Точка роста ботанической науки во Владивостоке

Подходит к концу золотая приморская осень. В последние тёплые денёчки хочется выбраться на природу, подышать свежим осенним воздухом, побродить по упавшим багряным листьям. Ботанический сад-институт ДВО РАН – практически единственное место во Владивостоке, где можно отдохнуть в естественной природной среде. Сюда любят приходить горожане поодиночке или с друзьями, с детьми, погулять, полюбоваться на роскошные растения, а ещё – посмотреть на золотых рыбок в небольшом бассейне БСИ ДВО РАН и понаблюдать из-за сетки вольера за маленькими забавными курами и важными петушками. В дни свадьбы у главного входа молодожёны устраивают фотосессии. В выходные и в будние дни взрослые и дети любят фотографироваться на фоне красивых цветов и уникальных деревьев.

Нетронутый огнём и рубками девственный массив чернопихтово-широколиственного леса – самое дорогое «имущество» БСИ. Его площадь составляет 170 га. Здесь проходит экологическая тропа, вдоль которой произрастает 417 видов растений. 

Насколько важно значение Ботанического сада для публики, науки и продовольственной безопасности государства? Директор БСИ ДВО РАН доктор биологических наук Павел Витальевич КРЕСТОВ утверждает, что важность ботанических садов трудно переоценить, потому что помимо демонстрации коллекций высокой эстетической ценности, наш Ботсад занимается актуальными научными исследованиями.

Глобальные изменения последнего времени коснулись не только климата. Бурный рост промышленности, перенос веществ-загрязнителей воздушным путём, изменение водного баланса материков ведут к прогрессирующему опустыниванию. Вдобавок к сказанному, биотические поражения растительности, особенно искусственных плантаций, инвазионными вредителями, бесконтрольное распространение генетически модифицированных растений явились причиной того, что на огромной территории востока Азии, включая Китай, Корею, Японию резко уменьшились площади под естественной растительностью. 

Вот почему своей главной стратегической задачей БСИ ДВО РАН видит создание регионального центра по комплексному исследованию растений в рамках разработок биотехнологий ускоренного воспроизводства лесных и сельскохозяйственных ресурсов востока Азии, выявление адаптивных генотипов хозяйственно значимых растений и видов, находящихся под угрозой исчезновения, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям, а также сохранение генетического разнообразия растительной биоты для будущих поколений, формирование эколого-центристского мышления как основы биобезопасности России.

Задача амбициозная, но по плечу ли она нашим ботаникам? А почему нет? В составе БСИ ДВО РАН работают два филиала, Амурский и Сахалинский, расположенные в регионах с различными климатическими условиями, что обеспечивает охват исследованиями всей российской части Восточноазиатской флористической области. Здесь, во Владивостоке, сосредоточены мощные научные кадры, сформированы многолетние традиции ботанических исследований, а в регионе наблюдается большое генетическое разнообразие, более 5 тысяч видов и сортов растений. За Уралом, после Новосибирска, только в нашем Ботсаду представлено такое биоразнообразие. 

В мире много ботанических садов, они выполняют разные функции и из разных источников финансируются. Функционирование сада как эстетического объекта для услады взора посетителей не требует особых разъяснений. Современный сад как научное учреждение, – концентрирует различные исследования, касающиеся растений, на разных уровнях: от молекулярного до экосистем в условиях, близких к естественным. 

Отличный образец для подражания представляет собой Ботанический сад в академгородке Цукуба, в Японии. В нём сосредоточен весь национальный японский гербарий, туда переданы все типичные образцы, когда-либо описанные на территории страны. Созданы условия для развития биотехнологий: от клеточной и до технологии селекции, выведения и распространения новых сортов полезных растений. 

Ещё один пример, который на слуху у всех специалистов, представляет ведущее учреждение в мире – Миссурийский ботанический сад, законодатель моды в современной ботанике. Другой мощный научный центр в Нью-Йоркском ботаническом саду, где сосредоточены основные биологические исследования США. Сейчас там работает ведущий научный сотрудник БСИ ДВО РАН Вадим Андреевич Бакалин, доктор биологических наук – определяет американские коллекции мохообразных. 

