Современная тематика научных исследований факультета отражает все основные направления научно-исследовательской деятельности преподавателей всех кафедр. В настоящее время на факультете активно ведется научно-исследовательская работа по следующим направлениям:
1. Комплексный анализ биоразнообразия Тверской области
Включает флористические исследования, инвентаризацию видового состава основных компонентов и фракций флоры, в том числе сосудистые растения, мхи, печеночники, лишайники и систематически близкие к ним нелихенизированные грибы, миксомицеты. Специальное внимание уделяется аборигенной, адвентивной, инвазионной фракциям флоры. Проводится сопряженный ботанико-географический анализ разных компонентов флоры.
2. Разработка и реализация стратегии сохранения биоразнообразия Тверского региона
Осуществляется детальное изучение популяций редких и исчезающих видов; уникальных природных комплексов разного масштаба; биологических инвазий как реальной угрозы региональному биоразнообразию; индикаторных видов биологически ценных лесов; охраняемых видов в условиях интродукции.
3. Комплексный биомониторинг экосистем Верхневолжья
Данное направление включает использование физико-химических методов исследования к биологическим объектам разного уровня; оценку общего состояния растительного покрова с помощью индикаторных видов биологически ценных лесов; флористический мониторинг с учетом динамики аборигенной, адвентивной и инвазионной фракций.
В этом направлении сотрудники кафедры ботаники регулярно участвуют в подготовке очерков для «Биологической флоры Московской области», и 7-го выпуска «Онтогенетического атласа». Специальное внимание к изучению жизненных форм существенно улучшило качество морфологических описаний в «Красной книге Тверской области» (2002), позволило получить много оригинальных данных о биоморфологических особенностях охраняемых растений и видов, представляющих разные ресурсные группы. Изучение аномалий генеративной сферы в настоящее время удалось связать с биоиндикацией и мониторингом.
5. Теоретическая биология, включая эволюционную морфологию и разработку концепций
Данное направление включает эволюционную морфологию и разработку концепций модульной организации; архитектурных моделей применительно ко всем группам модульных организмов; поливариантности развития биосистем; сопряженного анализа разных компонентов биосистем; псевдоциклической эволюции и гомеозиса.
6. Фауна Тверской области и меры ее охраны
В рамках данного направления ведется изучение животного мира и его охрана на территории Тверского края проводятся исследования по: энтомологии, орнитологии и териологии. Кроме того, изучается фауна региона и по другим группам позвоночных и беспозвоночных. Изучение редких видов животных региона сотрудниками нашло отражение в разделе «Животные» Красной книги Тверской области (2002, 2016). Новыми для Тверского региона являются начатые во второе десятилетие 21 в. исследования летучих мышей региона. В сотрудничестве с Bat Conservation Trust в рамках программы The Indicator Bats Progam (iBats), указанные исследователи значительно пополнили сведения о фауне и экологии летучих мышей региона и других групп животных.
7. Зооархеология и палеоантропология Тверской области и прилежащих регионов
Профессором А.В. Зиновьевым, в содружестве с Тверским научно-исследовательским археологическим и реставрационном центром и Институтом археологии РАН, с 1995 года ведутся исследования костей человека и животных из средневековых слоев Твери, Великого Новгорода и ряда других средневековых городов Европейской России. Приобрели мировую известность работы по лошадям захоронений рубежа эр и времени Викингов на Самбийском и Натангийском полуостровах (Калининградская область). Исследования в Калининградской области ведутся при участии Zentrum für Baltische und Skandinavische Archäologie (ZBSA) (Шлезвиг, Германия)
8. Анатомия, функциональная морфология и эволюция птиц
Исследования по морфологии птиц на кафедре зоологии (с 2013 г. – кафедра «Биологии») были начаты в 1987 г. Опубликована монография, в которой изложены сравнительная анатомия, функциональная морфология и адаптивная эволюция аппарата двуного локомоции птиц. Профессор А.В. Зиновьев возглавил Рабочую группу по морфологии птиц при Международном орнитологическом союзе (International Ornithologist’s Union Working Group on Avian Morphology) (2016). Одной из задач рабочей группы является ведение авторитетного Словаря по анатомии птиц – Nomina Anatomica Avium. Кроме того, проф. А.В. Зиновьев является постоянным соорганизатором симпозиумов по морфологии птиц на Международных орнитологических конгрессах. Накопленная база данных по морфологии задних конечностей современных видов птиц, а также оригинальная методика его анализа, позволили заняться реконструкцией морфологии и особенностей локомоции ископаемых птиц. Были произведены реконструкции мягких тканей и особенностей локомоции ряда широко известных ископаемых видов. Работы ведутся в содружестве с американскими коллегами из Университет штата Луизиана (Louisiana State University, U.S.A., Prof. Dominique Homberger), университета Масси (Massey University, New Zealand, Dr. Daniel Thomas) и музея Кентерберри (Canterbury Museum, New Zealand, Dr. Paul R. Scofield). В рамках изучения морфологии птиц начаты оригинальные исследования формы птичьих клювов. Результатом этим исследований явилась разработка революционной методики определения пола мономорфных видов птиц по абрису клюва, признанная не только в России, но также за рубежом.
