Лаборатория альгологии

История отечественной альгологии (или фикологии) как самостоятельной научной дисциплины ботаники охватывает около двух с половиной веков. Определяющая роль в ее развитии принадлежит Ботаническому институту им. В.Л. Комарова РАН. С ним исторически связаны и самые ранние альгологические исследования, которые проводились либо в учреждениях, позднее влившихся в институт, либо на коллекциях, составивших основу его коллекционных фондов.

Первыми сведениями о водорослях России мы обязаны таким ученым-естественникам, как Петер Симон Палас, Иван Иванович Лепехин и Самуил Готлиб Гмелин, описавшим несколько видов макрофитов из северных российских морей. Наиболее заметные труды на ранних этапах развития альгологии в России оставил крупнейший ботаник Франц Иванович Рупрехт. Его перу принадлежат фундаментальные издания «Изображения и описания морских растений, собранных в Северном Тихом океане у берегов Российских владений в Азии и Америке в путешествие вокруг света, совершенное по повелению императора Николая I на военном шлюпе Сенявине в 1826, 27, 28 и 29 годах под командою флота капитана Федора Лютке» (1840) и «Algae Ochotenses» (1850), обобщающие все имеющиеся на то время данные о водорослях не только северной части Тихого Океана, но также и Северного Ледовитого Океана.

В организационном плане история альгологии в Ботаническом институте имеет следующие вехи. Созданный в 1898 г. Споровый гербарий ботанического сада в 1913 г. был преобразован в Институт споровых растений. При нем в 1914 г. была создана Биолого-физиологическая лаборатория под началом А.Н. Данилова, в которой проводилось экспериментальное биологическое и цитологическое изучение водорослей. В 1919 г. в Институте споровых растений был основан Отдел гидробиологии и микробиологии для изучения водорослей пресных и солоноватых водоемов, с 1922 г. им заведовал Н.Н. Воронихин. В Ботаническом музее Академии наук, основанном в 1835 г. на базе коллекций Кунсткамеры, среди которых хранилась ценная коллекция водорослей Ф.И. Рупрехта, в 1900 г. был организован Отдел низших споровых растений под руководством миколога В.Г. Траншеля. В 1930 г. Ботанический сад перешел из ведения Наркомзема в ведение Академии Наук СССР, а в 1931 г. был объединен с Ботаническим музеем в Ботанический институт АН СССР. В этом новом учреждении был сформирован Отдел споровых растений в результате слияния Института споровых растений, Отдела фитопатологии, Отдела гидробиологии Ботанического сада и Отдела низших споровых растений Ботанического музея. Объединение криптогамной ботаники в одном учреждении и ведомственный переход в Академию наук, несомненно, сыграли свою положительную роль, так как позволили собрать в одном месте разрозненный до этого гербарий водорослей и объединить силы специалистов.

После А.А. Еленкина, в 1932–1960 гг. руководителем вновь образованного единого Отдела споровых растений был лихенолог В.П. Савич, который как блестящий ученый-организатор оказал заметное влияние на успешное развитие всех отраслей криптогамной ботаники, включая альгологию. В новом Отделе сформировался сектор, а позднее — лаборатория альгологии, которыми с 1947 г. руководил М.М. Голлербах. Отдел (в 1962 г. получивший название Отдел низших растений) сохранялся еще 20 лет, но самостоятельность входящих в него лабораторий сделала их уже более независимыми. И, наконец, в 1982 г. Отдел был разделен на два, а вскоре и совсем упразднен с образованием структурно самостоятельных лабораторий. После М.М. Голлербаха в 1982-1986 гг. лабораторией альгологии руководил Ю.Е. Петров, в 1987-2008 гг. — К. Л. Виноградова, в 2008-2018 гг. — Л.Н. Волошко, с 2019 г. — Т.А. Михайлова.

