Кафедра ботаники и физиологии растений

Петрозаводского государственного университета

Петрозаводского государственного университета

Петрозаводский государственный университет был основан в 1940 году (прежнее название Карело-Финский государственный университет). Биологический факультет является ровесником университета. Однако через некоторое время он на несколько лет становится подразделением естественно-математического и сельскохозяйственного факультетов и только в 1967 г. вновь начинает работу как самостоятельный факультет. Его деканом избирается физиолог растений, заслуженный деятель науки КАССР, канд. биол. наук, доцент М.П. Миронова, а в 1970 г. – физиолог растений, канд. биол. наук, доцент, заслуженный деятель науки КАССР Л.Д. Музалёва. С 1987 г. деканом биологического (с 1999 года – эколого-биологического) факультета является зоолог и эколог, д-р биол. наук, профессор, член-корреспондент РАН Э.В. Ивантер.

При открытии университета в 1940 г. на биологическом факультете были организованы две кафедры ботанического направления: кафедра физиологии растений (зав. д.б.н., проф. А.Я. Кокин) и кафедра ботаники (зав. кафедрой, д-р биол. наук, проф. Е.С. Степанов). В 1958 г. произошло ключевое объединение кафедры ботаники и кафедры физиологии растений. Новую кафедру возглавила заслуженный деятель науки КАССР, канд. биол. наук, доцент Мария Петровна Миронова. С 1972 по 1992 г. заведующий кафедрой – д-р с/х наук, профессор, заслуженный деятель науки КАССР Алексей Васильевич Штанько. С 1992 г. кафедрой руководит канд. биол. наук, профессор, заслуженный деятель науки РК Марковская Евгения Федоровна. 

Первый физиолог растений в Карелии

 Первым физиологом растений Карелии является А. Я. Кокин – профессор, известный специалист в области фитопатологии. Выпускник ЛГУ, в студенческие годы (1922-1928) работал в физиологическом кабинете Главного ботанического сада под руководством акад. В.Л. Любименко. После окончания становится ассистентом физиологической лаборатории Никитского ботанического сада, затем зав. отделом физиологии и биохимии растений ботанического сада Туркменской ФАН АН СССР, а с 1933 г. – зав. секцией, а затем лаборатории патологической физиологии растений в ВИРе (Ленинград). В 1935 г. Президиум Академии с.-х. наук им. В. И. Ленина присвоил Аврааму Яковлевичу ученую степень канд. с.-х. наук без защиты диссертации, а в 1936 г. Президиум АН СССР присвоил уч. степень канд. биол. наук тоже без защиты. В 1941 г. он защищает докторскую диссертацию на тему «Физиологические и анатомические исследования больного растения». Талантливый организатор научной работы со студентами и аспирантами, Кокин на свои деньги построил теплицу во дворе университета, где проводились исследования и выращивался материал для учебного процесса. Была опубликована его монография «Физиология больного растения» (1953), которая до настоящего времени остается актуальной.

ПетрГУ в годы войны. Работа в эвакуации

Июнь 1941 года. Весенняя сессия, начало летней практики. Война. В августе фронт приблизился к Петрозаводску, и университет был эвакуирован в г. Сыктывкар. В 1942–1944 гг. на оккупированной территории Карелии по инициативе Географического общества Финляндии проводились исследования природных ресурсов региона (в числе исследователей 34 ботаника). Ботаниками, работающими на кафедре в 1941 г. (проф. Е. С. Степанов), был основан гербарий высших растений (PZV), фонд которого пополняется до настоящего времени. Во время войны гербарий ПетрГУ был вывезен в Хельсинки, после войны возвращен. По результатам исследований финские авторы опубликовали ряд крупных флористических и геоботанических (болотоведческих) работ.

