УЧЕНЫЙ, ВЛЮБЛЕННЫЙ В ЛЕСА

– Есть такое известное изречение Петра I «Лес – дело темное». Если продолжить мысль в этом контексте, полагаю, мало кто из читателей может представить себе, что настолько глубоко и серьёзно может изучаться такая тема, как лесная генетика.

– Считаю, что мне повезло с научным направлением, которое появилось в начале 80-х годов прошлого столетия на стыке лесоведения и молекулярной генетики. Правда, тогда студенты-лесоводы его не изучали. Пришлось пройти стажировку в Институте лесоведения АН СССР в 1984 году, в филиале биолого-почвенного факультета МГУ в г.Пущино в 1986–1987 гг., трехмесячную стажировку в Институте лесной генетики ФРГ в 1994 году. Тогда в качестве инструмента изу­чения лесных проблем стали применяться биохимические маркеры, так называемые изоферменты.
Сначала занимался изучением древесных растений Южного Урала. Удалось показать, что виды с широкими эколого-географическими ареалами (сосна обыкновенная, ель сибирская, береза повислая, дуб черешчатый и осина) обладают высоким уровнем генетического разнообразия в отличие от эндемиков (лиственница Сукачева), видов с узкой экологической нишей (тополь черный) и небольшой эффективной численностью популяций (клены остролистный и ясенелистный).
Установлено, что генофонд этих важных лесообразующих видов оп­ределяется комплексом факторов – биоэкологическими свойствами растений, приуроченностью к крупным ландшафтно-географическим структурам, историей расселения растительности, экологической гетерогенностью среды обитания. В целом, в однородных лесорастительных условиях генетические различия участков леса региона были выражены слабо. Однако популяции в экологически экстремальных местообитаниях отличались, в большей степени, с увеличением экстремальности условий среды (вызванного высотной поясностью, расположением популяций на эколого-географическом краю ареала) генофонд становился богаче, по принципу «чем хуже, тем лучше».
Этот процесс, видимо, происходит из-за действия естественного отбора, когда в первую очередь погибают менее приспособленные растения, в том числе из-за пониженной генетической изменчивости. Полученные данные имеют практическое значение, прежде всего, для того, чтобы лесоводы при посеве семян учитывали «подсказываемые» природой естественные механизмы формирования генофонда и регуляции численности популяций.
Кроме того, полученные данные позволяли ответить на вопросы: где находятся популяции с наиболее ценным генофондом, сколько генетических резерватов нужно сохранять для следующих поколений, какое число лесосеменных плантаций может репрезентативно представлять генофонд природных лесов, как заготавливать семенной материал и как нужно создавать лесные культуры?
Следующий этап моей научной деятельности начался в прошедшем десятилетии в связи с внедрением в лаборатории ДНК-маркеров. Их эффективность позволила создать геногеографические карты разных видов лиственницы и дуба России.
Тогда и начались мои экспедиции по всей стране: от Владивостока до Кольского полуострова, от Урала до Черноморского побережья. Конечной целью создания этих карт была разработка генетических инструментов для противодействия незаконному обороту древесины, в том числе при вывозе за рубеж.
Острота этой проблемы, например, вызвана тем, что при анализе строения древесины или по бумажным декларациям (возможны фальсификации) трудно определить принадлежность лесных материалов к тому или иному виду и невозможно выяснить район заготовки. Наши карты позволяют ответить на эти вопросы с достаточной точностью.
Так нами установлено, что в каждом районе в ходе эволюции сформировался свой набор генов и их вариантов. Отныне, к примеру, не доставит труда определить: вывозимая древесина принадлежит кедру (сосне сибирской) или сосне корейской, «краснокнижному» виду. Также и по лиственницам: заготовлены они в Иркутской области, в Забайкальском крае или в водоохранных лесах Дальнего Востока, где рубка запрещена?
Эта работа была проведена с участием научных партнеров из Германии (Институт лесной генетики) и Соединенных Штатов Америки (Лесная служба США) – тогда осуществлялось взаимовыгодное сотрудничество, благодаря чему удалось быстро внедрить в нашей лаборатории молекулярно-биологические методы, разработанные на Западе высокотехнологические и полезные для решения проблем российской лесной отрасли.
Геногеографическая карта построена и для дуба черешчатого России и прилегающих стран. Произошло это благодаря поддержке Российским научным фондом нашей заявки на финансирование проекта «Инвентаризация ресурсов дуба черешчатого в России с использованием инновационных ДНК-технологий и разработка проблем управления генофондом и контроля происхождения древесины».
БГАУ в 2019–2021 гг. были выделены 14 миллионов рублей. Как результат, в нашем университете на уровне лучших мировых образцов проведены исследования генофонда дуба черешчатого с применением технологий секвенирования ДНК нового поколения (за рубежом применяется эпитет «следующего поколения» – Next Generation Sequencing). Обнаруженные фундаментальные научные данные о состоянии генофонда вида в восточной половине ареала вида позволили разработать материалы для научно обоснованного ведения лесохозяйственной деятельности в дубравах.
Как уже говорил, разработана геногеографическая цифровая, так называемая фингерпринт-база данных для использования в обеспечении контроля за оборотом древесины. Определены лесные участки, наиболее приоритетные для организации работ по охране и рациональному использованию генетических ресурсов дуба черешчатого России. Разработаны рекомендации по выделению генетических резерватов и других особо охраняемых природных территорий в выявленных особо ценных популяциях, по оптимизации лесосеменного районирования, лесного семеноводства и лесокультурного дела, повышения эффективности деятельности Единого генетико-селекционного комплекса страны. В ходе реализации проекта мы опубликовали 14 статей в ведущих зарубежных журналах мира. Известно, что научный рейтинг той или иной страны определяется такими публикациями.
Да, кроме древесных растений, проводил исследования по спортивной генетике, генетике дикорастущих лекарственных растений, пчёлы медоносной, сельскохозяйственных культур.