Наиболее известные и выдающиеся сотрудники, работавшие в лаборатории альгологии

Чрезвычайно важным событием, давшим толчок к становлению и направленному развитию альгологии в Петербургской академии наук и в стране, явилась организация в Императорском ботаническом саду в 1898 г. Спорового гербария под руководством Александра Александровича Еленкина. Именно с него в стране начались целенаправленные исследования в области флористики и систематики водорослей и планомерная работа по сбору и созданию научной коллекции водорослей. Первыми альгологами в нем работали ученики А.А. Еленкина — Н.Н. Воронихин и Е.С. Зинова. Николай Николаевич Воронихин под влиянием и руководством А.А. Еленкина в 1908-1910 гг. опубликовал крупные сводки по флоре зеленых, бурых и красных водорослей Черного моря. В 1914 г. в результате обработки материалов, собранных на Камчатке экспедицией под руководством В. Л. Комарова, организованной по инициативе и на средства Ф. П. Рябушинского (1908-1910 гг.), были опубликованы серьезные работы: Н. Н. Воронихина по морским макроводорослям Камчатки и А.А. Еленкина по микроводорослям. В своем крупном труде «Фитопланктон (excl. Bacillariales) р. Б. Невка в период 1923 – 1926 гг.» (1931) Н.Н. Воронихин впервые в русской литературе обосновывал биоценологическое понимание фитопланктона. Начиная с 1934 г. в течение 8 лет им ведется большая организационная и научная работа над коллективной сводкой «Флора водорослей континентальных водоемов европейского севера СССР». Елена Степановна Зинова флористической сводкой по зеленым, красным и бурым водорослям Мурмана (1912, 1914) начала серию подобных обработок по флоре макрофитов многих морей России – Белого, Карского, включая побережье Новой Земли, Японского, Охотского, Берингова, Чукотского, побережья Камчатки, Командорских островов и др., которые публиковались периодически до 1950-х годов. Сотрудник Спорового гербария, а позднее Института споровых растений, Афанасий Николаевич Данилов выпустил ряд работ по пигментам и клеточным включениям у водорослей, по биологии водорослей – компонентов лишайников.

Начиная с 20-х годов специалист по широкому спектру низших растений А.А. Еленкин вплотную занялся водорослями. В это время около него собираются ученики и последователи, среди которых Максимилиан Максимилианович Голлербах, Владимир Иванович Полянский и Екатерина Константиновна Косинская. С их участием он создает крупную 3-х томную монографию «Синезеленые водоросли СССР», 2 тома которой издаются в 30-е годы, последний из-за войны увидел свет только в 1949 г. В дополнение к ней позднее Е.К. Косинская публикует «Определитель морских синезеленых водорослей» (1948), охватывающий группу в мировом масштабе. М.М. Голлербах выбирает тему научной работы по почвенным водорослям, а с 1936 г. начинает изучение таксономии и флоры харовых. В.И. Полянский — талантливый и разносторонний альголог–эволюционист, благодаря которому разрабатываются критическая систематика и морфология низших водорослей — десмидиевых, зигнемовых, синезеленых, начинается широкое внедрение сравнительно-морфологического метода, уделяется серьезное внимание изучению изменчивости водорослей с использованием экспериментальных методов, проблеме вида и таксона у низших растений. С 1935 г. начинает трудиться в Ботаническом институте Анна Дмитриевна Зинова, которая еще раньше начала специализироваться в области изучения бентосных морских водорослей, пройдя прекрасную школу у своей тетушки — Е.С. Зиновой.

В годы войны, несмотря на труднейшие условия и эвакуацию Института, альгологические исследования в Институте не прекращались. В Ленинграде оставался М.М. Голлербах, который помимо научной вел активную педагогическую деятельность и писал книги по биологии и альгологии для учителей, хотя был период, когда он фактически умирал от голода. В эвакуации в течение разного времени находились А.А. Еленкин, В.И. Полянский, Е.К. Косинская, А.Д. Зинова. Продолжая исследовательскую работу по почвенным водорослям, в 1944 г М.М. Голлербах защищает докторскую диссертацию на тему «Проблема почвенных водорослей и почвенные водоросли СССР». Этим и ранее выполненными трудами им были заложены основы почвенной альгологии в нашей стране, которая в дальнейшем благодаря его многочисленным ученикам получила широкое развитие и превратилась в самостоятельную научную дисциплину, активно разрабатываемую в теоретическом и прикладном аспектах в ряде альгологических центров страны. В годы войны А.Д. Зинова защищает диссертацию по флоре водорослей северных морей СССР и сосредоточивает свои интересы в области сравнительной флористики и морской фитогеографии. Огромной её заслугой является организация эвакуации гербария морских водорослей, позволившая сохранить ценнейшие коллекции, типовые и аутентичные образцы.

В 1945-1948 гг. было закончено и в течение последующих 2-х лет (1949-1950) опубликовано классическое трехтомное руководство «Диатомовый анализ», содержащее общие палеоботанические характеристики диатомовых, терминологический словарь, определитель современных и ископаемых диатомовых. В этом коллективном труде, выполненном многими авторами, ведущая роль принадлежала Ботаническому институту. В частности, значительную авторскую и редакторскую работу при подготовке руководства выполнила Анастасия Ивановна Прошкина-Лавренко — видный альголог, один из создателей российской школы диатомологии, получившей широкое развитие благодаря ее многочисленным ученикам. Она описала более 150 новых таксонов диатомовых, внесла существенный вклад в разработку теоретических вопросов эволюции диатомовых и истории формирования их флор.

