, работающих в университете. Совместно с сотрудниками ДВФУ учёные Дальневосточного отделения РАН посещают школы на территории Приморского края и помогают с набором абитуриентов при поступлении в вузы.

Нужен системный подход

В ДВО РАН широко практикуется проведение Дней открытых дверей, когда к нам приезжают школьники вместе со своими преподавателями и знакомятся с работой учёных в научно-исследовательских институтах. Ребята с большим интересом посещают научные музеи в ИИАЭ, ДВГИ, ННЦМБ.

Есть проекты, реализуемые в рамках сотрудничества с отдельными базовыми школами, например, с гимназией №1. В базовых школах по направлениям подготовки, в которых принимает участие РАН, уровень сдачи ЕГЭ выше на 15-20 балов, чем в среднем по России. Это значимый результат участия РАН в реализации работы программ по базовым условиям.

Тем не менее, мало студентов приходят на практику в научно-исследовательские институты, ещё меньше остаётся в них работать. Одна из основных причин – недостаточно высокий уровень оплаты труда молодых научных сотрудников. К этому они психологически не готовы, хотя и понимают, что ещё не обладают знаниями и навыками опытных учёных.

Сергей Петрович пару лет назад провёл оценку потребности в научной молодёжи на ближайшие пять лет. Для некоторых научных подразделений она составила до 60 человек. К сожалению, своими силами в ДВО РАН с этой проблемой не справиться, требуется системный подход для её решения. Необходимо, чтобы каждый год только во владивостокскую группу институтов приходило 250-300 молодых научных сотрудников.

Возникает вопрос: а тот перечень мероприятий, который сейчас озвучивается и который предполагается реализовать на территории Приморского края, будет содействовать решению этих проблем? Каков будет критерий оценки нашей работы? Что будет основанием считать, что мы добились положительных результатов?

Сергей Петрович отметил: «Ресурс ДВО РАН не безграничен, использовать его нужно в тех направлениях, где мы можем рассчитывать на максимальный эффект. Базовые школы могут стать теми точками роста, которые впоследствии положительно повлияют на образовательную систему в целом».

Повышаем квалификацию преподавателей

Надо начинать с педагогов, их профессиональной подготовки и компетентности, констатировали участники круглого стола. В целях улучшения ситуации со слабыми результатами по химии в олимпиадах в Приморском крае на протяжении последних четырёх лет, на площадке ДВФУ организовали двухдневный химический турнир команд педагогов (он начался в день работы круглого стола, – А.К.).

– 20 молодых педагогов из Приморского края распределились в команды по четыре человека. Сегодня они решают задачи, завтра их будут защищать. Интересно, что оценивать преподавателей будут студенты. Мы хотим провести подобные предметные турниры также по физике, биологии, возможно, ещё и по математике, информатике. Если есть желание поучаствовать в разработке таких турниров, – мы будем очень рады, – обратилась Наталия Ланская к учёным ДВО РАН, потому что силами одних преподавателей ДВФУ не справиться. Общеизвестно, что в университете читают лекции и учёные ДВО РАН, поэтому С.П. Крыжановский предложил на подобные турниры приглашать ведущих учёных из профильных институтов, например, к педагогам-химикам – учёных из Института химии. И так по другим дисциплинам – биологии, физике, математике и т.д. Эта «связка» была бы полезной для обеих сторон.

Мы открыты для сотрудничества!

Со стороны учёных поступило предложение выработать алгоритм совместных действий и приступить к его реализации, начиная со следующего дня.

– Обменяться контактами, – это раз, определить приоритетные направления, – это два, и наполнить конкретными мероприятиями план сотрудничества – три, – предложил С.П. Крыжановский.

Примеры удачный коллаборации

Учреждения ДВО РАН уже имеют опыт сотрудничества с региональным центром выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодёжи «Сириус. Приморье».

Напомним, в рамках программы «Сириус. Лето: начни свой проект» школьники и студенты принимали участие в исследованиях Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН.

На базе филиала ННЦМБ ДВО РАН – научно-образовательного комплекса «Приморский океанариум» – в учебных лабораториях и экспозициях проходят занятия для школьников. Сотрудниками Приморского океанариума проводился Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы».

