История лаборатории биоразнообразия природных ресурсов

В период интенсивного использования природных ресурсов важно обеспечить сохранение всего разнообразия генофонда высших растений. Одним из путей его сохранения является создание в ботанических садах коллекций дикорастущих растений и разработка приемов их выращивания.

Введение в культуру полезных травянистых растений впервые в Беларуси началось в апреле 1932 года, когда было принято решение Совета Народных Комиссаров БССР об организации при Белорусской Академии Наук Центрального ботанического сада. Уже в первые довоенные годы Садом проводились обширные научно-исследовательские работы в области интродукции растений, изучении растительности местной флоры, создавался коллекционный генофонд растений различного назначения.

Для создания коллекций семенной материал приобретался в то время путем экспедиционных выездов в старые сады, парки и лесные дачи нашей республики. Но чтобы полностью удовлетворить потребности в создании обширных коллекций с большим биологическим разнообразием растений для проведения на их основе научных и прикладных исследований необходимо было расширить интродукционный поиск новых растений из других флористических регионов, а, следовательно, организовывать проведение научного обмена семенами и живыми растениями с ботаническими учреждениями Советского Союза и зарубежных стран. Для этих целей в 1932 году при отделе цветковых растений была создана семенная лаборатория. Появилась возможность приступить к составлению Index seminum (список семян, предлагаемых для обмена). Первый Index seminum Сада был издан в 1934 году (тогда он назывался Delectus seminum). В нем было представлено 533 вида и разновидности растений, относящихся к 48 семействам, 231 роду, из них 435 травянистых, преимущественно из природной флоры. Самое активное участие в выпуске первого Index seminum принимала Евгения Владимировна Иванова. В дальнейшем отмечен рост коллекций Сада и в Index seminum 1938 года насчитывалось уже 634 вида и сорта растений, относящихся к 77 семействам, 317 родам.

Уже в первые годы, как свидетельствуют сохранившиеся Index seminum, в ЦБС выращивались такие декоративные растения, как колокольчик карпатский, акроклинум розовый, диморфотека, бархатцы, буквица крупноцветковая, физостегия виргинская, пенстемон альпийский и другие. Из лекарственных, пищевых и эфирно-масличных культивировалась горчица сарепская, лаванда, шалфей эфиопский и лекарственный, буквица лекарственная и прочие.

В период немецко-фашистской оккупации Ботанический сад был подвергнут огромным разрушениям и опустошению. Почти полностью был уничтожен участок систематики с многолетними видами растений. Сохранившиеся посевы и посадки находились в крайне запущенном состоянии.

После освобождения Минска 3 июля 1944 года вместе со строительством города началось восстановление Ботанического сада. Участку полезных травянистых растений официально было присвоено название участка систематики, хотя он больше походил на коллекцию полезных травянистых растений (например, существовала большая коллекция люпина, люцерны и др.). Определенного места этот участок не имел и находился в разных частях сада. Лишь в 1955 году при большой поддержке директора Николая Владиславовича Смольского коллекции приобрели определенное место (между дубовой и рябиновой аллеями, где просуществовала до 1964 года).

В 1946 году под руководством Е.В.Ивановой был выпущен первый послевоенный Index seminum. Всю работу по научному обмену и по изучению полезных травянистых растений осуществляла группа сотрудников, которую с 1946 по 1968 гг. возглавляла Е.В. Иванова. В 1956 году к работе на участке приступила Галина Васильевна Пашина, а в 1960 году – Лидия Васильевна Кухарева. Е.В. Ивановой с сотрудниками по существу была заложена основа той обширной коллекции полезных травянистых растений (до 1500 таксонов), которая представлена ныне в ЦБС НАН Беларуси. И до настоящего времени главным источником пополнения существующих коллекций и создание новых является научный обмен семенами и живыми растениями с ботанико-растениеводческими учреждениями дальнего и ближнего зарубежья. В этих целях лабораторией комплектуется обменный фонд семян, издается Index seminum. Обменные связи с каждым годом расширяются и в настоящее время осуществляются примерно с 240 ботаническими садами и арборетумами 46 зарубежных стран с охватом всех континентов земного шара. За весь период существования ботанического сада путем обменных операций получено 267723 образца семян, черенков, луковиц, клубней и живых растений различных жизненных форм: деревьев и кустарников, травянистых растений различного назначения, орнаментальных открытого и закрытого грунта. В разное время в ведении обмена принимали участие Г.В.Пашина, Л.В.Кухарева, Иван Васильевич Лознухо.

В 1955 году Е.В. Ивановой было начато строительство экспозиции систематики растений, где отдельные семейства располагались по принятой в то время системе профессора А.А. Гросгейма. В это же время был заложен участок лекарственных растений семенами, полученными из Всесоюзного института лекарственных растений (ВИЛР, Московская область).

C приданием Центральному ботаническому саду АН БССР в 1967 году статуса научно-исследовательского института были вновь созданы подразделения и для каждого из них разработаны свои научные направления. Лаборатория называвшаяся семенной в 1968 году была переименована в лабораторию мобилизации растительных ресурсов, которую возглавил кандидат биологических наук Михаил Александрович Кудинов.

В 1969 году под руководством М.А. Кудинова на территории Центрального ботанического сада АН БССР был подобран участок дерново-подзолистых почв площадью 0,05 га и заложены опыты по освоению культуры североамериканской клюквы крупноплодной в Белоруссии [1, 2, 3]. В 1979 году по разработкам М.А.Кудинова и Евгений Константинович Шарковского были изданы "Рекомендации по созданию плантаций североамериканской клюквы крупноплодной" [4]. На основании проведенных исследований разработана и принята для внедрения "Научно-техническая программа организации в республике культурного клюквоводства".

Под руководством и непосредственном участии М.А.Кудинова было начато строительство опытно-экспериментальной плантации клюквы крупноплодной в Ганцевичском районе Брестской области. Усилиями сотрудников лаборатории Е.К.Шарковского, Михаил Семенович Борейши, Кухаревой Л.В., Пашиной Г.В., Людмилы Григорьевны Бирюковой и др. в Ганцевичах на площади 1га были осуществлены первые посадки зеленых черенков клюквы, закупленных в Канаде.

Наряду с привлечением новых видов в культуру путем научного обмена семенами с ботаническими садами, используется и другой путь пополнения коллекций - экспедиционные поездки в места естественного произрастания полезных растений. Сотрудники Сада принимали участие в экспедициях, организованных Советом ботанических садов АН СССР, Всесоюзным институтом растениеводства, региональными ботаническими садами. В 1957 году Г.В. Пашиной были привезены семена и живые растения из Средней Азии и Кавказа.

В 1977 году Л.В. Кухарева в составе экспедиции Центрального ботанического сада АН Казахской ССР, а в 1978 в составе экспедиции ботанического сада АН Киргизской ССР и в 1988 году в составе экспедиции Главного ботанического сада Сибирского отделения АН России (Новосибирск) собрала в естественных местах произрастания этих регионов для интродукции в Беларусь семена лекарственных, эфиро-масличных, а также солеросы для биологической рекультивации солеотвалов Солигорского калийного комбината. В 1978 и 1979 гг. Г.В. Пашина в составе экспедиции ВИР посетила центральные и восточные районы Кавказа и Предкавказья с целью сбора семян декоративных растений.

В 1982 году, согласно плану реконструкции, участок систематики был перенесен в юго-западную часть сада на стыке березовой и тополевой аллей, где и была заложена экспозиция большого количества травянистых растений по принятой в то время системе академика А.Л. Тахтаджяна. Была создана и новая экспозиция - участок пряных растений. Непосредственное участие и руководство в закладке экспозиций систематики и пряных растений осуществляла в это время Л.В. Кухарева.

В 1986 году Кухарева Л.В. была назначена заведующей лабораторией на смену Кудинову М.А, и в этом же году лабораторию возглавил Михаил Иванович Ярошевич.

Сотрудниками лаборатории велся активный поиск и введение в культуру пряно-ароматических и вкусовых растений с целью использования их в пищевой промышленности и получения на их основе заменителей дорогостоящих, импортируемых видов продукции – пряностей, лекарственных средств, пищевых добавок и других. Для наиболее полного выявления потенциальных возможностей изучения групп растений был использован метод привлечения родовых комплексов, а для больших родов – секций. Из числа родовых комплексов были привлечены для изучения в культуре виды родов астрагал, барвинок, буквица, зверобой, змееголовник, клевер, лук, очиток, рапонтикум, синеголовник, солодка, шалфей, клюква. Первичная интродукционная оценка позволила выделить ряд видов, подлежащих дальнейшему детальному изучению в условиях культуры. Это виды родов горец, окопник, сильфия, клевер, астрагал, солодка, лук, галеги и амарант, рекомендуемые для выращивания в различных агроклиматических условиях Беларуси. В колхозах и совхозах республики были заложены производственные плантации, считавшегося в то время ценного, комового растения борщевика Сосновского. Испытывались в производственных условиях сильфия пронзеннолистная, горец Вейриха, галега восточная, луки слизун и резанец. Кроме того, исследования лаборатории были направлены на решение вопросов сохранности зимних запасов силосуемых кормов с минимальными потерями питательных веществ. Силосование с помощью консервантов растительного происхождения обосновано тем, что благодаря наличию в них биологически активных веществ, обладающих бактерицидными и фунгицидными свойствами, подавляющими жизнедеятельность микроорганизмов и грибных инфекций в силосуемой массе. В качестве растительного консерванта была использована зеленая масса полыни эстрагон, показавшая высокий консервируемый эффект.