Вскоре после окончания Великой Отечественной войны в конце 1940-х и в начале 1950-х годов перед отечественными альгологами по инициативе Ботанического института в качестве первостепенных ставятся две крупные задачи — создание «Флоры споровых растений СССР» и многотомного «Определителя пресноводных водорослей СССР». В период 1952-1977 гг. было издано 6 томов «Флоры» по конъюгатам, силикофлагеллятам, эвгленовым и сифоновым водорослям. Определитель, выпущенный в 14 томах (1951-1983 гг.), поначалу представлял собой компилятивное издание, обобщающее накопленные к тому времени литературные сведения по флоре водорослей страны. Но последние тома явились не просто определителями, а фактически критическими флорами, поэтому значение Определителя трудно переоценить.

В 1950–1960-е годы в стране при ведущей роли Ботанического института окончательно сформировалась оригинальная российская школа фундаментальной альгологии и успешно развивались такие отрасли альгологии как морская альгология, почвенная альгология, пресноводная альгология, диатомология, харология, начала свое развитие цитология водорослей. Их объединяла общая фундаментальная идея — систематика и флористика водорослей. Кадровый состав Отдела споровых растений пополнялся сильными специалистами: Ираида Викторовна Макарова после А.И. Прошкиной-Лавренко в течение трех десятилетий была лидером диатомологов страны, специалист по харовым Людмила Карловна Красавина, почвенные альгологи Нина Васильевна Сдобникова, Людмила Николаевна Новичкова-Иванова, Вера Михайловна Андреева, Ольга Яковлевна Чаплыгина, морские альгологи Юрий Евгеньевич Петров, Кира Леонидовна Виноградова, Луиза Павловна Перестенко, специалисты по конъюгатам — Людмила Александровна Рундина и Алия Фатиховна Лукницкая, цитолог Татьяна Владимировна Седова. Большое значение стала приобретать разработка новых принципов и методов систематики в различных группах водорослей — цитологических, включая электронно-микроскопические, биологических, культуральных, статистических и пр. В это время в Лаборатории ведутся интенсивные экспедиционные исследования и региональные флористические ревизии во многих районах страны, существенно пополняются гербарные и прочие коллекции водорослей, на основе которых проводятся таксономические ревизии, создаются монографические сводки, начинаются культуральные исследования микроводорослей, поначалу тесно связанные с космической тематикой, активизируются связи с зарубежными специалистами, благодаря которым создается богатейшая альгологическая библиотека.

В этот период А.И. Прошкина-Лавренко является одним из авторов и редактором 4-го выпуска «Определителя пресноводных водорослей СССР. Диатомовые водоросли» (1951), автором фундаментальных флористических сводок по диатомовым планктона и бентоса Черного моря, планктона Азовского моря и, совместно с И. В. Макаровой, по фитопланктону Каспийского моря (1955, 1963, 1968). В морской альгологии ставится задача охватить критическим изучением флору всех морей страны. В 1953 г. и 1955 г. выходят тома по бурым и красным водорослям северных морей СССР, позднее, в 1967 г., том по всем макрофитам южных морей СССР, выполненные А.Д. Зиновой, активно изучается флора дальневосточных морей, разрабатываются систематика, морфология, фитогеография морских бентосных водорослей. М.М. Голлербах совместно с Э.А. Штиной публикует монографии по почвенным водорослям, их экологии и роли в почвенных экосистемах (1969, 1976).

По инициативе М.М. Голлербаха в 60-80-е годы в Лаборатории проводилась серьезная библиографическая работа, начатая ещё Н.М. Гайдуковым (1901) и А.А. Еленкиным и Л. Оль (1929). В ней участвовали все сотрудники Лаборатории, но основной массив работы пришлось выполнять Л.К. Красавиной. Опубликованные в эти годы 4 тома «Библиографии советской литературы по водорослям» (1966, 1968, 1978, 1983) вместе с указанными ранними работами, охватывают всю альгологическую литературу страны вплоть до 1975 г. Библиография, а также прилагаемые к ней два тома Указателя водорослей (1971, 1983) оказали огромную помощь в работе альгологам, работающим в стране, особенно в отдалении от центра.

