От функциональной экологии животных к теории функционирования водных экосистем. О научном наследии А.Ф. Алимова

С.М. Голубков

Труды Зоологического института РАН, 2020, 324(2): 179–186 · https://doi.org/10.31610/trudyzin/2020.324.2.179

Резюме

Статья посвящена научному наследию выдающегося российского гидробиолога А.Ф. Алимова. Проявляя глубокий научный интерес не только к проблемам водной экологии, но и зоологии, он в своих работах заложил основы функциональной экологии животных как общей области интересов экологии и зоологии. Его взгляды в дальнейшем были с успехом использованы при изучении функциональной экологии представителей разных групп водных животных и на их основе проведены важные обобщения по продуктивности и потокам энергии через водные экосистемы и сообщества гидробионтов. Важным этапом в его творчестве стала разработка структурно-функционального подхода к изучению функционирования экологических систем водоемов и водотоков. Им было показано, что их структурные и функциональные параметры закономерным образом взаимозависимы. Этот подход позволил количественно оценить изменения в экосистемах водоемов, подвергающихся различным видам экологического стресса. Для описания реакции водных экосистем на внешние факторы А.Ф. Алимов предложил оригинальную трактовку устойчивости и выносливости экологических систем. В результате были заложены основы количественной оценки влияния различных факторов, включая антропогенные, на экосистемы водоемов. Предложенные меры устойчивости и выносливости популяций, сообществ и экосистем позволили количественно нормировать степень влияния факторов на сообщества гидробионтов и экосистемы в целом. Большой вклад А.Ф. Алимов внёс в развитие теоретической экологии. Он дал оригинальное определение экосистемы и сформулировал основные положения теории функционирования водных экосистем. Большое значение для экологии и биологии в целом имеют работы А.Ф. Алимова о территориальности у животных и о механизмах, определяющих число видов в водных экосистемах в зависимости от морфометрии водоемов, их трофического статуса, географического положения и степени минерализации воды. Важнейшее значение для теоретической биологии имеет серия работ, посвященная биологическому (физиологическому) времени организмов. В них на основе строго математического анализа было убедительно показано, что живые организмы существуют в своем собственном внутреннем времени, скорость течения которого зависит от скорости происходящих в организме процессов и тесно связана с его массой.

Ключевые слова

биологическое время, гидробиология, структурно-функциональный подход, теоретическая биология, функциональная экология, экосистема

Поступила в редакцию 14 февраля 2020 г. · Принята в печать 8 мая 2020 г. · Опубликована 25 июня 2020 г.

Литература

Alimov A.F. 1969. Some general regularities of the process of filtration in bivalve molluscs. Zhurnal obshchei biologii, 30(5): 621–631. [In Russian].

Alimov A.F. 1970. Energy flow through a population of mollusks (for example, Sphaeriidae). Gidrobiologicheskiy zhurnal, 6(2): 63–71. [In Russian].

Alimov A.F. 1972. Filtrational activity of mollusks Sphaerium suecicum Clessin at different concentrations of suspended matters. Zhurnal Obshchei Biologii, 33(1): 97–104. [In Russian].

Alimov A.F. 1974. Growth characteristics of freshwater bivalve molluscs. Zhurnal obshchei biologii, 35(4): 576–589. [In Russian].

Alimov A.F. 1975. The intensity of metabolism in freshwater bivalves. Ekologiya, 1: 10–20. [In Russian].

Alimov A.F. 1981. Functional ecology of freshwater bivalve mollusks. Nauka, Leningrad, 247 p. [In Russian].

Alimov A.F. 1982a. The productivity of macrobenthos invertebrate communities in the continental reservoirs of the USSR (review). Gidrobiologicheskiy zhurnal, 18(2): 7–18. [In Russian].

Alimov A.F. 1982b. Structural-functional approach to studying communities of aquatic animals. Ekologiya, 3: 45–51. [In Russian].

Alimov A.F. 1983a. Relationships between trophic levels in the communities of fresh-water animals. Zhurnal obshchei biologii, 44(4): 435–445. [In Russian].

Alimov A.F. 1983b. Energy flows in populations and communities of aquatic animals. Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie , 68(1): 1–12. https://doi.org/10.1002/iroh.19830680102

Alimov A.F. 1987. A study of the biotic balance of freshwater ecosystems in the USSR. Gidrobiologicheskiy zhurnal, 23(6): 3–9. [In Russian].

Alimov A.F. 1989. Introduction to production hydrobiology. Hydrometeoizdat, Leningrad, 152 p. [In Russian].

Alimov A.F. 1990. The main provisions of the theory of the functioning of aquatic ecosystems. Gidrobiologicheskiy zhurnal, 26(6): 3–12. [In Russian].

