Читать книгу Жалпы гидробиология - Б. Минсаринова - Страница 2

Гидробиология (грек. hydor – су, bios – тіршілік, logos – ілім, ғылым) – кешенді биологиялық ғылым, ол су экожүйелері және олардың құрамдас бөліктерін зерттейтін экологияның бір бөлімі. Гидробиология дамуының алғашқы этаптарында су организмдерінің (гидробионттардың) қауымдастықтарының түрлік құрамын және олардың мекендеу жағдайына байланысты орналасуын зерттеді. Бертінде гидробиологияның зерттейтін саласы су экожүйелеріндегі биологиялық процестер және оларды түсінуге қажетті гидробионттардың қызметтерінің (өсу, қоректену, зат алмасу және т.б.) ерекшеліктері болды.

Гидробиологияның теориялық міндеттері біршама мәселелерді қамтиды. Олардың бастылары: халықты балық өнімдерімен көптеп қамтамасыз ету үшін суқоймаларының биологиялық өнімділігін зерттеу; әлемдік мұхиттағы планктон мен бентостың өнімділігін анықтау үшін оларды картаға түсіру, сонымен қатар көлдердің биологиялық типологиясын жасау және суқоймаларының эвтрофикацияға ұшырау себептерін зерттеу; қорек ретінде пайдаланылатын омыртқасыздар және балықтарды жерсіндірудің биологиялық негіздемелерін дайындау және ластанған сулардың биоиндикациясы бойынша мәліметтер жинақтау және т.т.

Гидробиологияның қолданбалы міндеттері – тұщы және теңіз суларының биологиялық ресурстарын тиімді пайдалану мен қорғаудың ғылыми негіздемелерін дайындау, аквакультураны кең көлемде дамыту, су ағындарын реттеу мен оларды бұрудың зардаптарын және таза су мәселелерін зерттеу болып табылады.

Су экожүйелерін шаруашылықта пайдалану гидробиологияны санитарлық (таза су мәселесін зерттеумен айналысады), техникалық (гидроқұрылымдардың қапталуына қарсы күрес шараларын дайындау) және кәсіптік (кәсіптік жолмен ауланатын организмдерді, балықтар мен басқа гидробионттардың қорек базасын зерттейді) деп бөлуге алып келді. Экологиялық зерттеулер мен әдістемелер басты орын алатын кешенді ғылым саласы болғандықтан гидробиология гидрологиямен, гидрохимиямен, сол сияқты ботаника (мысалы, альгология) және зоология (ихтиология және т.б.) пәндерімен де тығыз байланысты.

Гидробиология зоология, ботаника және басқа да биологиялық пәндерден XIX ғасырдың аяғында бөлініп шықты. Қазіргі кезде гидробиология өзінің оқитын пәні, зерттеу әдістері мен құралдары, мамандары және ұйымдастыру құрылымы (институттар мен зертханалар, түрлі қоғамдық ұйымдар, жорналдар) бар биологиялық ілімдердің үлкен бір саласы болып табылады.

Гидробиологияның зерттеу нысандары суқоймаларын мекендеушілері – жануарлар мен өсімдіктердің қауымдастығы, олардың тіршілік ортасымен қатынасы және суқоймаларында өтіп жатқан процестер болып табылады.

Гидробиология ілімінің қысқаша даму тарихы. Гидробиологияның жеке ғылым ретінде қалыптасуы XIX ғасырдың ортасынан басталады. Бұған дейін суқоймаларының, әсіресе теңіздің, биологиялық ресурстары таусылмайтын шексіз бай деп есептелді және оларды ұдайы өсірудің ешқандай қажеті жоқ, ал экологиялық жағынан зерттеу практика үшін қажетсіз деп саналды. Бірақ бұл пікірден бас тартуға тура келді, өйткені сол кездің өзінде-ақ кит аулау кәсібі тоқырай бастады, балық аулау кемелері бұрынғы балыққа бай балық аулайтын аудандарын тастап, басқа жерлерге баруға мәжбүр болды, таңсық ас болып саналатын устрицаларды аулау көлемі мүлдем төмендеп кетті. Бұл кәсіппен айналысатын адамдардың алдында кәсіптік түрлердің қорын анықтау міндеті тұрды.

Гидробиологиялық зерттеулер құрлықта ешқандай ұқсастығы жоқ, біздің планетамыздың 7/10 бөлігінде мекендейтін сулы ортада өмір сүруге бейімделген тіршіліктің формасы планктонды зерттеуден басталды. Мұнда особьтардың санын есепке алу жұмыстарымен қатар планктонды организмдердің биомассасы да анықталды. Кейіннен, яғни XX ғасырдың басында сутүбі жануарлары бентостың санын анықтау жұмыстары жүргізіле бастады. Гидробиологияның негізгі мақсаты оның дамуының алғашқы жылдарынан бастап-ақ белгілі болды. Алғашқы гидробиологиялық жұмыстардың авторлары су тіршілігін білу балық шаруашылығын тиімді пайдалану, ластанған сулардың өздігінен тазалану процестерін басқару үшін керек екендігін түсінді.

Гидробиологияның қалыптасуына XIX ғасырдың екінші жартысында көптеген теңіз және тұщысу биологиялық станцияларының ашылуының маңызы үлкен болды. Ресейде ең алғашқы теңіз биологиялық станциясы орыс ғалымы А.О. Ковалевскийдің ұсынысымен 1872 жылы Севастополь қаласында, ал ең алғашқы тұщысу биологиялық станциясы 1891 жылы Мәскеу облысындағы Глубокое көлінде, Еуропадағы бірінші өзендік биологиялық станция 1900 жылы Саратов қаласының маңында Еділ өзенінде ашылды. Осы сияқты гидробиологияның дамуына 1899 жылы ұйымдасқан Теңіздерді зерттеу бойынша Халықаралық кеңестің де орны ерекше болды. Осы ұйымның қолдауы бойынша Баренц, Қара, Каспий, Қиыр шығыс теңіздерінің биологиясы зерттелді. Ал 1922 жылы Теориялық және қолданбалы лимнология Халықаралық ассоциацияның құрылуы тұщысуларда гидробиологиялық зерттеулердің қарқынды дамуына үлесін қосты.

Десе де өткен ғасырдың 30-жылдарына дейін гидробиологиялық зерттеулер жалпы танысу сипатына ие болды. Бұл кезеңде әрбір гидробиологтың әрі зоолог не ботаник болуына тура келді, яғни жануарлардың не өсімдіктердің белгілі бір систематикалық тобы бойынша маман болды. Осы жылдары Никольский балық өсіру заводының қызметкерлері Пестов көлінде өз заманынан әлдеқайда озық ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізді. Зоопланктон, әсіресе коловраткалар бойынша санитарлық гидробиология, альгологиялық зерттеулер жүзеге асты. Тұщы суларда гидробиологиялық зерттеулердің қарқынды өсуі жаңа ғылыми мекемелер ашуды талап етті. 1921 жылы Орталық балық шаруашылығы институты ашылды. Бұл институт кейіннен басқа да ғылыми орталықтардың (мысалы, Мемлекеттік көл және өзен балық шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты, Бүкілодақтық тоған (бөген) балық шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты және т.б.) ашылуына мұрындық болды. Осындай мекемелерде қызмет атқаратын жоғары білімді мамандар дайындау қажеттілігі туды. Бірінші гидробиология кафедрасы 1914 жылы С.А Зерновтың (1871-1945) басшылығымен Петровский ауылшаруашылығы академиясында (қазіргі К.А. Тимирязев атындағы ауылшаруашылық академиясы) жаңадан ұйымдасқан балық өсіру бөлімінің құрамында ашылды. 1920 жылы Петроград (қазіргі Санкт-Петербург) университетінде гидробиология кафедрасы жұмыс жасай бастады, оны К.М. Дерюгин басқарды. Ал Мәскеу университетінде осындай кафедра 1924 жылы құрылды, оны басқаруға зоолог-гидробиолог, гидробиологияда экологиялық бағытты дамытушы, Қара теңіздің фаунасы мен биоценозын зерттеуші С.А. Зернов шақырылды. Бұл жылдары гидробиологтардың басты міндеті әлі толық зерттелмеген ірі суқоймаларын жан-жақты зерттеу болды.

Көлдер мен басқа да суқоймаларын зерттеуге гидробиологтар мен ихтиологтардан басқа гидрохимиктер және гидрологтар да қатысты. Осындай кешенді зерттеулердің нәтижесінде жеке суқоймалары мен оларды мекендеушілердің ерекшеліктері жайында көптеген мәліметтер жиналды. Бұл жұмыстардың нәтижесі бойынша 1934 жылы С.А. Зернов «Общая гидробиология» атты еңбегін жариялады.

