Ученый приступит к освоению и разработке методики выращивания сибирских орхидей в лабораторных условиях с целью их последующей реинтродукции.
Омские орхидеи — красота, находящаяся под угрозой исчезновения. Однако у региона появился шанс спасти эти редкие растения. Биолог Анатолий Михальцов получил грант Президентского фонда природы.
В Омской области произрастает 33 вида орхидей, 26 из которых занесены в Красную книгу. Из них 9 видов находятся под угрозой исчезновения, один вид, по-видимому, исчезнувший. Группа «Омские орхидеи» занимается их изучением с 1998 года. Благодаря гранту в размере более 1,4 млн рублей, ученые планируют изучить современное состояние орхидей Омской области, а также выращивать редкие виды для восстановления природных популяций.
Венерин башмачок настоящий
— Как вы пришли к изучению орхидей и что вас привлекает в этой теме?
— Я известен как специалист по водозапасающим растениям — суккулентам, таким как кактусы, литопсы и др. В 1998 году мы обнаружили несколько суккулентов на южных склонах оврагов Омской области — один из суккулентов в 2005 году был занесен в Красную книгу региона. Решив обследовать северную сторону оврага, обнаружили большое количество орхидей. Это был венерин башмачок вздутый, а рядом росли еще три вида. Это место уникально.
С детства мне были известны несколько видов венериных башмачков, но впервые увидел их, растущих массово, в Омской области в 1998 году. Это и подтолкнуло меня к изучению орхидей.
Вместе с юными натуралистами мы организовали научные экспедиции по изучению орхидей в различных местах Омского региона. С тех пор я провожу ежегодный мониторинг некоторых популяций.
Однажды нас постигла неудача — обвалился склон оврага, где росли сотни орхидей. Растения оказались под большим слоем глины. Со своим учеником мы вручную начали откапывать орхидеи и спасли около 265 растений, пересадив их в безопасное место.
Теперь я регулярно выезжаю на это место, где установлены таблички с учетом количества побегов и цветков. Практически все растения удалось сохранить. Один из экземпляров пока не цветет — возможно, зацветет в ближайшие годы, и мы это обязательно зафиксируем.
Моголетний клон орхидеи Cypripedium x ventricosum
— Что побудило вас подать заявку на грант Президентского фонда природы именно с проектом по орхидеям?
— Мне хотелось, чтобы президентские гранты были доступны не только общественным организациям, но и физическим лицам. Раньше у нас не было такой возможности. Когда я узнал, что физические лица и инициативные группы могут подавать проекты, сразу решил попробовать, особенно учитывая существование специализированного Президентского фонда природы.
Я посетил один из семинаров и послушал директора фонда, после чего понял, что стоит подать заявку. На семинаре уточнили, что приоритетом будут настоящие природоохранные проекты, а не флешмобы, «экопосиделки», «эковыезды», не приносящие реальной пользы редкой фауне и флоре.
Выиграть грант оказалось непросто. Необходимо правильно оформить проект, соблюдая все формальные требования. Нужно было убедительно представить его экспертному совету, доказать природоохранную значимость, описать природоохранный эффект и показать реальную необходимость, при этом грамотно и доступно изложить все в заявке.
Надбородник безлистный (Epipogium aphyllum Sw.)
— Какие ключевые задачи ставит перед собой проект «Изучение, мониторинг и сохранение орхидных Омской области»?
— Сохранение редких и исчезающих видов растений — очень важная задача в области охраны окружающей среды и сохранения биоразнообразия. Мы собираем научные данные в экспедициях, чтобы обосновать необходимость создания особо охраняемых природных территорий (ООПТ) ботанического профиля. Будем предлагать региональному министерству вместе с нами определить ключевые ботанические территории для ежегодного мониторинга и сохранения редких орхидных. Предупреждаем власти, чтобы там не строили объекты, которые могут навредить природе, и контролируем, чтобы не уничтожались краснокнижные растения.