В 2014 году Ботанический сад-институт отмечает 65-летие. В активе – крупнейшие в ДВФО коллекции растений, более 50 авторских сортов декоративных и хозяйственно ценных растений. Специалисты ботанического сада – уникальные эксперты в работе по сохранению генетического разнообразия растений. На территории Дальнего Востока – региона России, с наивысшим флористическим разнообразием (более 4000 видов от Чукотки до Приморья) только БСИ ДВО РАН сумел сосредоточить более 5000 видов, сортов и форм растений со всех континентов мира. 

Гордость БСИ ДВО РАН – созданная Ириной Петровной Петуховой крупнейшая коллекция дикорастущих магнолий, включающая 18 видов и разновидностей с Северной Америки и Восточной Азии. Исследования по прогнозному моделированию распространения растительных комплексов и хозяйственно значимых видов растений, проводимое сотрудниками БСИ, получили широкое международное признание. Развернута одна из крупнейших в России инфраструктур для развития науки о растениях в регионе северной Азии: издается международный журнал Botanica Pacifica, проводятся крупнейшие в ДВО РАН международные мероприятия, создается мощная приборная база. Всё это позволяет нашим ботаникам считать себя достойной частью мирового научного сообщества.

«Наш Ботанический сад нужно развивать как эстетический объект и как научное учреждение, – замечает Павел Витальевич Крестов. – Но мы всё-таки хотим, чтобы БСИ ДВО РАН, прежде всего, был научным учреждением. Если главным образом мы будем работать на привлечение внимания посетителей, экологическое образование и просвещение, то в скором времени утратим способность к дальнейшему развитию. Основные направления нашей научно-исследовательской деятельности это: биологические основы интродукции растений; охрана генофонда флоры российского Дальнего Востока; антропогенные изменения растительного мира. К числу перспективных основных направлений можно отнести разработку технологий сохранения, обогащения и воспроизводства в культуре in vitro декоративных, сельскохозяйственных, лесообразующих растений и редких видов».

«БСИ занимается  исследованиями биологии и экологии растений в тесном сотрудничестве по этим направлениям сботаническими садами из Японии, Кореи, Китая, США,– уточняет директор БСИ. – В этом году планируем обсуждать с южнокорейскими коллегами проблему создания совместного центра по исследованию растений. Сейчас в Корее действует мощная государственная программа, направленная на сохранение генетических ресурсов Северо-Восточной Азии».

К востоку от Сеула строится большое хранилище семян. Павел Витальевич ознакомился с проектом, был на месте стройки. Здание его впечатлило: четыре этажа над землей и восемь – подземные этажи, оборудованные для поддержания низких температур, что позволит использовать их под хранилища гермоплазмы. С зарубежными коллегами наши учёные обмениваются материалами и информацией по генетическому разнообразию, занимаются выбором стратегии сохранения генетического ресурса (хранение семян, сохранение живых растений ex situ и in-situ).

С изменением климата происходит изменение ареалов распространения не только растений – представителей дикой флоры, но и хозяйственно ценных видов растений. Есть прогнозы по Китаю, показывающие вероятное сокращение областей культивирования риса. Этот процесс уже идёт, за последние тридцать лет в южных провинциях Китая, а также на Тибетском плато, многие площади переводятся под использование другими культурами из-за того, что климат становится суше. Изменение климата может угрожать безопасности государства в будущем. Поэтому так важно сохранять все генетические вариации возможных предшественников сельскохозяйственных сортов. Генотип или генетический материал должен быть всегда доступен для последующей селекции. 

В Ботсаду активизирована работа по созданию материальной основы исследований по селекции, биоклиматологии. Приобретены приборы, позволяющие считывать биоклиматологические параметры, оборудование для световой, а также электронной микроскопии. На выходе – опытное биотехнологическое производство, которое позволит реализовать разработки технологий сохранения, обогащения и воспроизводства в культуре in vitro устойчивых на юге российского Дальнего Востока декоративных растений, а также сельскохозяйственных растений, лесообразующих и редких видов. 

Ботанический сад может быть очень полезен стране. В частности, в решении проблемы продовольственной безопасности, поиска ответов на вызовы глобальных изменений (не только климата а, например, ландшафта). Очевидна важность проблем, когда речь заходит о нанотехнологиях, робототехнике, но не о ботанических садах, которых в стране совершенно не достаточно. К слову, на юге Приморья богатство флоры таково, что с точки зрения биоразнообразия с нами может сравниться только Кавказ. И наука сюда пришла ногами ботаников, которые исследовали растительные ресурсы. В наше время очень не хватает комплексных исследований наземной биоты и наземных экосистем. Научные учреждения, следуя моде, «ушли от корней», утратив общий взгляд на исследование биоты, в обмен на детальное рассмотрение частных (узких) научных задач. Так, исследуя в темноте нечто длинное цилиндрической формы, на свету можно обнаружить, что это только хвост слона. 