В Коми АССР (в период эвакуации) сотрудники ПетрГУ выполняли научно-исследовательскую работу, связанную с задачами народно-хозяйственного развития Северного региона и направленную на выявление дополнительных ресурсов в помощь фронту. В частности, физиологи растений занимались разработкой вопросов интродукции табаков, сахарной свеклы, изучали вопросы повышения морозоустойчивости картофеля в условиях Севера. В 1945 г. сразу после окончания войны университет возвратился в Петрозаводск.

Развитие в послевоенный период

Для послевоенного восстановления разрушенного народного хозяйства правительство КАССР делало упор на развитие науки и образования. В 1946 г. была организована Карело-Финская база АН СССР (позднее – Карельский филиал АН СССР, в настоящее время – Карельский научный центр РАН), в которой, по приглашению председателя академика А.П. Полканова, должность заведующего почвенно-ботаническим сектором занял (по совместительству) профессор А.Я. Кокин. Первые работы по физиологии растений касались хозяйственно ценных плодовых культур, которые проходили испытание в Сортавальском плодово-ягодном питомнике (там находился первый научный стационар университета). Тогда же началась активная разработка проблемы минерального питания растений в условиях северного земледелия. Над этой темой активно работали многочисленные аспиранты А.Я. Кокина, в последствии составившие основной костяк физиологов растений в Карелии (М.П. Миронова, Л.Д. Музалева, Л.Г. Ганюшкина, А.А. Комулайнен, Б.П. Смирнов, И.М. Пелгонен, Л.Н. Потахина, Г.С. Олимпиенко). Эти исследования проводились совместно с сотрудниками кафедры неорганической химии ПетрГУ под руководством зав. каф., профессора М.А. Тойкки и основное внимание уделялось изучению уникальных шунгитовых почв, их минеральному составу и шунгиту как удобрению.

В 1946 г. к Карело-Финской республике были присоединены пограничные территории (Сортавальский и Суоярвский районы), и для оценки их ресурсов была организована Западно-Карельская экспедиция. Начальником экспедиции стал доцент ПГУ Виктор Николаевич Чернов (ботаник-систематик, известный исследователь водной растительности Карелии), а научным консультантом – н.с. БИН РАН, к.б.н., геоботаник В.С. Леонтьев. В ее составе работали сотрудники Карело-Финской базы АН СССР и кафедры геоботаники университета. В работе участвовали и студенты старших курсов, в том числе, будущие преподаватели университета и сотрудники Карело-Финской базы АН СССР – М.В. Чехонина, Н.В. Лебедева, В.И. Бакшаева, Р.В. Тихова, Г.А. Елина. В 1949 г. В.Н.Чернов опубликовал большой научный труд «Флора озер Карелии. Определитель водных и прибрежных растений озер Карелии». Им совместно с Е.П. Черновой собрана большая коллекция флоры высших сосудистых растений, которые вошли в фонд гербария кафедры.

Научная работа в 1950-2000 годы 

В 50-е годы развитие республики требовало новых специалистов и университет интенсивно развивался. Выпускники университета, теперь уже кандидаты наук, начали работать на кафедре: физиологи М.П. Миронова, Л.Д. Музалева, Л.Г. Ганюшкина и ботаники – М.В. Чехонина, Н.В. Лебедева. В это же время на кафедру по распределению пришла выпускница географического факультета Ленинградского педагогического института им. Покровского (позднее – им. Герцена), геоботаник, дендролог А.С. Лантратова. Эти молодые сотрудники и составили «золотой фонд» кафедры на последующие три десятилетия. К продолжающимся работам по роли микроэлементов в жизнедеятельности растений подключили новое направление – изучение морфо-физиологических и экологических свойств растений местной и интродуцированной флоры Карелии. Это направление базировалось, в основном, на исследовательской работе в Ботаническом саду ПетрГУ при создании коллекций и работе с растениями по их акклиматизации. «Интродукция и акклиматизация древесных и кустарниковых пород Карелии» – это одна из тем, в разработке которой приняли активное участие доценты Е.А. Овчинникова и А.С. Лантратова и которая остается приоритетной на кафедре до настоящего времени.

