Полярные исследования: как бактерии ледяного материка помогут создать прорывные био- и медтехнологии

Антарктика нас поддержит

Ступить на ледяной материк — Антарктику — мечтают многие. Хотя бы в роли туристов. Но она покоряется не всем. Участникам XII Белорусской антарктической экспедиции, можно сказать, повезло. Они не только ступили на антарктический лед, но и провели целый ряд уникальных исследований. Для новичков, а их в этот раз была половина команды, экспедиция стала своего рода проверкой на прочность. Те, кто ее прошел, заболеют Антарктикой навсегда. Не так давно команда Национальной академии наук из 10 человек вернулась домой. О том, как прошла экспедиция, о прорывных исследованиях наших ученых и о том, как идет строительство белорусской станции, корреспондент «Р» узнавала у начальника Белорусской антарктической экспедиции Алексея Гайдашова.

Ступить на ледяной материк — Антарктику — мечтают многие.

Слово бактериям

— Алексей Александрович, над чем работали белорусские полярники в эту экспедицию?

— В составе госпрограммы, которую возглавляет Национальная академия наук, пять основных научных заданий, рассчитанных на пятилетку. Этот год стал завершающим. Мы проводили исследования атмосферного аэрозоля; отражающих свойств подстилающей поверхности; мониторинг озонового слоя; геофизические, биологические и микробиологические исследования; научные наблюдения по метеорологии и климатологии. Помимо этого, отметились в нескольких факультативных международных программах, в которых участвуем уже не первый год. Одна из них, совместно с финским метеорологическим институтом, касается изучения термического и уровневого режима антарктических пресноводных водоемов. Совместно с российскими коллегами продолжаем научные исследования по изучению отражающих свойств ледников и изменения их границ, вместе с канадскими специалистами проводятся исследования по генотипированию отдельных видов антарктической биоты.

Алексей ГАЙДАШОВ — начальник экспедиции, участник 33-й советской и всех 12 белорусских экспедиций

— Можно ли назвать одними из самых успешных и прорывных полярные исследования в области биологии и микробиологии?

— Казалось бы, какими могут быть биота и микробиота ледяного материка? Тем не менее Антарктика богата мхами, лишайниками, спорами простейших растений, бактериями, обладающими уникальными свойствами выживать в фактически космических условиях. Некоторые из них имеют свойство впадать в анабиоз на десятки, сотни, а возможно, и тысячи лет. При благоприятных условиях они способны к дальнейшей жизни и развитию. Наш интерес к таким свойствам не просто праздный. Понимание процессов, на которых основаны эти свойства, может приблизить нас к созданию прорывных био- и медтехнологий. Причем наши ученые первые шаги уже сделали. Так, на основе свойств одного из видов антарктических бактерий в рамках другой госпрограммы в НАН разрабатывается средство для защиты сельхозрастений от болезней. Испытывалось оно на капусте белокочанной, и вполне успешно. В том числе есть перспективы разработки экологических препаратов для ликвидации возможных разливов нефтепродуктов. Нами это полезное свойство антарктических бактерий было замечено в ходе экспедиций. Может быть, и потенциальная польза от наших исследований и для здоровья человека. Дело в том, что многие местные растения содержат большое количество меланина, который успешно применяется в фармации, косметологии. В этом направлении тоже ведутся работы. И мы активно сотрудничаем с международными экспертами и лабораториями. Например, когда пять лет назад мы отобрали керн донных отложений с пресноводного антарктического водоема (озера Нижнего), а ведь это своеобразный архив истории холодного материка за многие тысячи лет, ученые объединили свои усилия и возможности. Часть анализов, а именно датирование слоев керна, делалась в Беларуси, споро-пыльцевой анализ — в России. Сотрудничество вылилось в научную работу и публикации в научных изданиях.

Сегодня здесь два «пятна» застройки: одно – то, что сохранилось с советских времен, второе – первая очередь инфраструктуры белорусской антарктической станции, строительство которой на горной природной террасе началось с 2015 года

В процессе XII Белорусской антарктической экспедиции нам удалось отобрать рекордный по высоте колонки керн донных отложений — около двух метров, который позволит расшифровать историю развития этого региона Земли, предположительно, за весь период, прошедший после последнего ледникового максимума, т.е. за 18–25 тысяч лет. 

— Слушая вас, рисую себе идеальную картинку работы ученых в Антарктике. А как же конкуренция?

