Уникальная научная установка «Экспериментальный пресноводный аквариумный комплекс байкальских гидробионтов» (ПАК)

Пресноводный аквариумный комплекс (ПАК) основан в 2009 году на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук (ЛИН СО РАН). Деятельность ПАК направлена на проведение экспериментальных работ по выявлению закономерностей функционирования экосистемы озера Байкал, на понимание процессов формирования и функционирования водных экосистем, разнообразия и эволюции водных организмов, механизмов биологического видообразования, а также поисковых и прикладных научных исследований по указанным направлениям. Фундаментальной научной задачей, определившей актуальность создания ПАК, является исследование комплекса влияющих на устойчивость аквакультур лимитирующих факторов среды, эколого-морфологических и физиолого-биохимических особенностей байкальских гидробионтов с использованием различных подходов. В последние годы междисциплинарным исследованиям уделяется большое внимание. Импульсом к развитию меж- и мультидисциплинарности стало появление дисциплин и отраслей знания, в которых уровень мульти- и междисциплинарности исследований оказался много выше, чем в других. Наибольший динамизм и потенциал наблюдается у быстро прогрессирующих наук о жизни.

В 2013 году руководством ЛИН СО РАН была создана группа по обслуживанию ПАК, модернизации его оборудования и проведению на этой базе экспериментальных работ для выполнения государственных заданий.

ПАК создан с целью проведения модельных экспериментов по междисциплинарным исследованиям: основная часть УНУ находится в 70 км от озера Байкал, в главном здании ЛИН СО РАН, который оснащен научным оборудованием, позволяющим проводить работы по современным и актуальным направлениям (молекулярная биология, геномика, сенсорная физиология, этология, биохимическая экология, клеточная биология); филиал установки находится в непосредственной близости к озеру Байкал (п.Листвянка). Таким образом, наличие ПАК в непосредственной близости к высокотехнологичному оборудованию позволяет: осуществлять необходимый контроль за аквакультурами, содержать уникальных байкальских гидробионтов, проводить краткосрочные и долговременные эксперименты и наблюдения, трудноосуществимые в естественных и/или полевых условиях.

Комплекс работает на основе модульного принципа и состоит из четырех автономных независимых блоков - проточных и замкнутых установок с регулируемыми параметрами среды. Для содержания гидробионтов и проведения экспериментов разработаны и адаптированы несколько установок, основой которых являются классические аквариумы и термостатированные камеры. В камеры подведена система водоснабжения и канализации, что позволяет создать условия с проточной, полупроточной байкальской и водопроводной водой. Продолжительность экспериментов в акваустановках составляет от одной недели до нескольких лет. Для всех блоков ПАК предусмотрена возможность контроля над системой регулирования различных параметров среды обитания гидробионтов (температура, освещение, состав воды, скорость ее потока и т.п.). Успешное содержание эндемичных видов гидробионтов, особенно сложных симбиотических сообществ, кроме непрерывной работы акваустановок требует применения комплекса современных методов контроля за состоянием живых систем. Использование биохимических маркёров, например, позволяет экспрессно и с высокой степенью чувствительности обнаруживать изменения жизненного состояния организмов, содержащихся в аквариумах. Это даст возможность получить более точные количественные и качественные показатели факторов, лимитирующих рост, развитие гидробионтов и их жизнедеятельность в искусственных условиях.

В 2016 году в связи с расширением экспериментальных работ по изучению байкальских гидробионтов и модернизацией ПАК его статус был изменен. На его базе создана уникальная научная установка «Экспериментальный пресноводный аквариумный комплекс байкальских гидробионтов» (далее – ПАК).

УНУ ПАК не имеет аналогов в Российской Федерации и за рубежом и создана ЛИН СО РАН в целях получения научных результатов, достижение которых невозможно при использовании другого стандартного оборудования.

