Гідробіологія

Гідробіологія (грец. Yδρo "вода" + βίος, "життя" + λoγoς "слово, вчення") - розділ біології, що вивчає життя водних організмів (гідробіонтів) та їх угруповань як біотичних компонентів в екосистемах морських і континентальних водойм [1] .

Гідробіологія - переважно екологічна наука, так як умови життя у водному середовищі визначаються фізико-географічними особливостями водоймища, багато хто з других, наприклад хімічний склад води, особливо склад біогенних елементів і розчинених газів та їх кількість, характер донних відкладень, прозорість води та ін. , знаходяться під сильним впливом водних організмів і часто визначаються їхньою життєдіяльністю [2] . Має спільні завдання з комплексними географічними дисциплінами, як лімнологія та океанологія. З біологічних дисциплін найбільш тісно пов'язана із зоологією, ботанікою, мікробіологією, фізіологією та біогеографією.

Історія

Вперше термін «гідробіологія» з'явився в роботах німецьких біологів наприкінці XIX століття, широкого поширення набув на початку XX століття після організації та виходу у світ журналів «Archiv für Hydrobiologie und Planktonkunde» (1906) та «Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie» ( 1908). Ще до виникнення гідробіології, як науки, почалося накопичення фактів, що становлять її науковий багаж. Можна відзначити такі помітні події цього процесу [3]:

• 1650 - Вареніус виділив чотири типи озер за присутністю або відсутністю приток і поверхневого стоку.
• 1674 - Ван Левенгук | Ван Левенгук описав мікроскопічну водорость спірогіру, деякі особливості динаміки водоростей в озерах, вплив на неї вітру.
• 1780 - Соссюр описав теплову стратифікацію озер.
• 1810 - Леслі вивчив формування фізичної структури водного тіла деяких шотландських озер під впливом надходження світла і тепла, вітру, температури води.
• 1819 - Де ла Беш описав металімніон (термоклін) в Женевському озері.
• 1826 - Де Кандолль виконав перший науковий опис цвітіння водоростей в озері.
• 1845 - Мюллер описав планкто

Велику роль становленні гідробіології зіграло створення у другій половині ХІХ століття великої кількості морських і прісноводних біологічних станцій. Одна з перших морських біологічних станцій була заснована в Севастополі в 1872 за ініціативою А. О. Ковалевського і існує до теперішнього часу. В 1872 відкривається морська станція в Неаполі, заснована А. Дорном, в 1876 - Ньюпортська станція на атлантичному узбережжі США, заснована А. Агассісом. Дещо пізніше стали створюватися прісноводні біологічні станції: у 1890 році – на озері Плен, Німеччина), у 1891 році – на озері Глибоке (Московська обл.), у 1894 році – на річці Іллінойс (США). В 1900 на Волзі в Саратові відкрилася перша в Європі річкова біологічна станція [4] .

У Росії її перше велике вивчення біології морів було здійснено науково-промислової експедицією з вивчення рибальства та рибних запасів у Каспійському морі, проведеної 1853—1856 роках під керівництвом До. Бера і М. Данилевського. Результати подібних експедицій започаткували напрям досліджень і визначили характер сучасної гідробіології як екологічної науки. Саме гідробіологічні дослідження російського біолога Г. Г. Вінберга (1932) та американського вченого Г. Г. Вінберга.Райлі (1935) послужили основою для розробки фундаментальних уявлень про трофічні ланцюги як основу функціональної організації екологічних систем. У 1-й половині XX століття гідробіологічні дослідження проводилися в рамках таких географічних дисциплін, як океанографія та лімнологія [1] .

Паралельно морським біологічним дослідженням нашій країні розвивалося і гідробіологічне вивчення прісних вод. З початку 30-х років у все зростаючому масштабі проводить гідробіологічні дослідження ВНДІ озерного та річкового рибного господарства (ВНІОРХ, пізніше ДержНДОРХ) з мережею своїх відділень [4] .

Предмет, мета, завдання та методи досліджень гідробіології

Предметом досліджень гідробіології є екологічні процеси у водному середовищі, тобто процеси взаємодії гідробіонтів, їх популяцій та угруповань між собою та з абіотичними компонентами водних екосистем. Водна екологія досліджує, крім того, вплив людини на ці процеси.

Мета гідробіології може бути визначена як розуміння екологічних процесів, що відбуваються у водному середовищі. Управління цими процесами з метою оптимізації використання водних ресурсів можна вважати метою водної екології [3] .

Основним завданням гідробіології є вивчення екологічних процесів у гідросфері, тоді як застосування їх на користь освоєння гідросфери та оптимізації взаємодії людського суспільства з водними екосистемами – основне завдання водної екології.

Основним способом гідробіології, як та інших екологічних дисциплін, є системний підхід, тобто розгляд екосистеми як цілого, і кількісний облік які у ній потоків енергії, речовини та інформації.Отже, гідробіологія завжди оперує величинами чисельності організмів, їх біомаси та продукції.

Для кількісного обліку використовують різні знаряддя та прилади як специфічно гідробіологічні — планктонні мережі (рис. 1), дночерпателі, драги, планктоночерпателі, батометри різних конструкцій, і багато приладів, запозичені з арсеналів гідрохімії, гідрофізики, гідрології. Останнім часом часто використовуються занурювальні та дистанційні біофізичні прилади [4] .

Основні напрямки гідробіології

Загальна гідробіологія вивчає біогідросферу в екологічному аспекті. Специфіку екології водойм різного типу розглядає приватна гідробіологія. У прикладному аспекті виділяють гідробіологію [5] [6] :

- продукційну, що вивчає біологічні основи продуктивності водойм (наприклад, підвищення вилову риби, врожаю морепродуктів тощо).

- Санітарну, що займається вирішенням проблем чистої води, самоочищення водойм.

- медичну, що досліджує походження та поширення хвороб, пов'язаних з водою (інфекційних). Її підрозділом є гідропаразитологія, що розробляє методи боротьби з паразитичними тваринами, що мешкають у водоймищах, у тому числі личинковими стадіями паразитів.

— токсикологічну, що вивчає можливість шкоди продуктів техногенезу для водних об'єктів, зокрема вплив токсикантів на гідробіонтів та екосистемні процеси.

— радіологічну, вирішальну питання, пов'язані з надходженням у водоймища радіонуклідів, впливом їх на гідробіонтів, накопиченням їх у трофічних ланцюгах.

- технічну, що вивчає біологічні явища, що становлять небезпеку для техніки, що контактує з водою (біокорозія, обростання тощо).Окремим випадком її можна вважати як навігаційну гідробіологію, яка досліджує водні біологічні процеси, що перешкоджають судноплавству.

У зв'язку з розробкою деяких загальних проблем у гідробіології відокремилися окремі напрямки, у тому числі головні:

• системна гідробіологія;
• трофологічна гідробіологія;
• енергетична гідробіологія;
• етологічна гідробіологія;
• палеогідробіологія;
• бентологія;
• планктологія.

Системна гідробіологія займається загальними проблемами організації біосистем у гідросфері, їх поведінкою, самоорганізацією та самоврядуванням, моделюванням водних біосистем, прогнозом їх стану при різних зовнішніх впливах [5] .

По процесах, що вивчаються, розрізняються трофологічна гідробіологія - харчові зв'язки, біологічна трансформація речовин; енергетична гідробіологія - потік енергії, її біологічна трансформація; етологічна гідробіологія - поведінка гідробіонтів; палеогідробіологія - історичні зміни водних екосистем.

По локалізації досліджуваних процесів у загальній гідробіології можна виділити бентологію та планктологію. Перша займається екологічними процесами, що проходять на дні водойм та водотоків, друга - в товщі вод.

Приватна гідробіологія досліджує специфіку екології водних об'єктів різного типу. Виділяють гідробіологію морів, озер, ставків, боліт, калюж, тимчасових та пересихають водойм та ін. Те саме відбувається і для водотоків: гідробіологія річок різних типів, струмків. Крім того, існує гідробіологія підземних та печерних вод, гідробіології полярних та тропічних водойм, водойм помірного поясу та субтропічних [5] . Описом моделювання екосистеми в замкнутому штучному водоймищі та різних аспектів розведення риб займається акваріумістика.

Наукові установи, кафедри, товариства

1. Гідробіологічне суспільство РАН, з 1993 [7] .
2. Інститут біології внутрішніх вод ім. І. Д. Папаніна РАН, створений у 1956 році
3. Кафедра гідробіології Біологічного факультету МДУ імені М.М. Ст. Ломоносова, заснована у 1924 році
4. Інститут біології моря Далекосхідного відділення РАН ім. А. Ст. Жирмунського
5. Мурманський морський біологічний інститут Кольського наукового центру РАН
6. Інститут Екології Волзького басейну РАН, заснований 1983 року
7. Лабораторія прісноводної та експериментальної гідробіології Зоологічного Інституту РАН
8. Інститут Океанології ім. П. П. Ширшова РАН

Примітки

1. ↑ 1,01,1Гідробіологія(рус.) . БРЕ. Дата звернення: 8 травня 2024 року.
2. ↑Гідробіологія(рус.) . www.vavilovsar.ru. Дата звернення: 8 травня 2024 року.
3. ↑ 3,03,1Гідробіологія та водна екологія (організація, функціонування та забруднення водних екосистем)(рус.) . Електронно-бібліотечна система "AgriLib". Дата звернення: 8 травня 2024 року.
4. ↑ 4,04,14,2Гідробіологія(рус.) . www.vavilovsar.ru. Дата звернення: 8 травня 2024 року.
5. ↑ 5,05,15,2Гідробіологія як наука.(рус.) . eor.dgu.ru. Дата звернення: 8 травня 2024 року.
6. ↑Гідробіологія(рус.) . ppt-online.org. Дата звернення: 8 травня 2024 року.
7. ↑Гідробіологічне суспільство(рус.) . БРЕ. Дата звернення: 8 травня 2024 року.

Література