Alimov A.F. 1991. Structural and functional characteristics of aquatic animal communities. Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie, 76(2): 169–182. https://doi.org/10.1002/IROH.19910760203

Alimov A.F. 1994. Diversity, complexity, stability and tolerance of ecological systems. Zhurnal obshchei biologii, 55(3): 285–302. [In Russian].

Alimov A.F. 2000a. Production characteristics of lake ecosystems. Gidrobiologicheskiy Zhurnal, 36(1): 3–14. [In Russian].

Alimov A.F. 2000b. Elements of the theory of functioning of water ecosystems. Saint-Petersburg, 147 p. [In Russian].

Alimov A.F. 2001. Studies on biodiversity in the plankton, benthos, and fish communities, and the ecosystems of fresh water bodies differing in productivity. Biology Bulletin of the Russian Academy of Sciences, 28: 75–83. https://doi.org/10.1023/A:1026614906253

Alimov A.F. 2002a. Quantitative relationships between predatory and non-predatory animals in freshwater ecosystems. Russian Journal of Ecology, 33: 286–290. https://doi.org/10.1023%2FA%3A1016276506334

Alimov A.F. 2002b. About ecology seriously. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk, 72(12): 1075–1080. [In Russian].

Alimov A.F. 2003a. Towards a Theory of the Functioning of Aquatic Ecosystems. Backhuys Publishers, Leiden. 130 p.

Alimov A.F. 2003b. Territoriality in aquatic animals and their sizes. Biology Bulletin of the Russian Academy of Sciences, 30: 79–86. https://doi.org/10.1023%2FA%3A1022075829401

Alimov A.F. 2006a. The role of biological diversity in ecosystems. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk, 76(11): 989–994. [In Russian].

Alimov A.F. 2006b. Morphometry of lakes, number of species and biomass of aquatic organisms. Biologiya vnutrennikh vod, 1: 3–7. [In Russian].

Alimov A.F. 2008. Relations between biological diversity in continental waterbodies and their morphometry and water mineralization. Inland Water Biology, 1: 1–6. https://doi.org/10.1007/s12212-008-1001-6

Alimov A.F. 2010. Changes in the structure of animal communities accompanying eutrophication and pollution ecosystems. Doklady Biological Sciences, 443: 249–251. https://doi.org/10.1134/S0012496610040046

Alimov A.F. 2016a. Ecology in Russia. Science-School, 5: 18–34. [In Russian].

Alimov A.F. 2016b. Once again about ecology. Partnership of scientific publications of KMK, Moscow–Saint-Petersburg, 62 p. [In Russian].

Alimov A.F. 2017. Ecology in the modern world. Science-School, 6: 6–18. [In Russian].

Alimov A.F. and Balushkina E.V. 2014. School of production hydrobiology. Herald of the Russian Academy of Sciences, 84: 85–91. https://doi.org/10.1134/S1019331614020075

Alimov A.F. and Bogutskaya N.G. 2003. The regularities in relationships between fecundity, body mass and growth rate of fishes. Zhurnal obshchei biologii, 54(2): 112–127. [In Russian].

Alimov A.F., Bogatov V.V. and Golubkov S.M. 2013. Production hydrobiology. Nauka, Saint-Petersburg, 343 p. [In Russian].

Alimov A.F., Bouillon V.V. and Golubkov S.M. 2009. Resource potential of species, communities and ecosystems of continental reservoirs. Uspekhi sovremennoy biologii, 129(6): 516–527. [In Russian].

Alimov A.F. and Golubkov M.S. 2014. Lake eutrophication and community structure. Inland Water Biology, 7(3): 185–191. https://doi.org/10.1134/S1995082914030031

Alimov A.F. and Kazantseva T.I. 2004. Animal Growth and Time. Doklady Biological Sciences, 396: 224–226. https://doi.org/10.1023/b:dobs.0000033283.27938.ed

Alimov A.F. and Kazantseva T.I. 2005. A concept of relation between physical and biological time in animals. Zhurnal obshchei biologii, 66(1): 3–12. [In Russian].

Alimov A.F. and Kazantseva T.I. 2007. Definition of unit internal (physiological) time. Biology Bulletin, 34: 286–291. https://doi.org/10.1134%2FS1062359007030119

Alimov A.F. and Kazantseva T.I. 2010. Longevity of animals in units of intrinsic time. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 46: 604–612. https://doi.org/10.1134%2FS0022093010060095

Balushkina E.V. 1987. Functional significance of chironomid larvae in continental reservoirs. Nauka, Leningrad. 179 p. [In Russian].

Golubkov S.M. 2000. Functional ecology of amphibiotic insects. Proceedings of Zoological Institute of Russian Academy of Sciences, 284: 1–294. [In Russian].

Golubkov S.M. 2014. Body mass and excretion of phosphorus in aquatic invertebrates. Biology Bulletin, 41(1): 98–102.https://doi.org/10.1134/S106235901401004X