ГИДРОБИОЛОГИЯ (hydor—вода, bios—жизнь, logos—учение), наука о закономерностях, относящихся к взаимоотношению между водной средой и населяющими ее организмами. Г. может быть разделена на лимнологию (см.), изучающую жизнь, физические и химические свойства пресных вод, и океанологию (см. Океанография), изучающую в том же разрезе моря и океаны. В центре внимания Г. в настоящий момент ее развития стоят три явления: 1) водяной организм, 2) сообщество, или биоценоз (см.) водяных организмов, и 3) тип водяного бассейна. И водяной организм и сообщество водяных организмов Г. трактует с точки зрения их взаимоотношений с водяной средой; водяной организм неотделим от окружающей среды, и поскольку он для среды часто бывает осмотически проницаем, он образует с нею одно целое; не только организм и биоценоз зависят от водяной среды, но и водяная среда—от них. Так, напр., основная масса морских организмов может жить только в воде с соленостью около 35‰; однако, самая эта соленость, в основе своей, зависит от населяющих море организмов; многие организмы извлекают из моря для построения своих скелетов кальций, кремний и ряд других элементов; после смерти этих организмов их скелеты частью растворяются в воде, но в основной своей массе откладываются на дне морей; соли, из к-рых построены скелеты, оказываются извлеченными из морской воды, и понятно поэтому, что без организмов соленость моря была бы выше, а процентный состав солей моря был бы иным.—Понятие о типе водяного бассейна касается, гл. образом, органической производительности и всего круговорота веществ, идущих б. или м. одинаково во всем ряде бассейнов данного типа. Г. стремится произвести учет всего круговорота жизни бассейна, начиная с основной пищи—зеленых и др. растений, и через ряд этапов, через пищевые ряды, ряды поедания одних организмов другими, доводит его до рыб и человека; при этом учитываются все процессы размножения, поедания, смерти и разложения. Иначе говоря, при этом выясняется, в каком отношении стоят друг к другу все биологические свойства данного бассейна, с одной стороны, и все его гидрографические и гидрогеографические особенности—с другой. В озерах т. н. олиготрофного типа, с малой производительностью растительного планктона, (см.) почти все отмершие организмы нацело разлагаются, нацело минерализируются, вследствие чего круговорот жизни в олиготрофных бассейнах представляет собою процесс, почти нацело обратимый: растения питаются неорганическими веществами; растениями, в свою очередь, питаются животные; животные и растения умирают и целиком распадаются на неорганические соединения; последние снова поддерживают жизнь растений, эти, со своей стороны,—животных, и т. д. В озерах другого, евтрофного типа, при богатом растительном планктоне, нацело разлагается только часть отмерших организмов; значительная часть органического вещества в том или ином виде отлагается на дне озера (сапропель, гиттия); круговорот жизни в евтрофных озерах обратим только отчасти. Наконец в дюстрофных озерах, торфяных с кислой водою, отмершее органическое вещество почти не разлагается, и круговорот жизни в них почти необратим. Эти основные типы связаны в природе рядом переходов, выявление к-рых является одной из ближайших задач Г. Схематически основу всего вышесказанного можно изобразить следующим образом:
| 1. Водяной организм ←→ | Физикохимические свойства воды и гидрографические и гидрогеографические особен- ности бассейнов | |
| ↕ | ||
| 2. Биоценоз ←—————→ | ||
Биологическая часть |
Физиографическая часть | |
3. Тип водяного бассейна. | ||
Три свои основн. единицы—водяной организм, сообщество и тип водяного бассейна—Г. должна изучать почти по всем тем 7 путям, по которым вообще работают теперь биологи; эти 7 путей следующие: 1) классификация (система организмов, система сообществ и система типов водяных бассейнов); 2) внешнее и внутреннее строение единиц (морфология организмов, морфология сообществ, или аналитическая биосоциология); 3) жизненные процессы единиц (физиология и проч.); 4) возникновение и изменение единиц (генетика и др.); 5) распределение единиц в пространстве (хорология, распределение водяных организмов, распределение сообществ и распределение типов бассейнов); 6) приспособление к внешнему миру (экология, экология организмов и сообществ, экологическая биосоциология и проч.), и 7) распределение единиц во времени (хронология, палеонтология водяных организмов, палеосоцио- логия, геологическое прошлое биоценозов и водяных бассейнов того или Иного типа).— Эти семь направлений в применении к Г., конечно, не все равноценны: вопросов морфологии и физиологии, напр., Г. касается лишь в той мере, в какой в этих отношениях водяные организмы отличаются от воздушных (наземных) или в какой, напр., физиологические данные (хотя бы процессы дыхания и выделения) необходимы для учета всего круговорота веществ в бассейне. Система организмов может быть и исключена из круга ведения Г., поскольку система охватывает как водяные, так и воздушные организмы. На многие из вышеуказанных теоретически путей Г. еще и не вступала, так как она является наукой крайне молодой сравнительно с др. отраслями биологии и прочими дисциплинами, на которых она базируется. Г. могла, конечно, развиться лишь после того, как ее базовые науки достигли определенной стадии развития.
К образованию Г. как самостоятельной науки привели 3 пути. Первый путь—развитие морских и пресноводных биологических станций, которые сначала были основаны как подсобные учреждения для морфологических и эмбриологических исследований, а затем уже занялись гидробиологическим изучением водоемов. Второй путь—падение рыболовства сначала в пресных, а затем и морских водах, поскольку при современных орудиях лова оказались исчерпаемыми даже пищевые запасы моря, к-рые прежде считались неисчерпаемыми. Наконец, третий путь—загрязнение фабричными и городскими отбросами пресноводных, а за последнее время и морских водоемов. Морские биологические станции (см. Гидробиологические станции) стали развиваться с 70-х гг. 19 в., пресноводные—с 90-х; в Западной Европе рыболовство стало падать в пресных водах с 50-х, а в море—с 70-х гг., поэтому понятно и позднее обособление Г. как теоретической науки, вызванной к существованию вышеуказанными, поздно проявившимися потребностями, преимущественно экономического характера. Если считать внешним моментом обособления науки появление ее специальных журналов, то такой датой для Г. являются года 1906 и 1908, когда начали выходить (в 1906) «Archiv für Hydrobiologie» (под редакцией сначала Цахариаса, а затем Тинемана) и (в 1908) «Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrologie» (под редакцией Вольтерека). «Русский гидробиологическ. журнал» стал выходить с 1921 под редакцией А. Л. Бенинга. В России лимнологич. ветвь Г. возникла в период 1886—93, укрепилась в период 1893—1910 и значительно развилась в период после 1910, когда по Г. начало работать большое количество молодых ученых как в Москве и Петербурге, так и в провинции. После революции 1917 в СССР был создан ряд новых учреждений, связанных с Г., укрепилось и улучшилось положение старых; приблизительно параллельно лимнологии развивалась в России и СССР и океанология, но сводки по этому вопросу пока еще не имеется (см. Лимнология, Океанография). Выводы и данные Г. кладутся в основу изучения подсчета, изменения и использования пищевых и некоторых других ресурсов воды. В этом отношении в СССР предстоит еще огромная работа; мало изучены, напр., дальневосточные моря, и почти нет материалов по так наз. региональной лимнологии, т. е. по вопросу о географическом распределении и количестве типов пресноводных водоемов. Все вопросы изучения и использования рыбных богатств—подсчет пищевых запасов для рыбы, изменение рыбных запасов и рыбного населения в желательном направлении, акклиматизация той или иной породы, изучение естественно-исторических причин уменьшения рыболовства и пр.,—все это упирается в материалы, даваемые Г., которая может уяснить и подсчитать весь баланс жизни водоема. Г. необходима и для работ по культурному рыбному хозяйству. В настоящее время выдвинут вопрос об органическом и неорганическом удобрении воды прудов. Удобрение может вдвое и втрое повысить количество получаемой рыбы; здесь работа гидробиолога становится совершенно аналогичной работе ботаника-агронома по изучению роли удобрения полей (см. Удобрение вод). Крайне важны связанные с Г. вопросы из области санитарной медицины, именно—по биологической оценке питьевых и сточных вод и по биологии водяных сооружений, запруд, водохранилищ и пр. Г. дает возможность скоро и верно, с одной стороны, оценивать качество воды, исходя из ее населения, с другой—следить за санитарным состоянием бассейнов, водных сооружений, спускных вод и т. д. (см. , ).—В своей работе Г. пользуется методами всех тех наук, на которых она базируется; специфическими можно признать методы и орудия для количественного подсчета водного населения; в качестве примера можно привести разного устройства планктические сети и камеру Колквица для планктона и разные дночерпатели для количественного подсчета донной жизни (см. Планктон, Дночерпатель).
