Біз Қазақстан Республикасы Зоология институты мамандарымен сұхбатымызды жалғастырамыз. Алдыңғы материалымызда заманауи технологиялардың көмегімен қар барыстарының тіршілігін бақылау әдістері туралы әңгімелеген едік. Бұл жолы құстардың көші-қон үдерісін зерттеу тәсілдеріне, олардың қозғалысын бақылаудың ғылыми маңызына және мұндай зерттеулердің биологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етудегі рөліне тоқталамыз. Осы тақырып аясында орнитология және герпетология зертханасының ғылыми қызметкері Иван Фролов пікір бөліседі.
Тілші: Құстар миграциясын зерттеу неліктен маңызды?
Иван Фролов: Құстардың қоныс аударуын зерттеу биологиялық, ветеринариялық және санитариялық-эпидемиологиялық қауіпсіздік мәселелерімен тікелей байланысты. Себебі жыл құстары алыс қашықтықтарға қоныс аударады және жануарлар арасында таралатын кейбір зооноздық инфекциялардың табиғи айналымына қатысуы мүмкін.
Табиғи ортада таралатын инфекциялардың басым бөлігі отырықшы немесе синантропты сүтқоректілермен байланысты болса, құстар мыңдаған шақырымға дейін еркін қоныс аудара алады.
“Синантропты сүтқоректілер — тіршілік әрекеті адаммен және адам қалыптастырған ортамен тығыз байланысты жануарлар түрлері”,-делінген автордың ескертпесінде.
Баршамызға құс тұмауының жоғары патогенді A(H5N1) қосалқы түрі жақсы таныс. Мұндағы H — бесінші типтегі гемагглютинин, ал N — бірінші типтегі нейраминидаза. Бұл екі беткі гликопротеин тұмау вирусының қосалқы түрін айқындайды. Алайда вирустың нақты нұсқаларының жоғары патогенділігіне гемагглютининнің ыдырау аймағы мен түрлі мутацияларды қоса алғанда, өзге де генетикалық факторлар әсер етеді.
H және N — вирустың беткі гликопротеиндері.
H5, яғни бесінші типтегі гемагглютинин, вирустың нысана-жасушаға бекінуіне және оның ішіне енуіне жауап береді.
N1, яғни бірінші типтегі нейраминидаза, зақымданған жасушадан жаңа вирустық бөлшектердің бөлініп шығуын қамтамасыз етеді.
“Ал жоғары патогенділік — вирустың жұқтырған ағзаларда ауыр ауру туғызып, өлім-жітім деңгейін арттыру қабілеті”,-делінген автор ескертпесінде.
Иван Фролов: A(H5N1) вирусының жоғары патогенді нұсқалары таралған жағдайда үй құстарының жаппай қырылу қаупі күшейеді. Сонымен қатар құс фабрикаларында және жеке шаруашылықтарда індет ошақтары пайда болуы мүмкін. Кей жағдайларда инфекция адамға да жұғады.
Тілші: Табиғи ортада вирустың жоғары патогенді нұсқалары қалай пайда болады?
Иван Фролов: Көші-қон бағыттары түйісетін аймақтарда әртүрлі қыстау және ұя салу аумақтарынан келген құстар кездеседі. Олар А тұмауы вирусының әртүрлі нұсқаларын тасымалдауы мүмкін. Жабайы немесе үй құстары популяцияларындағы өзара байланыс кезінде вирустар мутацияға ұшырап, реассортация процесі жүреді. Кейбір жағдайларда осының нәтижесінде жоғары патогенді нұсқалар қалыптасады.
Қазақстан бірнеше көші-қон бағытының тоғысқан тұсында орналасқан. Сондықтан елімізге қыстайтын аймақтары мен көші-қон дәліздері әртүрлі өңірлерден құстар бір мезгілде ұшып келеді. Осыған байланысты Қазақстан үшін құстардың қоныс аудару үдерісін, сулы-батпақты алқаптарды, сондай-ақ жабайы құстар, үй құстары мен құс шаруашылығы нысандары түйісуі ықтимал аумақтарды тұрақты түрде бақылап отырудың маңызы зор. Ірі індеттердің таралу тәжірибесі көрсеткендей, табиғи ошақтар мен ауру қоздырғыштарының таралу жолдарын ерте кезеңнен жүйелі түрде қадағалау биологиялық қауіптердің алдын алуда шешуші рөл атқарады.
Сондықтан орнитологтердің жұмысы табиғи қатерлерді ерте анықтау жүйесінің маңызды бөлігіне айналып отыр.
“Реассортация — генетикалық материалдың араласуы нәтижесінде мүлде жаңа комбинациялардың пайда болуына алып келетін үдеріс”,- делінген автордың ескертпесінде.
