Сибирское отделение РАН 
Институт цитологии и генетики
Первое международное рабочее совещание "Биоразнообразие и динамика экосистем Cеверной Евразии: информационные технологии и моделирование" (WITA'2001)


Концепция изучения биоразнообразия и динамики экосистем северной Евразии в рамках международного сотрудничества

Сформирована по итогам работы Первой международной конференции "Биоразнообразие и динамика экосистем северной Евразии" - BDENE'2000 (Новосибирский научный центр СО РАН, 21-26 августа 2000г.)

ПРЕАМБУЛА

Одним из отрицательных последствий роста народонаселения земного шара и научно-технического прогресса является существенное увеличение давления на природную среду, приводящее к дестабилизации и деструктуризации естественных экосистем: изменению численности видов животных, растений и микроорганизмов, разрушению сложившихся связей между ними, фрагментации и уменьшению многих популяций и целых биомов, происходящих в больших масштабах и с высокой скоростью, т.е., в конечном счете - к неуклонно развивающемуся глобальному процессу обеднения биоты, отрицательным последствием которого может стать нарушение циклов естественного круговорота веществ и устойчивости биосферы. Повсеместной реальностью сегодняшнего дня является и безграмотная хищническая эксплуатация природных ресурсов планеты, что также является мощнейшим дополнительным фактором нарушения биологического равновесия. Налицо противоречие между эффективностью хозяйственной деятельности и экологическими последствиями этой деятельности в результате недальновидной политики природопользования. Создавшаяся ситуация по существу, ставит человечество на грань экологической катастрофы, угрожающей самому факту существования биосферы и человека как биологического вида, и с неизбежностью переводит проблему сохранения мирового биоразнообразия из разряда чисто академических в разряд научно-практических, придавая ей ярко выраженный социально-экономический аспект.

Конференция ООН по окружающей среде и развитию, состоявшаяся в июне 1992 года в Рио-де-Жанейро, констатировала безальтернативность пути развития цивилизации на основе баланса между негативными последствиями социально-экономического прогресса, с одной стороны, и сохранением и воспроизведением биологического разнообразия - с другой. Концепция поддержания экологического равновесия и устойчивого развития легла в основу природоохранной политики большинства развитых стран. В 1995 году Россия ратифицировала Конвенцию по биоразнообразию и взяла на себя обязательства обеспечить должный уровень защиты окружающей среды на своей территории. 

Очевидно, что реализация концепции устойчивого развития может быть осуществлена лишь на основе экосистемного подхода к использованию природных ресурсов и применения оптимальных природосберегающих технологий, что, в свою очередь, требует глубокого понимания механизмов функционирования природных экосистем, а также разработки глобальных и национальных стратегий охраны природы и природопользования. 

В силу своего географического положения в центре Евразии и размеров территории, Сибирь имеет колоссальное влияние на экологическую обстановку планеты. Сибирский регион характеризуется широчайшим спектром ландшафтно-географических зон, что делает его уникальным полигоном для исследования биоразнообразия и динамики самых разных экосистем как в условиях сравнительно низкого, так и в условиях постоянно возрастающего антропо- и техногенного давления. 

Широкие экспериментальные и теоретические исследования природных ресурсов Сибири, а также последствий антропогенного влияния и техногенного воздействия на экосистемы региона, равно как поиск оптимальных решений и разработка практических рекомендаций, направленных на сохранение и использование этих ресурсов и управление ими, в течение многих десятилетий осуществляются институтами, учреждениями и организациями СО РАН.

В результате более, чем сорокалетней работы накоплены огромные объемы данных по состоянию экосистем и разнообразию флоры и фауны Сибири, для обработки и анализа которых используются новейшие методы информационных технологий и компьютерного моделирования.

Учитывая важность полученных в СО РАН результатов для развития единых методических подходов к изучению и сохранению биоразнообразия природных экосистем планетарного уровня в глобальном масштабе и выполнения международной конвенции по сохранению биоразнообразия в рамках проблемы устойчивого развития, Президиум СО РАН выступил инициатором проведения в г.Новосибирске Первой международной конференции "Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии" (BDENE'2000, 21-26 августа 2000г). 