– Ваш грант РНФ был успешно реализован в прошлом году. Но на дворе 2022 год. Какие научные планы и разработки впереди?

– Понятно, исследования последних лет не ограничивались только этим проектом. Новый и многообещающий их этап начался в связи с вхождением БГАУ в Евразийский научно-образовательный центр мирового уровня РБ, в результате чего под эгидой вуза начат проект по изучению лесных насаждений, перспективных для выращивания в условиях глобальных изменений климата. Об этой проблеме в России заговорили в последние годы в связи с намерением ввести для нашей страны «углеродный налог» на добычу и экспорт углеводородного сырья. Якобы, при этом в атмосферу выбрасывается много углерода, а в России мало молодых лесов, вырабатывающих кислород и слишком много перестойных лесов, которые при разложении увеличивают концентрацию углерода.
Встала задача: выбрать древесный вид для плантационного выра­щивания, который максимально смягчил бы последствия изменения климата. Наши исследования показали, что одним из наиболее ценных претендентов на эту роль может стать тополь пирамидальный Березина-Левашова (башкирский). Возник вопрос: с каких деревьев заготавливать посадочный материал? Если все посадки этого быстрорастущего растения (многие, наверное, видели его аллеи в Уфе или в районе аэропорта) осуществлены черенками одного или немногих родительских деревьев, можно черенковать любое из них, разницы нет. Если же генетически все деревья разные по качеству, то можно проводить отбор наиболее быстрорастущих и устойчивых генотипов. Наши результаты показали правильность второй гипотезы. Так что, впереди масштабная генетическая инвентаризация и отбор.
Этой же теме посвящены исследования по контракту БГАУ, оплачиваемому Федеральным научным институтом фон Тюнена Федерального научно-исследовательского института сельских районов, лесного хозяйства и рыболовства (Германия) по теме «Климатическая адаптация сеянцев Abiesnordmannicma, Quercusrobur, Tiliacordata, Acerplatanoides, Pinussylvestris и Fagusorientalis (sylvatica) из регионов Кавказа». Мы проводим работы по изучению генетического потенциала древесных растений засушливых регионов (российская часть Кавказа, Армения, Грузия), что также может представлять интерес в условиях глобального изменения климата.

– Интересно, какие данные по регионам Кавказа представляют интерес для нас? К каким практическим результатам могут привести итоги ваших фундаментальных исследований для смягчения последствий глобальных изменений климата на планете?

– Известно, что по разным причинам (вырубки, пожары, перенаселенность, изменение климата и др.) в мире со скоростью восемь миллионов гектаров в год происходит обезлесивание. Другими словами, каждый год мы теряем леса на площадях, превышающих половину территории Башкортостана.
Исчезновение «зеленых лёгких» планеты приводит к нарастающей нестабильности климата, повторяющимся и усиливающимся засухам, что вызывает новый цикл исчезновения лесов.
В результате возрастает концентрация атмосферного углекислого газа, вызывая дальнейшее ускорение изменения климата. А лесов и древесных растений, которые могли бы поглощать углерод из воздуха, все меньше и меньше. Здесь надо напомнить, что рост и развитие деревьев происходит при фотосинтезе за счет создания органических веществ ствола, корней, веток, листьев или хвои. Они по химическому составу на 45 процентов состоят из углерода.
Теперь понятно, почему растения, как говорят, депонируют углерод, изымая его из атмосферы и замедляя изменения климата. Логично, что все организмы стараются приспособиться к новым условиям. Если человек или животные могут мигрировать в более благоприятные места, у древесных растений этой возможности нет.
Адаптироваться они тоже не успевают – приспособление происходит при помощи естественного отбора при выживании генетически более приспособленной части молодого поколения. Но у долгоживущих древесных растений смена поколений идёт крайне медленно: как правило, происходит со скоростью один раз за столетие.
С учётом намного большей скорости изменения климата, очевидно, что ареалы древесных растений будут сокращаться, а их границы сдвигаться с юга на пока еще прохладные и влажные северные регионы Земли. Наиболее уязвимыми в этой ситуации остаются хвойные виды (в условиях России особенно) из-за своей малой засухоустойчивости. Требовательны к наличию воды и лиственные древесные растения (липа, клен, вяз и др.). Их места могут занять засухоустойчивые виды, к которым относится дуб. К тому же вместе с березой и осиной он обладает наибольшей поглотительной способностью атмосферного углекислого газа. Но это все гипотезы. Крайне важно экспериментально подтвердить: действительно ли засухоустойчивые виды в условиях потепления климата потенциально способны постепенно замещать хвойные древесные растения?
Сейчас мы наблюдаем интересный феномен. Во второй половине прошлого века дубравы России масштабно деградировали из-за экстремально морозных зим, распространения насекомых-вредителей и заболеваний. В то же время в последние два-три десятилетия наблюдаются симптомы восстановления дубрав, на северной и восточной границе ареала видим массовое появление подроста, в том числе в смешанных насаждениях с хвойными древесными растениями. Этот феномен, его совпадение по времени с усилением изменения климата, и привел к появлению концепции сравнительно большей конкурентоспособности дуба и повышению его роли в лесах будущего.
Говоря совсем уж просто, нам всем пора задуматься об опережающем лесоводстве, чтобы наши леса в будущем были устойчивы к последствиям глобального изменения климата. Ибо надо всем нам запомнить раз и навсегда: лес – это не наше достояние, он принадлежит потомкам! Но при этом крайне важно понимать: позволит ли генофонд южных популяций адаптироваться им к условиям лесной и лесостепной зон, не произойдет ли их деградация? Мы попытаемся ответить на эти вопросы.

– Вы упомянули об участии в гранте Российского научного фонда. Расскажите, пожалуйста, подробнее: что это даёт?