Тілші: Қазіргі орнитологтер бақылаудың қандай әдістерін қолданады?
Иван Фролов: Бұл үшін біз телеметрияның түрлі әдістерін пайдаланамыз. Яғни құстардың мінез-құлқы туралы ақпаратты қашықтан алу тәсілдері қолданылады. Мониторингтің бірнеше жүйесі бар. Соның технологиялық тұрғыдан ең күрделі түрлерінің бірі — спутникпен байланыс орнатып, құстың координаттарын алдымен спутникке, кейін спутниктік байланыс операторы арқылы тікелей ғалымға жеткізу жүйесі.
GPS арқылы бақылау жүргізетін құрылғылар — трекерлер мен датчиктер — құстың орналасқан жеріне қатысты мәліметтерді алдын ала белгіленген уақыт аралығында тіркеп, жадында сақтайды. Осы деректердің негізінде құстардың көші-қон жылдамдығын бағалауға, ұшу бағыттары мен мерзімдерін, аялдайтын орындарын, сондай-ақ олардың тіршілік цикліндегі өзге де маңызды кезеңдерді анықтауға болады. Таратқыш құрылғылар құстың арқасына бекітіліп, жиналған ақпаратты мобильді байланыс арқылы спутникке жолдайды, дейді автордың ескертпесінде.
Қарапайымдау нұсқада роумингке қосылған ұялы байланыс операторларының SIM-карталары пайдаланылады. Бірінші тәсілдің артықшылығы — оның жаһандық қамту ауқымына ие болуы. Ал екінші жағдайда деректер құс мобильді байланыс аймағына енген кезде ғана жіберіледі: құрылғы ақпаратты қабылдап, оны жүйеге жолдайды.
Біз еуропалық әріптестермен бірлесіп жұмыс істейміз. Еуропадағы 4G және 5G интернет желілерінің қамту картасына назар аударсақ, байланыс ауқымы іс жүзінде толық қамтылғанын көруге болады. Сондықтан құстың байланыс жоқ аймаққа тап болуы өте сирек жағдай. Ал Орталық Азия мен Қазақстанның кең байтақ ашық аумақтарында мобильді байланыс желісі біркелкі таралмаған. Сол себепті құс ұзақ уақыт бойы деректерді жіберу аймағынан тыс жерде болуы мүмкін. Егер құс байланыс қолжетімсіз аумақта қырылып қалса, оның тағдырына қатысты мәліметтер мүлде келмеуі ықтимал.
Сонымен қатар технологиялық тұрғыдан күрделілігі төмендеу, бірақ өзіндік артықшылықтары бар бақылау тәсілі де қолданылады. Бұл — уақыт пен жарық деңгейіне бағдарланатын логгерлер.
«Геологгерлер (логгерлер) немесе геолокаторлар — құстардың миграциясын зерттеу мақсатында олардың орналасқан орны мен қозғалысын күн ұзақтығы арқылы тіркейтін құрылғылар. Аспап жарық деңгейі мен уақытты жазып отырады. Құс қайта ұсталғаннан кейін жиналған деректер құрылғыдан көшіріліп алынады, ал шамамен орналасқан аймақ күннің шығу және бату уақытына, сондай-ақ жарық күнінің ұзақтығына қарай есептеледі. Логгерлердің салмағы небәрі бірнеше грамм ғана, көлемі де өте шағын. Мұндай құрылғылар құстарды сақиналау кезінде орнатылады», — автор ескертпесі.
Иван Фролов: Яғни олар күннің шығуы мен батуының уақытын бақылап отырады. Мұндай деректер нақты координаттарды емес, құстың бағыты мен қозғалыс маршрутының жуық шамасын ғана береді. Әсіресе датчик көлеңкеде қалған жағдайда немесе күн мен түн теңелетін кезеңдерде қателік ондаған, тіпті жүздеген шақырымға дейін жетуі мүмкін. Бұған дейінгі үлгілер автономды жұмыс істеуі үшін көлемді батареялар мен аккумуляторларды қажет ететін. Сондықтан оларды ұсақ құстарға қолдана алмаймыз.
Ал шағын құстар үшін желіге қосылмайтын, бірақ геодеректерді сақтай алатын геологгерлер әлдеқайда тиімді.
Тілші: Шағын құстар да расында алыс қашықтыққа ұша ала ма?
