Профориентиры: Чем занимается клеточный биолог

Работа ученых на первый взгляд кажется абстрактной и оторванной от повседневной жизни. Вот, к примеру, кому прямо сейчас нужно знать, как ведут себя земные растения в космосе и на других планетах? Только ученым, но благодаря их исследованиям мы точно будем уверены в своем выживании, когда таки отправимся колонизировать другие планеты. Такой работой и занимается клеточный биолог Василий Брыков, научный сотрудник Института ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины.

В чем заключается работа клеточного биолога?

Мы изучаем растения, подвергаем их воздействиям и смотрим, что с ними происходит на разных уровнях – анатомическом, метаболическом, отслеживаем генную экспрессию. Нельзя сказать, что мы работаем только с одной клеткой, анализ проводится комплексный. В воздействиях на растения меня интересует несколько направлений. Первое – действие микрогравитации, мы ее моделируем в лаборатории. Второе направление – мы следим за водяными растениями двух видов, кубышками, с желтыми цветами, и кувшинками с белыми цветами. Есть такое понятие, как пластичность растений. Эти растения обладают гетерофилией – у них есть листья подводные, есть плавающие, а есть и те, что в воздухе. Сейчас кубышек стало очень много, а кувшинок меньше, хотя и те, и другие – гетерофильные, пластичные, и считается, что они одинаково адаптируются к изменениям окружающей среде. Но мы видим в природе разницу их распространения и пытаемся понять, от чего она зависит. У нас есть тестовые водоемы, отбираем пробы воды и растений на протяжении весенне-осеннего периода и отслеживаем влияние трофности (биологической продуктивности. – прим. ред.) воды на состояние этих растений. Еще у кувшинки и кубышки есть очень интересные клеточные структуры на нижней поверхности листа, они называются гидропотами – хоть они давно описаны, но их функция остается не известной. Мы показали, что эти структуры формируется и функционируют под водой в еще скрученных в трубочки листьях. Сейчас мы пытаемся понять их функцию. Также мы занимаемся адаптацией водных растений к засухе, к снижению уровня воды в грунте. Наш объект исследования – всем известный камыш, Phragmites australis. 

Можно ли получить в Украине хорошее образование клеточного биолога?

Это зависит от человека, если он хочет, то может выбиться из глубинки. То же самое на Западе, возможно, уровень образования выше, но тоже все зависит от человека. Не все, кто получит западное образование, смогут себя проявить в науке. У меня есть опыт общения с молодежью, учеными других стран, и у них происходит то же, что и у нас. Хороший ученый – большая редкость. Я отношу себя не к хорошим, а к обычным ученым. Учился в Ужгородском национальном университете, там окончил магистратуру и сразу поступил в аспирантуру в Институт ботаники, отдел клеточной биологии и анатомии и задержался здесь уже на 12 лет.

Вы занимаетесь влиянием микрогравитации на растения. Как они себя ведут в космосе?

Все зависит от того, в чем выращивается растение. Мы привыкли, что на земле они растут в грунте, где-то в поле. Но для космоса придуманы другие, технически сложные агрегаты для выращивания, и от их уровня зависели те знания, которые мы получали о растениях. Сначала эксперименты не удавались, первое растение вырастили от семени до семени только в 1983 году. Но со временем знания о том, что нужно растениям в условиях невесомости, продвинулись, что привело к усложнения техники, и сейчас есть растовые камеры, в которых растения не отличаются от наземных.

Конечно, не так все просто, мы пока никуда не летим, но уже знаем, что микрогравитация не препятствует нормальному развитию растений – вегетативному росту, цветению, плодоношению. Вообще на орбите от семени до семени было выращено всего четыре растения – рапс, пшеница, резушка и горох. Горох стал рекордсменом. Космонавты вырастили горох, получили семена и снова их посадили, и так четыре раза. Это была очень перспективная работа, но по непонятным причинам пятое поколение гороха не высадили.

Притом, что орбитальные оранжереи имеют сложное устройство, что обеспечивает оптимальные параметры освещения, температуры, полива и вентиляции внутри камеры, на Земле это не есть обязательным. Более того, для выживания растениям нужна только температура от 12 до 20 градусов, чуть-чуть света, даже непрямого и немного влаги. Это так называемая технология микрокосмов – выращивание растений в герметических сосудах. В закупоренной банке растения могут жить много лет – вам ничего не нужно делать, только наблюдать за ними. И мы в институте хотим отправить такой микрокосм в космос. Мы хотим узнать, как долго они смогут выжить в такой системе. На данный момент большинство экспериментов краткосрочные – даже опыт с горохом занял примерно девять месяцев. В СССР тоже был эксперимент – орхидеи были в космосе шесть месяцев. Мы же хотим за растениями понаблюдать несколько лет.

Но вот мы долетели до какой-то планеты, например, Марса. Как там будут выживать растения?

На любой планете им будет проще, потому что там есть гравитация. Она не эквивалентна земной, но растения ее будут чувствовать, это не проблема. В колониях на других планетах растения будут синтезировать кислород, будут нас кормить, утилизировать наши продукты жизнедеятельности и очищать воду. Также растения участвуют в фитодизайне: на орбите космонавтам тяжело – все шумит, условия для здоровья неблагоприятные, поэтому камеры с растениями пользуются популярностью, как рассказывал Леонид Каденюк (первый космонавт независимой Украины, летчик-испытатель, — прим.ред.).

Вы стажируетесь за рубежом?

Стажировки очень важны, нужно выбраться из кокона своей рутины, поехать и сделать другую работу, даже для того, чтобы со стороны посмотреть на свой проект. Я три месяца участвовал в посвященном чернобыльским растениям международном проекте. Этот проект был написан в нашем институте, мы хотели узнать, приспособились ли дикорастущие растения на генетическом уровне к радиации, после тридцати поколений в Чернобыле. Мы отобрали образцы резушки и поработали с ее семенами вместе с учеными из Европы. По моим предварительным итогам семена одного отобранного в Чернобыле растения резушки являются более устойчивыми к действию тяжелых металлов и радиации, нежели остальные, включая и лабораторные. Я исследовал это на анатомическом уровне, отслеживал количество поврежденных клеток, длину ростовых зон корня, в этом была моя часть работы.

Какие навыки и умения нужны ученому?

Главное – наблюдательность и упорство. Как правило, самое интересное скрывается за деталями, и наблюдение за природой и процессами, которые в ней происходят, это дает новые идеи. К примеру, в астрономии мало сфотографировать миллионы звезд с помощью телескопа Hubble, нужно еще и проанализировать информацию с этих снимков.

В чем плюсы и минусы вашей работы?

Плюс в том, что вы получаете кайф от результатов своего труда, если наблюдаете что-то новое. Конечно, эта эйфория очень краткосрочная, быстро улетучивается, наступают серые будни и бумажная работа. Вот эта рутина и есть недостаток моей профессии.

Как, по-вашему, можно увлечь детей наукой?

Нужно формировать правильное общественное мнение, и в этом важная роль принадлежит медиа. Иногда я смотрю телевизор, и там рассказывают об украинских курганах и их астральной связи с мексиканскими руинами. Эти абсолютно антинаучные измышления меня возмущают. Нужно прививать детям научную картину мира, где критерием истинности есть эксперимент – если что-то нельзя проверить, то это лишь догадка, а не аксиома.

Есть ли книги или кино, реалистично показывающие вашу работу, которые вы могли бы порекомендовать?

В фильме «Марсианин» достаточно научно показано выращивание растений на другой планете – главный герой использовал отходы жизнедеятельности, смешал с марсианским грунтом, вырастил картофель и съел его. В общих чертах, это жизнеспособная схема выживания, хотя нужно детальнее анализировать все, что делал герой фильма.

Беседовала Галина Ковальчук. Фото: пресс-служба Interpipe TechFest

— Читайте также: Просвещенья дух: 28 детских книг, которые увлекут наукой, техникой, бизнесом