Новым аспектом обучения в этот период было расширение мест студенческих практик, которые включали весь Советский Союз – от Северного Кавказа, Молдавии до Мурманской области, в различные НИИ, в том числе, в Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева (Москва). Педагогическая практика распространялась на весь Северо-Западный регион страны. При кафедре физиологии растений продолжал действовать научный студенческий кружок, основанный еще в 1942 г. и входящий в СНО университета. И еще один факт: Институт биологии с 1963 г. в связи с реорганизацией филиала находился в составе университета.

К 1970-м гг. Карелия имела многоотраслевую экономику, и стратегия подготовки кадров сосредоточилась на «повышении научной эрудиции и повышении педагогического мастерства», что сопровождалось творческими отпусками преподавателей, системными курсами повышения квалификации, расширением собственной и целевой аспирантуры. В этот период кафедру ботаники и физиологии растений возглавил доктор с.-х. наук А.В. Штанько. Под его руководством началось комплектование гербария кафедры, основу которого составила коллекция Марианны Леонтьевны Раменской, д-ра биол. наук, сотрудника Карельского филиала АН СССР, которую она передала в университет. Расширяется гербарий, по большей части, благодаря экспедициями и практиками, которые проводились и проводятся на кафедре, а также выполнению выпускных квалификационных работ. В 2007 г. при содействии ректората ПетрГУ было серьезно обновлено оборудование для гербария, и сейчас его коллекция представлена на достойном мировом уровне по техническому оснащению.

Перед научным коллективом встали вопросы создания кафедральных научных лабораторий. Если в 1961 г. в университете была установлена первая ЭВМ «Минск-1», то в 1983 г. он перерастает в Информационно-вычислительный центр и университет становится лидером этого направления в стране. В группу физиологов кафедры пришли из КФАН РАН канд. с.-х. наук В. П. Дмитриев, канд. биол. наук А.А. Филимонов, в ботанику – канд. биол. наук Г. С. Антипина (ученица известного альголога профессора Э. А. Штины) и канд. с.-х. наук И. Т. Кищенко, которые индуцировали введение математических методов при обработке биологического материала и обновление научного оборудования на кафедре. Тематика научных исследований расширилась, и при участии проф. А.В. Штанько возникло современное научное направление «Урбанизированная флора Карелии», актуализировались вопросы экологии и рационального природопользования.

1990-е гг. – время больших перемен не только в стране, но и на кафедре. Ушли почти все преподаватели первого «золотого фонда», и им на смену пришло молодое поколение. В 1992 г. по конкурсу на должность завкафедрой избирается д-р биол. наук Е. Ф. Марковская, ведущий научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН, выпускница ПГУ, ученица выдающегося физиолога проф. Д.И. Сапожникова (БИН РАН). Обновление кадрового состава кафедры шло путем подготовки кадров через собственную аспирантуру и гранты на стажировки в ведущие НИИ страны. В этот период таким путем кафедра подготовила 9 кандидатов наук для работы в университете, а доценты, кандидаты биол. наук Г. С. Антипина «Урбанофлора Карелии (2002)» и И. Т. Кищенко «Рост и развитие аборигенных и интродуцированных видов сем. Pinaceae Lidnl в условиях Карелии» (2000), защитили докторские диссертации. В 2007 г. на кафедру приходит ученица выдающегося флориста профессора А. М. Толмачева, выпускница ЛГУ, сотрудница БИН РАН Л.А. Сергиенко, которая в 2012 г. защитила докторскую диссертацию «Состав и структура растительного покрова приморских экосистем российской Арктики». Всего за последние 20 лет под руководством сотрудников кафедры было защищено более 30 кандидатских и 5 докторских диссертаций. 