Еділ, Кама, Жайық өзендері және жасанды суқоймаларында гидробиологиялық жұмыстар жүргізіле бастады. Бұл суқоймаларынан жиналған материалдар салынатын суқоймаларының негізі және өнімділік теориясының дамуына пайдаланылды. Мысалы, 1940 жылы жарияланған В.И. Жадинның «Фауна рек и водохранилищ» монографиясында және басқа еңбектерінде жаңадан пайда болған жасанды суқоймаларында фаунаның қалыптасуы жайында ойлар көтерілді.

Ұлы Отан соғысы жылдарында (1941-1945 ж.) гидробиологиялық зерттеу жұмыстары тоқтаған жоқ, бірақ аз көлемде жүргізілді. Орталық институттар зерттеулерін жаңа аудандарда, мысалы көл және өзен балық шаруашылығы институты Обь өзенінің бассейнінде ұйымдастырып, онда жылма-жыл кең көлемде болып тұратын балықтардың тұншығуының себептері мен биологиялық маңызын зерттеді. Соғыстан кейінгі жылдары гидробиологиялық зерттеулер өте қарқынды жүргізілді. Гидробиологтардың бірігуіне ССРО ҒА Зоология институтының гидробиология бөлімі көп жұмыстар атқарды. Қысқа мерзімде В.И. Жадинның редакциясымен 4 томдық ұжымдық «Жизнь пресных вод» атты еңбек жарық көрді (1940-1959 ж). Соғыстан кейінгі жылдары сол кездегі ең үлкен Рыбинск жасанды суқоймасында ССРО ҒА Биостационары «Борок» өз жұмысын қайта бастады. Кейіннен (1956 ж) ол Жасанды суқоймаларының биологиясы институты болып қайта құрылды, кейіннен ССРО ҒА Ішкі сулар биологиясы институты деп аталды.

Балық өсіру қажеттілігін қанағаттандыру үшін «тірі азықтарды» – дафниялар мен басқа да бұтақмұртты шаяндарды, хирономид дернәсілдерін, олигохеттер мен басқа да омыртқасыздарды – жаппай өсіру жұмыстарының әдіс-тәсілдері жасалды және олардың нәтижелері практикаға ендірілді (А.С. Константинов, 1958).

Осы сияқты өткен ғасырдың 50-жылдарының басында суқоймаларының биологиялық өнімділігі жайында пікір-таластар кең ауқымда жүргізілді. Кейбір биологтар (Г.В. Никольский, Г.С. Карзинкин) гидробиологтардың міндеті биологиялық өнімділікті суқоймаларының тек кәсіптік өнімділігі деп, ал алғашқы өнімді зат алмасуды зерттеу саласының объектісі деп санауды ұсынса, бұл көзқарасқа қарсылар (Л.А. Зинкевич, В.А. Водяницкий) кең тараған пікірлермен қатар суқоймаларының өнімділік теориясын да бірге қарастыруды ұсынды.

Өткен ғасырдың 50-жылдары гидробиологтардың үлкен жетістіктерінің қатарына балық өсіру тоғандарында тыңайтқыштарды пайдаланудың тиімділігі жайындағы зерттеулерін (И.В. Баранов, В.И. Жадин, А.Г. Родина, Г.Г. Винберг және басқалары) жатқызуға болады.

Көптеген гидробиологиялық зерттеулер көлдердің түптік қабаттарын зерттеумен байланысты жүргізілді. Әсіресе түптік қабаттардың үстіңгі бетінде жүретін микробиологиялық құбылыстарды зерттеудің маңызы өте жоғары болды. Б.В. Перфильев тамшылы микроскопия әдісін ойлап тапты. Осы еңбегі үшін оған 1961 жылы Мемлекеттік сыйлық берілді. Осы саладағы көпжылдық зерттеулерді қорытындылаған оның Д.Р. Габемен бірлесіп жазған монографиясы Лениндік сыйлыққа ие болды.

Әлемдік мұхиттың фаунасы мен флорасын зерттеуге де гидробиологтар өз үлестерін қосты. Әсіресе солтүстік теңіздердің (Ақ теңіз, Баренц теңізі, Карск теңізі) планктондары мен балықтарын зерттеуде XIX ғасырда Соловецк биологиялық станциясының (Н.Н. Вагнер, В.М. Шимкевич, Н.М. Книпович, Н.А. Ливанов және т.т.), Мурманск биологиялық станцияның (К.М. Дерюгин) қызметкерлерінің атқарған жұмысы орасан болды. Қара және Азов (Азау) теңіздерінің гидробиологиясын зерттеуде 1872 жылы құрылған Севастополь биологиялық станциясының (қазір Украина ҒА оңтүстік теңіздердің биологиясы институты) алатын орны ерекше болды. Көп жылғы зерттеулер қорытындысы С.А. Зерновтың «К вопросу об изучении жизни Черного моря» монографиясында (1913) жарияланды. Бұл еңбек осы күнге дейін теңіз фаунасы мен флорасын зерттейтін биологтардың күнделікті пайдаланатын кітабына айналды.