— Конечно, есть и она. Есть отдельные научные направления, войти в которые практически невозможно. Почему? Как минимум потому, что по этим направлениям видны ближайшие, а не отдаленные практические результаты. Эти результаты могут быть достаточно революционными и прорывными. Или это уникальный научный материал, добытый в единичных экземплярах и не имеющий широкого распространения по территории Антарктики. В это число входят палеонтологические находки — остатки древней растительности, животных, ведь некогда этот континент был зеленым и цветущим. Но в то же время есть ряд глобальных проблем, решение которых без участия большого коллектива специалистов разных стран невозможно. В первую очередь это проблемы экологические, климатические. Нельзя в отдельной части материка проводить многолетние исследования и потом делать выводы и распространять их на всю территорию Антарктики. Все равно эта наука требует смежных и коллективных исследований. Так что в этой работе принимают участие все, кто трудится на ледяном материке. То же касается экологических аспектов, ведь даже самая небольшая станция, где есть люди, так или иначе оказывает антропогенное воздействие на Антарктику. А их не один десяток, в числе которых и круглогодичные. В Антарктику осуществляются авиаперелеты, в ее прибрежной зоне ходят морские суда. Это не может оставаться незаметным для окружающей среды заповедника мирового значения. Поэтому так важно проводить подобные масштабные исследования.

Внутри постройки — вполне комфортная рабочая обстановка.

Прогноз благоприятный

— Раз мы заговорили об экологии, не могу не поинтересоваться: как влияет на экологию Антарктики деятельность белорусской экспедиции? 

— Возможно, это кому-то покажется парадоксальным, но это влияние за 14 лет работы в Антарктике как минимум нейтральное, а по отдельным показателям — благоприятное. Что показывают и доказывают результаты регулярного экологического мониторинга. Дело в том, что в районе базирования Белорусской антарктической экспедиции, около горы Вечерней, с 1960-х годов прошлого столетия существовала круглогодичная полевая советская аэродромная база, где велась хозяйственная деятельность. До 1994 года база обслуживала снежно-ледовую взлетно-посадочную полосу для посадки самолетов Ил-18 и Ил-76, которые доставляли исследователей и грузы из СССР в район станции Молодежная. До вступления в силу протокола по охране окружающей среды к Договору об Антарктике, а произошло это в 1998 году, хозяйственная деятельность осуществлялась без пристального контроля по отношению к окружающей среде. Придя в Антарктику в 2006 году, Белорусская антарктическая экспедиция каждый сезон проводит комплекс экологических мероприятий по расчистке местности, обеспечению экологически безо­пасного функционирования своих систем обеспечения, транспорта. Мы ежегодно вывозим то, что можно назвать отходами деятельности советских экспедиций. В том числе опасные вещества. Демонтированные здания и сооружения. Ежегодно — около 8–12 тонн. Наши транспортные возможности ограничены, ведь мы строим транспортную логистику совместно с российской экспедицией. А россияне тоже проводят аналогичную кампанию.

В процессе XII Белорусской антарктической экспедиции ученые отобрали рекордный по высоте колонки керн донных отложений (около двух метров), который позволит расшифровать историю развития этого региона Земли

— Если порассуждать о климате в целом, как, на ваш взгляд, относиться к прогнозам климатологов, которые то и дело грозят нам таянием ледяного покрова и озоновыми дырами?

— Вопросы глобальных климатических изменений в последнее время во многом коммерциализируют. Поэтому здоровая доля скепсиса в таком вопросе — это нормально. Что видим мы? Все собранные вместе выбросы промышленности, транспорта, авиации в мировых масштабах не идут ни в какое сравнение по воздействию на климат, например, с крупным извержением вулкана. Наши ученые исследуют в Антарктике и атмосферу, и подстилающую поверхность. Да, ими зарегистрированы отголоски песчаных бурь в пустынях, извержений вулканов, но не сажи от предприятий. Возможно, в Северном полушарии больше предприятий, и там ситуация будет несколько иной. Тем не менее многолетние наблюдения, в том числе и белорусских ученых, позволяют сделать вывод: то, что сейчас происходит, — это не изменения, а скорее колебания климата, которые имеют определенную цикличность. По крайней мере, на территории Антарктиды явных катастрофических изменений климата не происходит.


Белорусские полярники смогли провести целый ряд уникальных исследований.

Стройка подходит к концу

— Что сегодня представляет собой белорусская станция в Антарктике? Какие здания предстоит ввести, какие постройки реконструировать и в какие сроки?

— Сегодня в нашем распоряжении два пятна застройки: одно — то, что сохранилось с советских времен, второе — первая очередь инфраструктуры Белорусской антарктической станции, возведение которой на горной природной террасе началось с 2015 года. Если говорить о старой застройке, большинство утильных сооружений нами демонтировано. Часть вывезена, еще часть подготовлена к удалению. Несколько построек мы сочли разумным реконструировать и использовать в качестве подсобных помещений для своих нужд. Это позволило снизить затраты на аналогичные сооружения, в том числе минимизировать ущерб окружающей среде Антарктики. Таким решением, например, стала реконструкция здания старой кают-компании. Объемного, громоздкого. Конечно, оно за давностью времен имело много дефектов. Начиная от протекающей кровли и заканчивая проблемой с окнами. Сейчас ведется его ремонт. Теперь появилась возможность организовать свой оздоровительный мини-центр. Тренажеры, теннис, бильярд, душевые. В этом же здании реконструирована и уже не первый год успешно действует научная биологическая лаборатория. 

Что касается новой застройки, то ее первая очередь практически завершена. У нас есть дизель-электростанция, рассчитанная на работу круглый год. Она полностью автоматизирована и не требует присутствия человека. Но этот объект — на перспективу, рассчитан на работу в зимних условиях. Когда начнется круглогодичная работа белорусов на холодном материке? Пока вопрос в связи с эпидситуацией в мире остается открытым. Тем не менее сегодня для этого практически все готово. И это не только парк техники и запас топлива. Сегодня мы уже имеем трехсекционный модуль управления связи и навигации, как я говорю, мозг станции. Второй объект — восьмисекционный лабораторно-жилой модуль, который включает в себя банную, сангигиеническую, технологическую секции, мини-кухню. Здесь же находятся лаборатория по исследованиям физики атмосферы, метеорологическое бюро. Имеется амбулаторно-жилой модуль, операционно-хирургический модуль, оснащенный самым современным медицинским оборудованием. В ходе создания в 2021–2025 годах второй очереди станции появятся еще два отдельно стоящих научных сооружения, современная кают-компания, новейшие очистные сооружения, что позволит иметь вторичный цикл использования пресной воды.

Коренной обитатель Антарктики пингвин Адели полярников совсем не боится.

— Насколько я помню, доктор в составе экспедиции появился не так давно. Приходилось ли делать какие-то сложные операции, раз оборудование позволяет? 

— Доктор входит в состав экспедиции уже пять лет, начиная с 8-й экспедиции. Да, ледяной материк — место опасное, травматичное. Но… стучим по дереву. Сегодня главная задача нашего врача — профилактика заболеваний и травматизма. Он же контролирует санитарно-гигиеническое состояние всех объектов — от жилых до производственных. Пока мы имели дело с порезами, вывихами, не более того. Максимум — удалением папилломы. Кроме того, врачи проводят научные исследования по воздействию экстремальных климато-географических факторов на организм человека. И эти исследования будут продолжаться, поскольку показывают интересные результаты. С их помощью мы можем получить некий график (с учетом давления, частоты сердечного ритма, дыхания, продолжительности и глубины сна) физической и психологической активности наших полярников. Например, после прибытия экспедиции, как правило, первый месяц идет подъем, пик, а через 5–6 недель — небольшой спад. И так далее. Это увязывается со многими вещами. И с полярным днем, когда солнце сутки над головой, и с приходом сумерек, когда день становится более ярко выраженным, с физическими нагрузками, метеорологическими условиями.


— Как себя зарекомендовали новички?

— Новички традиционно составили половину нашей команды. Но это совсем не означает, что все они поедут в Антарктику снова. В силу разных причин. Не все и не всегда зарекомендовывают себя должным образом по профессио­нальным и психологическим качествам, а кто-то просто «наедается» ледовой романтики за один раз. Наш полярный костяк многие годы формируется по крупицам. И это нормально: лишь 30–40 процентов тех, кто побывал впервые в Антарктиде (к слову, такой была и еще советская статистика), продолжают там работать. 

СПРАВОЧНО

В составе 12-й БАЭ, организованной НАН Беларуси, работали 10 участников: Алексей Гайдашов — начальник экспедиции (участник 33-й советской и всех 12 белорусских экспедиций), Никита Изидеров — ведущий специалист (гидрометеоролог, повар), Антон Макас — ведущий специалист (радиометрист), Алексей Захватов — главный специалист (механик по транспорту, участник трех белорусских экспедиций), Алексей Хаткевич — главный специалист (инженер-строитель, участник двух белорусских экспедиций), Сергей Пунинский — врач-хирург, Дмитрий Голуб — инженер-энергетик, Юрий Гигиняк — ведущий специалист (биолог, участник 17-й советской и трех белорусских экспедиций), Павел Шаблыко — инженер-геофизик (участник двух белорусских экспедиций), Сергей Какарека — эколог.

arteaga@sb.by

Фото из архива 12-й Белорусской антарктической экспедиции.
Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter