(К 50-ЛЕТНЕМУ ЮБИЛЕЮ ЖУРНАЛА "ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ")

Журнал "Физиология растений" был учрежден Постановлением Президиума АН СССР в 1954 г., т. е. спустя 154 года после возникновения физиологии растений как самостоятельной научной дисциплины (1800 г.) и 64 года после создания акад. А.С. Фаминцыным в рамках Императорской академии наук "Кабинета по анатомии и физиологии растений" (1890 г.), впоследствии трансформированного в Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН. Весьма симптоматично, что создание журнала практически совпало с открытием двойной спирали ДНК и рождением молекулярной биологии (1953 г.), оказавшей огромное влияние на развитие физиологии растений и других смежных биологических дисциплин. При создании журнала Президиум АН СССР учитывал ведущую роль физиологии растений в разработке фундаментальных основ повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, а также ее ключевое положение среди других разделов экспериментальной биологии.

Инициатором и основателем журнала был крупный биолог, выдающийся физиолог и биохимик растений, директор Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева АН СССР, акад. А.Л. Курсанов. Он стал главным редактором журнала, возглавлял и определял его научное лицо в течение 35 лет (1954-1989). Преемниками А.Л. Курсанова на этом посту и предшественниками автора этих строк были - известный физиолог растений и эколог акад. А.Т. Мокроносов (1990-2000), а также крупный специалист в области физиологии и биохимии минерального питания растений, профессор Д.Б. Вахмистров (2001-2002), ранее на протяжении многих лет выполнявший роль "вечного" заместителя главного редактора.

С 1957 г. журнал "Физиология растений" переводится на английский язык, сначала издательством "Пленум Пресс", а с 1993 г. - МАИК "Наука/Интерпериодика".

Журнал "Физиология растений" - ведущий печатный орган отечественных физиологов и биохимиков растений. Три с половиной десятка лет он стабильно развивался, не испытывая при этом сколь либо значительных финансовых проблем. Тираж русскоязычной версии журнала составлял около 2200-2300 экземпляров, достигая порою 3500 копий. Весьма значительным по нынешним меркам было распространение и английской версии "Soviet Plant Physiology".

Все эти годы усилия главного редактора, редколлегии и коллектива редакции были направлены на совершенствование технологии рецензирования рукописей и на сокращение сроков публикации статей. Особое внимание уделялось оценке надежности представляемых экспериментальных данных. Проводимая А.Л. Курсановым политика привела к повышению научного уровня публикаций, что нашло свое отражение в весьма высоком для отечественных научных изданий импакт-факторе журнала. Несмотря на это, по-прежнему оставались крайне низкими качество типографских работ и перевод русской версии на английский язык. Кроме того, выход из печати англоязычной версии журнала - "Soviet Plant Physiology" более чем на полгода отставал от издания русскоязычной версии, что значительно снижало ценность издания.

Размеренная и спокойная жизнь журнала "Физиология растений", а вместе с ним и коллектива, обеспечивавшего его выпуск, прервалась в конце восьмидесятых-начале девяностых годов прошлого столетия. Жесточайший социально-экономический и финансовый кризис, поразивший страну, поставил на грань гибели не только российскую фундаментальную науку и научные журналы, но и самих ученых. Следствием этих негативных перемен явилось резкое сокращение поступления рукописей в журнал, а также заметное падение качества научных материалов. Ситуация усугублялась необходимостью переименования английской версии журнала, что явилось неминуемым результатом изменений, происшедших на политической карте мира. "Soviet Plant Physiology" был трансформирован в "Russian Plant Physiology" и лишь затем - в "Russian Journal of Plant Physiology". Такая "игра в названия" журнала привела к резкому падению его импакт-фактора. Журнал, уже достигший к началу 90-х годов XX века большого авторитета и широкого международного признания, оказался "на грани жизни". Для выхода из тяжелейшей ситуации редколлегия, прежде всего, попыталась активизировать поступление рукописей в журнал, опираясь на наиболее инициативных и авторитетных отечественных ученых. Весьма эффективной формой решения данной проблемы явился выпуск тематических номеров, посвященных наиболее актуальным вопросам современной физиологии растений. Одновременно редколлегия приложила немалые усилия для привлечения внимания к журналу иностранных авторов. Преодолению возникших трудностей способствовал также переход журнала к новому издателю - МАИК "Наука/Интерпериодика". Этот шаг привел к значительному повышению качества полиграфических работ, а также английского перевода, поскольку им стали заниматься профессионалы-биологи. Одновременно была решена и другая проблема - исчез лаг-период между выходом в свет двух версий журнала. "Физиология растений" и "Russian J. Plant Physiology" стали выходить в одни и те же сроки. Переход к новому издателю позволил редакции получить небольшие финансовые средства, которые были направлены на закупку оргтехники, создание современных систем коммуникации, в отсутствие которых успешная подготовка рукописей была практически невозможна.