Ежегодный мониторинг таких территорий — важная часть природоохранной работы, направленная на наблюдение за состоянием популяций и разработке, обоснованию мер по их охране. Максимальный эффект по сохранению орхидных можно получить, если вовремя провести комплексные научные исследования популяций, применять некоторые меры: специальные ограждения, искусственное опыление, выращивание из семян in vitro, клонирование и реинтродукция редких видов орхидных и пр.
Разрабатываем методики выращивания орхидей на питательных средах в лабораторных условиях. Цель — восстанавливать утраченные или уничтоженные популяции, а также увеличивать численность видов, находящихся на грани исчезновения. Эта методика in vitro — сложная, но одна из самых эффективных. Достаточно взять семена или ткани растения и размножить их в лаборатории, а затем сеянцы адаптировать и высадить в природную среду. Кроме того, можно клонировать редкие и уникальные растения, которых больше нигде нет. Клонирование, например, из кусочка почки или корня, позволяет высадить несколько клонов на разных участках, снижая риск полного исчезновения вида. Такие технологии применяются и в других странах, и для этой работы нужно дорогое оборудование и расходные материалы. Но самое сложное для освоения методики выращивания редких орхидей с целью их спасения, восстановления в природе — это получение разрешения на сбор семян орхидей, занесенных в красные книги. Чиновники могут не дать разрешение на сбор семян. В этом случае мы пока будем осваивать методику с более простыми орхидеями, не занесенными в красные книги. И параллельно доказывать чиновникам, что сохранение редких и исчезающих растений — это одна из самых важных задач сохранения биоразнообразия нашей планеты.
Орхидея Neottia nidus-avis (Гнездовка настоящая)
— Что вы закупаете на средства гранта?
— Для успешного культивирования орхидных на питательных средах необходимы средства на закупку специализированного оборудования и расходных материалов, что позволит создать оптимальные условия для выращивания редких растений.
Основную часть средств направим на приобретение необходимой лабораторной мебели и оборудования, включая ламинарный шкаф, автоклав, стерилизаторы, дистиллятор, магнитная мешалка, стеллажи с подсветкой и лабораторный холодильник. Также потребуются значительные расходы на закупку расходных материалов: гормонов, наборов солей, различных питательных сред и лабораторной посуды.
Кроме того, средства нужны для научных экспедиций. В следующем году их будет пять. Наша команда состоит из трех человек, и мы будем заниматься поиском новых мест произрастания орхидей, выполнять геоботанические описания, определять природные и антропогенные факторы, влияющие на рост и развитие орхидей, предлагать меры охраны, оценивать современное состояние известных популяций: общую и относительную численность, возрастные спектры, жизненность, площадь местообитания, фенофазу и так далее.
В Красную книгу Омской области занесены 26 видов орхидей. По предварительным данным, всего их около 33, но эта информация вызывает сомнение. Почему? Потому что один и тот же вид могли считать разными. Поэтому экспедиции очень важны: нам предстоит, если получится, установить точное количество видов орхидей в Омской области.
Во время экспедиции мы встречаемся с трудностями: средства на поездки не выделяются, поэтому приходится ездить за свой счет в отдаленные места Омской области. Неплохо бы иметь свой транспорт.
Проект охватывает девять районов Омской области: Омский, Горьковский, Муромцевский, Седельниковский, Тарский, Знаменский, Большеуковский, Тевризский, Усть-Ишимский.
— Какие угрозы сейчас стоят перед популяциями сибирских орхидей?
— Эти редкие растения имеют сложный жизненный цикл, отличаются длительным периодом роста и развития. Их семенам, лишенным питательных веществ, для прорастания и роста необходим симбиоз с микоризообразующими грибами. Гриб помогает зародышу развиться, и этот процесс может длиться несколько лет.