Основную задачу конференции ее организаторы видели в объединении усилий мирового научного сообщества с целью адекватной оценки состояния природных экосистем и выработки решений, направленных на поддержание и восстановление биоразнообразия в этих экосистемах с учетом их региональной принадлежности, а также поиска форм международного сотрудничества для решения этих задач. 

Научные направления конференции охватывали результаты изучения биоразнообразия на всех уровнях его организации, определенных международной конвенцией - генетическом, видовом и экосистемном -, и были представлены следующими секциями:

1. Фундаментальные проблемы эволюции видов и экосистем 
2. Молекулярно-генетические основы биоразнообразия 
3. Разнообразие растительного мира Северной Евразии
4. Разнообразие животного мира Северной Евразии
5. Изменчивость генома человека в Северной Евразии: эволюционные, популяционные и экологические аспекты 
6. Водные экосистемы Северной Евразии 
7. Почвенные экосистемы Северной Евразии 
8. Озеро Байкал как естественная лаборатория для изучения проблем биоразнообразия и эволюции видов 
9. Лесные экосистемы Северной Евразии 
10. Биоразнообразие и динамика экосистем Северо-Восточной Азии (при поддержке Академии наук Китая, Академии наук Монголии и Академии наук и технологий Республики Корея).
11. "Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование"

В работе конференции приняли участие более 200 ученых из России и ближнего зарубежья, а также около 40 ведущих исследователей из США, Азии, Европы, представлявших научно-исследовательские, учебные, природоохранные и природопользовательские институты и организации. В рамках конференции проведены научные сессии, стендовые и компьютерные демонстрации. Участники конференции заслушали более 100 устных докладов и ознакомились более, чем со 150 постерными сообщениями. Материалы конференции, содержащие более, чем 500 сообщений, представлены в пяти томах общим объемом около 2000 страниц. Результаты работы конференции легли в основу предлагаемой Концепции. 

СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Проблемы глобальной экологии не имеют политических границ, и их решение требует консолидации усилий всего мирового научного сообщества. Залогом успешности стратегии устойчивого развития является забота о сохранении экологического равновесия в масштабах планеты. Выполнение этой задачи связано с осуществлением ряда мероприятий, которые можно сгруппировать по следующим основным направлениям:

1. Фундаментальные исследования 
2. Исследование генетического разнообразия и эволюции человека
3. Выработка единой методологии изучения экосистем, основанной на междисциплинарном сотрудничестве специалистов различного профиля 
4. Изучение эталонных объектов для решения фундаментальных и прикладных проблем биоразнообразия и динамики экосистем.
5. Оценка антропогенного влияния на биосферу и выработка на основе строго научных рекомендаций оптимальной стратегии эксплуатации природных ресурсов
6. Пропаганда экологических знаний 
7. Международное сотрудничество.

1. Фундаментальные исследования 

Фундаментальные исследования имеют основополагающее значение для реализации концепции устойчивого развития, разработки эффективных стратегий природопользования и принятия взвешенных управленческих решений и особенно важны в отношении бореальных экосистем, общим свойством которых являются изначально низкие показатели разнообразия биоты и повышенная реактивность в ответе на глобальные изменения природной среды и интенсивное хозяйственное использование. 

Фундаментальные исследования должны быть направлены на: 1) выявление естественных механизмов поддержания экологического равновесия, 2) оценку пределов нагрузки на экосистемы в ходе их хозяйственной эксплуатации и 3) создание на этой основе научно-обоснованных технологий оптимального использования природных ресурсов, обеспечивающих их поддержание, восстановление и контролируемое развитие. 

Фундаментальные исследования экосистем, классифицированные по объекту исследования, развиваются в двух направлениях: 

- изучение экосистем как целого;
- изучение биотических компонентов экосистем (микроорганизменных, растительных и животных сообществ, а также человека как биологического вида и элемента биоты). 