Предпринятые усилия позволили не только сохранить журнал, но и привлечь к нему внимание отечественных и иностранных ученых. Для сравнения следует сказать, что если за первые 40 лет издания журнала доля статей иностранных авторов не превышала 1%, то сейчас она достигает 25 и более процентов. За годы выхода из кризиса редколлегии удалось в 3-4 раза повысить импакт-фактор журнала, который, тем не менее, остается пока на относительно низком уровне. Наибольшую угрозу для журнала в настоящее время представляет фантастически быстрый рост подписных цен, особенно на его английскую версию, что сопровождается резким сокращением тиража как "Физиологии растений", так и "Russian J. Plant Physiology". Несмотря на этот тревожный знак, можно заключить, что жесткой шоковой терапии и бесконечным реорганизациям не удалось погубить журнал. Напротив, он продолжает стабильно функционировать, а редколлегия журнала, коллектив редакции и рецензентов, тайно надеясь, что Рубикон уже позади, ищут пути дальнейшего повышения научного уровня журнала и роста его авторитета среди международного сообщества ученых.

Задача журнала "Физиология растений" заключается в публикации оригинальных экспериментальных работ и обзорных статей по различным вопросам физиологии растений, в обсуждении и пропаганде принципиально новых идей и направлений развития науки, а также прогрессивных методов исследования. Научный журнал является, помимо всего прочего, беспристрастной летописью развития науки, позволяющей проследить за появлением новых научных приоритетов и сменой ориентиров. Юбилей журнала - удобный повод для того, чтобы бросить беглый ретроспективный взгляд на развитие отечественной физиологии растений за последние десятки лет.

Прежде всего, следует отметить, что физиология растений изучает регуляцию и интеграцию физиологических процессов в системах различного уровня сложности в ходе онтогенеза и адаптации. Предметом физиологии растений являются не столько отдельные элементарные события, сколько сложные интегральные физиологические процессы, исследование функционирования которых на различных уровнях организации системы позволяет максимально близко подойти к пониманию сущности живого, особенно в экстремальных условиях, когда "жизнь находится на грани жизни". В китайском языке термин "физиология" обозначается тремя иероглифами, которые переводятся на русский язык как "познание сущности жизни". Физиология растений - наука не только интегральная и синтетическая, но и концептуальная, разрабатывающая фундаментальные концепции по основным физиологическим явлениям и процессам.

За два столетия физиология растений накопила огромный материал по физико-химической организации, интеграции и регуляции функциональных систем и адаптации растительного организма, и стала теоретической основой высокоэффективного земледелия. Абсолютным приоритетом этой науки была разработка теории продуктивности сельскохозяйственных культур. Вместе с другими биологическими науками физиология растений стала фундаментальной основой трех "зеленых революций", каждая из которых приводила к удвоению урожая. Первая революция (середина ХУШ в.) была связана с введением в севооборот бобовых растений, чему предшествовало открытие их способности фиксировать азот воздуха. В результате урожай зерновых вырос с 7 до 14 ц/га. Вторая революция произошла в середине XIX столетия и базировалась на создании теории минерального питания растений. Активное внедрение удобрений в агротехнику выращивания сельскохозяйственных культур сопровождалось увеличением урожая зерновых культур с 14 до 30 ц/га. Следующая зеленая революция (середина XX в.) явилась результатом огромных успехов классической селекции, следствием разработки новых агробиотехнологий и создания системы сельскохозяйственных машин, а также применения новых химических и биологических методов зашиты растений. Все это привело к росту урожая зерновых культур с 30 до 60-70 ц/га.

Создание теоретических основ повышения продуктивности сельскохозяйственных культур предполагало проведение широкого фронта фундаментальных исследований по всем важнейшим направлениям физиологии растений. Подобная стратегия развития науки была с успехом реализована в Советском Союзе. Анализ первых томов журнала свидетельствует о том, что значительное место среди публикаций середины 50-х годов прошлого столетия занимали работы, направленные на познание составляющих продукционного процесса и смежных проблем, таких как фотосинтез, дыхание, рост и развитие, урожайность растений в норме и в неблагоприятных условиях существования, физиология больного растения, минеральное и азотное питание, а также водный режим и орошение. Большинство опубликованных в тот период в "Физиологии растений" результатов было получено в полевых и вегетационных экспериментах и носило, как правило, описательный характер, не претендуя на выяснение механизмов сложных физиологических явлений.