Недавно сотрудники Ботанического сада-института провели экскурсию для представителей регионального центра. Н.В. Ланская, побывавшая там впервые, планирует организовать посещение Ботсада группами школьников.

В ближайшем будущем ребята из разных уголков Приморского края могли бы принимать участие в археологических раскопках, внося свой вклад в копилку знаний Института истории, археологии и этнографии народов Дальнего Востока ДВО РАН, считает академик РАН Николай Николаевич Крадин.

В скором времени начнёт набирать обороты научно-популярный туризм, который внесёт свой вклад в пробуждение у детей и молодёжи интереса к научным исследованиям, отметил в своём выступлении член-корреспондент РАН Роман Владимирович Ромашко.

Руководители, представители институтов ДВО РАН, принявших участие в круглом столе, поддержали предложение о сотрудничестве с региональным центром «Сириус. Приморье». Учёные готовы развивать совместные проекты и программы по взаимодействию со школьными учебными учреждениями и с педагогами Приморского края, тем самым выстраивая цепочку интеграции школа-вуз-наука для подготовки молодой научной смены.

Фото автора

Важнейшая часть «биологической оболочки планеты»

 

Лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока

Член-корреспондент РАН Владимир Юшин занимается исследованием строения, размножения, развития и эволюции нематод, типа животных, находящемся в расцвете биологического прогресса

«Бродя днём по солнечному двору, он не мог превозмочь свою думу, что человек произошёл из червя, червь же – это простая страшная трубка, у которой внутри ничего нет – одна пустая вонючая тьма».

(А.П. Платонов «Происхождение мастера», 1927)

 

Наша справка

Владимир Владимирович Юшин работает в ДВО РАН с 1983 года, поступив по распределению в ИБМ (ныне ННЦМБ) стажёром-исследователем, кандидат биологических наук (1989, зоология), доктор биологических наук (2001, клеточная биология), член-корреспондент РАН (2008, морская биология). С 2003 года возглавляет лабораторию эмбриологии ННЦМБ, созданную в 1973 году академиком В.Л. Касьяновым. Автор и соавтор около 140 научных публикаций, из которых более 70 – научные статьи, индексируемые в Web of Science. Специалист в области микроскопической анатомии и цитологии беспозвоночных, известен трудами по электронной микроскопии прежде всего нематод, а также девяти других классов беспозвоночных животных. Президент Российского общества нематологов (2001-2003, 2011-2015), член редколлегий журналов Биология моря, Russian Journal of Nematology, Invertebrate Zoology.

Владимир Владимирович ЮШИН в лаборатории

– Владимир Владимирович, в предыдущем материале вы рассказали о лаборатории эмбриологии ННЦМБ, которая в этом году отметила полувековой юбилей, и которую вы возглавляете 20 лет. Но есть ещё повод для беседы: вам присуждена премия ДВО РАН им. академика В.Л. Касьянова за цикл работ «Исследование строения, развития и эволюции мужских гамет нематод». Расскажите об объектах вашего исследования популярно и понятно для неспециалиста.

– Нематоды – паразиты человека впервые упоминаются уже в китайских хрониках 5000 летней давности и в древнеегипетском трактате, составленном полторы тысячи лет до нашей эры. Свободноживущие нематоды стали известны намного позднее – всего 400 лет назад.

Нематоды, возможно, самая многочисленная группа многоклеточных животных на планете, количество особей оценивается непредставимым числом 10 в степени 22 (10²²), то есть четыре нематоды на каждое животное, включая человека. По оценкам различных исследователей, нематод на планете может быть от одного до 100 (!) миллионов видов. Нематоды универсальны по местам обитания, они есть везде: в морских и пресных водах, почвах и болотах, от Антарктики до горячих источников, от Долины Смерти до Марианской впадины. Нематоды выживают в замороженном и высушенном состоянии (ангидробиоз). Один вид найден обитающим даже в полуторакилометровой толще горных пород. Сотни миллионов людей на планете заражены паразитическими, иногда опасными для жизни, нематодами. До четверти сельскохозяйственного урожая планеты уничтожается нематодами-паразитами растений. Эти потери оцениваются в 154 млрд долларов ежегодно.

Таким образом, нематоды, которые являются важнейшей частью «биологической оболочки» планеты человечество просто вынуждено изучать. Поэтому выходят специализированные журналы, в том числе в России, посвящённые только нематодам, а в мире ежедневно публикуется несколько статей, посвящённых нематодам. Множество конференций, посвящённых нематодам, проходят ежегодно во всём мире.

Одна из нематод, C. elegans (си элеганс), стала моделью для исследования в биологии развития и клеточной биологии. По результатам исследований этой модели трое учёных в 2002 году были удостоены Нобелевской премии. А в 2012 году Нобелевская премия была вручена за открытие метода лечения слоновой болезни, вызываемой паразитическими нематодами.

Размеры нематод – от 130 микрон до 10 метров в длину, но крупные виды – чаще всего паразиты, большинство видов нематод обычный человек в быту не видит, для этого нужен микроскоп. А для исследования внутреннего строения этих маленьких существ – электронный микроскоп, увеличивающий изображение объектов в десятки тысяч раз. Только тогда раскрывается удивительный «внутренний мир» нематод, сложный, загадочный и увлекательный.

В.В. ЮШИН с коллегами-нематологами из ННЦМБ во Вьетнаме в экспедиции по исследованию морских нематод

– Объекты ваших исследований удивительны – они повсюду, но обычный человек нечасто с ними встречается в жизни. Расскажите о целях и задачах цикла работ, а также – о полученных результатах.

– Исследование строения, развития и эволюции мужских гамет нематод.

Цикл работ, удостоенных премии, – это часть большого исследования мужских гамет, то есть сперматозоидов нематод. Это прежде всего фундаментальное исследование, направленное на понимание эволюции нематод как типа животных. Вместе с академиком В.В. Малаховым нам удалось убедительно сформулировать гипотезу происхождения очень странных амебоидных сперматозоидов нематод, которые в эволюции выработали уникальный белок, обеспечивающий подвижность клеток. В совместной работе с молодыми учёными мы исследовали свойства этого белка и показали его универсальность для типа нематод.

Член-корреспондент РАН В.В. ЮШИН и академик В.В МАЛАХОВ во время Общего собрания РАН в Москве

Одна из работ цикла посвящена эволюционному анализу сперматозоидов нематод-рабдитид, к которым относятся большинство важнейших для жизни человека вредителей сельского хозяйства и паразитов, среди которых всем известная аскарида. Нам удалось показать, какой тип сперматозоидов в этой группе анцестральный, то есть предковый, бывший у прародителей всех нематод-рабдитид, а, возможно, и у целого ряда других отрядов нематод.

– Могут ли полученные результаты иметь практическое значение в обозримом будущем или они пойдут в «копилку» фундаментальных знаний об устройстве окружающего нас мира?

– Исследования именно морских нематод не имеют целью практическое применение, это прежде всего изучение окружающего мира, в котором нематоды в целом – морские, пресноводные, почвенные, паразитические – часть гигантского биоразнообразия планеты, которое человечество исследует всю историю своего существования и будет всегда изучать. В то же время, хозяйственно важные виды, прежде всего нематоды – паразиты растений, а также паразиты человека и животных, невозможно изучать в отрыве от других нематод. Для понимания паразитов и вредителей нужно знать и мирных, свободноживущих, нематод, из которых и возникли в эволюции паразиты. Знание же морских нематод, их биоразнообразия и сообществ успешно используется для оценки состояния прибрежных вод и экологического мониторинга.

Если же говорить об узкой задаче – исследовании сперматозоидов, то учёные уже давно задумались о том, что через мужские гаметы с их уникальным белковым составом можно влиять на паразитов и вредителей, а для этого мы больше должны знать об этих клетках во всех группах нематод.

В.В. ЮШИН в экспедиции по исследованию морских нематод с вьетнамскими коллегами

– Какие исследования планируете на обозримое будущее?

– В ближайшие годы планирую завершить многолетние исследования мужских гамет нематод всех основных групп, чтобы эта страница жизни нематод стала открытой для всех исследователей. Кроме того, в настоящее время мой опыт электронно-микроскопических исследований нематод оказался необходим в быстро развивающейся области исследований симбиоза различных бактерий с нематодами. Симбиотические бактерии – это ещё один путь к новым безопасным методам борьбы с паразитами и вредителями.

В.В. ЮШИН на МБС «Восток» за сбором материала

Фото из личного архива Владимира ЮШИНА

Научная школа В.Л. Касьянова в настоящее время – органичный исследовательский коллектив

 

Юбилей

Морские биологи из Владивостока укрепляют свои позиции 

в области эмбриологии и биологии развития

Лаборатория эмбриологии Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН занимает место в ряду достойных коллективов, известных своими заслугами перед отечественной и мировой наукой. Но у неё, помимо высоких научных показателей, есть ещё ежегодно отмечаемый день рождения, флаг и эмблема лаборатории, а также Эмбриологический семинар.

О славной истории лаборатории эмбриологии, направлениях научных исследований, о том, как они изменялись, чем были вызваны изменения, а также о достижениях лаборатории рассказал её заведующий член-корреспондент РАН Владимир Владимирович ЮШИН. Стаж его руководства лабораторией в этом году также юбилейный – 20 лет.

Празднование 50-летия лаборатории эмбриологии 1 июня 2023 года

Экскурс в прошлое

В этом году исполнилось 50 лет со дня основания лаборатории эмбриологии Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН (ННЦМБ), появившейся по инициативе директора (в то время – Института биологии моря) академика Алексея Викторовича Жирмунского. Тогда, 1 июня 1973 года заведующим лабораторией и создателем нового направления исследований на Дальнем Востоке – биологии размножения и развития морских беспозвоночных – стал будущий академик и директор ИБМ Владимир Леонидович Касьянов.

Академик РАН Владимир Леонидович КАСЬЯНОВ (04.01.1940 – 01.10.2005)
 Основатель и заведующий лаборатории эмбриологии (1973-2003) 

В 1970–1980-е годы коллектив сотрудников лаборатории эмбриологии сформировался из выпускников университетов (Горьковского, Дальневосточного, Казанского, Ленинградского, Московского), обучавшихся практике научного исследования и делавших свои первые шаги в науке под руководством В.Л. Касьянова, а затем и его учеников. Так сложилась возглавляемая В.Л. Касьяновым научная школа морских биологов «Размножение и развитие морских организмов», которая с 1996 года получала поддержку Совета по грантам президента Российской Федерации, а в 2003 году была признана Федеральным агентством по науке и инновациям одной из ведущих научных школ России.

Профессор А.Л. ДРОЗДОВ, главный научный сотрудник, а в 1973 году – аспирант лаборатории эмбриологии,
со студентами на практике

Необыкновенные человеческие качества В.Л. Касьянова помогли создать в лаборатории эмбриологии атмосферу служения общему делу без фанатизма и слепой веры в «вождя». Коллектив всегда был объединён общей осознанной любовью к науке, к исследованию моря и его обитателей.

Первым этапом работы лаборатории в 1970-е годы было масштабное исследование размножения массовых видов морских двустворчатых моллюсков и иглокожих Японского моря. Монография, обобщившая результаты этих исследований, стала основой современных знаний о сроках размножения хозяйственно важных и доминирующих видов. Следующим этапом изучения репродуктивных циклов морских моллюсков и иглокожих стало детальное описание личинок моллюсков и иглокожих, их строения, развития и метаморфоза. Монография, посвящённая этим исследованиям, вышла в издательстве «Наука» и позднее была опубликована за рубежом на английском языке.

Обложки российского и зарубежного изданий книги по личинкам иглокожих и двустворчатых моллюсков

Сфера исследований

– Область исследований лаборатории эмбриологии постепенно расширялась: от изучения жизненных циклов обитателей залива Восток Японского моря, – продолжает свой рассказ Владимир Владимирович. – Коллектив перешёл к исследованию сравнительной и эволюционной эмбриологии морских организмов, изучению половых и стволовых клеток, гаметогенеза, экологии размножения и развития, а также нелинейных процессов и самоорганизации в морфогенезе клеточных систем организмов. В.Л. Касьянов считал, что такой широкий подход в сочетании с регулярными семинарами позволяет видеть разнообразие процессов размножения и развития морских организмов в целом, а каждому сотруднику даёт возможность работать в интересующем его направлении, то есть раскрывает его творческие способности.

