Как новые технологии помогут спасти Байкал
© Фото: www.depositphotos.com
27 февраля #экология

Как новые технологии помогут спасти Байкал

Мы поговорили с молодой ученой Дарьей Бедулиной о том, как байкальские эндемики позволяют оценить состояние озера сейчас и в будущем.

В XXI веке одними из наиболее приоритетных направлений развития биотехнологий становятся технологии экологического биомониторинга. И для Байкала эта проблема стоит как нельзя остро: буквально в прошлом месяце на встрече с президентом России с предложением о реорганизации мониторинга озера выступили ученые Российской академии наук. Владимир Путин предложение поддержал.

Проблема сохранения природных ресурсов как никогда актуальна и для всего мира в целом. По данным недавнего исследования, потеря биологического разнообразия, а также уровень загрязнения природных экосистем уже превышает имеющийся у планеты «запас прочности». Кроме того, загрязнение окружающей среды уже угрожает не только самой Земле, но и всем, кто живет на планете. В недавнем докладе Мюнхенской конференции по безопасности (MSC), опубликованном 8 февраля 2018 года, говорится: 

Загрязнение окружающей среды прямо или косвенно повинно в смерти 6,5 млн человек в 2015 году. Это в 15 раз больше, чем погибло людей во всех видах войн и вооруженных конфликтов за то же время.

Все чаще для заблаговременной и точной оценки состояния нашей экосистемы применяют по сути те же методы, что и при оценке здоровья человека – определенные биомаркеры. Только в случае с человеком такими биомаркерами могут являться молекулы или химические процессы, а в случае экосистемы – отдельные организмы и их сообщества. Изучением именно таких биомаркеров занимается старший научный сотрудник НИИ биологии ИГУ и кандидат биологических наук Дарья Бедулина. В 2013 году Дарья стала лауреатом премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники для молодых ученых и сегодня занимается проектом изучения транскриптомных и протеомных биомаркеров байкальских эндемиков. Первый Байкальский пообщался с молодой ученой и выяснил, как современные проекты могут помочь озеру и почему так важно следить за состоянием байкальских рачков.  

Первый Байкальский: Почему сейчас так много говорят об экологическом мониторинге Байкала, и действительно ли это так важно для озера?

Фото
Дарья Бедулина: Именно сейчас это очень важно для озера, поскольку состояние его прибрежной зоны вызывает опасения у всего мирового научного сообщества. Усиление антропогенной нагрузки, сопровождаемое внесением в озеро как большого количества азота и фосфора, так и чужеродных загрязняющих веществ – тяжелых металлов, нефтепродуктов, компонентов косметических и моющих средств и фармацевтических препаратов, – уже приводит к самым негативным последствиям. Их мы можем наблюдать воочию на многих участках байкальского побережья в виде скопления гниющих водорослей и массового заболевания губок. Помимо прямой деятельности человека на берегах, на озеро активно воздействуют и глобальные процессы. В частности, глобальное потепление уже привело к повышению температуры поверхностных вод на 1.2 градуса за последние 50 лет, что в два раза больше, чем в целом по планете. Потепление вод Байкала еще больше усиливает токсичность поступающих в него загрязнителей.

 

В связи с развивающейся ситуацией ученые рекомендуют в срочном порядке строить очистные сооружения, модернизировать и контролировать работу уже существующих, ввести запрет на фосфатосодержащую бытовую химию, а также проводить просветительские мероприятия о вреде фосфатосодержащих моющих средств для экологии Байкала. Научному же сообществу рекомендуется консолидировать свои усилия в развитии мониторинга, в частности, в развитии современных технологий в этой области.

Если методы диагностики состояния здоровья человека активно развиваются, то экологические технологии в мониторинге существенно запаздывают, и экологи до сих пор пользуются достаточно устаревшими методами, которые часто низкочувствительны и не учитывают специфики разных экосистем. Например, озеро Байкал населено древней, эндемичной озеру фауной, и для него надо разрабатывать методы экологического мониторинга, учитывающие такую уникальность. Кроме того, байкальские эндемики очень чувствительны даже к низким дозам загрязнителя. Например, в одном из наших последних исследований мы показали, что сверхнизкие дозы солей кадмия (токсического компонента батареек и аккумуляторов) способны вызывать у байкальских рачков метаболическую депрессию, что грозит остановкой роста, питания, размножения и может иметь крайне негативные последствия для озера. Для того, чтобы предсказать, чем грозит Байкалу загрязнение, глобальное потепление и другие экологические вызовы нового столетия, необходимо разработать инструмент тонкой и чувствительной оценки состояния байкальских эндемиков. В ходе исследования мы и разрабатываем такие современные инструменты.

