Открывая тайны океана

А геофизические исследования невозможны без наличия средств замера магнитных, гравитационных и электрических полей, без источников акустических волн и гидрофонов для приема отраженных акустических волн при проведении сейсморазведки и просвечивания акустическими волнами осадочных пород и океанской земной коры.

Геологические исследования предусматривают размещение на исследовательских судах средств для забора проб грунта, в первую очередь в виде длинных грунтовых колонок, и приборов для выполнения анализа проб в судовых лабораториях. Гидрохимические исследования состоят из забора проб воды с различных глубин и дальнейшего их анализа на содержание различных компонентов, а также определения солености.

Особые приборы и оборудование необходимы для проведения с борта исследовательского судна гидроакустических исследований, связанных с изучением 'законов распространения звука в морской воде. Совсем другие приборы и оборудование используются для выполнения метеорологических исследований, включающих определение температуры, влажности и давления воздуха на различных высотах, скорости и направления ветра, интенсивности потоков прямой и отраженной от поверхности моря солнечной радиации, наблюдения за облачностью.

И совсем особое, специфическое оборудование, включающее широкий набор устройств и приборов от тральной лебедки до инкубатора для выращивания из икринок рыбной молоди и вивария для содержания белых мышей и морских свинок, требуется для проведения на борту НИС биологических исследований, направленных на всестороннее изучение животного и растительного мира океана.

Как разместить на НИС все это объемное и сложное оборудование? Как спланировать размещение на судне в течение длительного экспедиционного рейса и, главное, эффективную работу различных научных отрядов гидрофизиков, гидрохимиков, гидробиологов, геологов, метеорологов, каждый из которых имеет свои специфические задачи и приемы их решения?

Жизнь, практика проведения исследований подсказали ученым и конструкторам, как найти выход из этих объективных трудностей, как шире развернуть исследования Мирового океана при максимально возможной, но разумной и ответственной экономии денежных и материальных ресурсов.

Стало ясно, что наряду с большими НИС типа «Витязь», «Академик Курчатов» необходимо строить НИС меньшего водоизмещения для выполнения специализированных исследований по одному из направлений изучения океана. Не везде и не всегда нужны более дорогостоящие при постройке и тем более в эксплуатации НИС водоизмещением 5–6 тыс. т. Это не означает, разумеется, что комплексные океанологические исследования с борта одного НИС изжили себя. Более того, решение наиболее сложных и глубоких проблем современной океанологии немыслимо без проведения именно таких комплексных исследований.

В связи с потребностью в специализированных НИС ученые – заказчики судов и конструкторы – разработчики проектов новых судов задумались над такой проблемой: что же, разрабатывать отдельный проект НИС для проведения каждого из направлений исследований? Безусловно, нет. И тогда все большую значимость и распространение приобрела идея об унифицированном проекте НИС, то есть о создании проекта судна, который может быть сравнительно легко приспособлен к строительству судов для рационального проведения того или иного определенного вида исследований.

В 1974 г. вступило в строй НИС «Валериан Урываев» для метеорологических исследований, названное именем известного советского ученого-гидролога. Это судно явилось головным не только в серии судов погоды, но и для геофизических НИС типа «Морской геофизик» для комплексных геолого-геофизических исследований, гидрологических типа «Яков Гаккель» (названное именем известного советского полярного океанолога), гидробиологических типа «Дальние зеленцы» и, наконец, «Вулканолог», о котором мы уже упоминали. Суда всех этих пяти типов созданы на базе одного проекта.

Лекарства из морских организмов – химера или реальность?

Человечество издавна мечтает о «волшебных пулях» – лекарствах для активного избирательного воздействия на своих злейших врагов: болезнетворных грибков, микробов, вирусов. Ученые разыскивают чудодейственные лекарственные вещества повсюду, пытаются выделить их из клеток некоторых растений и животных, воссоздать заново в лабораторных колбах и ретортах.

Именно с целью поиска и изучения таких природных соединений была создана во Владивостоке академическая лаборатория, которая в 1964 г. была преобразована в Институт биологически активных веществ.

В начале 70-х гг. ученые института прозорливо сосредоточили свои усилия по поиску биологически активных веществ в океане. Здесь уместно привести пророческие слова выдающегося советского гидробиолога академика Л. А. Зенкевича: «Человечеству необходимо «перестраиваться» на океан. Это неизбежно, и в этом деле нельзя проявлять близорукости, иначе за нее придется расплачиваться тяжелой ценой».

Да и тысячелетний опыт многих народов свидетельствовал об эффективности лекарств, изготовленных из морских организмов. В Китае и Японии издавна использовали для лечения ряда болезней икру некоторых видов рыб, некоторых представителей класса иглокожих, например толченые голотурии, навары из водорослей. Снадобья из морских организмов употреблялись и в качестве стимуляторов жизненной активности человека, для повышения общего тонуса и жизнедеятельности отдельных органов.

Ряд обстоятельств во многом способствовали тому, что для последних 20–25 лет характерно именно бурное развитие биоорганических морских исследований. Во-первых, к концу 60-х гг. гидробиологи четко определили картину исключительного разнообразия форм жизни в океане и точно установили наличие в организмах некоторых морских животных и растений таких физиологически активных соединений, которых нет у животных и растений суши.

Во-вторых, усовершенствовались методы выделения, очистки и определения химической структуры биологических регуляторов и стимуляторов. И наконец, самое главное заключалось в том, что ученых подталкивала общественная потребность – человечество ощущало острейший дефицит новых эффективных средств лечения таких болезней, как сердечно-сосудистые, психические, вирусные, онкологические.

Директор Тихоокеанского института биоорганической химии – ТИБОХ (так с 1973 г. стал называться академический Институт биологически активных веществ) академик Георгий Борисович Еляков считал, что именно все эти причины и привели к тому, что ученые, в первую очередь США, Японии, СССР, развернули серьезные исследования физиологически активных веществ, содержащихся в морских организмах.

Он отметил, что многие подобные вещества уже приняты медиками для практического использования. Так, например, хорошо зарекомендовала себя каиновая кислота, выделяемая из красных водорослей. Голотоксин – активный компонент мышечной ткани голотурий – запатентован как препарат против кожных грибковых поражений. Из карибской губки выделено лекарство против вирусных заболеваний. Из представителей животного и растительного мира океана ученые выделили простагландины – группу физиологически активных веществ, с помощью которых снижают кровяное давление, облегчают дыхание при асматических заболеваниях, воздействуют на некоторые компоненты крови. Значительную роль в практической медицине и биохимических исследованиях играют определенные полисахариды, выделяемые из водорослей.

Для науки самое главное понять, какова роль тех или иных физиологически активных веществ в жизни морских организмов. Поняв это, ученые смогут сделать поиск новых целебных средств строго направленным, освободить его от игры случая.

Руководитель дальневосточных биооргаников четко определил причину интереса ученых именно к морской фауне и флоре. Обитатели океана – по всей видимости, самые древние жители нашей планеты. Иные их виды существуют уже десятки миллионов лет, практически мало изменяясь. Значит, в ходе эволюции; на более ранних этапах природой были придирчиво отобраны варианты их приспособления к морской стихии. Среди них различные химические соединения, которые не только обеспечивают жизнедеятельность того или другого отдельного организма, но и регулируют отношения между особями одного вида, между представителями дружественных или враждебных видов. Можно лишь удивляться тому, насколько готовы некоторые обитатели океана буквально к любой подстерегающей их случайности. Как тут не вспомнить мудрые слова Геродота: «За долгое время может случиться все, что возможно». Впрочем, один из выдающихся химиков-биооргаников наших дней, французский ученый М. Барбье, рассуждая об адаптации морских организмов, удачно дополнил суждение Геродота, заметив: «За долгое время может сохраниться лишь то, что необходимо».