Иван Фролов: Иә, ерекше жағдайларда сақиналау нәтижелері үлкен шымшықтардың бір тәуліктің ішінде жүздеген шақырымға орын ауыстырғанын көрсетеді. Алайда мұндай деректер әрдайым құстың өздігінен белсенді ұшқанын білдіре бермейді, кейде олардың көлікпен байқамай тасымалдануымен де байланысты болуы мүмкін. Қазақстанда ұялайтын кейбір қамысшы торғайлар мен жапырақшы құстар қысты Африкада немесе Оңтүстік Азияда өткізеді. Қыстайтын нақты аймақ әр түрдің ерекшелігіне байланысты өзгереді. Қарлығаштар да өте алыс қашықтықтарға ұшады. Құстар үшін виза да, мемлекеттік шекара да жоқ.
Әрине, су құстары ашық су айдындарының, қорек табатын аумақтардың және қауіпсіз тынығу орындарының қолжетімділігіне тәуелді. Сондықтан су қоймалары қатып, қорек қоры азайған кезде олар қыстайтын өңірлерге қоныс аударады.
Тілші: Ғалымдарымыздың, әсіресе орнитологтердің алдында қандай қиындықтар туындайды?
Иван Фролов: Ғылым қоры жүзеге асыратын коммерцияландыру жобалары аясында ғалымдарға өз зерттеулерінің нәтижесін өндіріске енгізуге мүмкіндік беріледі. Алайда бұл бағытта белгілі бір қиындықтар бар. Көптеген жоба үшін алдын ала дайын ғылыми нәтиже қажет, әрі ол көбіне техникалық сипаттағы зерттеулер болуы тиіс. Ал біз, орнитологтер, мұндай инженерлік-техникалық зерттеулермен айналыспаймыз, себебі мамандану бағытымыз басқа. Бізде идея да, оның биологиялық мониторинг, қолданбалы зоология және Қазақстан мен аймақтың табиғатты қорғау тәжірибесі үшін қаншалықты маңызды екенін түсіну де жеткілікті. Дегенмен ғылыми мүдделер мен академиялық бағыттарды ескере отырып, инженерлік серіктестер мен алдын ала дайын техникалық нәтижелерсіз мұндай жобаларға қатысу біз үшін күрделі. Сондықтан Қазақстанның өз ішінде осындай телеметриялық әдістерді дамытып, өндірісін жолға қою аса маңызды болар еді.
Арнайы импорттық құрылғылардың құны жаппай далалық зерттеулер жүргізу үшін көбіне тым жоғары. Бұған қоса, жеткізу мен құжат рәсімдеу мерзімі белгілі бір маусымдық зерттеу кезеңінде жабдықты қолдануға кедергі келтіреді. Құрылғылар жеткізіліп, қажетті құжаттар рәсімделгенше, далалық маусым аяқталып кетуі мүмкін. Мұндай жағдайда құстарды таңбалау мүмкін болмай қалады: не құстар қоныс аударып кетеді, не ғалымдардың зерттеу бағыты өзгеріп үлгереді. Сондықтан биотелеметрия саласында отандық шешімдерді әзірлеп, сынақтан өткізу үшін инженерлік топтармен әріптестікті дамыту келешегі зор бағыт саналады. Өйткені өңірлік нарықта ғылыми мақсаттарға бейімделген арнайы құрылғылардың түрі шектеулі.
Тілші: Тағы қандай әдістер қолданылады?
Иван Фролов: Құстардың орналасу аймағын бақылаумен қатар, біз олардың ұя салу экологиясын да зерттейміз. Сирек кездесетін әрі қорғауға алынған құс түрлерінің көбею тиімділігін бағалау үшін ұяларға фототұзақтар орнатылады. Бұл бағытта да жоғарыда айтылған мәселелер қайталанады: фототұзақтардың жұмысы, әсіресе ұзақ мерзім бойы қолданылғанда, тұрақсыз болуы мүмкін. Әрине, сапалы әрі сенімді импорттық құрылғыларды пайдалануға болады, алайда олардың бағасы өте жоғары болғандықтан, көп көлемде сатып алуға мүмкіндік жоқ. Ал қолжетімді бағадағы кейбір құрылғылар далалық жағдайда ұзақ уақыт автономды жұмыс істеуге бейімделмеген.
Сондықтан, арман-мақсаттар тұрғысынан қарастырсақ, қашықтан телеметрия технологияларын дамытуды ұя маңын бақылауға арналған мониторинг құралдарына да кеңінен енгізуге әбден болады. Мұндай жүйелер орнитолог мамандар үшін де, териологтар үшін де, түлкі мен суыр сияқты жануарлардың тіршілік әрекетін қадағалауда аса тиімді құрал болар еді.
