Сегодня наука стала более открытой для посторонних глаз, чем, скажем, лет десять назад. Способствуют этому, в первую очередь, молодые ученые. Именно они несколько лет назад придумали проводить в Иркутске на базе научных институтов СО РАН экскурсии и лекции для всех желающих. Корреспондент IRK.ru побывал на одной из таких экскурсий в Лимнологическом институте.
Фундаментальные знания
Здание Лимнологического института СО РАН (ЛИН СО РАН) находится в Иркутске на улице Улан-Баторской, 3. Снаружи оно напоминает большой корабль, внутри которого кипит жизнь. Когда попадаешь туда, в этом еще раз убеждаешься.
Институт занимается комплексным исследованием не только озера Байкал, но и других водоемов Прибайкалья, Забайкалья, севера Восточной Сибири. Здесь ученые получают фундаментальные знания, которые впоследствии применяют на практике.
По словам Елены Троицкой, исполняющей обязанности ученого секретаря института, в двух словах рассказать о том, как налажена научная деятельность на «корабле», довольно трудно, поскольку лимнология охватывает такие области науки, как геология, гидрология, гидрохимия, гидробиология.
Елена Троицкая:
— Основной объект нашего исследования — озеро Байкал — большой и сложный комплекс. Тонко организованная система, обладающая своим откликом на внешние воздействия. Мы пытаемся все это изучать. Наука дает нам знания о природе и о влиянии на нее человека. Поэтому, чтобы далекие от науки люди могли понять, что и как мы делаем, лучше один раз сходить на экскурсию. И если что-то конкретно заинтересовало, можно напрямую обратиться к ученым лабораторий.
Идея проводить экскурсии возникла больше десяти лет назад. Ее постепенно начали реализовывать молодые ученые. Председатель совета молодых ученых ЛИН СО РАН Вадим Блинов рассказал, что изначально мероприятие было приурочено ко Дню науки.
— Первое время в Лимнологический институт приглашали школьников и студентов. Потом круг желающих посмотреть, чем занимается наш институт, расширился. В этом году почти каждый месяц проводим экскурсии, читаем ознакомительные лекции. Собираем небольшие группы, чтобы удобно было работать, — пояснил Вадим.
Лето — пора, когда многие сотрудники института находятся в экспедициях. Поэтому экскурсии проходят в основном для аспирантов. Вместе с группой тех, кто только готовится к научной деятельности, мы посетили самые интересные отделы института.
Под микроскопом
Внутри Лимнологического института идет ремонт. В некоторых кабинетах еще видны отголоски прошлого, а часть уже преобразилась. Особенно современно выглядят помещения, где установлены разные типы микроскопов. С ними нас знакомил старший научный сотрудник отдела ультраструктуры клетки Лимнологического института Игорь Клименков.
Мы зашли в небольшую комнатку, где установлен прибор немецкого производства, а если говорить по научному, то это был просвечивающий электронный микроскоп (Zeiss), расположенный на специальном антисейсмическом фундаменте. Разрешающая способность такого прибора — 1,34 нанометра.
Игорь Клименков:
— Здесь мы можем увидеть особенности тонкого строения разных биологических объектов. Мы решаем разноплановые актуальные задачи медико-биологического профиля. Перед исследованием биологические образцы проходят многоступенчатую подготовку и в конечном итоге насыщаются тяжелыми металлами, которые рассеивают электроны, благодаря чему формируется изображение.
Каким получается изображение с микроскопа, мы наблюдали на мониторе компьютера. Оно напомнило картины, нарисованные акварелью, где можно было увидеть ядро и прочие составляющие клетки.
Следующим инструментом, достойным внимания, был лазерный конфокальный микроскоп (Zeiss, Германия). В институте он появился 1,5 года назад.
— Особенность этого микроскопа в том, что он позволяет получать трехмерное изображение образцов, если их предварительно окрасить различными флуоресцентными красителями. Как правило, конфокальная микроскопия используется для решения сложных задач, связанных с изучением функциональных особенностей клеток и их ультраструктурных компонентов. Можно также исследовать живые образцы в процессе их изменения во времени, — рассказал Игорь Клименков.
Готовые эффектные снимки мы смогли увидеть на экране монитора. Ученый показал, как выглядят клетки и их внутриклеточные элементы в обонятельном эпителии одного из байкальских эндемиков — каменной широколобки.
Игорь Клименков:
— Это один из самых современных подходов в изучении природы и ультраструктурной организации биологических объектов. Мы можем наблюдать за функциональным состоянием клетки и делать новые открытия. В частности, мы проводим исследования нейронов на байкальских рыбах, пытаемся понять, как активизировать процесс нейрогенеза, при котором происходит возмещение утраченных нейронов. Мы надеемся, что результаты исследований, проводимые на модельных байкальских объектах, в перспективе позволят использовать их в медицине для разработки методов лечения нейродегенеративных заболеваний.
Еще один немаловажный аспект в изучении биологических образцов — посмотреть, как устроен их поверхностный микрорельеф. Для этого используется электронный сканирующий микроскоп. О нем нам рассказал научный сотрудник института Кирилл Арсентьев:
— При помощи прибора (Quanta 200, FEICompany, USA) мы изучаем топологию твердых поверхностей, ее тончайшую структуру. Перед этим необходимо напылить образцы золотом, чтобы отвести статический заряд с поверхности образца. Кроме того, прибор позволяет проводить элементный микроанализ исследуемого материала. Разрешающая способность прибора — 3,5 нанометра.
Чтобы сменить обстановку и немного развеяться, мы направились в конференц-зал. Научный сотрудник Лимнологического института Юлия Сапожникова предложила нам посмотреть отрывок из документального фильма, снятого при участии сотрудников института, об одном из интересных байкальских обитателей — байкальском бычке желтокрылке. А также фрагмент экспедиции глубоководных аппаратов «Мир». Зрелище поистине захватывающее. Особенно для тех, кто ни разу не бывал на аттракционе в Байкальском музее под названием «Подводная лодка», который находится в поселке Листвянка.
Затем Юля проводила нас в Центр коллективного пользования «Пресноводный аквариумный комплекс» института, чтобы познакомить с живыми обитателями байкальских глубин. Там живут экспериментальные организмы — 12 видов озерных рыб, гибриды сиговых рыб и аквариумные рыбы, 5 видов байкальских амфипод, 2 вида губок, личинки 5 видов ручейников, моллюски, дафнии, циклопы, водоросли и водные растения, более 60-ти монокультур одноклеточных водорослей и цианобактерий.
Один из самых интересных экспериментов проводится на сиговых рыбах озера Байкал. В больших аквариумах ученые проводят генетический эксперимент: методом искусственного оплодотворения получили гибридное потомство от сига и омуля. Рыбам всего два года. Через три года ученые проведут обратное скрещивание с исходными родителями.
— В природе скрещивание для сиговых характерный процесс. Теперь больше считается, что это один из механизмов эволюции. Это позволяет обмениваться информацией и сохранять целостность вида. Нам интересно, как это происходит на генетическом уровне, — рассказала старший научный сотрудник лаборатории ихтиологии Лимнологического института СО РАН Любовь Суханова.
Стоит отметить, что часть гибридов ученые выращивают в обычной водопроводной воде, чтобы ее очистить, используют специальные фильтры. Также рыбам дают сбалансированный витаминами корм.
Юлия Сапожникова:
— До того, как мы поставим самый главный эксперимент, к которому мы, собственно стремимся, параллельно изучаем физиологию сенсорных систем рыб, наблюдаем поведенческие особенности, анализ которых является актуальной проблемой современного рыболовства. Лично я ставлю эксперимент, который позволяет выяснить, могут ли сиговые реагировать на различные акустические сигналы окружающей среды, антропогенное воздействие (шум, возникающий при ходе корабля, от активных средств эхолокации) в естественных и экспериментальных условиях.
По словам Юлии, такой эксперимент имеет не только фундаментальный, но и практический аспект. При помощи эхолота на судне ученые проводят гидроакустический учет численности омуля. Эти данные институт использует, когда выписывает рекомендации государству по утверждению квот на поимку омуля. Если рыбы в момент прохождения корабля все же уплывают, то данные не совсем верны, поэтому знания об особенностях их сенсорной чувствительности особенно важны.
Помимо этого, в аквариумном комплексе ученые ставят другие не менее важные эксперименты над биологическими видами, выращивают корм. В коллекции комплекса более 60 видов сине-зеленых водорослей и цианобактерий, которые также представляют научную ценность. В маленькой комнатке установлено около 10-ти холодильных установок, в каждой из них проходит свой эксперимент.
* * *
Мне стало интересно узнать, почему молодые ребята аспиранты выбрали для карьеры именно науку. Большинство ответили, что из личного интереса и любви к биологии. По мнению аспирантки Маруси Башенхаевой, любое дело нужно любить, потому что без энтузиазма ничего не получится.
— Я пошла в науку, потому что со школы интересовалась биологией. Сама ставила небольшие эксперименты, ездила в экологический лагерь. Потом закончила школу и поступила на биолого-почвенный факультет. Уже год, как учусь в аспирантуре, исследую организмы, которые образуются под ледяным покровом озера. Чтобы любить науку, нужно, чтобы к ней был постоянный интерес, — рассказывает девушка.
***
Я многое знала о Байкале и до экскурсии. Но за два с лишним часа мне показали то, о чем я и не догадывалась. Подобные экскурсии — неплохой показатель открытости науки перед обществом.
Чтобы записаться на экскурсию, нужно сформировать группу от пяти до десяти человек и подать заявку по электронной почте: bwad@lin.irk.ru, jsap@mail.ru или позвонить по телефону: 8 914 950-96-04, Юлия. Экскурсия бесплатна.
Анна Рябова.