Для лаборатории во все годы было характерно разнообразие объектов исследований, то есть широкого круга водных организмов: водорослей, кишечнополостных, плоских, круглых и кольчатых червей, немертин, моллюсков, ракообразных, иглокожих, полухордовых, костистых рыб и даже китов. Разнообразие исследований отражается и в разнообразии методов исследований – морские экспедиции и водолазные работы, гидробиологические, гистологические, цитологические, цитохимические, иммунохимические, молекулярно-биологические методы.

Один из старейших сотрудников лаборатории – старший научный сотрудник Ю.М. ЯКОВЛЕВ
 в экспедиции по фотомониторингу серых китов

Заслуги перед Отечеством

За полвека лаборатории эмбриологии её сотрудниками были защищены шесть докторских и 28 кандидатских диссертаций. Сотрудникам лаборатории присвоены звания академика и члена-корреспондента РАН, профессора (четыре) и доцента (один). Опубликовано 35 монографий (две из которых переведены на английский язык и опубликованы за рубежом) и более 800 статей в рецензируемых журналах. Получено около 40 инициативных грантов РФФИ, шесть грантов РНФ, а также премии ДВО РАН имени академиков В.Л. Касьянова (четыре), А.В. Жирмунского и О.Г. Кусакина и многие другие премии, медали, гранты и стипендии различных фондов и организаций. Сотрудник лаборатории В.А. Дячук, ныне научный руководитель лаборатории биофизики клетки, в 2018 году стал лауреатом премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных. Премия присуждена за открытие новых механизмов развития нервных систем беспозвоночных и позвоночных животных.

В честь лаборатории эмбриологии бывшим аспирантом лаборатории Еленой Николаевной Темеревой, ныне профессором РАН, работающим в МГУ, был назван новый вид щупальцевых беспозвоночных животных форонид Phoronis embryolabi, обитающий в заливе Восток Японского моря. (здесь)

«Портрет» форониды Phoronis embryolabi, из журнала Invertebrate Systematics,
в котором было опубликовано описание нового вида

С самого основания в лаборатории работает «Эмбриологический семинар», который проводится до сих пор и к 50-летию насчитывает уже более 950 протоколов. Семинар стал настоящей школой для сотрудников лаборатории, где они учились и учатся выступать перед коллегами, вести корректную научную дискуссию, грамотно и интересно рассказывать о своих открытиях и защищать свои гипотезы. Семинар, как объединяющее начало, легко рождал новые идеи и подходы, создавал базу для совместных исследований.

Сохраняя традиции

1 октября 2005 года лаборатория эмбриологии, достигшая 33-летнего возраста, потеряла своего руководителя. С тех пор в ННЦМБ установлена традиция проведения Чтений памяти В.Л. Касьянова, а в ДВО РАН учреждена премия имени академика В.Л. Касьянова за работы в области молекулярной, клеточной биологии и биологии развития морских организмов. В нынешнем году ставшая уже традиционной всероссийская конференция «Морская биология в 21 веке: биология развития, молекулярная и клеточная биология, биотехнология морских организмов» посвящена памяти академика В.Л. Касьянова (здесь).

Десять лет назад мы писали о 40-летнем юбилее лаборатории эмбриологии ННЦМБ. Тогда мы говорили о том, что академик РАН Владимир Леонидович Касьянов не раз подчеркивал, как важно собирать талантливую молодёжь, которая сможет догнать и обогнать своих учителей. Традиции сохраняются: в лаборатории эмбриологии такая молодёжь была и есть. Каждый сотрудник лаборатории – самостоятельная творческая личность, представляющая то или иное направление исследований, что позволяет проводить комплексные и многосторонние исследования фундаментальных закономерностей размножения и развития широкого круга морских организмов, в том числе, массовых и хозяйственно важных. За десять последних лет молодые научные сотрудники стали профессионалами. Научная школа В.Л. Касьянова в настоящее время – это органичный исследовательский коллектив, продолжающий развиваться и наращивать свои успехи в области эмбриологии и биологии развития.

Руководитель лаборатории эмбриологии член-корреспондент РАН 
В.В. ЮШИН работает на электронном микроскопе

Фото из личного архива Владимира ЮШИНА