Ботанический сад, подавляющая часть территории которого покрыта лесом, является особо охраняемой природной территорией (ООПТ) федерального значения. Поэтому кроме выполнения планов НИР, под которые академическое учреждение получает финансирование от РАН, Ботсад обязан в полном объёме исполнять требования российского природоохранного, а также лесного законодательства. В частности, требуется выполнять большой объём дорогостоящих противопожарных, лесоустроительных работ. Приходится использовать заработанные деньги, но их недостаточно. 

В Ботсаду 15 объектов недвижимости, но в рабочем состоянии только треть. Три из пяти оранжерей работают «как грядки». Сейчас введено в строй бездействовавшее долгое время оборудование: станки, два трактора, отремонтирован лабораторный корпус, выполнено много восстановительных работ, оборудуются лабораторные помещения. К сожалению, принадлежность Ботсада к особо охраняемым территориям не гарантирует неприкосновенности его земли в современной реальности. Сейчас Ботсад отстаивает в судах своё право на владение участками территории, которые приглянулись особо заинтересованным лицам. Судебные заседания отвлекают от основного вида деятельности, крадут дорогое время, требуют затрат финансовых ресурсов, которые Ботсаду нужно заработать.

Посещая за рубежом ботанические сады, видишь, как муниципальные образования поддерживают их. Ведь они служат предметом гордости горожан и местами притяжения туристов. Во Владивостоке, к сожалению, сложилась ситуация, когда Ботсад судится с администрацией города. Земля БСИ – федерального подчинения, поэтому его проекты городской администрации мало интересны, а у федеральных учреждений пока что не сформировались какие-либо предложения в адрес Ботсада.

Между тем, ресурсная база Ботанического сада не достаточна для его нормальной работы. При его удаленном от центра города положении, Ботсаду не хватает средств даже на аренду автобуса для доставки сотрудников к рабочим местам, есть трудности с формированием командировочного фонда и так далее. Обязательные платежи съедают всё бюджетное финансирование и даже налоги Ботсаду приходится платить из заработанных средств. Специфика работы научного сотрудника в Ботаническом саду, в частности, в том, что он сначала должен поработать со своей коллекцией растений на грядках, а только потом перейти к написанию научных статей. При этом отсутствует субсидирование поддержания в должном состоянии коллекций растений. Эти расходы должны покрывать потребности по земле, удобрениям, поливу, прополке и так далее. За три последних года Ботанический сад добился роста внебюджетных поступлений более чем в три раза, но пока что этого недостаточно. Подспорьем может стать создание Российско-Южнокорейского центра.

Следует отметить, что на Дальнем Востоке силы ботаников распылены в виде маленьких групп в различных субъектах федерации. При этом приборное оснащение этих групп оставляет желать много лучшего. Таким образом, распыление сил ведёт к невозможности проводить исследования на высоком, международном уровне. Назрела потребность концентрации людских и материальных ресурсов в одном месте, что позволит вывести ботанические исследования на качественно новый, более высокий уровень. 

Лишь объединив усилия, ботаники смогут добиться такого положения, когда наряду, скажем, с нано- и биотехнологиями среди приоритетных направлений будет общая биология или экология растительных сообществ. Только в этом случае наши учёные смогут участвовать в исследованиях по направлениям, определенным долгосрочными программами «Живая природа: современное состояние и проблемы развития» и «Природная среда России: адаптационные процессы в условиях изменяющегося климата и развития атомной энергетики».

Однако, Россия – это не Америка, где мобильность населения очень высока. У нас мобильность населения стремится к нулю, поэтому вопрос централизации и концентрации научных ресурсов очень далёк от решения. Тем не менее, Ботанический сад-институт сегодня – это точка роста науки. Исследования и работы, выполняемые в его стенах, очень важны как с точки зрения фундаментальной науки, так и с точки зрения обеспечения продовольственной безопасности. Публикации в журналах с высоким импакт-фактором необходимы для оценки вклада учёных, а знания о том, где растут полезные растения и каким образом эту пользу можно получить от растений, могут оказаться крайне важными для всего общества.