Такое положение в российской физиологии растений стало достаточно быстро меняться уже во второй половине 50-х - начале 60-х годов. Все более очевидными становились результаты усилий А.Л. Курсанова по сближению отечественной физиологии растений с биологическими дисциплинами физико-химического профиля (биофизикой, биохимией, цитологией, молекулярной биологией и др.), по идеологической и методической реорганизации нашей науки. Начиная со второй половины 50-х годов, в журнале стало появляться все большее количество статей, авторы которых активно использовали методы радиоактивных и тяжелых изотопов, хроматографического разделения веществ, математического анализа, электронной микроскопии и другие современные методы экспериментальной биологии. В профильных институтах и лабораториях страны стали появляться изотопные и хроматографические приборы, масс-спектрографы, ультрацентрифуги, инфракрасные спектрофотометры, микрокалориметры и другое оборудование. Новые подходы и методы потребовали все более широкого вовлечения в исследовательский процесс специалистов различных областей знаний - физиков, химиков, цитологов, инженеров и др.

Новые тенденции в характере исследований сопровождались появлением новых научных направлений. Была написана целая глава физиологии растений, посвященная транспорту метаболитов, создана теория фотосинтетической продуктивности растений, развернуты широкие исследования по физиологии, биохимии и генетике изолированных клеток, тканей и органов, начаты исследования систем и механизмов регуляции синтеза белков и нуклеиновых кислот, адаптации растений к условиям аноксии и гипоксии, физиологии мембран и биохимии липидов, биомагнетизму, по вопросам гормонологии и синтетических регуляторов, регуляции метаболизма одноклеточных водорослей и т.д. Мощный методический и идейный импульс получили исследования проблем роста и развития, прежде всего, механизмов регуляции генеративного развития, а также экологические направления, которые изучают устойчивость растений к засухе, засолению, низким и высоким температурам. Десятки лет отечественная физиология растений эволюционировала от описательной науки в сторону фундаментального изучения организации и регуляции интегральных физиологических процессов. Эта эволюция нашей науки носила, безусловно, направленный характер.

Изменение приоритетов в физиологии растений находило непосредственное отражение на страницах журнала. Четверть всех экспериментальных статей за первые 25 лет жизни "Физиологии растений" приходилась на долю публикаций по проблемам роста и развития, в которых ведущая роль отводилась фитогормонам и ингибиторам, примерно 15% статей было посвящено вопросам фотосинтеза и столько же - проблемам устойчивости растений к неблагоприятным факторам. Почти в два раза сократилось число публикаций по водному режиму и орошению, заметно снизился интерес исследователей к корневому питанию (с 15 до 9%), а также к азотному обмену. Одновременно появился стабильный интерес авторов и читателей нашего журнала к вопросам транспорта ассимилятов и отложения их в запас, к проблемам регуляции синтеза белка и нуклеиновых кислот, физиологии водорослей и биоэлектрическим потенциалам растительных тканей, к метаболизму углеводов, липидов и веществ вторичного метаболизма, а также к биологии изолированных клеток и тканей.

По мере расширения и углубления фундаментальных знаний о жизни растения, а также совершенствования технологии получения высоких урожаев становилось все более и более очевидным, что не уровень развития фундаментальной науки, а обстоятельства экономического и социального характера лимитируют в настоящее время количество и качество сельскохозяйственной продукции. Это один из факторов, инициировавших смену ориентиров в физиологии растений. Вторым важным фактором, определившим изменение приоритетов современной физиологии растений, явилось появление неблагоприятных тенденций в изменении глобального климата и, прежде всего, фантастически быстрая (с эволюционной точки зрения почти мгновенная) скорость трансформации условий обитания растений, а также активная деградация биоценозов под воздействием техногенного давления человека. Возрастание интереса исследователей к широкому спектру экологических проблем совпало с назначением на пост главного редактора журнала акад. А.Т. Мокроносова - известного физиолога растений и эколога, блестящего рассказчика, увлеченного путешественника и талантливого фотографа (1990-2000). Он усилил интерес физиологов, включая и членов редколлегии журнала, к проблемам экологии, в том числе и глобальной экологии, и физиологии целого растения.

В создавшихся условиях все более приоритетными для физиологии растений становятся проблемы локальной, региональной и глобальной экологии. Экологической физиологии растений предстоит на физико-химической основе расшифровать последовательность всех этапов адаптационного синдрома растений применительно к множеству природных и техногенных стрессоров. Потребуется поиск методов и технологий решения различных проблем промышленной экологии, включая зоны экологических катастроф. Физиологии растений предстоит внести свой вклад в исследование биологического разнообразия, сохранение и изучение природных и городских экосистем, выяснение роли растительной биоты в поддержании стабильности биосферы и газового состава атмосферы. Поведение растения в нестабильной среде все более становится центральной проблемой экологической физиологии растений.

