Глава XII. Дальнейшие задачи в области изучения динамики популяций рыб

Заканчивая рассмотрение проблемы динамики стада рыбы, необходимо кратко остановиться и на дальнейших задачах, которые возникают перед биологией в разработке этой проблемы.

В разработке общебиологических вопросов проблемы динамики популяций, как мне представляется, основное внимание исследователей должно быть сосредоточено главным образом на дальнейшем изучении двух групп вопросов: 1) закономерностей изменчивости и особенно энергетики и механизмов изменчивости особей в популяциях и 2) приспособлений к саморегуляции численности, экологической и энергетической сторон этого процесса. Разработка этих вопросов необходима для решения проблем управления как филогенезом, так и онтогенезом, познания механизмов, обеспечивающих стабильность и изменчивость видов и высших таксономических категорий. Большие задачи стоят в области разработки и таких вопросов динамики популяций, которые важны для развития рыбного хозяйства. Если генеральной линией развития рыбного хозяйства в прошедший период было освоение новых районов и объектов рыболовства, то в настоящее время, хотя задача освоения новых объектов сохранит свою актуальность, на первое место все в большей степени будет выдвигаться проблема интенсификации рыбного хозяйства, проблема повышения продуктивности популяций промысловых организмов и рыбохозяйствен-ных угодий в целом.

Причем, поскольку рыбное хозяйство будет развиваться в условиях комплексного использования водных ресурсов, актуальной задачей является такое его построение, при котором за счет смежных отраслей хозяйства обеспечивалась бы максимальная рыбопродуктивность, а рыба одновременно использовалась как биомелиоратор, в санитарных целях и для водоподготовки. Здесь речь идет об использовании процесса эвтрофикации водоемов для повышения их рыбопродуктивности и одновременно за счет переработки и изъятия органического вещества из водоемов в виде полезной рыбопродукции, улучшения качества вод. Существеннейшая рыбохозяйственная проблема, связанная с развитием ирригации, - это рыбохозяйственное освоение всей ирригационной сети от магистральных каналов до коллекторов. При этом должна быть обеспечена и очистка каналов от зарастания при помощи растительноядных рыб.

Широкий круг вопросов встает перед рыбным хозяйством в связи с развитием теплоэнергетики. Использование теплых вод в рыбном хозяйстве позволяет значительно интенсифицировать продукционные процессы и повысить к. п. д. биологических систем. Одновременно во многих случаях за счет рыб удается обеспечить и мелиорацию водоемов-охладителей. Очень важная задача - широкое использование рыб для биологической водоподготовки в специальных водоемах, предназначенных для водоснабжения водопроводной сети, с одновременным получением рыбной продукции. Наконец, переход к индустриальным высокоэффективным методам выращивания рыбы - создание своего рода рыбофабрик, в частности на теплых водах, также требует серьезного внимания.

Соответственно этим задачам хозяйства должны планироваться и задачи науки. За ближайшие пять, максимум десять лет, как мне представляется, рыбохозяйственная биологическая наука должна завершить в отношении всех основных объектов и районов рыболовства разработку принципов, методов и техники составления долгосрочных прогнозов, как оперативных, так фоновых и фундаментальных, превратив службу прогнозов в инженерную службу. Большое внимание при этом должно быть уделено механизации и автоматизации как сбора и обработки первичного материала, так и составлению окончательных расчетных данных по всем звеньям прогноза. Наша наука много работает в этом направлении, но ей, по-моему, недостает целеустремленности и нередко мешает боязнь оторваться от старых неверных традиционных представлений. После завершения указанной работы и превращения службы прогнозов в инженерную службу за научными работниками останутся только консультативные функции, а это значит, что освободится большая армия исследователей, занятая сейчас составлением конкретных прогнозов. Силы этих исследователей могут быть направлены на углубление разработки перспективных проблем, стоящих перед нашей наукой. В общей форме перспективная задача биологической рыбохозяйственной науки мне мыслится как выявление биологических закономерностей и разработка методов управления динамикой численности и биомассы популяций промысловых организмов в целях повышения их продуктивности.

Разработка этой проблемы должна создать научную базу для перестройки рыбной промышленности в направлении активного управления сырьевой базой - превращению добывающей промышленности в индустрию производства рыбы. Если разработка круга вопросов, связанных е созданием теоретических основ прогнозирования динамики популяции, требовала в первую очередь изучения чисто экологических вопросов, то создание теории управления продуктивностью популяций требует разрешения в первую очередь комплекса эколого-физиологических проблем. Ведь один из основных методов управления продуктивностью - это регулирование комплекса обменных процессов, протекающих в организме.

