Наталья Мифтахутдинова

А что вы знаете о землеройках-бурозубках?



Интервью со старшим научным сотрудником, кандидатом биологических наук Сергеем Киселевым


Согласитесь, многие из нас до сих пор живут стереотипами, что молодежь в науку неохотно идет, мол, нечего ей там делать – зарплаты низкие, перспектив толком нет, да и вообще скучная это отрасль – сиди сам с собой да колесико микроскопа крути, и так до пенсии. Да и наши власти не особо поддерживают молодых светил, им неинтересно, что там, в магаданских лабораториях, творится, чего изучают, кого препарируют, да и в целом для чего и кому это нужно.

Но как мы знаем, любые убеждения из воздуха не рождаются, всегда есть какие-то предпосылки, примеры из жизни, рассказы очевидцев и другое. В данном случае в этом доля правды тоже есть, ее никто не отрицает, но эта правда не нова, а если быть точнее, достаточно устаревшая. Взять, к примеру, последние пять лет – ситуация с наукой, в частности в нашем регионе, заметно изменилась, поддержка ощутима на разных уровнях, и это глупо отрицать.

О том, насколько заниматься научной деятельностью интересно, о том, как поменялись цифры в расчетных квитках, да и в целом кто такая землеройка-бурозубка «ВМ» рассказал молодой ученый, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук Сергей Киселев.

Вопрос-ответ

– Сергей, в науке Вы более десяти лет. Почему Вы решили себя ей посвятить, чем она вас так привлекла?

– Напомню, в 2007 году мы с Вами, Наталья, закончили биологический факультет Северного международного университета. Вас, впрочем, как и большинство других моих одногруппников, жизнь раскидала по разным направлениям – кто на второе образование пошел, кто в школу работать, кто в правоохранительные органы, кто на госслужбу, а кто в коммерцию. Я же продолжил свой профессиональный путь в науке. Интерес к ней появился еще в студенческие годы, когда я проходил практику в лаборатории экологии млекопитающих при Институте биологических проблем Севера ДВО РАН. Тогда мы занимались исследованиями механизмов регуляции численности у мелких млекопитающих, сбор материала проводили в Среднеканском районе, в верховьях реки Колымы. Работа биологом вообще связана с всевозможными экспедициями. Благодаря этому мне удалось побывать в различных уголках нашего Колымского края, полюбоваться его окрестностями. Выбери я другую профессию, может, мне этого никогда и не удалось бы, ведь многие, прожив в Магадане десятки лет, дальше Ольского района нигде не были. Природа нашего края уникальна, здесь много весьма интересных представителей флоры и фауны. Более пристальное знакомство с ней, в том числе с использованием специальных научных методов и оборудования, открывает невероятно удивительный мир и не менее удивительные механизмы приспособления организмов к жизни в условиях Крайнего Севера.

В студенческие годы я начинал свою научную карьеру под руководством кандидата биологических наук Анатолия Николаевича Лазуткина. Он является специалистом в области динамики численности мелких грызунов. Позже, когда в качестве объекта исследований я решил избрать землероек-бурозубок, моим научным руководителем стал специализирующийся на этой группе насекомоядных доктор биологических наук Николай Евгеньевич Докучаев. Эти люди значительно способствовали развитию интереса к научной деятельности, и еще во время обучения в университете я решил, что продолжу работу в этой сфере и в будущем. После университета я устроился в ИБПС ДВО РАН младшим научным сотрудником и поступил в аспирантуру, по окончании которой защитил кандидатскую диссертацию. К настоящему времени продолжаю работу в лаборатории экологии млекопитающих ИБПС ДВО РАН, теперь в качестве старшего научного сотрудника.

– В чем заключается суть Вашей работы?

Деятельность института направлена, в первую очередь, на решение фундаментальных проблем биологии Севера, то есть на выявление свойств, основ и законов окружающей нас природы. Однако в институте решаются и прикладные вопросы, в том числе имеющие большое значение непосредственно для Магаданской области. Сотрудники нашей организации принимают участие во всевозможных природоохранных мероприятиях, экологических экспертизах и многих других проектах, выполняют работы по хоздоговорам, по совместительству преподают биологические предметы в СВГУ. Важнейшие результаты исследований публикуются в научных рецензируемых журналах, в том числе и зарубежных. В дальнейшем эти данные используются для решения определенных задач и другими представителями научного сообщества не только в Магаданской области и даже не только в России, но и во всем мире.

– Сколько публикаций на Вашем счету?

В список моих публикаций, помимо всякого рода тезисов и материалов конференций, к настоящему времени входит примерно десять статей в рецензируемых научных изданиях, половина из них отражена в международных базах данных Web of science и Scopus.

– Проводите ли Вы здесь какие-нибудь эксперименты?

