Знаряддя дослідження
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Известно, что развитие науки непосредственно связано с прогрессом в области методики исследований. Он может быть достигнут с помощью новых, более совершенных приборов или более рационального их применения, новых способов обработки результатов наблюдений, использования данных из смежных областей знания и т. д. Все эти аспекты методики имеют прямое отношение и к развитию морской нейстонологии. Однако главный скачок в наших знаниях о нейстоне морей и океанов был осуществлен благодаря появлению новых орудий сбора гидробиологического материала, специально предназначенных для облова поверхности раздела пелагиаль — атмосфера.
Хотя изучение морского нейстона начато всего полтора десятка лет тому назад, всевозможных сетей и других устройств для его сбора в настоящее время насчитывается так много, что перечислить всех их здесь нет возможности. Это и понятно: ведь отсутствие орудий для гидробиологических работ в приповерхностном биотопе пелагиали объяснялось не тем, что их невозможно было изготовить, а тем, что на поверхности Мирового океана не существовало объекта исследований. С возникновением такого объекта в печати одно за другим стали появляться описания различных приборов нейстонологического назначения. Назову основные этапы развития методики сбора нейстона и плейстона в морях и океанах.
Положение икорной конической сети ИКС
В 1958 г. я предложил к сети конструкции профессора Т. С. Расса, предназначенной для сбора плавающей икры рыб (рис, 11, а), прикрепить два поплавка. Благодаря этому сеть поднимается наполовину из воды (рис. 11, б) и в таком положении может собирать ихтионейстон — икринки и личинки рыб, развивающиеся у пленки поверхностного натяжения пелагиали. В следующем году для этой цели я предложил специальную сеть. В отличие от распространенных сетей конической формы у нее прямоугольное основание размером 60 X 20 см, а длина 250 см (рис. 12). С помощью двух поплавков эта нейстонная сеть (сокращенно НС) работает в полупогруженном состоянии и обеспечивает хороший облов неподвижных и малоподвижных форм гипонейстона — простейших, личинок донных животных, низших раков, икринок и ранних личинок рыб и др. НС протягивается в горизонтальном направлении на лине со скоростью около 25 см/сек.
Нейстонная сеть НС
С целью получения сравнительных данных об обитателях нижележащих слоев воды в 1960 г. я разработал конструкцию многоярусной планктонно-нейстонной сети типа ПНС. Она состоит из двух — пяти сетей типа НС, соединенных общим металлическим каркасом (рис, 13), и может осуществлять синхронный облов нескольких слоев воды. Каркас снабжен двумя поплавками из пенопласта, расположенными таким образом, что верхняя из сетей погружается в воду на 5 см. Поэтому, например, пятиярусная плаиктонно-нейстонная сеть ПНС-5 производит одновременный облов следующих слоев воды: 0—5, 5—25, 25—45, 45—65 и 65—85 см. В результате исследователь получает сразу пять проб, сопоставление которых дает возможность провести сравнительный анализ животного и растительного населения у поверхности пелагиали, в первую очередь обитателей верхнего 5-сантиметрового слоя воды — гипонейстона.В 1962 г. мной был описан нейстонный трал типа НТ (рис. 14), имеющий входное отверстие размером 300 X 25 см и длину 500 см. НТ предназначен для сбора больших количеств малоподвижных нейстонтов, необходимых для проведения химических, радиобиологических и других исследований.
Пятиярусная планктоннонейстонная сеть ПНС-5
В 1963 г. В. С. Большаковым (Одесское отделение ИнБЮМ АН УССР) был описан шланг-батометр — прибор для получения с глубины около 2—3 см образцов воды для химических анализов и проб мельчайшего, в основном растительного, населения моря, которое проходит сквозь ячейки шелкового сита, составляющего фильтрующую часть сетей (рис. 15).
Нейстонный трал НТ
В том же году А. И. Савилов опубликовал описание плейстонного трала ПТ, применяемого на исследовательском судне «Витязь» (рис. 16).