Первоочередная задача эколога в дальнейшей разработке проблемы динамики популяций - выявление приспособительной сущности протекающих в организме и популяции процессов, что в свою очередь позволит лучше понять механизмы их становления, характер и параметры действия. Кардинальная задача - это познание закономерностей морфо-эколого-физиологической изменчивости, определяющих как процесс онтогенеза, так и - на это должно быть обращено особое внимание - разнокачественность особей в популяциях. Проблема разнокачественности, ее биологический смысл и механизмы регуляции - это одна из важных проблем современной биологии. Мы, ихтиологи, должны внести в ее разработку достаточно весомый вклад. Очень многие закономерности, которым подчиняется развитие рыб, в настоящее время еще далеко не изучены. Здесь в первую очередь надо отметить еще недостаточную для решения практических задач изученность закономерностей, сперматогенеза и овогенеза, в первую очередь закономерностей, которым подчиняется формирование разнокачественности половых продуктов. Крупнейшим достижением нашей биологической рыбохозяйственной науки является создание теории этапности развития рыб и теории экологических групп, однако это отнюдь не значит, что все даже основные проблемы онтогенеза рыб уже решены. Предстоит еще очень многое сделать, чтобы овладеть методами управления развитием, что в связи с интенсификацией рыбоводных процессов и разработкой эффективных методов мелиорации представляется особенно актуальным. Не менее важно в связи с этим изучение и физиологии развития. Эта область, к сожалению, сильно отстает. Несомненно, что очень важный раздел, в разработке которого наука и у нас и за рубежом сильно отстала, - это возрастная генетика и вопросы старения организма. Между тем с вопросами возрастной генетики связано очень много важных сторон проблемы управления продуктивностью популяций как рыб, так и других животных. Успешное решение многих вопросов регулирования рыболовства и вопросов рыборазведения очень сильно зависит от развития исследований в области возрастной генетики.

Кроме возрастной генетики перед генетикой рыб в области разработки проблемы продуктивности популяций стоит еще ряд важнейших задач, связанных с пониманием структуры стада, селективного действия рыболовства, разработки принципов селекции при рыбоводных работах и другие.

Серьезнейшее внимание должно быть уделено изучению круга эколого-физиологических вопросов, связанных с проблемой обеспеченности пищей популяций промысловых рыб. Проблема регуляции кормовых коэффициентов и максимально полного и эффективного использования кормов не только при искусственном разведении, но и в естественных водоемах - это, как мне представляется, очень важная и перспективная проблема. Естественно, что познание закономерностей обеспеченности пищей связано с разработкой ряда гидробиологических проблем и в первую очередь с выяснением характера пищевых взаимоотношений рыб и беспозвоночных и выработкой методов повышения кормности водоемов путем регуляции численности хищных беспозвоночных - потребителей рыбьих кормов.

Вообще разработка научных основ и методов регуляции пищевых отношений в водоемах является очень важной и перспективной задачей не только для внутренних вод, но и для повышения продуктивности океана.

Для повышения продуктивности популяций очень важно познание закономерностей роста рыб - закономерностей, определяющих характер роста и соотношения процессов накопления в организме резервных веществ и построения тела рыбы.

Очень важная и крайне слабо разработанная проблема - это познание закономерностей, определяющих соотношение темпа индивидуального роста особей и темпа роста биомассы популяции. Последние вопросы уже входят в раздел эколого-физиологических исследований, задача которых выяснить такую структуру популяции каждого вида и режим ее "работы", при которых обеспечивается при минимальном расходовании кормов максимальный выход хозяйственно-ценной продукции. Раздел экологии, часто называемый биоэнергетикой популяций, несомненно заслуживает самого пристального внимания со стороны экологов и физиологов. Границы и возможности этого раздела экологии пока еще недостаточно ясны, но несомненно, что познание закономерностей аккумуляции и трансформации энергии популяциями разной структуры, принадлежащими к разным видам промысловых организмов, - это очень актуальная проблема, теснейшим образом связанная с познанием хода биопродукционного процесса.

Рыбное хозяйство будет развиваться в условиях комплексного использования водных ресурсов, поэтому большое внимание должно быть уделено эффективному использованию для повышения продуктивности вод тех положительных изменений, которые вносят в режим водоемов другие отрасли хозяйства, и сведению к минимуму отрицательных влияний. Это связано с разработкой ряда проблем экологии и физиологии рыб и, в частности, вопросов токсикологии.

С разработкой проблемы динамики стада связано и решение ряда эколого-биохимических вопросов. Мне думается, что здесь на первое место надо поставить изучение динамики энергетических ресурсов, в первую очередь липидов, и особенно изменений их качественного состава как в процессе онтогенеза, так и в течение сезонного цикла. Очень важно исследование состава липидов у разных географических и экологических форм одного вида и у разных видов, занимающих сходные экологические ниши.

Особый интерес представляет динамика липидов у видов, принадлежащих к разным фаунистическим комплексам и населяющих разные географические зоны. Естественно, что изучение вопросов биохимии рыб, связанных с проблемой динамики популяций, не ограничивается только анализом липидов. Очень важное значение имеет анализ биохимии протеинов и, в частности, белкового состава крови, его различий у разных видов, сезонных и возрастных изменений. Существен также анализ характера распределения и биологическое значение микроэлементов в динамике популяций рыб.

Наряду с прямым, непосредственным влиянием на стада промысловых рыб современное рыболовство оказывает и огромное косвенное влияние, последствия которого скажутся, возможно, через длительное время, а некоторые, например селекция по полу, уже начали сказываться. Влияние рыболовства несомненно будет усиливаться.

Ввиду этого в наших исследованиях необходимо уделить серьезное внимание изучению всего многообразия форм селективного действия рыболовства.

В связи с тем что в добыче рыбы все большее значение приобретают бессетевые способы лова, крайне важно изучить закономерности селективного действия этих способов рыболовства. Такие исследования теснейшим образом связаны с познанием закономерностей рецепции и поведения рыб разного возраста, пола и находящихся в разном биологическом состоянии. Проблема селективности орудий и способов рыболовства, несомненно, заслуживает того, чтобы биологи ее интенсивно разрабатывали. Необходим поиск методов селективного управления поведением рыб.

Каждая эксплуатируемая человеком популяция рыбы, как и любого другого вида животных и растений, является составной частью той или иной экосистемы водоема. Естественно, что хозяйство, воздействуя на то или иное звено экосистемы, меняет в большей или меньшей степени все сложившиеся в ней взаимосвязи. Поэтому особое внимание должно быть уделено изучению тех взаимосвязей, которые складываются у популяций разных видов в экосистеме, изучению "эластичности", т. е. степени устойчивости и изменчивости экосистем разных водоемов. Исследования этого круга вопросов должны быть направлены на то, чтобы на основе выявления существующих в природе закономерностей разработать методы управления экосистемами водоемов. Управление экосистемами должно обеспечивать производство ими максимально возможного количества хозяйственно-ценной биопродукции.

Это направление исследований в биологии, несомненно, должно стать в ближайшее время одним из основных. Оно призвано решить один из главнейших вопросов проблемы взаимоотношения человека и биосферы.

Я остановился лишь на некоторых вопросах проблемы динамики стада рыб, разработка которых мне представляется важной и перспективной, и не касался многих важных, так сказать, традиционных вопросов, которые занимают большое место в наших перспективных и ежегодных планах. Разработка этих вопросов, несомненно, необходима, но они имеют уже достаточно длительную историю и пути их решения ясны, поэтому на их рассмотрении я позволю себе не останавливаться. Несомненно, что многие из задач, стоящих перед советской ихтиологией в разработке проблемы динамики стада рыб, являются общими для ихтиологов всех стран (Шефер, 1957; Graham, 1956; Walford, 1958; Rollefsen, 1960; Bohl, Mann u. Wunsche, 1962, и мн. др.). В разработке проблемы динамики стада рыб международная кооперация весьма желательна, так как в повышении продуктивности гидросферы заинтересованы народы всех стран.

Новые вопросы, вставшие перед биологией в области проблемы динамики стада рыб, естественно, требуют некоторой перестройки методики исследования и в первую очередь усиления экспериментальных исследований: я имею в виду не столько классический лабораторный эксперимент (в этом отношении у отечественных ихтиологов есть и определенный опыт и традиции), сколько развитие экспериментальных исследований в природной обстановке. Для налаживания этих исследований нашей науке предстоит очень серьезно поработать над выработкой методики работы и соответствующей аппаратуры. В этом отношении опыт, имеющийся и у зарубежной науки, весьма ограничен.

Разработка методики эксперимента в природе, методики изучения динамики сложившихся и вновь возникающих водных экосистем, их структуры и энергетики - это, несомненно, очень существенная задача, к которой должно быть привлечено внимание исследователей.

Хозяйственная деятельность человечества часто ставит исключительные биологические эксперименты. Достаточно упомянуть хотя бы гидростроительство и развитие теплоэнергетики.

К сожалению, мы очень слабо используем эти эксперименты для решения наших научных проблем. Мы оказываемся плохо подготовленными и к началу эксперимента и плохо следим за его ходом, а следовательно, не можем делать и полноценных выводов. Несомненно, что эксперименты, возникающие в результате хозяйственной деятельности человека, надо шире использовать в научных целях, к ним надо хорошо готовиться, начиная наблюдения до начала эксперимента.

Поскольку с разработкой проблемы динамики стада рыбы в большой мере связано обеспечение научных основ для создания обильной, устойчивой, разнообразной и высококачественной сырьевой базы рыбной промышленности, то естественно, что от успеха решения стоящих перед нами задач во многом зависит и успех развития рыбной промышленности.

Разработка проблемы динамики популяций имеет и огромное общебиологическое значение для решения таких проблем, как проблема вида, видообразования и изменчивости, проблемы онтогенеза и многие другие; и в этом отношении на нас, ихтиологах, лежит большая ответственность, обязывающая нас сделать все от нас зависящее для дальнейшей успешной разработки рассматриваемой проблемы.