Каспий теңізінің фаунасын зерттеу XVIII ғасырдың екінші жартысында С.П. Паллас пен С.Г. Гмелин жүргізген жұмыстардан бастау алады. Сол сияқты К.М. Бэрдің балықтар мен балық аулау кәсібі жайындағы және О.А. Гриммнің Каспий теңізінің омыртқасыздар фаунасы жайындағы еңбектерін де атап өтуге болады. Каспий теңізін жан-жақты зерттеуде Астрахань ихтиологиялық зертханасының (1897 ж. ұйымдастырылған) қызметкерлерінің атқарған жұмыстары маңызды. Олардың ішінде Каспий теңізін жан-жақты білетін А.Н. Державинді атап өтуге болады. Каспий теңізінің планктоны мен бентосын жан-жақты зерттеу XX ғасырдың 30-жылдарынан жандана бастады. Зерттеу жұмыстары, негізінен, фаунаның сапалық құрамын және сандық мөлшерін анықтауға бағытталды. Каспий теңізі жерсіндіру жұмыстарын жүргізуге ыңғайлы суқоймасы болып табылды. Осы жылдары Каспий теңізіне кефалдың 2 түрі (Mugil auratus және M. saliens) және камбаланың бір түрі (Pleuronectes flesus luscus) әкелінді. Бұлармен бірге креветканың 2 түрі (Leander squilla және L. аdspercus) және диатомды планктон балдырды да (Rhisosolenia calcar-avis) қоса жіберу мүмкін болды. Сол сияқты бұл теңізге Азов теңізінен нереис полихетасы мен синдесмия моллюскасы әкелінді. Соңғы екеуі өте жақсы жерсініп, бекіре балықтарының, әсіресе мекіре мен қортпаның, ең маңызды қоректік нысанына айналды.

Арал теңізінің фаунасын зерттеуде Арал-Каспий экспедициясы мен Л.С. Берг ұйымдастырған экспедицияның рөлі жоғары болды. Экспедиция жұмысының нәтижесі Арал теңізі мен оның фаунасына арналған монографияда (Берг,1908) жан-жақты көрсетілді. Арал теңізінде биологиялық зерттеулер Арал балық шаруашылығы станциясының ашылуымен (1929) жандана бастады. Арал теңізінде де жерсіндіру жұмыстары жүргізілді. Каспий теңізінен танабалықтар, креветкалар, мизидалар, нереистер әкелініп, жіберілді. Алғашқы жылдары Балтық салакасын (Clupea harengus membras) жерсіндіру өте жақсы жүзеге асты. Өз отанымен салыстырғанда жаңа орында бұл балықтың өсу қарқыны, дене мөлшері біршама жоғары болды. Бірақ ол ұзаққа бармады, кейіннен саны азайып, соңынан жойылып кетті.

Қиыр шығыc теңіздері жайындағы алғашқы мәліметтер XVIII ғасырдың бірінші жартысында натуралистер С.П. Крашенинников және Г.В. Стеллер жұмыстарында, В.И. Беринг экспедициясының мүшелерінің еңбектерінде келтірілген. XX ғасырдың басында көптеген экспедициялар ұымдастырылып, Қиыр шығыс теңіздерде кездесетін балықтардың құрамы, орналасуы, кәсіптік аулау жағдайлары анықталды. Әсіресе В.К. Бражников, П.Ю. Шмидт, В.К. Солдатов басқарған экспедициялар құнды материалдар жинады. Нәтижесін П.Ю. Шмидт 1904 жылы «Рыбы восточных морей Российской Империи» деп аталатын монографияда жариялады.

Гидробиология ілімінің Қазақстанда дамуы. Қазақстан территориясында да біршама су қоры жинақталған. Олардың қатарына акваториясының бір бөлігі республикамыздың үлесіне тиесілі Каспий теңізі мен Арал теңізі, Балқаш, Алакөл көлдер жүйесі, Зайсан (Жайсан), Теңіз және т.б. үлкен көлдер, мыңдаған өзендер мен кіші көлдер жатады. Сонымен қатар ондаған- үлкенді-кішілі жасанды суқоймалары салынған. Бұл табиғи және жасанды суқоймаларының балық шаруашылығында алатын орны ерекше. Осыған орай олар гидробиологтардың бақылау нысандары және бұл жерлер балықтардың қоректік қорын – өсімдіктер мен омыртқасыздардың қауымдастығын – зерттейтін орын болып табылады. Қазақстанда гидробиологиялық зерттеулерді ғылыми-зерттеу институттары мен жоғары оқу орындарының қызметкерлері жүзеге асырды. Бұл салада осындай жұмыстарды жүргізуде Қазақ балық шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты, Қазақ ССР Ғылым Академиясының зоология институты, қазіргі әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің рөлі зор екендігін айтқан жөн. Мысалы, Арал теңізінің планктоны мен бентосының қорын бағалау, оларды балықтардың қорек ретінде тұтыну дәрежесін анықтау жұмыстары 1929 жылы Арал қаласында Бүкілодақтық балық шаруашылығы ғылыми-зерттеу институтының Арал балық шаруашылығы тұрақты станциясының ашылуымен басталды. Арал теңізіне байланысты гидробиологиялық жұмыстарды университет және балық шаруашылығы институты мен оның филиалдарының қызметкерлері, мысалы, Н.З. Хусаинова (1946 жылдан бастап), Л.О. Пичкилы (1971), Т.А. Кортунова (1978), Н.И. Андреев (1990), С.И. Андреева (1984), Г.М. Дукравец және басқалары (1973), Л.И. Шарапова және басқалары (1985) және т.т. атқарды. Ал С.И. Ибрашева Алматы қаласының маңындағы суқоймаларының гидробионттарын алғашқы зерттеушілердің бірі болды. 1959 жылы Қазақстан ҒА Зоология институтында әуелі сектор, кейіннен ихтиология және гидробиология бөлімі ұйымдастырылды. Бұл институтта А.С. Малиновская, В.А. Тэн, Т.С. Стуге, Т.Т. Трошина, С.А. Матмуратов, Е.Г. Крупа, О.Е. Лопатин, Н.С. Айнабаева және т.б гидробиологтар ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізді және жүргізуде. Зоология институтында ашылған бұл бөлім кейіннен Арал, Балқаш, Алтай бөлімшелерін қамтитын Қазақ балық шаруашылығы ғылыми-зерттеу институтына (КазНИИРХ – қазір «Балық шаруашылығы ғылыми-өндірістік орталығы») айналды. Бұл институтта көптеген ғалымдар (Н.А. Амиргалиев, Н.С. Воробьева, С.К. Тютеньков, А.П. Фаломеева, Л.И. Шарапова, Э.В. Логиновских, Р.Е. Садуакасова және басқалары) Қазақстанның барлық территорияларындағы табиғи және жасанды суқоймаларында зерттеу жұмыстарын жүргізді және жүргізуде. 1961 жылы ҚазМУ-да (қазіргі әл-Фараби атындағы ҚазҰУ) ихтиология және гидробиология кафедрасы ашылды. Бұл кафедрада және оның жанындағы Ғылыми-зерттеу лабораториясында проф. Н.З. Хусаинова, доцент С.И. Ибрашева, проф. В.П. Митрофанов, доценттер Г.М. Дукравец, А.П. Фаломеева, В.А. Смирнова, А.Ф. Сидорова, Ш.Г. Курмангалиева, Г.Я. Буранбаева, Т.И. Збарах, Р.Х. Мамилова, Л.И. Шарапова, Б.Қ. Минсаринова және т.т. еңбек етті және етуде. Бұл ғалымдар гидробиология ғылымының Қазақстанда дамуына және қалыптасуына үлкен үлес қосты және қосуда.

Сұрақтар:

1. Гидробиология ғылымы және оның салалары мен зерттеу нысандарын сипаттаңыз.

2. Гидробиологияның теориялық міндеттерін түсіндіріңіз.

3. Гидробиологияның қолданбалы міндеттерін түсіндіріңіз.

4. Гидробиология ғылымының қалыптасу тарихын сипаттаңыз.

5. Гидробиология ғылымының Қазақстанда қалыптасу тарихын сипаттаңыз.

6. Оқытушының тапсырмасы бойынша Қазақстанда гидробиология ғылымының дамуына үлкен үлес қосқан ғалымдардың жұмыстарымен танысып, реферат дайындаңыз және оны білім алушылар алдында қорғаңыз.