Шланг-батометр
Это орудие лова имеет прямоугольное входное отверстие размером 100X60 см и длину фильтрующего мешка 200 см. По бокам снабжено двумя поплавками. Плейстонный трал напоминает нейстонную сеть, но если последняя рассчитана на облов слоя 0—5 см, то ПТ погружается в воду до глубины 30 см. В результате примесь планктонных организмов в уловах ПТ значительно больше, чем в уловах НС.
Плейстонный трал ПТ
В 1963 г. появляются первые описания орудий сбора морского нейстона за рубежом. Р. П. Виллис из Веллингтонского океанографического института (Новая Зеландия) использовал уменьшенную модель сети НС (входное отверстие размером 18X4 см) для сбора фораминифер. Сотрудник Национального института океанографии Англии П. М. Дэвид предложил нейстонную сеть с входным отверстием размером 30 X 15 см, монтированную на салазках (рис. 17). Ее можно буксировать со скоростью до 3 м/сек и использовать для сбора подвижных нейстонтов.
Нейстонная сеть на салазках
В 1964 г. я предложил мальковый нейстонный трал МНТ (рис. 18), буксируемый со скоростью 2 м/сек и предназначенный для лова активно плавающих и малоподвижных обитателей приповерхностного слоя пелагиали. Эллипсоидальное входное отверстие МНТ размером 100 X 50 смпозволяет облавливать полосу шириной 1 м, что обеспечивает возможность количественного учета даже таких высокоподвижных нейстонтов, как мальки рыб длиной до 3—4 см.
Мальковый нейстонный трал МНТ
В 1965 г. П. М. Дэвид сообщил об успешном использовании им в океане трехъярусной планктонно-нейстонной сети типа ПНС-3 для облова слоев воды 0—4, 4—8 и 8—12 дюймов.
В Азово-Черноморском научно-исследовательском институте морского рыбного хозяйства и океанографии (г. Керчь) Н. Н. Данилевский сконструировал и испытал в 1965 г. 23-метровый гипонейстонный мальковый трал (рис. 19), буксируемый со скоростью 125 см/сек. Сегодня это орудие лова дает основные исходные данные для составления прогнозов промысловых уловов рыб.
23-метровый гипонейстонный мальковый трал
В 1966 г. итальянские ученые Э. Гирарделли и М. Спекки применили ГШС-5 в Адриатическом море, а в 1968 г. Ж. Шампалбер из Марселя описала десятиярусную планктонно-нейстонную сеть аналогичной конструкции, при помощи которой она изучила гипонейстон Марсельськогозалива Средиземного моря. Еще одну модель малой скоростной сети для работы с борта небольших катеров и шлюпок предложили в 1966 г. американские исследователи Р. Бьери и Т. Ньюбери. Как и в других подобных случаях, это пирамидальная сеть длиной 100 см, с входным отверстием размером 63—20 см.
Бактерионейстонособиратель БНС
Для сбора бактерий из приповерхностного слоя моря — бактерио-нейстона А. В. Цыбань разработала в 1967 г. прибор — бактерионейстонособиратель БНС (рис. 20). В его основе — двугорлая стеклянная колба емкостью 250 см3, которая после соответствующей стерилизации опускается на морскую поверхность и отбирает воду из слоя 0—2 см. Позднее (1970) А. В. Цыбань предложила прибор БНС-П (бактерионейстонособиратель пленочный), в котором основную роль играет бронзовое сито размером 200Х250 мм. Сито опускается на воду и захватывает в свои ячейки верхнюю пленку пелагиали толщиной около 0,2 мм (рис. 21).
Бактерионейстонособиратель пленочный БНС-П
В 1967 г. американские специалисты Г. Шлихтин в Дж. Гудзон описали конструкцию радиоуправляемой модели катера с корпусом из бальзового дерева. Длина модели 95 см, ширина 25 см, общий вес с оборудованием 6,8 кг. Катер развивает на холостом ходу скорость до 5 узлов, а во время работы — до 3 узлов (один узел равен 1852 м/час). По радиокоманде с катера в воду опускается миниатюрная нейстонная сеть, облавливающая слой воды 0—2,5 см. Одновременно другое устройство отбирает пробы воздуха на высоте 50 см над поверхностью воды. Вследствие небольших размеров сети это устройство может собирать только малоподвижных нейстонтов. Модель предназначена для работы в тихую погоду, при скорости течения менее 1,5 м/сек в районах с повышенной радиоактивностью.
Для получения проб одноклеточных растений из приповерхностного слоя моря сотрудница отдела гипонейстона ИнБЮМ АН УССР Д. А. Нестерова разработала в 1969 г. специальную модель стеклянного батометра (рис. 22).
Приповерхностный батометр
В. И. Тимощук (отдел радиационной и химической биологии ИнБЮМ Академии наук УССР) в 1968 г. сконструировал прибор «Афродита-1» для отбора больших количеств воды из слоя гипонепстона.
Нейстонная сеть канадских специалистов Д. Самеото и Л. Ярошински (1969) имеет жесткую основу и предназначена для работы на больших скоростях — до 11 узлов (рис. 23).
Скоростная нейстонная сеть
Нет сомнений в том, что по мере расширения, дифференциации и углубления исследований нейстона морей и океанов будут появляться новые орудия лова, и это положительно скажется на дальнейшем раскрытии особенностей жизни на рубеже гидросферы и атмосферы Земли. Однако не следует думать, что прогресс методики изучения нейстона, как и любой другой жизненной формы, заключается только в совершенствовании орудий лова и прочих исследовательских приборов. Такое мнение в наш- век автоматизации и технического прогресса иногда высказывается в ущерб делу. Бесспорно, биологу всегда будут нужны все более и более совершенные приборы, но этого мало. В дополнение к инструментальным исследованиям нейстона (планктона, бентоса, нектона) необходимы визуальные наблюдения специалиста за теми объектами, размеры и образ жизни которых допускают такого рода работу. Этот древнейший способ познания окружающей нас живой среды, что и говорить, не пользуется ныне былой популярностью и многим кажется архаичным. Даже в последнем издании Большой Советской Энциклопедии о визуальных наблюдениях сказано, что они «обычно отягощены личными ошибками и применяются в со временной науке только в тех случаях, когда невозможны или нецелесообразны фотографические, фотоэлектрические и тому подобные методы наблюдений» (БСЭ, т. 5, с. 50) Может быть, излишняя категоричность этого высказывания объясняется тем, что автор имел в виду в основном наблюдения за галактиками, но в биологии, и в частности в экологии (науке о взаимоотношениях между живыми организмами и окружающей средой) и в этологии (науке о поведении животных), значение визуальных наблюдений ничуть не уменьшилось. Тем более в условиях все возрастающего давления человека на животный и растительный мир. Мне, например, наблюдения в природе сквозь стекло подводной маски за распределением, способами передвижения, маскировки, преследования жертвы, за реакцией на свет и цвет, за естественной окраской организмов гипонейстона и эпинейстона с размерами тела 2—3 мм и больше дали не меньше новой для науки информации, чем изучение тысяч сетных проб нейстона.
Как и все виды работ, визуальные наблюдения, кроме предварительного теоретического знакомства с нейстоном, требуют соответствующих навыков и наличия некоторых вспомогательных инструментов. Это прежде всего целлулоидный блокнот из белых пластинок, простой карандаш, привязанный ниткой к блокноту, и маленький сачок диаметром 5—6 см для поимки отдельных организмов, которых после рассмотрения можно отпустить или поместить в полиэтиленовый мешочек для последующей консервации. Для рассмотрения мелких объектов можно пользоваться подводной лупой системы французского акванавта Ф. Дюма (рис. 24). В этой лупе воздушная прослойка, заключенная между двумя часовыми стеклами и герметической оправой, образует двояковогнутую линзу, которая в водной среде преломляет лучи света так же, как стеклянная двояковыпуклая линза —в воздушной. Водолазное снаряжение наблюдателя за нейстоном состоит из маски, дыхательной трубки и ластов.
Подводная лупа
Методика визуальных наблюдений, как и другие разделы методики нейстонологических исследований, совершенствуются по мере углубления знаний об изучаемых объектах.