БИОЛОГИЯМОРЯ, 2013, том 39, № 5, с. 384-385
Институты и лаборатории
40 ЛЕТ ЛАБОРАТОРИИ ЭМБРИОЛОГИИ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ МОРЯ ДВО РАН
© 2013 г. В. В. Юшин, В. В. Исаева
В 2013 г. исполнилось 40 лет со дня основания Лаборатории эмбриологии Института биологии моря (ИБМ) ДВО РАН, появившейся по инициативе директора Института Алексея Викторовича Жирмунского в 1973 г. Ее первым заведующим и создателем нового направления исследований -биологии размножения и развития морских беспозвоночных -был Владимир Леонидович Касьянов, который в мае 1971 г. по приглашению A.B. Жирмунского приехал во Владивосток из Ленинграда после аспирантуры, защиты кандидатской диссертации и нескольких лет научной работы в Ленинградском университете. Приказ о создании нового научного подразделения был подписан 1 июня, и этот день стал ежегодно отмечаемым праздником, во время которого в течение многих лет на Морской биологической станции (МБС) "Восток" поднимали флаг лаборатории. История Лаборатории эмбриологии неотделима от развития МБС "Восток", основанной весной 1970 г. A.B. Жирмунским. В 1971 г. Институт не имел собственных исследовательских помещений и ютился в здании Биолого-почвенного института ДВНЦ, поэтому "Восток" был основным местом полевой, экспериментальной работы и всей научной жизни сотрудников Лаборатории эмбриологии. Именно на "Востоке" A.B. Жирмунский обратил внимание на высокий организаторский талант В.Л. Касьянова и предложил ему возглавить новое направление деятельности Института. Но Владимир Леонидович никогда не ограничивался формальными организационными задачами, так появились флаг и эмблема лаборатории, а также Эмбриологический семинар, который проводится по настоящее время и насчитывает без малого 800 протоколов.
Итогом первых лет работы Лаборатории эмбриологии стали книги по размножению и личинкам иглокожих и двустворчатых моллюсков (Касьянов и др., 1980, 1989), впоследствии в дополненном и переработанном виде опубликованные за рубежом на английском языке (Kasyanov et al., 1998, 2001). В книге В.Л. Касьянова о репродуктивной стратегии (1989), также переведенной и изданной в США (Kasyanov, 2001), выявлены и рассмотрены закономерности размножения и развития как комплекс адаптаций на всех уровнях биологической организации - от субклеточного и клеточного до уровня организма, популяции, вида и биоценоза. Область исследований Лаборатории эмбриологии постепенно расширялась: от изучения жизненных циклов обитателей зал. Восток коллектив перешел к исследованию сравнительной и эволюционной эмбриологии морских организмов, изучению половых и стволовых клеток, гаметогенеза, личиночного развития и метаморфоза, экологии размножения и развития, а также нелинейных процессов и самоорганизации в морфогенезе клеточных систем организмов. В.Л. Касьянов считал, что такой широкий подход в сочетании с регулярными семинарами позволяет видеть, насколько можно, все разнообразие процессов размножения и развития морских организмов в целом, а каждому сотруднику дает возможность работать в интересующем его направлении, т.е. раскрывает его творческие способности. Владимир Леонидович сумел превратить лабораторию в большую, успешно работающую команду научных сотрудников и создал
научную школу "Биология размножения и развития морских организмов", признанную одной из ведущих и неоднократно поддержанную президентскими грантами.
1 октября 2005 г. Лаборатория эмбриологии, достигшая 33-летнего возраста, потеряла своего руководителя. Память об академике В.Л. Касьянове поддерживается в ИБМ и ДВО РАН. В Институте биологии моря установлена традиция проведения Чтений памяти В.Л. Касьянова, новое экспедиционное судно названо "Владимир Касьянов", ДВО РАН учредило премию имени академика В.Л. Касьянова за работы в области молекулярной клеточной биологии и биологии развития морских организмов, и первым эту премию получил сотрудник Лаборатории эмбриологии A.B. Чернышев. Улица на о-ве Русском, где располагаются здания и сооружения научно-образовательного комплекса "Приморский океанариум", названа именем академика В.Л. Касьянова.
В 2000 г. В.Л. Касьянов, будучи директором ИБМ и заместителем председателя ДВО РАН, определил В.В. Юшина своим преемником на посту заведующего Лабораторией эмбриологии. С 2003 г. чл.-корр. РАН В.В. Юшин возглавляет большой коллектив, ведущий важные научные направления Института. Лаборатория к своему 40-летию многого добилась и продолжает развиваться. Каждый сотрудник вырос в самостоятельную творческую личность, представляющую то или иное направление исследований. Разнообразие методов (гистологические, цитологические, ультраструктурные, цитохимические, иммунохимические, молекулярно-биологические), объектов и районов работ в сочетании с широтой исследуемых проблем позволяет видеть многообразие процессов размножения и развития морских организмов. Усилия концентрируются, с одной стороны, на анализе клеточных механизмов личиночного развития и метаморфоза не исследованных ранее групп организмов, с другой стороны, на стремлении выявить общие закономерности морфогенетических процессов.
Объекты изучения сотрудников Лаборатории эмбриологии - это широкий круг водных организмов: водорослей, книдарий, плоских червей, немертин, нематод, полихет, моллюсков, ракообразных, иглокожих, полухордовых и хордовых животных. Широка и география исследований - от Исландии до Южной Африки, от Каспийского и Азовского морей до побережий Северной и Южной Америки, от берегов Чукотки и Камчатки до Сиамского и Тонкинского заливов. Особое внимание уделяется захватывающему морфологическому разнообразию на всех исследуемых уровнях организации, наблюдаемому при анализе биологии размножения и развития морских организмов.
Спектр исследований сотрудников лаборатории, получивших высокую оценку научного сообщества, необычайно широк. Получено морфологическое доказательство митохон-дриального происхождения структурного материала половых детерминантов. Ультраструктурные данные свидетельствуют о преобразовании матрикса и крист внутренней мембраны митохондрий сперматогенных клеток в специфический гранулярно-фибриллярный материал детерминантов линии половых клеток.
ИНСТИТУТЫ И ЛАБОРАТОРИИ
385
Показана возможность использования данных по строению и развитию спермиев для анализа филогении и систематики нематод и определены специфические цитологические признаки для такого анализа. Предложена новая система подклассов класса №та1оёа, основанная на особенностях организации спермиев и сперматогенеза.
При анализе организации многоклеточных животных на уровне клеток и тканей - на примерах нейронов мозга рыб, агрегирующих ш уг/го клеток, гастроваскулярной системы медузы, дыхательной системы личинок поденок, интерны колониальных корнеголовых ракообразных - впервые выявлены квазифрактальные паттерны исследованных систем и обнаружены закономерности морфогенеза, общие для биологического и небиологического формообразования.
Обнаружен эволюционный консерватизм морфофунк-циональной организации стволовых резервных клеток, обеспечивающих бесполое и половое размножение представителей пяти типов беспозвоночных животных: губок, книдарий, плоских червей, колониальных корнеголовых ракообразных и асцидий. Показано, что самообновляющийся резерв стволовых клеток - основа репродуктивной стратегии, включающей половое и бесполое размножение.
Впервые показано, что колониальная организация корнеголовых ракообразных возникает путем почкования эпителиального трубковидного столона, внутри которого располагаются недифференцированные стволовые клетки, дающие начало как соматическим, так и половым клеткам бластозооидов.
Результаты сравнительного изучения гаметогенеза, морфологии гамет, процессов оплодотворения и ранних этапов развития зиготы у многоклеточных животных показали, что общий план строения спермиев во многом определяется условиями, при которых происходит встреча гамет.
Обоснована концепция эволюции сперматогенных клеток многоклеточных животных, согласно которой жгутико-вость является первичным признаком. Показано, что в эволюции многих таксонов многоклеточных животных происходил переход от предкового "жгутикового" сперматогенеза к "специализированному" сперматогенезу, при котором сперматоген-ные клетки теряют сходство с первичной жгутиковой клеткой.
Впервые исследован феномен полиморфизма сперматозоидов круглых червей - нематод. Показано, что в эволюции диморфизм мужских гамет возникает независимо как у свобод-ноживущих, так и паразитических групп, при этом биологический смысл диморфизма уникален в каждом случае.
На примере костистых рыб и иглокожих показано, что процесс посленерестовой резорбции в семенниках может осуществляться как соматическими вспомогательными клетками вместе с целомоцитами, так и посредством "самораспада" остаточных гамет без участия соматических клеток.
Впервые для российских вод Японского моря детально исследованы личинки двух массовых групп меропланктона -десятиногих и усоногих ракообразных, разработаны оригинальные дихотомические ключи для определения личинок.
Проведено уникальное исследование строения всех систем органов типа немертин с помощью электронной и лазерной конфокальной микроскопии, разработана новая система крупных таксонов этих червей на основе ранее не использованных признаков, установлены возможные филогенетические связи между отрядами немертин, подтверждена принадлежность этого типа к группе ЬорЬо1госЬогоа.
За годы существования Лаборатории эмбриологии ее сотрудниками были защищены 6 докторских и 25 кандидатских диссертаций. Сотрудникам лаборатории присвоены звания академика и члена-корреспондента РАН, профессора (4) и доцента (1). Опубликовано 30 монографий (две из которых переведены на английский язык и опубликованы за рубежом) и более 700 статей в рецензируемых журналах. Получено 32 инициативных гранта РФФИ, 5 грантов Министерства образования и науки РФ, премия, медаль и две именные стипендии немецкого фонда им. Альфреда Тёпфера (Alfred Toepfer Stiftung F.V.S.), две премии издательства МАИК "Наука/Интерпериодика" за лучшие публикации, три именных гранта Ф
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.