Анализ опубликованных в "Физиологии растений" материалов за последние 5 лет (1998-2003) свидетельствует о том, что доминирующее положение в отечественной физиологии растений в настоящее время занимают экологические проблемы, на долю которых приходится более 25% всех статей. При этом активно исследуются механизмы стресса, выживания и адаптации растений в экстремальных условиях, проблемы рецепции и трансдукции стрессорного сигнала, формирования и функционирования общих и специализированных защитных систем на фоне действия не только природных, но и техногенных воздействий, таких как тяжелые металлы, УФ-излучение, озон, повышенные концентрации углекислоты и другие. Особое место занимают работы по выяснению вклада растительной биоты в сток и эмиссию СО2, а также по изучению молекулярных и физиологических реакций растений на глобальные изменения климата. Большой интерес вызывает также разработка фундаментальных основ сохранения растительного генофонда нашей планеты и создание на этой основе новых технологий спасения исчезающих видов.

Помимо экологических проблем в журнале активно обсуждаются механизмы протекания основных физиологических процессов (фотосинтеза, дыхания, роста и развития, водного обмена и др.), основываясь на результатах изучения путей восприятия и передачи сигналов гормональной и иной природы, идентификации компонентов сигнальных цепей и функционирования элементов цитоскелета, регуляции дифференциальной экспрессии ядерного и хлоропластного геномов, изучения механизмов транспорта ионов, а также выяснения биологической роли аквапоринов, прежде всего, в регуляции водного статуса растения.

Значительное место в журнале уделяется освещению фундаментальных аспектов жизни клеток растений in vitro, в частности, закономерностей формирования и функционирования популяций изолированных клеток в различного типа ферментерах, механизмов регенерации растений, процессов соматического эмбриогенеза, путей биосинтеза вторичных метаболитов, представляющих интерес для медицинской, косметической или пищевой промышленности. Активно дискутируются проблемы регуляции метаболизма одноклеточных фотосинтезирующих микроводорослей, а также фундаментальные основы создания современных инновационных технологий.

Важное место в журнале в последние годы уделяется работам, посвященным физиологии трансгенного растения. Все большее число исследователей используют трансгенные растения в качестве инструмента для изучения механизмов протекания и регуляции физиологических процессов за счет избирательной суперэкспрессии или, напротив, подавления "работы" индивидуальных генов. Особый интерес представляют работы по выяснению последствий "несанкционированного" внедрения в геном растений чужеродных фрагментов ДНК, а также по разработке теоретических основ создания безопасных генетически модифицированных организмов.

За прошедшие 50 лет отечественная физиология растений прошла огромный путь от описания внешнего проявления основных физиологических процессов до выяснения их физико-химических механизмов с последующей интерпретацией этих механизмов на уровне интегральных физиологических функций. Интегрирующая роль физиологии растений особенно актуальна в настоящее время, когда молекулярные биологи полностью секвенировали геном человека, а также первого высшего растения Arabidopsis, когда процесс дешифровки первичной структуры ДНК стал хотя и дорогим, но тривиальным и рутинным делом.

Огромный поток информации о первичной структуре геномов про- и эукариот остро ставит вопрос о необходимости осмысления того, как эта генетическая информация реализуется не на первичном, а на более высоких уровнях организации живой системы - на уровне генома, на уровне белковых макромолекул и на уровне метаболизма. Этими проблемами занимаются новые научные направления - геномика, протеомика и метаболоника.

Познание механизмов интеграции физиологических функций в растении - задача еще более сложная. Ее решение на современном уровне раз вития науки предполагает переход от исследования отдельных генов, макромолекул и сигнальных компонентов к их интеграции в составе целого растения на уровне основных физиологических процессов, таких как фотосинтез, онтогенез, рост, адаптация, дифференцировка. Задача столь крупного масштаба может быть решена лишь при объединении усилий физиологов растений со специалистами как смежных, так и далеко отстоящих от биологии наук, а также при разработке качественно новых подходов изучения сложных многокомпонентных динамических систем.

В решении сложнейших фундаментальных проблем современной биологии растений ведущая роль принадлежит научным журналам, таким как "Физиология растений", которые не только пропагандируют последние достижения науки, но и создают благоприятную среду для успешной интеграции человеческих знаний, без чего немыслима интерпретация молекулярных явлений и процессов на уровне сложных субклеточных структур и физиологических функций.

Вл.В. Кузнецов,
Главный редактор журнала
"Физиология растений"