Кафедра ботаники и физиологии растений сегодня

В области физиологии растений на кафедре проводятся работы в рамках грантов по приморским экосистемам (рук. Е.Ф. Марковская), по оценке пластичности и изучению механизмов адаптации фотосинтетического аппарата галофитов высших сосудистых растений и лишайников к нестабильным условиям среды в естественных условиях произрастания на побережье Баренцева и Белого морей (совместно с д-ром биол. наук А.А. Кособрюховым, Пущино). К этому направлению исследований относится изучение растений Западного Шпицбергена (грант ПАБСИ, рук. Н.А. Константинова). Изучено содержание фотосинтетических пигментов, флавоноидов и других физиологических показателей состояния видов флоры этого региона (проанализировано более 80 % видов) (совместно с д-ром биол. наук Н.Ю. Шмаковой, ПАБСИ). Ведутся работы по физиолого-биохимическим процессам и функциональным характеристикам клеточной стенки древесных растений в условиях аэротехногенного воздействия (рук. Е.Н. Теребова). Проводятся исследованиями с участием студентов и аспирантов по климатической нестабильности и антропогенному воздействию совместно с лабораторией экологической физиологии растений Института биологии (зав. лаб. чл.-корр. РАН А.Ф. Титов) и лаборатории цитологии и физиологии Института леса (зав. д-р. биол. наук Л.Л. Новицкая). В настоящее время по линии Общества физиологов растении КарНЦ РАН и ПетрГУ готовится VII Съезд физиологов растений.

Сегодня кафедра располагает квалифицированным кадровым составом преподавателей, среди штатных сотрудников кафедры: 11 сотрудников профессорско-преподавательского состава (4 докт. наук, профессора; 7 канд. наук, доцентов) и 5 человек учебно-вспомогательного персонала с высшим образованием. Все преподаватели кафедры имеют ученую степень, большинство – ученые звания. На кафедре в разные годы в качестве совместителей работают ведущие ученые Института биологии и Института леса КарНЦ РАН. Публикации кафедры последних 10 лет включают более 200 статей в отечественных и зарубежных ведущих научных журналах, таких как «Ботанический журнал», «Растительные ресурсы», «Физиология растений», «Онтогенез», «Экология», «Инженерная экология», «Новости систематики высших растений», «Ученые записки Петрозаводского государственного университета», «Труды Карельского научного Центра», «Сhezch polar biology», «Botany research international», «Seed Science and Biotechnology», «Plant stress», «Physiology Plantarum», «Plant Growth Regulation», «Estonica Cryptogamica Botanica» и др., монографические работы: Марковская Е.Ф. и др. «Суточный температурный градиент и растения», «Кратковременная гипотермия у растений», Антипина Г.С. «Урбанофлора Карелии», Кищенко И.Т. «Сезонный рост и развитие аборигенных и инродуцированных хвойных видов в условиях таежной зоны России» (2007), Сергиенко Л.А. «Флора и растительность побережий российской Арктики и сопредельных территорий (2008)», Лантратова А.С. и др. «Интродукция древесных растений в Карелию» (2007), Лантратова А.С. и др. «Сады и парки в истории Петрозаводска. К 300-летию Петрозаводска» (2003).

Звание заслуженного деятеля науки РК присвоено проф. Е.Ф. Марковской, проф. И.Т. Кищенко, награждены нагрудным знаком Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации: проф. Г. С. Антипина, проф. И.Т. Кищенко, доц. А.С. Лантратова.

Кафедра ботаники и физиологии растений эколого-биологического факультета ведет обучение биологов и экологов по четырем уровням подготовки: традиционная – специалист, а с 2010 г. – бакалавриат, магистратура и аспирантура. Подготовка аспирантов проводится по специальностям «Ботаника» и «Экология». Научное руководство аспирантами осуществляют профессора Е.Ф. Марковская, И.Т. Кищенко, Г.С. Антипина, Л.А. Сергиенко.