На развитие грибов влияют природные условия, а также влияние человека. Вымывание кальция из почвы делает среду неблагоприятной для орхидей. Уничтожение лесов — серьезная угроза.
Прямой солнечный свет, появляющийся после вырубки, губителен для этих тенелюбивых растений. Строительство, карьерные работы, выкапывание, вытаптывание и другие вмешательства в среду обитания приводят к исчезновению орхидей.
Например, этим летом орхидеи были обнаружены на берегу Иртыша в Омске. Вдруг в этом месте начнутся какие-то строительные работы? Также вредит уничтожение мохового покрова и сложные погодные условия, которые могут привести к нарушению роста и развития орхидей. Орхидеи, в том числе редкие, первой категории, зависят от корней некоторых деревьев, вырубка которых уничтожает растения. Необходимо проводить обследование территорий, где планируется строительство или вырубка, с указанием точных координат мест произрастания орхидей для их защиты.
— Можете рассказать подробнее о симбиозе орхидей с грибами и почему это важно для их выживания?
— Орхидеи зависят от ряда природных факторов: кислотности почвы, содержания кальция, тени, склонов, температуры и, конечно, симбиоза с микоризообразующими грибами. Именно грибы помогают семенам орхидей, практически не имеющим запаса питательных веществ, прорасти и развиваться. Гриб поставляет необходимые питательные вещества, иначе зародыш погибнет. Этот симбиоз — основа выживания орхидей.
Кроме того, на их выживание влияют и другие природные условия, такие как подтопление. Например, прошлогоднее затопление территорий могло негативно сказаться на некоторых участках, где росли орхидеи.
Влияние человека, антропогенный фактор, также играет важную роль. Вырубка лесов, уничтожение мест произрастания, вытаптывание и сбор для букетов — все это ведет к сокращению популяций. Раньше в окрестностях Омска орхидей было много, но сейчас их почти не осталось из-за таких воздействий.
Для решения этой проблемы необходима просветительская работа. В проекте запланировали проведение лекций, бесед и семинаров для студентов, школьников, юннатов.
Орхидея Венерин башмачок капельный (Cypripedium guttatum)
— Как вы вовлекаете детей в научную деятельность и почему это важно для сохранения природы?
— Все началось с создания детской исследовательской лаборатории «Микрокосмос», единственной в России. Юные исследователи из «Микрокосмоса» неоднократно побеждали в крупных конкурсах, а многие продолжили свой путь в науке.
Главное — увлечь. Например, меня самого давным-давно вдохновили микрофотографии, я стал микрофотографом, микроскопистом и передаю свои знания, опыт детям. Мы задаемся вопросами: «Что можем найти и изучить здесь, в Омской области?» Так возникла серия проектов, организовали и провели научные экспедиции, в том числе на ООПТ «Озеро Ленево», где мы обнаружили интересные объекты: краснокнижные папоротники, орхидеи, новые для региона микроводоросли.
Важно не просто найти, но и сохранить. Например, для найденных редких микроводорослей мы планируем либо создать резерват, либо, как вариант, выращивать их в лаборатории, чтобы изучать и сохранять. А для редких орхидей уже закуплены питательные среды для их выращивания.
Для вовлечения школьников я использую объединение науки и искусства: изготовление микропрепаратов по авторской методике, которой интересуются научные институты нашей страны.
Показывая микромир, рассказывая о функциях клеток, которые дети наблюдают в окуляры микроскопа, я обучаю их практической микрофотографии, авторской методике изготовления препаратов, тем самым мы стараемся увлечь детей наукой. Но есть сложности: в Омске не хватает возможностей для биологических исследований, ощущается острая нехватка оборудования и расходных материалов.
Я убежден, что вовлечение молодежи в науку со школьной скамьи важно для обеспечения научного суверенитета. Это единственный способ вырастить поколение ученых, которое будет бережно относиться к природе и способно решать стоящие перед нами экологические задачи.
— Как вы относитесь к экотуризму? Не нанесет ли он вред редким растения?
— Отношение к экотуризму неоднозначное, ведь часто он оборачивается вредом для редких растений. Проблема — в отсутствии четкого определения и нормального регулирования этого явления. Примеры демонстрируют, что происходит на практике.
На озере Эбейты, несмотря на статус ООПТ, туристический наплыв привел к вытаптыванию растительности, кострам и загрязнению. Массовые мероприятия на охраняемой территории стали нормой, пока не вмешались неравнодушные люди.
Озеро Ленево — другая ситуация. Лишь благодаря частному предпринимателю, который следит за порядком, территория сохраняется. Сотрудники охраны пресекают нарушения, но, к сожалению, это, скорее, исключение, чем правило.
В целом о настоящем экологическом туризме говорить пока рано. Важно понимать: главное — не навредить, а для этого необходимы четкие правила, контроль и воспитание бережного отношения к природе. Пока этого нет, экотуризм, увы, может стать губительным для многих уязвимых видов.
Редчайшая орхидея Калипсо луковичная
— Расскажите о вашем опыте привлечения внимания правоохранительных органов к уничтожению популяций редких растений.
— Шесть лет назад едва не погибла большая популяция орхидей — рядом с урочищем «Берег Драверта». Мы приехали туда в очередную экспедицию и увидели, что там все сожжено и уничтожено, везде мусор и грязь. Зафиксировали факт уничтожения и добились возбуждения уголовного дела. За уничтожение популяции краснокнижных растений предусмотрено наказание в виде лишения свободы на срок до трех лет.
Кроме пожаров серьезную угрозу представляют действия человека. Так, в одном из мест Омского района около 700 цветущих орхидей, занесенных в Красную книгу Омской области, были уничтожены рыбаками. Виновников не искали.
Dactylorhiza fuchsii, белоцветковая форма (многолетнее травянистое растение семейства Орхидные, вид рода Пальчатокоренник)
— Какие проекты вы планируете запустить, а какие находятся в разработке?
— Один из интересных проектов лаборатории «Микрокосмос» — это поиск и изучение микроводорослей из рода микрастериас, которые мы впервые обнаружили в 2022 году в Муромцевском районе Омской области. Пытаемся найти эти водоросли в водоемах других районов. Так, в прошлом году мы нашли четыре вида в Тарском районе, а в этом году — в одном из водоемов Седельниковского района. Эти микроводоросли редкие именно потому, что чувствительны к чистоте воды и кислотности — они предпочитают более кислую и чистую воду, как в таежных озерах и реках.
Следующий проект, который мы начали реализовывать, — это изготовление постоянных микропрепаратов по анатомии растений и получение качественных микрофотографий. Цель — создать атлас для школьников, участвующих во Всероссийских биологических олимпиадах. К сожалению, в Омске эта моя идея с начала этого века так и не получила должной поддержки, хотя в Свердловской области уже напечатали первые атласы, используя микропрепараты, изготовленные в СССР. Поэтому будем сотрудничать со свердловскими коллегами, так как в Омске нет финансовой поддержки проекта.
Наши микропрепараты по анатомии растений считаются лучшими в России, и это отличное подспорье для школьников, которые занимаются биологией и участвуют в олимпиадах. Это важный шаг к укреплению научного суверенитета страны — чтобы у России были свои высококлассные биологи, специалисты по биотехнологиям и другим направлениям. Но повторюсь: в Омске нет финансирования лаборатории «Микрокосмос».
Продолжаем развивать лабораторию «Микрокосмос», необходимо финансирование для закупки расходных материалов, мебели, оборудования. У нас есть проекты по изучению микромира озер Омска, их экологического состояния, сравнительной анатомии растений, по изучению ископаемых диатомовых водорослей и другие интересные научные инициативы.
Одни из самых красивых микроводорослей – Микрастериас округлый (Micrasterias rotata)