Эти и последующие десятилетия в соответствии с уровнем развития мировой альгологии и уровнем накопленных материалов характеризуются еще более заметным смещением акцентов в область критического пересмотра ранее полученных и естественно устаревающих данных по систематике и таксономических ревизий отдельных групп водорослей на основе гербарных, культуральных и электронномикроскопических методов. Публикуются монографические сводки по ульвовым морей СССР (1974), всем зеленым дальневосточных морей (1979), обобщающие работы по классификации и генезису флоры Chlorophyta Мирового океана (1984) К.Л. Виноградовой. Л.П. Перестенко публикует сводки по флоре залива Петра Великого (1980) и по флоре красных водорослей дальневосточных морей (1994), а также серию теоретических разработок в области систематики, эволюции, флористики применительно к Phaeophyta и Rhodophyta, имеющих общебиологическое значение. В 1975 г. В.М. Андреева публикует монографию по роду Chlorella, а в 1998 г. монографию «Почвенные и аэрофильные зеленые водоросли (Chlorophyta: Tetrasporales, Chlorococcales и Chlorosarcinales)», которая явилась первой отечественной таксономической сводкой по данной группе водорослей, а по охвату данных и первой сводкой в мировой литературе. Почвенными альгологами Н.В. Сдобниковой, Л.Н. Новичковой-Ивановой и О.Я. Чаплыгиной успешно проводятся региональные флористические инвентаризации в разных климатических и растительных зонах. В 1980 г. Л.Н. Новичкова-Иванова публикует книгу «Почвенные водоросли Сахаро-Гобийской пустынной области». Выходят в свет флористические сводки Л.А. Рундиной по зигнемовым Украины (1983) и зигнемовым России (1998). В 1988 г. И.В. Макаровой публикуется монография по роду Thalassiosira в современных и древних морях СССР, а также под ее руководством издается многотомное руководство по современным и ископаемым диатомовым СССР, а впоследствии — России (1974, 1988, 1992, 2002, 2006). Активно изучаются Cyanoprokaryota, которые традиционно трактовались как синезеленые водоросли и всегда являлись объектом исследований Лаборатории альгологии. Благодаря работам Раисы Николаевны Беляковой изучением флоры этой группы охвачены различные местообитания и огромные акватории от островов Кинг-Джордж в Антарктике до архипелага Северная Земля. Впервые изучены состав и генезис флоры цианопрокариот дальневосточных и северных морей России. Сложившаяся в Лаборатории группа цитологов под руководством Т.В. Седовой (И.А. Константинова, О.Н. Болдина) сосредоточивает свое внимание на наиболее узловых в эволюционном плане одноклеточных зеленых водорослях, при этом тематика исследований группы также подчинена систематике и разработке цитологического метода с применением световой и электронной микроскопии. Опубликованные Т.В. Седовой обобщающие сводки «Основы цитологии водорослей» (1977) и «Кариология водорослей» (1996), имея серьезное научное значение, широко используются и как учебные пособия.

В 2000-е годы при активном использовании методов электронной микроскопии продолжается разработка систематики диатомовых (Гогорев Р.М., Степанова В.А.) и зеленых водорослей (Болдина О.Н.), проводится флористико-таксономическое изучение хризофитовых и ксантофитовых (Волошко Л.Н., Сафронова Т.В., Шадрина С.Н.), продолжаются флористические и таксономические исследования морских и пресноводных макрофитов (Михайлова Т.А., Романов Р.Е.), микроводорослей почв, грунтов и континентальных водоемов (Чаплыгина О.Я., Лукницкая А.Ф.), начато планомерное изучение водорослей и цианопрокариот Антарктиды (Гогорев Р.М., Сафронова Т.В., Смирнова С.В., Андреева В.М., Чаплыгина О.Я., Лукницкая А.Ф.). Заметное место в исследованиях Лаборатории, особенно в последние годы, отводится природоохранной тематике. Проводятся интенсивные флористические исследования специалистами по зеленым, желтозеленым, золотистым водорослям и цианопрокариотам в водоемах заповедных территорий северо-запада России, преимущественно в Ленинградской области (Белякова Р.Н., Лукницкая А.Ф., Ковальчук Н.А., Сафронова Т.В., Смирнова С.В.), выявляются чужеродные виды. Составляются разделы по водорослям в Красные Книги различного уровня (Российской Федерации, Санкт-Петербурга, Ленинградской и Новгородской областей, Ненецкого Автономного Округа). Вклад Лаборатории в решение злободневной проблемы «цветения» пресных водоемов Северо-Запада России выразился в создании в 2006 г. первой критической сводки по вызывающим это явление водорослям, написанной в форме руководства для определения, которая оказалась широко востребованной специалистами, решающими практические экологические и природоохранные проблемы водоемов.

Лаборатория альгологии БИН РАН на протяжении всей истории развития занимала ведущее место в стране — и в СССР, и в России. Здесь оказались сосредоточены основные силы специалистов по фундаментальной альгологии, основные, наиболее полные, уникальные по своей ценности коллекции водорослей, огромный массив литературы, сложилась серьезная научная школа. Все это исторически сделало Лабораторию центром, который оказал огромное влияние на развитие альгологии в стране и за рубежом.

Примечание. Историческая справка составлена на основе текста д.б.н., профессора К.Л. Виноградовой.