Благодаря финансированию Государственного научного фонда в рамках программы «Государственная поддержка научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего образования, научных учреждениях и государственных научных центрах Российской Федерации» (9 очередь) в 2022 году была создана лаборатория эволюционной трофологии. Новая лаборатория института специализируется на изучении питания, пищеварения и паразитов у рыб, амфибий и рептилий. В её состав вошли специалисты в области исследований пищеварительной системы и экологии позвоночных, а также студенты, аспиранты и вспомогательный персонал. Возглавил лабораторию выдающийся испанский ученый Энрике Жизберт Касас (Enric Gisbert Casas).
В 2023 году мы завершили строительство основных комплексов лаборатории, в результате чего создана многоцелевая научная база, где можно проводить широкий спектр генетических исследований эукариотических и прокариотических организмов. Кроме того, сформирована приборная база для изучения состава пищеварительных ферментов, исследования биохимии крови и других тканей организмов, проведения морфологических и гистологических исследований пищеварительной системы позвоночных животных.
За последний год участники проекта побывали в нескольких крупных экспедициях, наиболее значимые из которых включали поездки во Вьетнам, Индонезию и Папуа – Новую Гвинею. В Папуа – Новой Гвинее мы познакомились с водными и наземными экосистемами окрестностей озера Кутубу, где обитает несколько эндемичных видов рыб, некоторые из которых относятся к комплексу форм элиотрисовых рыб рода Magurnda. Нас интересовали адаптации пищеварительной системы представителей этого и других родов рыб и связанные с занимаемыми ими трофическими нишами, а также экто- и эндопаразиты озёрной ихтиофауны. Экспедиция базировалась в деревне Тугири, где стараниями главы местной общины Лоренса Кэйджа (Lawrence Kage) был построен исследовательский центр.
Окрестности озера представляют собой покрытые первичным тропическим лесом и изрезанные речными долинами склоны. Тугири располагается в пойме реки Вари, где мы проводили ежедневные экскурсии в поисках представителей герпетофауны. Несмотря на сухой сезон – в июле выпадает наименьшее количество осадков – нам удалось обнаружить более 30 видов рептилий и амфибий, основными представителями которых были мелкие лягушки из семейства узкоротых квакш (Microhylidae). Не все из них подлежат определению и вполне возможно, что среди пойманных нами амфибий могут быть новые для науки виды. Кроме того, мы постарались наладить международные связи с представителями местного научного сообщества из Национального исследовательского института (NRI), что может быть основой для дальнейшей плодотворной работы сотрудников ИПЭЭ РАН.
Вьетнамская экспедиция была направлена на изучение внутренних паразитов, особенностей питания и пищеварения бесхвостых амфибий. Мы работали в национальном парке Каттиен, где располагается одна из старейших станций Российско-Вьетнамского тропического центра, на базе которого было проведено наше исследование. В качестве объектов изучения мы выбрали такие виды амфибий, как Microhyla butleri, M. mukhlesuri, M. heymonsi, Rohanixalus vittatus, Glyphoglossus guttulatus, Polypedates megacephalus. В двух модельных водоемах мы регулярно собирали головастиков, достигших разных стадий развития. Далее мы изучали состав паразитов, брали у них пробы тканей тела и содержимое пищеварительного тракта для изотопного анализа углерода и азота, а также образцы кишечника для анализа энтеробиома и состава пищеварительных ферментов. В окрестностях модельных водоемов мы отлавливали взрослых лягушек тех же видов, что позволит сравнить между собой изучаемые показатели у головастиков и взрослых особей, прошедших метаморфоз. Первичные данные показали, что отличия в изотопной подписи между головастиками разных видов из одного водоема значительно больше, чем между взрослыми лягушками, обитающими в окрестностях родного водоема, и слабо колеблются между разными стадиями головастиков одного и того же вида. В значительной степени межвидовые отличия отражают трофические адаптации головастиков, в сути которых мы планируем разобраться, когда будут проанализированы данные метагеномного секвенирования микробиома пищеварительной системы.
Немаловажным достижением стала разработка нового способа ловли рыбы на заданной глубине, отличающаяся от имеющихся способов тем, что постановка сетей производится при помощи погруженных на дно водоема грузов с буйками, поддерживающих сеть на любой необходимой глубине (патент № 2810000 «Способ установки жаберных сетей на произвольную глубину в озерах»). Публикационные результаты сотрудников лаборатории заключаются в том, что к концу года они опубликовали семь научных статей в высокорейтинговых международных журналах (Q1-Q2).
Таким образом, за второй год реализации проекта была проделана значительная работа по созданию приборной базы, сбору полевого материала и подготовке публикаций. Мы надеемся, что достигнутые результаты не оставляют сомнения в перспективах развития нового направления исследований, позволят в будущем пополнить основы фундаментальных знаний об эволюции питания у пойкилотермных животных и создать биологические добавки для эффективного размножения и выращивания этих животных в неволе.