Как новые технологии помогут спасти БайкалПервый Байкальский: То есть по состоянию байкальских рачков можно судить о состоянии всего озера в целом? 

Дарья Бедулина: Да, и среди всего многообразия байкальских организмов мы уделяем особое внимание байкальским рачкам-амфиподам, поскольку они представляют основную массу населения байкальского дна, а также очень удобны при проведении мониторинга: обитают в массе под камнями, легко определяются до вида, хорошо содержатся в лаборатории. Амфиподы в Байкале выполняют роль чистильщиков дна, они – своеобразные санитары озера. А кроме того, они играют большую роль в циркуляции вещества и энергии в донных сообществах, а значит – и в функционировании экосистемы озера. А именно от этого, например, зависит чистота байкальской воды. Уже много лет мы в лаборатории «Проблемы адаптации биосистем» НИИ биологии ИГУ занимаемся изучением биохимических и клеточных реакций амфипод на экологический стресс – загрязнение, повышение температуры, гипоксию и другие, чтобы выявить ранние сигналы экологического бедствия, используя байкальских рачков.

Первый Байкальский: Расскажите про само исследование, ведь именно оно и выиграло грант Президента в начале этого года.

Дарья Бедулина: Да, в исследовании мы проводим поиск биомаркеров стрессового состояния, оценивая все клеточные процессы отдельного организма. Это наиболее эффективный и прогрессивный подход в эру постгеномной биологии (эру, наступившую после освоения технологий чтения и расшифровки геномов). «Омики» (от слова «ом», которое происходит от греческого суффикса, означающего «всеохватываемость») становятся сейчас все более и более популярны во всех сферах биологии. В современной экологии сейчас создается направление – «экспозомика», охватывающая все возможные экологические стрессы, с которыми сталкивается организм в данной конкретной экосистеме и все возможные клеточные реакции организмов на них. Наше исследование как раз в этой сфере. При помощи достижений постгеномной биологии мы пытаемся выявить комплекс клеточных процессов, которые запускаются в ответ на разные стрессовые воздействия. Например, на действие того или иного загрязнителя.

Первый Байкальский: Как это поможет экологии Байкала?

Дарья Бедулина: Использование «омного» подхода позволяет выявить смеси различных загрязнителей и их концентрации. Зная, что именно происходит в рачках при воздействии разных загрязнителей, или других стрессоров, можно будет в будущем с легкостью определять, произошло ли загрязнение вод и какого рода, а также выяснить, является ли какое-либо вещество (например, компонент моющего или косметического средства) токсичным для байкальских рачков, а значит – и губительным для всего Байкала в целом.  

РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ
Читайте также
Как новые технологии помогут спасти Байкал

Раздельный сбор отходов только укореняется в сознании россиян. Условия для этого постепенно создаются. Во многих городах появляются сервисы, ускоряющие этот процесс. Байкальский регион — один из пионеров в этом движении, ведь рядом драгоценный Байкал, и люди все чаще задумываются о том, как важно сохранить озеро и его экосистему для будущих поколений. Так, в 2019 году в Иркутске появилось экотакси, и мы поговорили с его создателем.

Как новые технологии помогут спасти Байкал

Еще до нашей эры люди заселили и освоили земли возле Байкала. Однако до сих пор озеро и его окрестности таят для человека множество опасностей. На вопрос, как справиться с ними и найти гармонию между природой и человеком, отвечали юные изобретатели 23-24 января на главном сибирском робототехническом фестивале «РобоСиб» в Иркутске.

Как новые технологии помогут спасти Байкал

Сегодня пластик является едва ли не самой страшной угрозой для экологии Байкала. Пакеты, бутылки, упаковка, синтетическая ткань для одежды… За последние полвека человечество произвело более 8 млрд тонн разнообразных изделий из пластика.

Как новые технологии помогут спасти Байкал

Что в Новый год весело для человека, то не всегда полезно для природы. Как снизить свой экослед, восполнить нанесенный ущерб и где отдыхать в каникулы без вреда для природы? Мы спросили об этом у байкальских экоактивистов.

×
Хотите знать, где у нерпы санаторий?

Читайте нас в Яндекс Дзен

Хочу!

Больше не показывать