9. Физиологические и клинико-гигиенические аспекты работоспособности человека
В настоящее время работа в данных направлениях касается проблемы донозологических (предболезненных) состояний систем организма человека под влиянием ортостатических форм труда, гипокинезии и гиподинамии. При кафедре биологии функционирует сертифицированная РАЕ научная школа «Физиология трудовых процессов», в рамках которой представлены направления, касающиеся экспериментальных исследований физиолого-эргономических характеристик интеллектуального труда, параметров сердечного ритма, системного и мозгового кровообращения (на примере лиц интеллектуального труда). При кафедре биологии ТвГУ работает аспирантура по специальности 03.03.01 Физиология под руководством доктора биологических наук профессора Рыжова Анатолия Яковлевича. Проводятся экспериментальные исследования анализаторных систем, умственной работоспособности с выходом на средства превентивной профилактики, форм и уровней управления произвольными и непроизвольными движениями на базе учебно-научной лаборатории «Медико-биологических проблем человека» ТвГУ. Физиологические исследования расширяются за счет исследований на основе данных анализа крови с учетом клинико-гигиенических аспектов работоспособности человека. Налажено сотрудничество с лабораторией «Физиологии труда и профилактической эргономики» НИИ Медицины труда РАМН на основе договора о творческом сотрудничестве, в рамках которого разрабатываются методические рекомендации для работников разных профессий. Проводится экспериментальная работа (в натурном и лабораторном вариантах), направленная на разработку, проверку и внедрение средств превентивной профилактики заболеваний вен нижних конечностей. Уделяется внимание конструкторской работе, в ходе которой запатентованы ряд установок и разработок (установка для проведения теппинг-теста, установка для гидромассажа ног) с выдачей соответствующих патентов и свидетельств. Некоторые из них получили внедрение на производстве. В рамках основных направлений работы защищены ряд кандидатских диссертаций. Результаты исследований публикуются в изданиях, входящих в список ВАК, в журнале «Медицина труда и промышленная экология», были представлены на ряде съездов Физиологического общества им. И.П. Павлова (2010, 2014, 2017) и физиологов СНГ.
10. Механизмы регуляции спонтанного и произвольного дыхания у человека
Проводятся исследования вкладов торакального и абдоминального компонентов системы дыхания человека в спонтанную и произвольную вентиляцию легких в покое и при различных функциональных нагрузках (физическая работа, гипоксия и гиперкапния, добавочное сопротивление дыханию, невесомость). Исследуется влияние электростимуляции спинного мозга на внешнее дыхание человека.
Международное сотрудничество
Сотрудники биологического факультета ведут активную международную деятельность. С биологически факультетом сложился широкий круг международных контактов с учреждениями и организациями из разных стран мира. Участие научно-педагогических работников факультета в международной деятельности обеспечивается через выезды в зарубежные вузы и научные организации на стажировки, для участия в научных конференциях, симпозиумах, совещаниях, форумах и регламентируется Положением об академической мобильности.
Международные контакты преподавателей биологического факультета
Научная школа: Физиология трудовых процессов
руководитель: д.б.н., профессор, Заслуженный работник Высшей школы РФ
Рыжов Анатолий Яковлевич
Основана в 2009 г. В состав школы входят учебно-научная лаборатория «Медико-биологических проблем человека» (созданная приказом ректора № 340-0 от 20.10.1994 г.) и научно-образовательный центр (НОЦ) «Оздоровление и оптимизация интеллектуального труда» (созданный приказом реактора № 10 от 30.06.2010 г).