В 1993 году лабораторию возглавила Л.В.Кухарева, а в 1999 году лаборатория была переименована в отдел мобилизации растительных ресурсов.

В коллекции привлекались редкие виды, подлежащие охране в пределах не только нашего региона, но и на территории всего бывшего Советского Союза. Таковы, в частности, ветреница лесная, водосбор обыкновенный, касатики сибирский и безлистный, купальница европейская, кадило сарматское, лилия саранка, лук медвежий, шпажник черепитчатый и другие, включенные в Красную книгу Беларуси, а также астранция большая, арника горная, гвоздика приднепровская, левкой летний, мачек желтый, пионы Млокосевича и чужеземный, ревень алтайский, ясколка Биберштейна и другие занесенные в Красную книге СССР.

В 2010 году отдел был переименован в лабораторию биоразнообразия растительных ресурсов, которую возглавил д.б.н. Владимир Владимирович Титок. Под его руководством определены основные направления научной и инновационной деятельности лаборатории с использованием современных молекулярно-генетических и биохимических методов и информационных технологий.

Значительно активизировалась работа по изучению и сохранению редких видов растений разработке методов их репатриации в естественные места произрастания и начато формирование национального резервного генофонда редких и исчезающих видов растений природной флоры Беларуси (к.б.н. Борис Юрьевич Аношенко, Светлана Павловна Торчик, Алеся Владимировна Кучонок и Марина Анатольевна Бедуленко). Устанавливаются места естественного произрастания популяций редких и исчезающих видов природной флоры Беларуси, которые привлечены в ботанический сад для оценки степени устойчивости и адаптационных возможностей в условиях ex-situ, проводится сравнительное изучение их эколого-биологических и генетико-популяционных особенностей в условиях in-situ и ex-situ, разрабатываются приемы их репродукции. На территории ЦБС в секторе Флоры Беларуси закладываются стационарные экспериментальные площадки для модельной репатриации, изучения экологических и морфолого-физиологических особенностей развития растений в сообществах. Совместными усилиями исследователей из ЦБС и Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича разрабатываются научные основы восстановления критических популяций охраняемых растений в Республике Беларусь.

Активизировалась работа по изучению биологического разнообразия растений мировой флоры и создание собственных эффективных сортов лекарственных (Л.В.Кухарева, Татьяна Васильевна Гиль, Александр Александрович Кот) и кормовых (Сергей Евгеньевич Лобан) растений. Сотрудниками лаборатории создано более 30 сортов лекарственных, пряно-ароматических и кормовых растений.

В 2013 году создана новая коллекция биоэнергетических растений и начата разработка теоретических основ и современных направлений формирования энергоплантаций (к.с.-.х.н. М.И.Ярошекич, к.б.н. Николай Семенович Купцов, Павел Андреевич Пашкевич). В Беларуси в настоящее время, как и во всём мире, использование сельскохозяйственных угодий для производства биомассы на энергетические цели имеет неуклонную тенденцию к росту. Потенциальные площади для размещения энергоплантаций, например, только быстрорастущих древесных растений могут составить 200-300 тыс. га. Общий потенциал биоэнергии в республике довольно значительный и составляет от 25 % до 30 % сегодняшних потребностей страны в энергии.

С 2014 года начаты активные совместные с БГТУ исследования по изучению биологически активных веществ и созданию неогаленовых препаратов капилляропротективного, кардиотропного, гепатопротекторного, противогипоксического действия и стимулирущеих регенерацию тканей на основе природных комплексов, обладающих модулирующим и взаимодополняющим действием (к.б.н. Евгений Германович Попов, Ирина Николаевна Тычина, Инна Михайловна Савич). Природные флавоноиды не проявляют токсического действия, не являются кумулятивными и в больших дозах обычно не вызывают каких-либо побочных отрицательных эффектов. Создаваемые комплексы направлены на усиление фармакологических свойств флавоноидов путем использования природных соединений для повышения их биодоступности.

С момента создания лаборатория ведет Главную интродукционную книгу Центрального ботанического сада, поэтому, с 2010 г. лаборатория начала курировать научно-информационную деятельность Сада: разработана система и с 2012 г. ведется электронный учет и регистрация коллекционных образцов; создан и поддерживается интернет-сайт Центрального ботанического сада (к.б.н. Б.Ю.Аношенко). Лаборатория являлась координатором издания в 2013 г. книги «Коллекции Центрального ботанического сада» – первого комплексного научного труда, в котором на высоком профессиональном уровне представлено описание всех коллекций живых растений и гербариев Сада.

Научные достижения и труды сотрудников лаборатории широко известны как в нашей стране, так и за рубежом. Ими опубликовано в общей сложности более 700 научных статей и 15 монографий и создано более 30 сортов лекарственных, пряно-ароматических и кормовых растений.

Л.В.Кухарева, Б.Ю.Аношенко
апрель 2016