– Конечно, выполняются и экспериментальные работы. Я, например, проводил эксперименты по влиянию голодания и некоторых других факторов на физиологические показатели бурозубок. Это было важно для разработки методов оценки благополучия их популяций в естественных условиях. Говоря простым языком, на основе этих физиологических показателей животных можно понять, как они себя чувствуют в тот или иной момент времени в природе.

– Как часто и куда Вы выезжаете в экспедиции?

– По-разному. В студенчестве я выезжал в экспедиции каждый год, практически на все лето. Как я упоминал, работы тогда проводили в Средниканском районе. Сейчас основные мои исследования сосредоточены на окрестностях Магадана. Сбор материала проводится в расположенных поблизости лесных массивах, далее материал доставляется в институт, где подвергается лабораторному анализу. Попутно, конечно, выезжаю и в поля. В прошлом году, например, был на полуострове Кони. Там, на территории заповедника «Магаданский», проводил работы по изучению видового состава, численности и особенностей экологии местных мелких млекопитающих. На Кони я бывал и раньше, необычайно красивое место. Там много медведей, и, что меня особенно восхитило, находясь рядом с кордоном заповедника, за ними можно долго наблюдать, не чувствуя себя в опасности.

– Почему именно млекопитающие? Почему именно это направление?

– Млекопитающие всегда представляли для меня наибольший интерес. Еще в детстве мне нравилось наблюдать за домашними животными. Помимо привлекательного внешнего вида, млекопитающие обладают сложным поведением. Они повсюду нас окружают, и наша жизнедеятельность неразрывно связана с ними. Это продвинутые в эволюционном плане животные. Человек, как все мы помним, также относится к млекопитающим. В связи с этим некоторые исследования млекопитающих животных, например, физиологические, могут оказаться полезными и по отношению к людям.

Как я уже говорил, во время обучения в университете мне как раз и представилась возможность заняться исследованиями этой группы животных совместно с сотрудниками ИБПС ДВО РАН. Эта работа сразу увлекла меня. Изначально мы изучали механизмы регуляции численности мелких млекопитающих в целом, в дальнейшем основным объектом моих исследований стали землеройки-бурозубки.

– Расскажите поподробней об объектах Ваших исследований. Чем они интересны?

– Бурозубки – это насекомоядные животные. С научной точки зрения землеройки-бурозубки представляют интерес, в первую очередь, как одни из наиболее многочисленных млекопитающих местных экосистем. Это преимущественно лесные обитатели, но встречаются и во множестве других ландшафтов. Обладая высокой численностью, зачастую даже большей, чем у мышевидных грызунов, эти животные играют высокую роль в биоценозах, ускоряют круговорот веществ, служат важным звеном пищевой цепи. Продолжительность жизни бурозубок в естественных условиях, как правило, не превышает год-полтора. Несмотря на высокую численность, их довольно непросто заметить невооруженным глазом. Это скрытные животные, обитающие в лесной подстилке и верхних слоях почвы. Наиболее активны бурозубки в сумеречное и ночное время. Хотя они относятся к землеройкам, сами землю они обычно не роют, а используют ходы, проделанные другими животными, как правило, грызунами.

Бурозубки обладают очень маленькими размерами тела, это одни из самых мелких млекопитающих в мире. Представьте, масса тела взрослой особи у одного из восьми обитающих на территории Магаданской области видов составляет всего около 3 граммов. Название у этого вида соответствующее – крошечная бурозубка. Но и крупные из представленных здесь видов могут называться крупными лишь весьма условно, масса их тела обычно не превышает 15 граммов. Мелкие животные обладают высокими теплопотерями из-за невыгодного соотношения площади поверхности к объему тела, точно так же, как, например, чай в маленькой чашке остывает быстрее, чем в большой. Вдобавок бурозубки обладают крайне высокой интенсивностью обмена веществ. Данные обстоятельства приводят к тому, что эти животные постоянно нуждаются в корме. Без пищи зверьки способны прожить лишь несколько часов, а количество корма, которое они съедают за сутки, превышает их собственную массу. Питаются землеройки-бурозубки в основном насекомыми, дождевыми червями и пауками, доступность которых существенно снижается зимой. При всем при этом бурозубки широко распространены, населяют в том числе и северные регионы и остаются активными круглогодично, в спячку не впадают. В связи с этим они интересны в плане изучения механизмов их адаптаций к суровым климатическим условиям Севера.

– Как же тогда они выживают в наших условиях? Что им помогает?

– С одной стороны, в зимний период эти зверьки обитают под снежным покровом, который как одеяло сохраняет тепло почвы. Температура под снегом значительно выше, чем в окружающем воздухе. В компенсацию недостатка животного корма зимой бурозубки активно поедают семена хвойных деревьев, в нашем регионе – лиственницы. С другой стороны, как я уже сказал, успешной перезимовке землероек способствуют их физиологические адаптации. Помимо типичных для большинства млекопитающих адаптаций, как, например, увеличение длины меха, бурозубкам свойственны и уникальные. Их исследованию посвящено большое количество работ в различных странах, но до выявления полного списка этих адаптаций еще довольно далеко. Среди самых интересных известных к настоящему времени можно отметить зимнее уменьшение массы тела и очень высокую интенсивность жирового обмена. И без того мелкие млекопитающие в зимний период становятся еще меньше, при этом значительно снижается масса их внутренних органов, включая мозг, уплощается череп, сокращается длина позвоночника. Считается, что данная особенность, получившая название явление Денеля (по фамилии впервые заметившего его ученого), является приспособлением к ухудшению кормовых условий зимой, так как мелкому животному для удовлетворения энергетических потребностей необходимо меньше еды, чем крупному. По наступлении весны размеры бурозубок резко увеличиваются, всего за пару месяцев животные становятся чуть ли не в два раза больше. В это время происходит их половое созревание, в апреле-мае зверьки приступают к размножению. Обмен веществ у бурозубок очень высок вообще, но особый интерес представляет интенсивность жирового обмена. Обладая относительно большими жировыми резервами, при отсутствии пищи зверьки способны израсходовать их всего за пару часов. При этом жировая ткань бурозубок выполняет функции как белого, так и бурого жира, т.е. с одной стороны служит источником питательных веществ при недостатке корма, а с другой – топливом, которое сгорает с образованием тепла, когда животным холодно. Представьте, если бы такую интенсивность сжигания жировых отложений имели и люди. Тучный человек мог бы стать очень худым всего за сутки-двое. В перспективе детальное изучение этого явления в будущем может способствовать разработке методов борьбы с лишним весом.

Все же, несмотря на все имеющиеся адаптации, зимний период для бурозубок остается довольно суровым, и отход популяций в это время очень высок. Весной, до появления первых выводков, их численность обычно небольшая. Животные, однако, обладают очень высоким потенциалом размножения. Каждая перезимовавшая самка за короткий сезон размножения способна принести до четырех выводков. В каждом выводке обычно 6-8 детенышей, а иногда и больше 10. Появившиеся на свет зверьки нередко подвергаются быстрому половому созреванию и приблизительно в сорокадневном возрасте уже сами способны вступать в размножение. При таком темпе размножения и отсутствии ограничивающих рост численности факторов, зверьки могли бы заполонить все доступное пространство нашей планеты всего за пару лет, однако в природе существует множество препятствующих этому условий.

Вообще, численность бурозубок варьируется по годам в довольно широких пределах, различия могут быть десяти-, сто- и даже тысячекратными. Как и у мелких грызунов, у бурозубок в некоторых регионах, включая Магаданскую область, наблюдаются хорошо выраженные популяционные циклы, т. е. повторяющиеся с определенной периодичностью, чередующиеся подъемы и спады численности, имеющие волнообразный, циклический характер. Проще говоря, численность мелких млекопитающих нарастает от лета к лету в течение определенного периода, обычно составляющего три-четыре года, после чего происходит крах численности, и она становится очень низкой. Далее снова наблюдается рост обилия животных от года к году пока не произойдет очередной популяционный крах и т.д. Это еще одна загадка из жизни мелких млекопитающих, над которой ломают голову ученые всего мира уже практически в течение века. Впервые данное явление для некоторых животных было официально задокументировано в трудах английского ученого-эколога Чарльза Элтона в 1924 г. С тех пор оно было выявлено у многих животных в различных, но преимущественно северных регионах. Выдвигалось множество объясняющих это явление гипотез, появлялись факты за и против. Но несмотря на все усилия, ученые до сих пор так не пришли к единому мнению относительно природы популяционных циклов. В некоторых зарубежных странах, например, доминирует мнение, что причиной циклических колебаний численности мелких млекопитающих являются определенные виды млекопитающих хищников, обычно небольшие куньи, как раз и специализирующиеся на питании мелкими грызунами. В тоже время в результате многих других исследований, в том числе работ сотрудников нашей лаборатории под предводительством профессора Феликса Борисовича Чернявского был сделан вывод, что хищники не могут быть причиной популяционных циклов мелких млекопитающих. Факт, что это явление наблюдалось и у землероек-бурозубок, подтверждает это заключение, так как млекопитающие хищники практически не питаются землеройками. Бурозубки имеют особые мускусные железы, которые делают их неприятными на вкус для хищных млекопитающих. Вот совы другое дело – всегда готовы поживиться этими зверьками, но пернатые хищники не так многочисленны. В последнее время было установлено, что в годы с разной численностью бурозубки отличаются по некоторым физиологическим показателям, с увеличением численности животных их физиологическое состояние ухудшается. Ухудшение физиологического состояния в годы высокой численности ранее отмечалось и у различных видов полевок и леммингов. Согласно одной из гипотез, в результате переуплотнения животных на определенной территории, у них развивается стресс. Известно, например, что в годы высокой численности взаимоотношения между особями у мелких млекопитающих становятся более агрессивными. В это время возрастает нагрузка на кормовую базу, что может быть причиной ухудшения питания животных. Все это, предположительно, и может быть причиной так называемого популяционного краха – резкого падения численности зверьков. Быстрому решению этих вопросов препятствует необходимость проведения многолетних исследований. На численность животных в естественных условиях на самом деле влияет большое количество факторов, как внешних, так и внутренних. Оценить роль каждого из них и выделить главные представляется весьма непростой задачей, а о некоторых факторах, участвующих регуляции численности зверьков, мы, вероятно, еще даже и не догадываемся.

Выявление механизмов регуляции численности животных вообще является одной из важнейших задач экологии как науки, изучающей взаимоотношения между организмами и средой их обитания. Наблюдения за колебаниями численности мелких млекопитающих в последнее время приобретают особый интерес в связи с климатическими изменениями, происходящими во многих регионах мира, в том числе и на территории Магаданской области.

– Как климатические изменения сказываются на животных? И чем это важно для нас?

– Как скажутся эти изменения на животных в будущем доподлинно не известно. Какие-то виды животных могут изменить свой ареал, увеличить свою численность. Учитывая, что некоторые виды мелких млекопитающих являются переносчиками болезней, вредителями сельскохозяйственных культур, способны вытеснять другие виды, может потребоваться разработка мер, направленных на уменьшение их негативного воздействия. Другие животные, напротив, могут уменьшить свою численность или даже вовсе исчезнуть. Это может потребовать проведения дополнительных природоохранных мероприятий.

Последствия изменений климата на некоторых животных в различной степени проявляются уже сейчас. Так, например, некоторые ранее редкие для региона виды мелких млекопитающих к настоящему времени стали довольно обычными.

Было выявлено, что в годы с неестественно теплой весной перезимовавшие мелкие млекопитающие приступают к размножению гораздо раньше обычных сроков, это также сказывается на уровне их численности.

– Хотелось бы перейти к общим вопросам. Как, по-вашему, молодежь сейчас охотно идет в науку?

– Проблема с притоком молодых специалистов в науку действительно существует. На мой взгляд причин этой проблемы несколько. После 1990-х наука недостаточно финансировалась, оплата труда ученых долгое время оставалась низкой. Эта сфера деятельности была малопривлекательной для молодежи. К настоящему моменту ситуация с заработной платой улучшилась, однако вследствие малой рождаемости в 1990 гг. образовался некий демографический провал.

В последнее время основным источником молодых специалистов для ИБПС ДВО РАН, также как и для некоторых других научных организаций Магадана, был СВГУ. Сейчас там вообще, и на биофаке в частности, обучается мало людей. В последние годы количество выпустившихся с дипломами биологов студентов не превышало трех-пяти человек. Соответственно и желающих работать в науке выпускников было немного. Переехать в Магаданскую область из других регионов, чтобы работать в научной сфере, готовы не многие.

Но даже те студенты, которые проходят практику, пишут курсовые и дипломные в ИБПС и имеют желание продолжить здесь свою карьеру, испытывают трудности с этим. Чтобы стать научным работником, а также поступить в аспирантуру по новым правилам требуется квалификация магистра, а в СВГУ магистратура по биологическим специальностям отсутствует, сейчас там выпускают лишь бакалавров. Чтобы закончить магистратуру, человеку необходимо ехать в другой город. Это создает проблему для притока квалифицированных кадров в научные организации Магадана. Ко всему прочему в научных заведениях недостаточно свободных рабочих мест, попасть на работу во многие лаборатории представляется возможным лишь при освобождении ставки кем-то из действующих сотрудников.

В то же время нехватка молодых специалистов в региональной науке сейчас ощущается довольно остро. Нам нужны молодые талантливые ученые, тем для работы на всех хватит. Еще много загадок нашей природы ждет своего объяснения.



Сетевое издание «Вечерний Магадан». Регистрационный номер ФС77-73952 присвоен Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 12.10.2018. Главный редактор Наталья Альбертовна Мифтахутдинова. Учредитель: муниципальное автономное учреждение города Магадана «Медиахолдинг «Вечерний Магадан».

 Все права защищены. Любое использование материалов допускается только с письменного согласия редакции.
Редакция не несет ответственности за материалы, размещенные пользователями.

Порядок обработки персональных данных на сайте.

Электронный адрес evenmag@citylink.ru 

Телефоны: главный редактор - 620478, приемная - 627412 

СДЕЛАЛ AIGER