Г. преподается в СССР в ряде вузов, втузов и техникумов; первая профессура по Г. в России была установлена в 1914 на рыбохозяйственном отделении Петровской (ныне Тимирязевской) сел.-хоз. академии. В 1-м Московском ун-те имеется гидробиологический цикл на физико-математическом факультете, в Ленинградском ун-те—гидробиологический уклон в зоологическом цикле. Во 2-м Московском ун-те и в Плехановском ин-те в Москве Г. ведется с уклоном в сторону биологической оценки питьевых и сточных вод. Кроме кафедр, в СССР и заграницей большая исследовательская работа по теоретической и прикладной Г. ведется в ряде исследовательских ин-тов и, особенно, на гидробиологических морских и пресноводных станциях. Из исследовательских ин-тов в СССР наиболее крупными организациями по Г. являются гидробиологические отделения Гидрологического, Петергофского и Морского научного институтов, по прикладным вопросам—гидробиологические лаборатории Центроводоохраны, Научного института рыбного хозяйства и ихтиологического отделения Института опытной агрономии. О морских и пресноводных станциях см. Гидробиологические станции.
Одним из наиболее важных учреждений по исследованию вод является Международная комиссия по исследованию морей, с базой в Копенгагене. Эта комиссия начала работать с 1902. При основании в состав ее вошли представители 10 государств (в том числе от России—профессор H. М. Книпович). Комиссия эта четыре раза в год проводит так назыв. срочные выходы в море по определенным направлениям. Основной задачей комиссии является изучение гидрологии, гидробиологии, ихтиологии и рыболовства Северной Атлантики, Баренцова и Балтийского морей. С 1925 исследования эти были распространены на берега Испании и Средиземное море.—Большое значение для развития Г. имели специальные экспедиции, снаряженные для исследования морских глубин (см. Океанография). Исследователи пресных вод, лимнологи, с 1921 объединены в Международный союз лимнологов под председательством германск. лимнолога Тинемана. В 1927 союз объединял 605 лимнологов из 32 государств во всех странах света. Со времени своего основания союз имел 4 международ. съезда, в том числе третий—в Москве и Ленинграде в 1925. При Союзе имеется Международное библиографическое бюро, публикующее в наст. время очень полные списки новой лимнологической литературы.
Лит.: Ламперт К., Жизнь пресных вод, СПБ, 1900; Воронков Н., Планктон пресных вод, М., 1913; Липин А., Пресные воды и их жизнь, М.—Л., 1926; Рылов В. М., Краткое руководство к исследованию пресноводного планктона, Саратов, 1926; Долгов Г. и Никитинский Я., Гидробиологические методы исследования, в сб. «Стандартные методы исследования питьевых и сточных вод», М., 1927; Келлер К., Жизнь моря, 2 изд., с дополнением П. Ю. Шмидта, Жизнь русских морей, СПБ, 1905; Джонстон Дж.,Условия жизни в море, П., 1919; Hentschel Е., Grundzüge der Hydrobiologie, Jena, 1923; Steuer A., Planktonkunde, Leipzig—Berlin, 1910; Lenz F., Einführung in die Biologie der Süsswasserseen, В., 1928; Thienemann A., Die Binnengewässer Mitteleuropas, Stuttgart, 1925 (составляет один из томов серии «Die Binnengewässer», выходящей под ред. А. Тинемана, до наст, времени вышло 8 тт.); Ward N. В. and Whipple G. Ch., Fresh-Water Biology, N. Y.,1918; Needham J. G. and. Lloyd J. T., The Life of Inland Waters, Ithaca, 1916; Murray J. and Hjort J., The Depths of the Ocean, L., 1912; Hesse R., Tiergeographie auf ökologischer Grundlage, B-de I—II, Jena, 1924—20.
Сочинения об отдельных водоемах СССР: Книпович Н., Каспийское море и его промыслы, Берлин, 1921; его же, Гидрологические исследования в Каспийском море в 1914—15 гг., II., 1921; Зернов С. А., К вопросу об изучении жизни Черного моря, СПБ, 1913; Загоревський 11., Життя Чорного моря, Одесса, 1928; Дерюгин Н., Фауна Кольского залива и условия ее существования, П., 1915; его же, Фауна Белого моря и условия ее существования. Л., 1928; Берг Л., Аральское море, СПБ, 1908; Вehning A., Das Leben der Wolga, Stuttgart, 1923.
Периодические издания: «Русский гидробиологический журнал», Саратов, с 1921; «Известия Государственного гидрологического ин-та», Л., с 1921; серии «Трудов» гидробиологических станций; «Archiv für Hydrobiologie und Planktonkunde», Stuttgart, с 1905; «Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie», Lpz., с 1908.