Бүгінде мұндай құрылғыларға зоологияның әртүрлі салаларында сұраныс артып келеді. Егер фототұзақтар фото, бейне және дыбыс материалдарын қашықтан немесе белгілі бір арақашықтықта жеткізе алатын мүмкіндікке ие болса, бұл зерттеу жұмыстары үшін анағұрлым ұтымды шешімге айналар еді.
Тілші: Жаңа технологиялар жөнінде не айтар едіңіз?
Иван Фролов: Біз қазіргі қолданыстағы түрлі технологияларды қарастырып, зерттедік. Солардың ішінде радиобайланыстың әртүрлі түрлері бар, соның бірі – LoRa технологиясы, яғни энергияны аз тұтынатын радиодеректер тарату жүйесі. Орманды, қамысты немесе бедері күрделі аумақтарды алсақ, мұндай ортада сигналдың таралу қашықтығы жүздеген метрге, кейде бірнеше километрге дейін қысқарады. Ал ашық, тікелей көрінетін жағдайда оның мүмкіндігі әлдеқайда жоғары болады. Осындай фототұзақтарды орнатып, олар жинаған деректерді кейін сол орынға барып, құстарды мазаламай-ақ қауіпсіз түрде алуға болады.
Айта кету керек, дерек тіркеуші құрылғыларды тек орнитологтар ғана пайдаланбайды. Мұндай жүйелер балық шаруашылығында да кең қолданылады. Балықтарға акустикалық, радиотелеметриялық, спутниктік және архивтік белгілер орнатылады. Олар балықтың денесіне имплантация түрінде енгізілуі немесе сыртынан бекітілуі мүмкін, бұл зерттеудің мақсатына, балықтың түрі мен көлеміне, сондай-ақ оның тіршілік ету ортасына байланысты анықталады. Мысалы, Ертіс өзенінде кейбір ірі жер қойнауын игеруші компаниялар экологиялық әсерді өтеу мақсатында балық қорын толықтыру жұмыстарын жүйелі түрде жүргізіп келеді.
Бұл үдеріске қатысатын маңызды тараптардың бірі де осы компаниялар. Өтемдік балық шаруашылығы шараларына қаржы сала отырып, олар зоологиялық мониторингтің түрлі бағыттарының дамуына жанама түрде серпін береді. Себебі бұл бағыттардың барлығы біртұтас экожүйе ретінде жұмыс істейді, яғни ортақ бағдарламалық жүйелерді, бірдей микробағдарламаларды, сондай-ақ ортақ инфрақұрылым мен серверлік шешімдерді пайдаланады.
Осылайша, мұндай инфрақұрылымды өзге де ғылыми және практикалық міндеттерге бейімдеуге толық мүмкіндік бар.
Тілші: Бұл, әрине, сөзсіз, қызықты. Дегенмен стартапты іске қосу үшін оның қаншалықты тиімді әрі табысты болатынын түсіну қажет.
Иван Фролов: Жобаға ғылыми ұйымдармен қатар фермерлер мен шаруа қожалықтары да қатысады. Бұл тұрғыда негізгі назар үй жануарларын өсіретін иелерге аударылады: ірі қара мал, жылқы, түйе. Себебі мұндай шаруашылықтарда табынның немесе жеке малдың қозғалысын бақылап отыру қажеттілігі жиі туындайды. Байланыс жүйесі сенімді, қуат көзі автономды және сервистік қолдау жолға қойылған жағдайда, адасып кеткен табын немесе мал дер кезінде табылып, анықталатын болады. Біздің басты тілегіміз – осындай техникалық құрылғыларды әзірлеп, өндіріске енгізе алатын қазақстандық өндіруші табылса екен. Менің ойымша, бұл бағыт инженерлік тұрғыдан жетілдіріліп, нарық сұранысы жан-жақты зерттелген жағдайда болашағы зор салаға айналуы мүмкін.
Ал менің осы тақырып бойынша алып-қосарым – ғылым тек түрлі салаларға жаңа технологиялар енгізумен ғана шектелмейді. Ол сонымен бірге ықтимал қауіп-қатерлерді алдын ала болжау және олардан қорғану жолдарын әзірлеу үдерісі. Ең маңыздысы – ғалымдардың еңбегі тек зертхана ішінде қалмай, күнделікті қарапайым өмірімізге де еніп, оны әлдеқайда қауіпсіз әрі қолайлы ете түседі.
Редакция материалды дайындауға белсенді атсалысып, көмек көрсеткені үшін Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі Ғылым комитеті Зоология институты бас директорының ғылым жөніндегі орынбасары, биология ғылымдарының кандидаты Марина Чириковаға алғыс білдіреді.
Жарияланымда С. Сапарбаевтың, А. Гавриловтың фотосуреттері және ашық дереккөздерден алынған материалдар пайдаланылды.