Изучение экосистем как целого подразумевает характеристику водных, почвенных, лесных и горных систем различной географической принадлежности как экологических ниш для тех или иных видов животных, растений и микроорганизмов и направлено на выявление механизмов естественного поддержания биоразнообразия и устойчивости экосистем, оценку влияния антропогенного воздействия на природную среду и возможностей коррекции его негативных последствий с целью восстановления экологического равновесия. 

В рамках экосистем отдельно рассматриваются сообщества микроорганизмов, растений и животных, виды и популяции по широкому диапазону генетических, филогенетических, экологических, географических, динамических и др. характеристик. 

2. Исследование генетического разнообразия и эволюции человека

На современном этапе развития науки на смену антропоцентризму приходит понимание того факта, что человек - составная часть живой среды и как биологический вид в равной степени испытывает негативные последствия научно-технического прогресса. Проблеме происхождения и эволюции человека как важнейшего компонента биосферы должно быть уделено достойное место в фундаментальных исследованиях. Всестороннее изучение популяций Европейской и Азиатской частей России и Китая на основе синтеза молекулярно-генетических, этнографических, лингвистических, археологических, антропологических, медицинских методов и подходов позволит ответить на принципиальные вопросы, касающиеся механизмов происхождения и поддержания естественного разнообразия генома человека и связи его с демографическими процессами, факторов формирования и эволюции генофондов в популяциях человека, генетической дифференциации, эволюционного развития и генетического взаимодействия различных этносов, прогноза генетико-демографической ситуации в Северной Евразии и др. 

3. Выработка единой методологии изучения экосистем, основанной на междисциплинарном сотрудничестве специалистов различного профиля

Характерным свойством экосистем является иерархическая организация. Их стабильность во времени и пространстве обеспечивается взаимосвязанностью составляющих биотических и абиотических компонентов. Поэтому полноценный исчерпывающий анализ экосистем возможен лишь на основе интеграционного подхода, обеспеченного междисциплинарным взаимодействием специалистов и едиными методологическими принципами, и с привлечением всего арсенала современных научных методов. Идентификация и таксономическая классификация видов, паспортизация видовых сообществ, оценка общей численности видов, генетического разнообразия, динамики популяционно-генетических параметров, структуры трофических связей, оценка влияния естественных и техногенных воздействий и выявление их механизмов подразумевают комплексное использование методов молекулярной биологии и генетики, информационных технологий, физики, химии, наук о Земле и т.д.

Наилучших результатов следует ожидать при сочетании фундаментальных и прикладных исследований, а также использовании информационно-компьютерных технологий и методов математического моделирования, способного как прогнозировать локальные тенденции в изменении состояния экосистем, формировании и динамике биоразнообразия, так и реконструировать картину крупномасштабных биосферных изменений, обусловленных глобальными природными катаклизмами. 

4. Изучение эталонных объектов для решения фундаментальных и прикладных проблем биоразнообразия и динамики экосистем.

Для получения наиболее адекватных оценок значимых параметров природных экосистем необходимо ориентироваться на модельные и эталонные объекты, в наименьшей степени испытавшие разрушительные последствия цивилизации. 

К их числу относятся:

1) соленые озера Хакассии, характеризующиеся пониженным видовым разнообразием и одновременно активным кругооборотом веществ;
2) озеро Байкал, представляющее собой уникальную единую экосистему и не имеющее себе равных по богатству видового разнообразия (более двух тысяч одних только эндемичных видов);
3) Горный Алтай с его разнообразием ландшафтных экосистем,
4) бореальные леса Сибири, имеющие естественный (фоновый) уровень биоразнообразия и представляющие своего рода эталоны видового, популяционного и экосистемного взаимодействия.

5. Оценка антропогенного влияния на биосферу и выработка на основе строго научных рекомендаций оптимальных природосберегающих стратегий эксплуатации природных ресурсов 

Нерациональная и чрезмерно интенсивная эксплуатация естественных экосистем и искусственно воспроизводимых биоресурсов в рамках индустриальной и сельскохозяйственной деятельности приводят к их истощению и разрушению, что придает проблеме сохранения экологического равновесия не только научное, но и выраженное социально-экономическое значение. 

Концепция экологически устойчивого экономического развития основывается на принципе экологического равновесия, что подразумевает, во-первых, использование компонентов биологического разнообразия таким образом и такими темпами, которые не приводят в долгосрочной перспективе к его истощению; и, во-вторых, необходимость научно-обоснованных технологий восстановления экосистем, разрушенных в результате хозяйственной деятельности человека. 

Современное состояние природных экосистем настоятельно требует перехода к организации охраняемых территорий (заповедников, комплексных заказников, национальных парков и т.п.), которые сохраняли бы ландшафты с природными комплексами как целое и поддерживали равновесие природных биоценозов. Для их создания необходима разработка научно-обоснованных критериев и стандартов, а также создание механизмов принятия эколого-экономических решений с участием всех заинтересованных сторон: правительственных и административно-хозяйственных органов, академических и ведомственных научных институтов, общественных организаций.

6. Пропаганда экологических знаний 

Очевидно, что реализация концепции устойчивого развития может быть осуществлена лишь на основе экосистемного подхода к использованию природных ресурсов и применения оптимальных природосберегающих технологий, что, в свою очередь, требует повышения уровня понимания задач природоохраны в общенациональном и глобальном масштабе и формирования взгляда на проблемы биоразнообразия и динамики экосистем как имеющие не только фундаментальное, но и важнейшее социально-экономическое значение. 

Таким образом, задачей ученых является не только получение и осмысление новых знаний о закономерностях организации и функционирования экосистем и выработка на их основе эффективной методологии в области природоохраны и природопользования, но и их популяризация. 

Необходимо создание механизмов, обеспечивающих доступ к получаемой информации самых широких слоев общественности, всех заинтересованных лиц, ведомств, организаций, управленческих структур, в том числе - на основе современных информационных технологий. Необходимо сделать экологическое воспитание элементом общеобразовательных программ, а также повысить уровень экологической образованности выпускников специализированных учебных заведений путем создания соответствующих отделений, кафедр и учебных центров для студентов и аспирантов. 

7. Международное сотрудничество

Очевидно, что проблема экологической безопасности - это проблема не отдельных регионов и даже не отдельных стран, а проблема глобального масштаба. Эффективность мер по ее решению определяется успешностью международных контактов, которые могут быть реализованы через: 

(1) создание совместных двусторонних и многосторонних научных проектов, организацию международных научных центров и лабораторий; 
(2) обмен специалистами, в первую очередь аспирантами и молодыми учеными; 
(3) проведение международных конференций, совещаний, школ, семинаров;
(4) формирование общего информационного поля на основе согласованных форматов и стандартов через создание глобальной информационной сети по проблемам биоразнообразия и динамики экосистем Северной Евразии, разработку ГИС, интернет-ориентированных баз данных, электронных библиотек коллективного пользования;
(5) издание международных журналов; 
(6) участие в совместных экспедициях и выполнение совместных работ по исследованию биоразнообразия и динамики экосистем в приграничных территориях.

Полигоном для осуществления совместных экспедиций может стать Горный Алтай, на территории которого граничат Китай, Монголия, Россия, Казахстан и который является одним из мировых центров концентрации биоразнообразия. 

Особое значение в рамках международного сотрудничества имело бы создание специальной ассоциации для изучения биоразнообразия Северо-Восточной Азии, поддержанное РАН, АН Китая, Академией наук и технологий Республики Корея, Академией наук Северной Кореи, Академией наук Монголии.


if any problem, please send me a message.

IC&G  SB RAS,
Laboratory of Theoretical Genetics

We announce: Molecular Biological Server ( http://wwwmgs.bionet.nsc.ru/) - server of programing resources of Laboratory of Theoretical Genetics