– Преимущества участия в проектах РНФ общеизвестны. Главное – наличие серьезных средств на проведение научных исследований. Я уже говорил, мы для этого получили 14 миллионов рублей. Отдельно отмечу: в ходе выполнения упомянутого гранта РНФ «Инвентаризация ресурсов дуба черешчатого в России с использованием инновационных ДНК-технологий и разработка проблем управления генофондом и контроля происхождения древесины» (2019–2021 гг.), где я являлся основным исполнителем, в БГАУ сложилась команда из шести молодых ученых. Двое из них прошли молекулярно-генетическую и биоинформационную стажировку в одном из ведущих мировых центров по лесной генетике в Германии. В этом году, при поддержке Европейского научно-образовательного центра мирового уровня Республики Башкортостан, – стажировку в Пермском национальном исследовательском университете. Все обу­чались на «мастер-классах» известного генетика Бернда Дегена, директора Института лесной генетики ФРГ, освоив новые молекулярно-биологические методы и получив опыт подготовки статей в ведущие рецензируемые издания. Двое из молодых исполнителей проекта в прошлом году стали победителями федерального конкурса и стали обладателями двухлетнего гранта Президента РФ. Ещё один член команды в этом году стал заведующим кафедрой лесоводства и ландшафтного дизайна БГАУ. Как один из результатов работы над грантом, выполнение проекта привело к внедрению в Башкирском ГАУ научных технологий, основанных на секвенировании ДНК нового поколения.
Ядром центра стал научный коллектив осуществленного в 2019–2021 гг. проекта РНФ, в том числе шесть молодых ученых в возрасте до 39 лет. Работая над новыми проектами, они могли бы реализовать свой потенциал в будущем и окончательно закрепиться в науке, постепенно и сами становясь своеобразными точками роста. Свою главную цель вижу в том, чтобы мои заключительные годы активной работы в сфере науки были посвящены содействию этой работе. Участие в конкурсах РНФ и работа над новыми проектами Фонда как раз и дает одну из немногих реальных возможностей на этом пути.

– Вы работаете в университете, но мы говорили только о научной работе. Преподавать удается?

– Да, образовательная работа очень помогает быть в форме, готовить научно-педагогические кадры. Я являлся научным руководителем или научным консультантом диссертаций 12 кандидатов и докторов наук. С 2005 года вёл преподавательскую деятельность по различным учебным дисциплинам высшего образования: «Экология», «Природопользование», «Налогообложение природопользования», «Туристско-рекреационное проектирование», а в БГАУ – по дисциплинам «Дендрология», «Лесная генетика» и «Лесная генетика и селекция». К сожалению, времени на преподавательскую работу остается не так много.

– Может, это для вас что-то второстепенное, но хотелось бы узнать: какими наградами отмечена ваша работа?

– Не стал бы утверждать, что это второстепенное, поскольку человек – существо социальное, значит, позитивная оценка окружающих всегда играет важную роль. Моя же скромная деятельность отмечена Благодарностями председателя Совета Федерации Федерального Собрания РФ (2017), министра сельского хозяйства РФ (2022), председателя Государственного Собрания – Курултая РБ (2022), Благодарственным письмом Главы РБ (2018), почётными грамотами Министерства образования и науки РФ (2016), Государственного собрания – Курултая РБ (2016), знаком «Отличник образования РБ» (2016), памятной медалью «XXII Олимпийские зимние игры и XI Паралимпийские зимние игры 2014 года в г.Сочи» за значительный вклад в её подготовку и проведение.

– О чём важном мы с вами еще не поговорили?

– Обязан сказать, что все исследования, о которых рассказал, были бы невозможны без поддержки различного уровня. На их проведение в разные годы были выделены пять грантов Академии наук РБ, семь грантов Российского фонда фундаментальных исследований, два гос­контракта ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», четыре проекта Германии, проект США–Германия–Россия, межгосударственная программа сотрудничества в сфере аграрных исследований между РФ и ФРГ. Отдельно хотелось бы подчеркнуть: без всесторонней поддержки БГАУ я вряд ли бы в качестве исследователя достиг сегодняшнего уровня. По крайней мере, основных результатов удалось добиться именно после возвращения на работу в «альма матер» в уже далеком 2009 году.
И, конечно, было очень важно ощущать поддержку родителей. Только один пример: при проведении всех полевых работ в родном Учалинском районе экспедиционные группы непременно размещались и столовались в родительском доме. Конечно, вся моя семья – постоянная компонента и поддержка моей научной жизни. Какая жена, если не принимает её, согласится 32 года терпеть мое исчезновение для проведения полевых работ из дома на весь летний период? Она и терпит… Сын со мной в экспедициях с 2011 года, дочь – вот уже лет пять.

– В семье все лесники?

– Можно и так сказать. Жена – доктор биологических наук и профессор кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности БашГУ, изучает лекарственные растения, среди которых древесные виды. Дети выбрали профессию родителей. Сын – кандидат сельскохозяйственных наук по лесоведению, старший научный сотрудник БГАУ. Дочь – аспирант кафедры лесоводства и ландшафтного дизайна университета.

– Юлай Аглямович, раз начали разговор с индейцев, хотелось бы и завершить этим. Вы, наверное, заядлый охотник, как и положено настоящему апачи?

– В юности, был грех, увлекал­ся. К слову, у меня хорошо получалось мастерить настоящие баш­кирские черемуховые луки со стальными обоюдострыми стрелами, довольно опасное, запрещенное законом оружие. Слава Всевышнему, обошлось без серьезных травм и проблем с законом. И сейчас обожаю оружие, любое, но уже чисто платонической любовью.
А лесную живность ныне воспринимаю в прямом смысле как братьев наших меньших и как же можно убивать своих милых родственников?! И да, индейский опыт пригодился. Как-то пришлось заночевать в зимнем лесу, без экипировки, было градусов минус 20–25. Соорудил из бревен так называемую нодью, как вычитал в детских книгах, нарубил лапник и нормально поспал, даже насморк не подхватил. Не зря ведь у башкир есть поговорка «Лес – моя вторая шуба», лес никогда не даст пропасть всем, кто любит и понимает его по-настоящему.

Беседовала Аниса Казеева.

Справка

Юлай Аглямович Янбаев родился 21 января 1962 года в д.Наурузово Учалинского района БАССР в семье сельских учителей. В 1984 году окончил c отличием Башкирский сельскохозяйственный институт по специальности «Лесное хозяйство». С 1984 по 1987 г. обучался в аспирантуре Башкирского филиала АН СССР.
В 1989 году защитил кандидатскую диссертацию в Минске, а в 2002 году – докторскую.
С 1984 года работал в институтах РАН на должностях научного сотрудника и старшего научного сотрудника, с 1990 по 1999 г. занимал должность заведующего лабораторией популяционной генетики Ботанического сада-института УНЦ РАН. В январе 2000 г. в Сибайский институт (филиал) БашГУ, где работал начальником научно-исследовательского сектора (2001) и заместителем директора по научной работе (2001–2008 гг.)
В 2008 году вернулся в Уфу на работу в Башкирский государственный аграрный университет на должность профессора кафедры лесоводства и ландшафтного дизайна, а в 2010-м был назначен заведующим научно-образовательного центра этого вуза с продолжением преподавательской деятельности по совместительству.
С 2013 по 2018 г. был проректором по учебной работе в БашГУ. В 2018-м вернулся в аграрный университет на должность заведующего научно-образовательного центра. В 2011–2018 гг. являлся аттестованным экспертом Рособрнадзора по проведению контроля по соблюдению лицензионных требований, федерального государственного надзора в сфере образования и федерального государственного контроля качества образования, аккредитационной экспертизе содержания и качества образования. Неоднократно привлекался к соответствующим проверкам российских учреждений высшего образования и научных организаций в качестве члена или руководителя экспертной группы.