Уникальность ПАК выражается в возможностях:

мультидисциплинарного изучения особенностей эндемичных гидробионтов озера Байкал и Байкало-ангарского бассейна в лабораторных условиях;
изменения параметров среды обитания для оценки адаптивных возможностей байкальских гидробионтов;
культивирования и содержания гидробионтов в «живой» байкальской воде, т.к. УНУ находится в непосредственной близости к озеру Байкал (что делает УНУ полностью уникальной в связи с тем, озеро Байкал является участком мирового наследия);
создания и долгосрочного сохранения живой биоколлекции уникальных байкальских организмов;
создания криобанка половых продуктов эндемичных байкальских промысловых видов гидробионтов (например, омуль, сиг, осётр) для фундаментальных и прикладных исследований.

Часть экспериментальных работ в условиях УНУ осуществляются с учетом микробиологического и гидрохимического мониторинга водной среды аккредитованными лабораториями ЛИН СО РАН: гидрохимии и химии атмосферы (определение более 100 показателей различных химических веществ согласно области аккредитации) и водной микробиологии.

В 2020 году, при проведении экспериментальных работ по скрещиванию / искусственному оплодотворению эндемичных байкальских сиговых рыб были получены F2 байкальского омуля и озерного сига.

В 2021 году были начаты экспериментальные работы по изучению онтогенеза сиговых рыб, а также получены беккроссы (BC) в сторону сига, т.е. потомство от скрещиваний самок гибридов первого поколения (F1 ♀ байкальский озерный сиг х ♂ байкальский омуль) c самцами одного из родительских видов, а именно, с озерным сигом.

В 2022 году были продолжены работы по созданию базы аквариумных установок на берегу озера Байкал, где находиться филиал УНУ ПАК ФГБУН Лимнологического института СО РАН. Он расположен в 70 км от города Иркутска на берегу озера Байкал, в поселке Листвянка. Здание филиала представляет собой одноэтажное строение общей площадью 80 кв. м, которое было капитально отремонтировано в 2021 г. В здании лаборатория (площадь 40 кв.м), мини-лаборатория-изолированная установка (площадь 4 кв.м), жилая комната на 2 спальных места, туалет. В филиале имеется горячая и холодная вода. Доступна сотовая связь региональных и федеральных операторов. Филиал УНУ ПАК может использоваться круглосуточно и круглогодично для проведения экспериментальных работ, сбора и первичной обработки научного материала.

В 2023 году были продолжены работы по созданию базы аквариумных установок на берегу озера Байкал, где находиться филиал УНУ ПАК ФГБУН Лимнологического института СО РАН. Филиал УНУ ПАК в настоящее время используется круглосуточно для разведения байкальских рыб, проведения экспериментальных работ с байкальскими гидробионтами. На основной базе УНУ ПАК была собрана и запущена в работу экспериментальная установка, соединяющая три бассейна в единый комплекс, что позволило содержать разные группы рыб в идентичных условиях.

УНУ используют сотрудники РАН, ВУЗов, МОУ СОШ, МАОУ ДО на безвозмездной основе с компенсацией только расходных материалов, а также различные предприятия - на договорной основе. Результаты работы с использованием УНУ ПАК публикуются в виде научных публикаций и докладываются на научных мероприятиях различного уровня. Исследования, выполненные на базе УНУ, участвуют в конкурсах в сфере науки и техники, защищаются в виде курсовых, дипломных и кандидатских работ.

В ПАК проводятся на безвозмездной основе экскурсии, лекции для преподавателей и учащихся города и области, осуществляются научно-исследовательские работы членами объединения «Водная экология» МАОУ ДО г. Иркутска «Дворец творчества» по программе дополнительного образования «Экология и биология гидробионтов Байкальского региона».

Обслуживание УНУ осуществляет группа экспериментальной гидробиологии ЛИН СО РАН http://www.lin.irk.ru/about/structure/groups

Информация об УНУ ПАК так-же размещена на сайте http://ckp-rf.ru/