Кафедра общей экологии, анатомии и физиологии растений

За свою историю кафедра переживала периоды расцвета и затишья, но всегда играла значительную роль в развитии биологии в России и СССР. Она находилась у истоков многих научных направлений и готовила кадры для высших учебных заведений и Академии наук. Первоначально называясь ботаническим кабинетом и занимая с конца XIX века одни и те же помещения в главном здании, она несколько раз была реорганизована.

Ботаническим кабинетом и впоследствии кафедрой заведовали: с 1846 по 1864 год – К.Е. фон Мерклин (1821-1904), с 1865 по 1869 год – С.П. Карельщиков (1834-1869), с 1869 по 1904 год – И.П. Бородин (1847-1930), с 1904 по 1947 год – Л.А. Иванов (1871-1962), с 1947 по 1957 год – Е.А. Жемчужников (1891-1958), с 1958 по 1979 год – А.А. Яценко-Хмелевский (1909-1987), с 1979 по 2014 год – В.А. Соловьёв (род. 1935), с 2014 по настоящее время – Е.А. Капица (род. 1982).

Иван Парфеньевич Бородин (1847-1930) 

Андрей Алексеевич Яценко-Хмелевский (1909 – 1987)

После организации В.Н. Сукачёвым кафедры дендрологии с основами геоботаники в 1919 г. и передачи ей курсов морфологии и систематики растений в 1923 г. кафедра приобрела название анатомии и физиологии растений. Часть курсов и пособий была передана образованной А.А. Ячевским кафедре лесной фитопатологии в 1920 году. В 1975 г. кафедра анатомии и физиологии растений была преобразована в кафедру общей экологии, анатомии и физиологии растений с передачей ей Проблемной научно-исследовательской лаборатории (ПНИЛ) защиты древесины и переработки древесных отходов в удобрения и биологически активные вещества и ПНИЛ использования живых элементов дерева. В 1989 г. организована специализация инженеров лесного хозяйства по экологии и охране природы. С 1992 г. ведётся подготовка магистров по направлению «лесная экология и охрана природы». В разное время на кафедре работали И.П. Бородин, впоследствии В.Н. Сукачёв, Н.А. Максимов (академики АН СССР), В.Н. Любименко (академик АН УССР), Л.А. Иванов и А.П. Шенников (члены-корреспонденты АН СССР). Во второй половине XX века на кафедре учились и начинали свою педагогическую и научную деятельность доктора биологических наук Р.К. Саляев и Ю.В. Гамалей (члены-корреспонденты РАН), В.А. Алексеев, А.В. Веретенников, А.В. Грязькин, Н.Н. Слемнёв, Ю.В. Титов, А.В. Хотянович, доктора географических наук А.С. Алексеев, К.И. Кобак, доктор технических наук В.И. Ягодин, доктор химических наук В.И. Рощин. Продолжая традиции Л.А Иванова, Н.Л. Коссович и Н.А. Байдалина сыграли основную роль в модернизации учебного процесса; некоторые из методик используются и в настоящее время. Они же, а также В.А. Алексеев, К.И. Кобак и В.А. Соловьев развили то экологическое направление в лесных исследованиях, которое А.А. Яценко-Хмелевский называл физиологией фитоценозов. А.М. Евдокимов внёс большой вклад в понимание процессов лигнификации и делигнификации и обновил лабораторный практикум по физиологии растений.

За 70-80-ые годы XX века кафедра подготовила, в основном, усилиями А.А. Яценко-Хмелевского, более сотни кандидатов наук, в том числе для многих зарубежных стран. В эти годы штатный персонал кафедры насчитывал 70-80 преподавателей и сотрудников, включая сотрудников экспериментальной базы по живым элементам дерева в Лисино-Корпусе. Кафедра выступала головной организацией в координации научно-исследовательских работ в СССР по следующим направлениям: 1) влияние микроорганизмов на свойства древесины; 2) химический состав древесной зелени, технология получения и использования продуктов её экстрактивной переработки; 3) анатомия и свойства тропических древесин. Разработка кафедры по культуре клеток и тканей древесных пород были пионерными в СССР (Э.А. Быченкова, Г.А. Ширяева, Т.А. Гутман и др.). Широко велись исследования по физиологической, экологической, эволюционной и технической анатомии древесины (М.И. Колосова, Н.И. Лайранд, Ю.И. Леплинский). Научные чтения, посвященные А.Л. Иванову и организованные А.А. Яценко-Хмелевским, превратили кафедру в научный центр СССР по анатомии, физиологии и экологии лесных растений. В этот период были начаты исследования по влиянию антропогенных факторов на лесные экосистемы – оценке, моделированию, прогнозированию, мониторингу (А.С. Алексеев, Н.И. Лайранд, Ю.И. Леплинский, Е.В. Тарасов) и по применению биотехнологии (ферментов и культур ксилотрофных грибов) в целлюлозно-бумажной промышленности (О.Н. Малышева). Финансирование многих тем обеспечивалось по решению Государственного комитета по науке и технике СССР. Большую роль в организации и проведении этих исследований сыграли
М.Я. Гашкова и Л.А. Колодынская. Совместная работа ученых различных специальностей на кафедре, их участие в педагогическом процессе и в Научных (координационных) советах по химии древесины и по охране окружающей среды давали свои положительные результаты.

На кафедре с 1978 года формировались межвузовские сборники «Экология и защита леса» (ответственный редактор В.А. Соловьёв), 14 выпусков которых, общим объемом более 160 п.л., активизировали исследования лесных вузов в области охраны природы. По примеру Лесотехнической академии в лесных вузах страны впервые были организованы и методически обеспечены учебные курсы по экологии.

С началом «перестройки» в 90-х годах и прекращением бюджетного финансирования ПНИЛ ведущие сотрудники перешли на преподавательскую работу. В.И. Ягодин организовал новую кафедру – технологии лесохимических продуктов и биологически активных веществ, В.И. Рощин возглавил кафедру химии древесины, физической и коллоидной химии, А.С. Алексеев возглавил кафедру лесной таксации, лесоустройства и ГИС. В связи с этим часть научных направлений и учебных курсов переданы на соответствующие кафедры. Кроме традиционных учебных дисциплин (анатомия растений и физиология растений), кафедра ведёт более 30 дисциплин экологического цикла на всех факультетах. Для магистрантов Института леса и природопользования читаются курсы «Биогеоценология», «История и методология наук в лесном деле», «Экология особо охраняемых природных территорий»

На кафедре сложилось и продолжает развиваться новое научное направление – ксилобиология, изучающая биологическое (в основном микогенное) разложение древесины (ксилолиз) на биохимическом, физиологическом и экологическом уровнях. Это направление было развито в ПНИЛ защиты древесины, имевшей экспериментальную базу в виде Малиновской лесной лаборатории Лисинского учебно-опытного лесхоза, организованной в 60-е годы по инициативе профессора А.Т. Вакина.

Одним из важнейших достижений ПНИЛ защиты древесины было обнаружение и изучение нового типа ксилолиза – делигнификации. Она заключается в том, что некоторые грибы на первых стадиях ксилолиза избирательно разлагают лигнин, используя гемицеллюлозы в качестве косубстрата и сохраняя целлюлозу, в результате чего древесный субстрат обогащается целлюлозой. Знание особенностей ферментативного комплекса делигнификатора и других лигниноразрушающих грибов («грибов белой гнили») позволило испытать некоторые из грибов для биотехнологических целей. На уровне лабораторной разработки была показана целесообразность применения некоторых ксилотрофных грибов и их ферментов в целлюлозно-бумажной промышленности для снижения энергозатрат и улучшения прочностных свойств древесной массы, отбелки и стабилизации яркости биомеханической древесной массы, биологической отбелки сульфатной целлюлозы, обесцвечивания сточных вод после отбелки, детоксикации хлорорганики и удаления токсичных хлорированных фенолов и других мутагенных веществ из сточных вод после отбелки. В перспективе открылась возможность разработки способов биоремедиации – «оздоровления» окружающей среды, загрязненной органическими ксенобиотиками.