Анатолий Яковлевич Рыжов:
- Член Российского физиологического общества им. И.П. Павлова
- Член специализированного совета по защите кандидатских и докторских диссертаций при НИИ медицины труда РАМН (с 1992 г. по н.в.)
- Член диссертационного совета по защите кандидатских и докторских диссертаций при ТвГУ (1996-2015 гг.)
- Член секции «Физиология труда и профилактическая эргономика» при РАМН.
Под его руководством защищено 18 кандидатских и 1 докторская диссертация.
Становление научной школы началось в 1970-х гг. В период с 1973 по 1975 гг. проводились исследования функционального состояния организма рабочих ткацкого и прядильного производств Калининского камвольного комбината. Особо выделены ортостатический фактор труда как элемент тяжести и интенсивный производственный шум как фактор напряженности трудового процесса. Были внедрены функциональная музыка и самомассаж ног для прироста производительности труда на примере Калининского камвольного комбината и других ткацких производствах. В 1976 г. научный коллектив принял участие в работе выставок ВДНХ СССР (павильон ВЦСПС «Труд и отдых»), где представил экспозицию «Система функциональной музыки в целях борьбы с высокочастотным шумом». В 1983 г. на ВДНХ (павильон «Народное образование») была представлена экспозиция «Система производственного самомассажа и гидромассажа ног», разработки которой вошли в комплекс оздоровительно-профилактических мероприятий на прядильно-ткацких производствах и были также внесены в СНИП текстильных предприятий. В 1988 г. осуществлено внедрение в производство установки для гидромассажа ног на текстильных предприятиях (СНиП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания). Вышли практические рекомендации «Организация физкультурно-оздоровительной работы на текстильных предприятиях». В начале 2000х гг. были начаты исследования, связанные с изучением профессионального здоровья лиц умственного труда, в частности преподавателей вуза. Научный коллектив, руководимый А.Я. Рыжовым, принимает участие в издании руководства по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса по линии Роспотребнадзора Федерального центра гигиены и эпидемиологии.
В настоящее время ведется исследование донозологических (предболезненных) состояний систем организма человека под влиянием ортостатических форм труда, гипокинезии и гиподинамии. В рамках научной школы представлены направления, касающиеся экспериментальных исследований физиолого-эргономических характеристик интеллектуального труда, параметров сердечного ритма, системного и мозгового кровообращения. При кафедре биологии ТвГУ работает аспирантура по специальности 03.03.01 Физиология под руководством доктора биологических наук профессора Рыжова Анатолия Яковлевича. Проводятся экспериментальные исследования анализаторных систем, умственной работоспособности с выходом на средства превентивной профилактики, форм и уровней управления произвольными и непроизвольными движениями на базе учебно-научной лаборатории «Медико-биологических проблем человека» ТвГУ. Физиологические исследования расширяются за счет исследований на основе данных анализа крови с учетом клинико-гигиенических аспектов работоспособности человека. Налажено сотрудничество с лабораторией «Физиологии труда и профилактической эргономики» НИИ Медицины труда РАН на основе договора о творческом сотрудничестве, в рамках которого разрабатываются методические рекомендации для работников разных профессий. Проводится экспериментальная работа (в натурном и лабораторном вариантах), направленная на разработку, проверку и внедрение средств превентивной профилактики заболеваний вен нижних конечностей. Установлено, что ортостатические сосудистые перестройки охватывают обратимые адаптивные процессы и могут быть оценены в аспекте представленной выше донозологической диагностики с практическим выходом на системы первичной и превентивной профилактики.
В рамках направлений научной школы ведется патентная работа. Среди наиболее значимых разработок коллектива научной школы стоит отметить:
1. Патент на полезную модель № 113131. Устройство для проведения теппинг-теста / Р.М. Гречишкин, А.Я. Рыжов, Д.И. Игнатьев, А.Б. Залетов. 10.02.2012.
2. Патент на полезную модель № 144678. Установка для гидромассажа ног / А.Я. Рыжов, Д.И. Игнатьев, Н.Н. Полякова. 28.02.2014.