Кроме эколого-биологического, сотрудники кафедры преподают еще на 4 факультетах (медицинском, агротехническом, лесного хозяйства, лесоинженерном).

На кафедре ежегодно проходят специализацию около 40 студентов. По специальности «Биология» открыты специализации «Ботаника» и «Физиология растений». Важное место в системе подготовки высококвалифицированных экологов и биологов (специалистов, бакалавров и магистров) занимают учебно-исследовательские и производственные практики. Эту работу выполняют на факультете сотрудники Ботанического сада (директор д-р биол. наук А.А. Прохоров) и Гербария ПетрГУ (PZV). В качестве мест практики используются также подразделения Карельского научного центра РАН (Институт биологии, Институт леса, Институт водных проблем) и их полевые стационары. Студенты, чаще экологи, проходят практику и в лабораториях промышленных предприятий (ОАО “Кондопога”, Кольская АЭС, Костомукшский ГОК), Кроме того, с 2000 года ежегодно группы студентов проходят практику-отдых в Никитском Ботаническом саду (г. Ялта) и Севастопольском морском биологическом институте (г. Севастополь), где удачно сочетается профессиональная подготовка с летним отдыхом. Студенты ежегодно знакомятся с уникальными ботаническим коллекциям и музейным экспозициям Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН (г. Санкт-Петербург).

Учебная деятельность факультета тесно связана с РЦ НИТ ПетрГУ (Региональный центр новых информационных технологий). В учебном процессе на кафедре широко применяются современные информационные технологии, в том числе, ГИС-технологии. Лекционные курсы проводятся с использованием мультимедийной техники и современных педагогических методик.

Для обучения студентов, в первую очередь, при выполнении самостоятельной работы, используются более 16 дистанционных курсов, размещённых на web-сайте ПетрГУ. В последние годы разработаны такие курсы как «Экологическая анатомия растений» Лантратова А. С., Сонина А. В., курсы И.Т. Кищенко – «Лесная биогеоценология», «Ботаника», «Летняя учебная практика по ботанике» и др.

Большое внимание коллектив кафедры уделяет подготовке и изданию современных учебников и учебно-методических пособий. Часть учебных дисциплин имеют дополнительное программно-информационное обеспечение: электронные варианты учебных пособий, обучающе-контролирующие программы, мультимедийные демонстрации, ГИС-технологии. За последние 10 лет издано более 20 учебных пособий и более 70 методических пособий и указаний. Часть изданных учебных пособий получили грифы Учебно-методических объединений (УМО) по биологии и по экологии.

Научная работа кафедры осуществлялась на всех этапах ее истории как в рамках кафедры, так и при сотрудничестве с институтами КарНЦ РАН. В ПетрГУ совместно с Институтом биологии и Институтом леса КарНЦ РАН проводились работы по исследованию болотных экосистем, флоры Карелии, устойчивости растений, по различным аспектам альгологии и бриологии. В рамках кафедры есть традиционные направления: урбанофлора, синантропная флора, лекарственные растения, палинология, систематика, интродукция и экологическая физиология растений.

На современном этапе на кафедре разрабатывается несколько научных

направлений:

• Изучение динамики ненарушенных лесных экосистем Северо-Запада России на различном уровне организации биоразнообразия;
• Исследование функционально-структурных особенностей видов и сообществ прибрежных экосистем Голарктических морей;
• Урбаноэкосистемы и пути трансформации флоры Северо-Запада России: видовой состав, биология видов, биомониторинг.

В настоящее время эти исследования поддерживались и поддерживаются грантами:

• Грант АВЦП Минобразования и науки РФ (2009-2011);
• АВЦП Минобразования и науки РФ (2010-2012);
• РФФИ (молодежный, 2013-2015), РФФИ (2012-2014);
• Программа стратегического развития ПетрГУ (2012-2013);
• Grant Karelia ENPI CBC (2012 – 2014).

Е.Ф. Марковская 
Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск