Г.А. Малюкина (1926-2001), ученица академика Х.С. Коштоянца, была ведущим специалистом в стране в области физиологии сенсорных систем и поведения рыб. В 1954 году, после окончания аспирантуры на кафедре физиологии человека и животных МГУ она блестяще защитила кандидатскую диссертацию, посвященную выяснению функциональных характеристик боковой линии рыб (тема диссертации «Материалы к физиологии анализатора боковой линии рыб»). В последующие несколько лет она продолжила исследования сейсмосенсорной и слуховой рецепции рыб, успешно используя для этого методику условных рефлексов. Одно из направлений экспериментальных работ Г.А.Малюкиной было связано с изучением так называемого
«группового эффекта» – феномена, привлекшего большое внимание исследователей. Эти работы привели к пониманию того, что еще мало изученное к тому времени обоняние может служить основой для реализации рыбами многих сложных форм поведения. Переход к целенаправленным исследованиям обонятельной системы и роли запахов в поведении рыб был следующим логическим этапом ее творческого пути. Именно Галина Антоновна была инициатором и идейным организатором этого нового для обеих кафедр направления исследований. Научным руководителем группы, ее формальным и неформальным лидером она оставалась на протяжении почти 30 лет – с момента образования группы в 1967 году и до выхода на пенсию в 1992 году. Но и на пенсии, Галина Антоновна оставалась в курсе всех дел лаборатории, участвовала в обсуждении планов и результатов работ сотрудников, продолжала читать лекции по физиологии сенсорных систем для студентов кафедры.
Предыстория создания лаборатории
На 60-е годы ХХ-го века, когда была образована межкафедральная группа, пришелся взрыв интереса и внимания к проблемам рецепции и коммуникаций у рыб и у других животных, причем не только в СССР, но и во многих других странах – в Германии, Австрии, США, Японии, Норвегии, Швеции, Канаде, Великобритании, несколько позже в Италии, Франции, Австралии, Новой Зеландии и др. В эти годы в нашей стране, в Институте морфологии животных АН СССР (сейчас – ИПЭЭ РАН) под руководством профессора Б.П.Мантейфеля была создана лаборатория поведения низших позвоночных, которая быстро стала признанным центром исследований фундаментальных проблем поведения и ориентации рыб (стайное, пищевое, миграционное и другие сложные формы поведения). Много внимания уделялось также и изучению сенсорных систем – зрительной, слуховой, боковой линии, электрорецепции. Тесные творческие и деловые отношения с коллегами из ИПЭЭ РАН, совместные семинары и участие в организации и в работе научных конференций и симпозиумов, координация планов и научных интересов с самого начала были присущи нашим коллективам.
В те годы, когда фактически была создана лаборатория хеморецепции, многие базовые аспекты химического чувства животных оставались еще крайне слабо разработанными. Но уже тогда было понятно, что исследование этих вопросов требует комплексного подхода, совместного участия специалистов разного профиля. Именно такие представления были положены в основу при формировании первой в нашей стране специализированной научной группы по изучению хеморецепции рыб. В ее состав вошли специалисты в области ихтиологии, хорошо знающие биологию, особенности образа жизни и поведение рыб, физиологи, владеющие методами изучения структурно-функциональной организации хемосенсорных систем, и специалисты-биохимики, отвечающие за исследование и идентификацию природы химических сигналов. Было ясно, что успешная работа невозможна без современной приборной базы и инженерной поддержки. Необходимо было освоить новые методы, разработать новые приборы, создать оригинальные установки.
Организация лаборатории
Изучение поведения и органов чувств рыб относится к традиционным направлениям работ, проводимых на кафедре ихтиологии МГУ. Начало этому направлению положили теоретические публикации Г.В.Никольского и экспериментальные исследования стайного образа жизни рыб, выполненные в 50-е годы сотрудниками кафедры. Изучение поведения и рецепции рыб стали систематическими после создания группы, а затем и лаборатории хеморецепции и поведения рыб.
Лаборатория хеморецепции и поведения рыб как самостоятельное структурное подразделение была создана на кафедре ихтиологии относительно недавно, в 2003 году (приказ Ректора Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова №692 от 26 сентября 2003 года). Однако фактически история лаборатории началась значительно раньше, чуть более 40 лет назад, 14 февраля 1967 года, когда по решению ректората на биолого-почвенном факультете МГУ была организована первая в нашей стране межкафедральная группа по изучению поведения и хеморецепции рыб. Эта группа была образована на базе двух кафедр факультета – ихтиологии и физиологии человека и животных. Заведующий кафедрой ихтиологии член-корреспондент АН СССР, профессор Г.В.Никольский и заведующий кафедрой физиологии человека и животных профессор Б.А. Кудряшов пришли к соглашению, что межкафедральная группа будет работать по тематике, общей для обеих кафедр, а ее сотрудники, которые были вскоре зачислены на выделенные ректоратом штатные единицы, будут числиться по кафедре ихтиологии. Научное руководство межкафедральной группой было возложено на доцента кафедры физиологии человека и животных, кандидата биологических наук Галину Антоновну Малюкину.
Первые сотрудники лаборатории
К началу 1968 года все 7 штатных единиц, выделенных ректоратом для новой лаборатории были заполнены. Первыми были зачислены выпускники биолого-почвенного факультета МГУ – м.н.с. Н.Г.Дмитриева (выпускница кафедры физиологии человека и животных), старший лаборант Е.А.Марусов (сразу после окончания кафедры ихтиологии), м.н.с. Г.В.Девицина (в конце срока обучения в аспирантуре), затем были зачислены м.н.с. к.б.н. Н.Е.Лебедева (выпускник кафедры биохимии), мастер по точным и специальным приборам В.Н.Григорьев. Зачисленная в штат лаборатории лаборант Н.И.Волкова (Лапина) выполняла работы по физиолого-биохимической тематике кафедры. Чуть позднее были зачислены на ставку лаборанта Т.В.Головкина (1970), на ставку старшего лаборанта выпускница кафедры физиологии ВНД Л.С.Червова (1971, после ухода Н.Г.Дмитриевой), а в 1978 году на выделенную ректоратом дополнительную ставку младшего научного сотрудника А.О.Касумян (после окончания аспирантуры кафедры ихтиологии).
Персональный состав группы был подобран настолько удачно, что ее костяк долгое время сохранялся без каких-либо изменений. Мало изменялась и структура лаборатории, хотя со временем поступательное развитие самой лаборатории и хеморецепции как научного направления внесли определенные коррективы. Значительно усилилась ихтиологическая составляющая, повысилось внимание к оценке структурного и функционального разнообразия органов химического чувства рыб, к закономерностям формирования хеморецепции в онтогенезе. Больше внимания уделяется изучению центрального отдела хемосенсорных систем. В оценке функциональных характеристик хемосенсорных систем шире используются методы, основанные на поведенческих и морфологических критериях. Усилились исследования праймерного эффекта химических сигналов, их воздействия на физиологические процессы. Но, как и прежде, при разработке всех этих новых направлений приоритетным остается выяснение разнообразия структуры органов хеморецепции, широты их функциональных возможностей и роли в регуляции поведения у рыб разного образа жизни и систематики, возраста или физиологического статуса. Эксперименты проводятся на многих видах осетровых, карповых, лососевых, тресковых, сельдевых, колюшковых, камбаловых, пецилиевых, цихлидовых и других рыб на кафедре и в полевых условиях на базе рыбоводных заводов и биостанций.
Основные научные направления
С первых лет существования доминирующим направлением работ лаборатории было обоняние. Были определены основные физиологические характеристики обонятельной системы у ряда видов рыб, показана ее высокая чувствительность, видовые особенности спектров эффективных стимулов различной природы, сформулирована концепция макро- и микросматии у рыб, обнаружена связь между функциональными параметрами обонятельной системы и образом жизни рыб. Значительные успехи были достигнуты также в изучении общего химического чувства. Была выявлена хемосенсорная функция тройничного нерва и его чувствительность к стимулам других модальностей, взаимодействие тройничной системы с обонятельной в обеспечении рецепции рыбами химических сигналов.
С конца 80-х годов, основной акцент исследований стал быстро смещаться в сторону вкусовой системы – другой важнейшей хемосенсорной системы рыб. В течение короткого времени были развернуты работы, основной целью которых стало выяснение функциональных характеристик вкусовой рецепции (абсолютная и дифференциальная чувствительность, спектры эффективных стимулов, вкусовые предпочтения и т.п.), изучение многообразия структуры и распределения вкусовых почек, организации центральных отделов системы, закономерностей формирования этой системы в онтогенезе. Некоторые из этих вопросов, несмотря на бурное развитие интереса к хеморецепции в мире, оставались либо малоисследованными, либо неисследованными вовсе. Другим важным направлением в исследованиях лаборатории в последние годы стало выяснение механизмов взаимодействия хемосенсорных систем и обеспечения надежности хемокоммуникаций у рыб. Крайне плодотворным в изучении этой проблемы оказался оригинальный методический подход, разработанный в лаборатории – исследование хеморецепции у рыб после длительной ольфакторной депривации. Удалось показать не только функциональное взаимодействие всех трех хемосенсорных систем, обонятельной, вкусовой и общего химического чувства, но и комплементарность этих систем в обслуживании хемокоммуникаций, а также способность хемосенсорных систем к компенсаторному развитию и викарированию.