Рис 1. Графическое выражение степени сходства фаун гельминтов у керчака,  наваги и трески Белого моря. Паразитические организмы - неотъемлемый компонент естественных экосистем. Состав паразитофауны отражает экологические связи хозяев, биогеографические особенности региона и воздействие ряда других факторов среды. Паразитофауна трески, наваги и керчака в Белом море изучалась неоднократно, однако в последние три десятилетия масштабных паразитологических исследований этих рыб не проводилось. Чтобы восполнить этот пробел, коллектив ученых из Московского государственного университета, Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН провели исследование гельминтов этих видов рыб на акватории Беломорской биологической станции МГУ им. Н.А. Перцова в 2021-2022 гг.  Рис 2. Треска Видовой состав паразитов у трех исследованных видов рыб оказался довольно сходным (рисунок 1), однако сообщества гельминтов в особях наваги и беломорской трески были ближе по структуре друг к другу, чем к сообществам у керчака, что отражает как филогенетическую, так и экологическую близость двух первых видов хозяев. Выводы авторов говорят о том, что уровень зараженности беломорской трески, наваги и керчака гельминтами оказался стабильно высоким на протяжении 85 лет наблюдений в Белом море. Рис 3. Керчак Материалы опубликованы в статье: Logvinenko, A.D., Gordeev, I.I., Ekimova, I.A. Sokolov S.G. (2024). Helminths of three species of White Sea fishes.Parasitology Research123, 39. https://doi.org/10.1007/s00436-023-08017-9

Каспийское море – самое крупное на земле бессточное озеро, простирающееся на территории двух частей света – Азии и Европы. Оно отличается уникальной экосистемой, в которой обитают более четырехсот эндемичных видов, характерных исключительно для этого региона. Каспийский тюлень – эндемик и единственный представитель водных млекопитающих Каспийского моря. Он находится на вершине трофической цепи, поэтому стабильное состояние его популяции служит индикатором благополучия всей морской экосистемы.  Представляем вашему вниманию научно-познавательный фильм «Каспийский тюлень», подготовленный по заказу Комитета рыбного хозяйства Министерства экологии и природных ресурсов Республики Казахстан и компании NCOC. В съемках принял участие главный научный сотрудник ИПЭЭ РАН, председатель Научного совета РАН по проблемам экологии биологических систем академик РАН Вячеслав Владимирович Рожнов.

В Китае в провинции Хэйлунцзян была открыта совместная китайско-российская научная лаборатория для сохранения и восстановления популяции амурского тигра. Лаборатория появилась благодаря поддержке двух ведущих организаций в области исследований и охраны дикой природы - Центра по изучению а кошачьих при китайском Северо-восточном университете лесного хозяйства и Института проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН). В рамках работы лаборатории планируют создать библиотеку генов амурских тигров и дальневосточных леопардов, проводить мониторинг и изучать заболевания диких животных, а также наблюдать за поведением детенышей амурских тигров. «Амурский тигр и дальневосточный леопард в последние годы возвращаются в Китай, в первую очередь благодаря природоохранным мерам в Российской Федерации. Дикие животные не знают границ, и изучать и сохранять их нужно вместе с китайскими коллегами. Надеемся, что совместные исследования в рамках вновь созданной лаборатории позволят сохранить тигра в России и Китае», - рассказал директор ИПЭЭ РАН, член-корреспондент РАН, д.б.н. Сергей Валериевич Найденко. Посмотреть все фотографии можно по ссылке. Материалы по теме: Сильхуа Новости: "Китай и Россия создали совместную лабораторию по сохранению и восстановлению амурских тигров" Russian China: "Китай и Россия создали совместную лабораторию по сохранению и восстановлению амурских тигров" Большая Азия: "В КНР открылась российско-китайская лаборатория по сохранению амурского тигра" Nature.Kremlin: "Открылась Российско-китайская лаборатория по сохранению амурского тигра"

В конце 2023 г. в рамках сотрудничества между Институтом проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН и Нижегородским государственным педагогическим университетом им. К. Минина студентка второго курса Полина Николаевна Тютяева прошла научную стажировку в Лаборатории экологии водных сообществ и инвазий под руководством А.А. Котова, А.Н. Неретиной и П.Г. Гарибяна. Материалом для стажировки послужили гидробиологические пробы, отобранных из малых водоемов Нижегородской области осенью 2022 и 2023 гг. За время стажировки Полина Николаевна успешно освоила определение ветвистоусых ракообразных до уровня вида или группы видов с использованием отечественных и зарубежных определителей по данным световой и растровой электронной микроскопии.  Полученные в ИПЭЭ РАН умения и навыки Полина Николаевна использовала во время организации школьной научно-исследовательской работы на тему «Ветвистоусые ракообразные (Crustacea: Cladocera) как индикатор экологических изменений в некоторых малых водоемах Нижегородской области». Данная работа была выполнена Полиной Корневой, ученицей МБОУ «Школа № 130», под руководством П.Н. Тютяевой.  22 марта 2024 г. две Полины успешно представили свой проект в финале регионального этапа Всероссийского конкурса «Большие вызовы», ориентированного на вовлечение талантливой молодежи в научно-технологическую деятельность. По результатам отбора Полина Корнева прошла на следующий (федеральный) этап конкурса и поедет защищать свой проект в образовательный центр «Сириус».  Коллектив Лаборатории водных сообществ и инвазий поздравляет юных гидробиологов с победой, желает вдохновения и везения в вопросах изучения нижегородских водяных блох! 

Российские ученые начали давать имена китам около 25 лет назад. Фото: Анастасия Куница В водах Охотского моря обитает около 400 гренландских и 400 серых китов. И практически у каждого из них есть свое имя или забавное прозвище. Так, в китовых каталогах, которые составляют специалисты по млекопитающим, можно встретить «хвостатых» по кличке Коровка, Тигренок, Галактика, Тетрис и Дедушка. «Комсомолка» разобралась, как и зачем китам дают такие необычные имена. Смотрят на окрас и шрамы В России имена китам стали давать около 25 лет назад. Тогда специалисты по млекопитающим начали составлять китовые каталоги и идентифицировать серых китов. Исследованием китообразных активно занимаются команды ученых Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН. Пример китового каталога. Фото: предоставила Анастасия Куница - Основной способ изучения китообразных – фотоидентификация. Специалисты фотографируют китов при помощи дронов или же во время экспедиций, присваивают им порядковый номер, дают имена и вносят данные в китовый каталог. Вместе с фотографиями в карточке животного также указывается дата и место первой и последней встречи с ним. Более подробные данные хранятся в электронном виде в таблицах, - объясняет специалист по изучению млекопитающих ИПЭЭ РАН Анастасия Куница. Анастасия Куница ездит в экспедиции по изучению серых китов. Фото: предоставила Анастасия Проще всего изучать и идентифицировать гренландских и серых китов, обитающих в Охотском море, а также горбатых китов на Дальнем Востоке, так как у них на теле есть характерные рисунки. Именно этим видам ученые чаще всего и дают имена. Остальные виды китов, к примеру белухи или синие, редко обладают особенностями окраса, поэтому и различать их гораздо сложнее. - Имена китам специалисты дают в первую очередь для удобства в общении друг с другом. То есть в официальных документах и научных публикациях мы отмечаем, что увидели кита под номером 123, а между собой говорим: «О, Валера приплыл!», - рассказывает Анастасия Куница. - Нередко ученые называют морских обитателей в честь своих близких. К примеру, у меня есть любимый серый кит – Матвеюшка. У него рыжеватый окрас, поэтому я дала ему имя в честь моего рыжеволосого друга Матвея. Одного кита мы назвали Брат Николай. Наш волонтер очень попросил назвать морского обитателя в честь своего брата, но поскольку Николай в каталоге уже был, дали вот такое необычное имя, - рассказывает Анастасия Куница. У Коровки характерный шрам, напоминающий изображение коровы. Фото: предоставлено ИПЭЭ РАН Но чаще всего ученые придумывают забавные прозвища по ассоциациям с пятнами, шрамами или царапинами на теле морских обитателей. - У нас есть серый кит Тигренок, у которого на спине были разрывы, возможно, от корабельных винтов, и остались шрамы в виде ровных полосок. Много интересных рисунков и отметин на теле у гренландских китов. Например, Дедушка получил имя благодаря депигментации, так называемой «седины». По такому же принципу дали имя Смурфику. Его «седина» на лопастях хвоста очень напоминает гномика в шапочке. У Сердечка прямо на дыхале (ноздри кита) шрам, который напоминает перевернутое сердце, а у Коровки шрам точь-в-точь как корова, - поясняет биолог ИПЭЭ РАН Мария Славина. Дедушка (на фото слева) получил имя благодаря депигментации, так называемой «седины» на верхней части туловища. Смурфику (справа) дали такое имя, так как «седина» на лопастях похожа на гномика. Фото: предоставлено ИПЭЭ РАН Ученые из разных исследовательских групп обмениваются данными, собранными во время идентификации китов, в случае совместных проектов. В научные статьи и публикации имена морских обитателей попадают редко. В отчетах ученые обычно указывают лишь количество особей, которые смогли изучить за сезон. Но в некоторых случаях отдельные киты все же становятся знаменитостями и их имена мелькают в новостных заголовках. Помпончик получил имя благодаря пятнышкам на дыхале. Фото: предоставлено ИПЭЭ РАН У кита по имени Мост Золотые Ворота на правой лопасти хвоста отметины в виде знаменитой достопримечательности. Фото: предоставлено ИПЭЭ РАН Лягушку назвали необычному шраму на левой лопасти хвоста. Фото: предоставлено ИПЭЭ РАН - Так было с китихой Варварой, которой ученые поставили датчик отслеживания. В 2011 году она мигрировала в Мексику и через год вернулась обратно. Только в одну сторону она проделала путь в 200 тысяч километров и совершила рекорд миграции млекопитающих, который до сих пор никто не побил, - рассказывает Анастасия Куница. Завлекают туристов Клички китам придумывают и в других странах, но единой международной системы, которая бы учитывала прозвища всех млекопитающих, не существует. То есть назвали кита в России Валерой, а он возьми да и мигрируй в Мексику, то там ему совершенно спокойно могут кличку Мигель или Хулио. При этом есть отдельные международные проекты по изучению морских обитателей. Самый известный – HappyWhale. Туристы и путешественники могут загружать на сайт фотографии китов, которых им удалось повстречать, с небольшим описанием. Система обрабатывает фото и присылает информацию, встречал ли кто-то этого кита ранее. В дальнейшем ученые используют эти данные для изучения популяций морских млекопитающих. Путешественникам также предлагают стать опекуном для кита, дать ему имя и отслеживать его дальнейшие передвижения на сайте. Для этого нужно сделать пожертвование (рекомендуемая сумма, которая указана на сайте, от 500 до 1000 долларов). Финансированием туристы также поддерживают исследовательскую деятельность. Туристы могут загружать фото китов, которых им удалось повстречать. Фото: скриншот с сайта HappyWhale - Проект придумали зарубежные ученые, но постепенно к нему подключились и наши специалисты. В России туристам чаще всего удается сфотографировать горбатых китов на Дальнем Востоке. Они любят показывать свои хвосты, которые у каждого из них имеют особенный окрас, - поясняет специалист по млекопитающим Анастасия Куница. Горбатые киты любят показывать туристам свои хвосты. Фото: Кристинп Рау/HappyWhale В Баренцевом море туроператоры придумывают имена китам, чтобы привлечь внимание туристов. Так, на Териберке (село в Мурманской области) туроператоры создают свои китовые каталоги. В местных группах и чатах они периодически проводят голосование среди подписчиков, а заодно рассказывают туристам об осознанном наблюдении за морскими обитателями и о том, как не навредить им.

Двухнедельные котята домашней кошки в лаборатории Научно-экспериментальной базы «Черноголовка» В этом исследовании были протестированы гипотезы, что крики дискомфорта двухнедельных котят домашней кошки различаются между особями, содержат признаки пола, а также могут предоставлять матери информацию о физическом здоровье и потенциале данного котенка выжить до окончания молочного вскармливания. В качестве показателя физического состояния котят также оценивали массу тела. Поскольку масса тела зависит от размера выводка, учитывали также число детенышей в выводке. Кроме того, поскольку иммунитет котят мог быть выше в результате множественного отцовства, этот косвенный показатель физического здоровья также учитывали при проведении исследования. В основу исследования была положена идея, что в случае невозможности вырастить весь большой выводок, мама-кошка потенциально может перераспределять ресурсы в виде молока, вылизывания и обогрева в пользу тех котят, которые имеют более высокие шансы на выживание за счет тех котят, которые ослаблены из-за болезней или физиологических дефектов. Мы ожидали найти связь между акустическими параметрами криков котят и их последующим выживанием до прекращения молочного вскармливания, что могло предоставлять матери честные индикаторы качества здоровья котенка и его жизнеспособности. Крики 57 двухнедельных котят записывали во время процедуры взятия крови на Научно-экспериментальной базе «Черноголовка»; из них 53 котенка издавали мяуканья, а четверо молчали. Из 57 котят, до 90-дневного возраста выжили 47. Однако, крики котят, выживших и не выживших до 90-дневного возраста, не различались ни по одному акустическому параметру. Таким образом, акустические признаки звуков не позволяют матери относиться к котятам избирательно, перераспределяя ресурсы в пользу более сильных из них. Анализ физических и акустических параметров показал, что большая масса тела котенка была важнейшим фактором его дальнейшего выживания и коррелировала почти со всеми акустическими параметрами криков. Размер выводка влиял на массу тела, масса была самой высокой в выводках из 4 котят, промежуточной в выводках в 5 котят и самой низкой в выводках из 6-8 котят. Наличие множественного отцовства в выводке и пол котенка не влияли на массу тела. Выживаемость до 90-дневного возраста зависела от массы тела. Масса тела была самой низкой у котят, которые не выжили до этого возраста. Спектрограммы показывают индивидуальные различия в мяуканиях дискомфорта 24 котят домашней кошки, 12 самцов (два верхних ряда) и 12 самок (два нижних ряда). Аудиофайл со звуками доступен как Supplementary material к статье на сайте журнала. За счет чего более слабые котята могут маскировать в криках свои низкие шансы на выживание? Маловесные котята повышали свои шансы на выживание, издавая крики, привлекающие повышенное внимание матери. Мы обнаружили, что чем ниже была масса тела котенка, тем чаще следовали крики, тем они были длиннее, с более высокими энергетическими квартилями и тем больше криков содержали нелинейные вокальные феномены. Как было показано ранее для многих видов млекопитающих, такие крики обладают повышенной привлекательностью для взрослых особей, предоставляющих заботу детенышам, и взрослые с меньшей вероятностью способны их игнорировать. Сравнение наблюдаемых и случайных величин причисления мяуканий котят домашней кошки к конкретной особи (a) и правильному полу (b). Пол котят по крикам определить было нельзя, а индивидуальная принадлежность могла быть установлена с довольно невысокой точностью. Интересно, что в другом исследовании, в мяуканиях взрослых домашних кошках Научно-экспериментальной базы «Черноголовка» были найдены очень четкие отличия между самцами и самками, тогда как индивидуальность также была невысокой (Sedova et al., 2023, пресс-релиз https://sev-in.ru/node/3323). Результаты исследования опубликованы в журнале Behavioural Processes: Rutovskaya M.V., Volodin I.A., Naidenko S.V., Erofeeva M.N., Alekseeva G.S., Zhuravleva P.S., Volobueva K.A., Kim M.D., Volodina E.V., 2024. Relationship between acoustic traits of protesting cries of domestic kittens (Felis catus) and their individual chances for survival. Behavioural Processes, v. 216, 105009, https://doi.org/10.1016/j.beproc.2024.105009 Материалы по теме: Наука: "Мяуканье котят не помогает маме-кошке оценить их шансы на выживание" РАН: "Крики котят не позволяют кошкам-матерям оценить их шансы на выживание" Mail.Питомцы: "Кошки оказались лучшими мамами, чем думали раньше" Lolkot: "Кошки оказались лучшими мамами, чем думали раньше" KFAktiv: "Мяуканье котят не помогает маме-кошке оценить их шансы на выживание | Новости науки"

Вычислительные алгоритмы глобальной оптимизации используют идею случайных мутаций и последующего естественного отбора наиболее приспособленного вида для повышения эффективности алгоритма. Фотография взята с сайта https://hms.harvard.edu/news/origins-mutation В настоящее время вычислительные алгоритмы глобальной стохастической (случайной) оптимизации и оптимального управления широко используются в литературе для решения различных научных и прикладных задач, в том числе экологии и эпидемиологии. В частности, такие алгоритмы используются в разработке оптимального контроля эпидемий инфекционных болезней людей и сельскохозяйственных животных. Например, одной из важнейших задач является минимизация количества зараженных организмов по прошествию фиксированного значения времени при ограниченных денежных ресурсах для решения поставленной задачи. Отметим, что глобальные методы оптимизации отличаются от локальных тем, что ищется глобальный, т.е. самый большой максимум. Однако, существующие в литературе вычислительные методы глобальной оптимизации, в частности использующие стохастические алгоритмы обладают важным недостатком. Математически, в пространствах большой размерности, не гарантирована сходимость решения к глобальному максимуму, т.е. есть вероятность «застрять» в каком-то локальном максимуме, что является грубой ошибкой алгоритма. В этом случае оптимальное управление системой невозможно. В настоящей работе предложен уникальный подход к разработке методов глобальной оптимизации на основе классической дарвиновской идеи эволюционного отбора, в частности, в работе используется принцип выживаемости наиболее приспособленного вида при наличии конкуренции других видов. Построенный в работе математический метод оптимизации (генерация случайных мутаций с последующим отбором наиболее приспособленного вида) гарантирует сходимость, что является проблемой для ранее предложенных методов, которые в литературе известны как «природоподобные» методы. Математически строго доказывается сходимость предложенного алгоритма оптимизации. Также предложенный алгоритм сравнивается с прежними алгоритмами в своем классе и показывается его высокая эффективность. Важную роль в эффективности нового алгоритма играет моделирование процесса случайных мутаций, для которых вводится эффект анизотропии (в гипотетическом много размерном пространстве параметров мутации происходят по-разному в разных измерениях). Далее, предложенный алгоритм применяется для построения стратегии оптимального контроля эпидемии в популяции, состоящей из взаимодействующих групп (агентов), обладающими разными характеристиками, такими как заражаемость, частота контактов с другими группами и др. В рассмотренной модели оптимальный контроль эпидемии осуществляется при ограничении на финансирование программы реализации контроля. Работа опубликована в журнале Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. Kuzenkov, Oleg A., Andrew Yu Morozov, and Samvel A. Nalchajyan. "Revisiting ‘survival of the fittest’principle in global stochastic optimisation: Incorporating anisotropic mutations." Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 130 (2024): 107768. https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2023.107768

Рис. 1. Расположение точек судовых научных наблюдений в 1977-2021 гг., использованных в анализе распространения акул в российских дальневосточных водах (цифрами обозначены географические привязки: моря, острова, заливы, мысы и т.п.). В морских экосистемах акулы играют важную роль. Являясь хищниками высшего трофического уровня, они не только представляют собой звено пищевой цепи, по которой энергия и органическое вещество передается от низших трофических уровней к высшим, но также потребляют в больших количествах промысловые виды беспозвоночных и рыб. Многие виды акул имеют промысловое значение. В северной части Тихого океана, включая российские дальневосточные воды, встречается около 30 видов акул. Среди них наиболее обычны пять видов: синяя (голубая) акула Prionace glauca, короткоперая акула-мако Isurus oxyrinchus, сельдевая акула Lamna ditropis, тихоокеанская колючая акула (катран) Squalus suckleyi и тихоокеанская полярная акула Somniosus pacificus. Первые две населяют теплые океанические воды всех океанов, а последние три обитают только в Северной Пацифике. Сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН и Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН были проанализированы многолетние данные за последние 40 с лишним лет (начиная с 1977 г.) по поимкам пяти наиболее обычных видов акул в российских дальневосточных водах. В основу анализа были положены результаты научных судовых наблюдений, включавших около 69 тысяч траловых станций от поверхности моря до глубины около 2 км (Рис. 1). Целью исследования было понять, как с течением времени изменялись границы распространения и численность акул в указанном районе. Было выяснено, что наиболее широкое распространение и максимальные уловы сельдевой и голубой акул наблюдались в 1980-х годах. Катран был наиболее широко распространен в 2000-х годах, а его максимальные уловы отмечались в 1980-х и 2010-х годах. Наиболее широко полярная акула была распространена в 1980-х годах, а ее максимальные уловы пришлись на 2000-е годы. Акула-мако в наших водах отмечалась только в 1980-х и 2010-х годах. Границы распространения у разных видов акул в течение периода исследований демонстрировали различную динамику. Значительные изменения в пространственном распределении и положении границ распространения обусловлены как субъективными причинами, так и климатическими изменениями. Полученные результаты предоставляют возможность определять и прогнозировать места скоплений акул в российских дальневосточных водах, что может иметь практическое значение. Тихоокеанский катран является объектом промысла в Японии, США и Канаде, но в российских водах не добывается, хотя мог бы промышляться. Полярная акула в районах добычи минтая, попадая в тралы в больших количествах (Рис. 2), сильно затрудняет ведение промысла. Информация о районах ее значительных концентраций может быть полезна рыбакам с точки зрения избегания подобных мест. Акула-мако может представлять непосредственную угрозу человеку (случаи ее нападения на людей хорошо известны, в т.ч. и на Дальнем Востоке). Поэтому знания о закономерностях ее распределения представляют особую ценность. Выходные данные статьи: Orlov, A.M., Volvenko, I.V. (2024). Uninvited guests and permanent residents: long-term changes in the distribution and abundance of the five most common sharks in the northwestern Pacific. Reviews in Fish Biology and Fisheries. https://doi.org/10.1007/s11160-024-09834-6 Рис. 2. Улов тихоокеанских полярных акул в западной части Берингова моря на одном из научно-исследовательских судов (автор Мишанова О.А., Тихоокеанский филиал ВНИРО – ТИНРО, г. Владивосток). Материалы по теме: Fishery: "Наука определила самые акульи места на Дальнем Востоке" Fishnews: "Наука определила самые акульи места на Дальнем Востоке"

Одним из модельных видов для изучения микроэволюционных вопросов является мелкое насекомоядное млекопитающее – обыкновенная бурозубка Sorex araneus Linnaeus 1758, обитающая в Северной Евразии от Британских островов до Якутии. Этот вид примечателен в первую очередь необычной системой определения пола, а именно наличием у самцов полового тривалента (XY1Y2). Более того, среди всех бурозубок именно S. araneus характеризуется удивительной изменчивостью кариотипа – к настоящему времени описано как минимум 76 внутривидовых хромосомных рас, различающихся структурой кариотипов. Расы распространены парапатрично и в местах контакта ареалов образуют гибридные зоны, ширина которых обратно пропорциональна степени различий в кариотипах. Из 36 исследованных гибридных зон самой интересной оказалась зона между расами «Москва» и «Селигер» на Валдае, поскольку эти расы характеризуются максимальными кариотипическими различиями и в мейозе у природных гибридов F1 формируется самая длинная из известных на данный момент конфигурация – мультивалент из 11 хромосом (CXI). Рис. 1. (A) G-окрашенный кариотип гибридного самца F1 между хромосомными расами «Москва» и «Селигер» обыкновенной бурозубки Sorex araneus; (B) мультивалент из 11 хромосом g/gm/mq/qp/pr/rk/ki/ih/hn/no/o, CXI, на стадии диакинеза/метафазы II в мейозе. Хромосомные плечи обозначены в соответствии с номенклатурой стандартного кариотипа S. araneus (Searle et al., 1991). Предполагалось, что подобные мультиваленты могут нарушать ход мейоза, и в итоге гибриды будут либо страдать пониженной фертильностью, либо будут полностью стерильны. И, следовательно, поток генов в подобных гибридных зонах должен быть резко ограничен. Коллективом авторов из ИПЭЭ РАН (С.В. Павлова и Н.А. Щипанов) и ИОГЕН РАН (С.Н. Матвеевский и О.Л. Коломиец) впервые использован расширенный набор современных цитогенетических и иммуноцитохимических методов, а также применена электронная микроскопия для анализа кариотипов и хода мейотических делений в пахитенных сперматоцитах у природных максимально кариотипически «сложных» гибридных самцов F1 между расами «Москва» и «Селигер», несущих CXI-мультивалент. Рис. 2. Иммуноокрашенные пахитенные хромосомы в сперматоцитах гибрида F1 между расами «Москва» и «Селигер» и схема мультивалента CXI: цвет каждого хромосомного плеча соответствует схеме кариотипов на верхней части рисунка. Масштаб – 5 μm. Оказалось, что несмотря на минимальную долю обнаруженных в сперматоцитах аномалий, таких как ассоциации хромосом, растянутые центромеры и отсутствие рекомбинационных узелков в некоторых хромосомных плечах CXI-мультивалента, у гибридов F1 присутствует большое количество морфологически нормальных активных сперматозоидов. Все остальные исследованные паттерны мейоза также значимо не отличались от таковых у особей «чистых» рас. Таким образом, проведенное исследование показало, что носительство целого набора структурных хромосомных перестроек не приводит к фатальной стерильности гибридных самцов F1, а следовательно, вероятность свободного потока генов между парапатричными хромосомными расами обыкновенных бурозубок должна быть довольно велика. Рис. 3. Структура сперматозоидов у обыкновенных бурозубок хромосомной расы «Москва» (A–E) и гибрида F1 между расами «Москва» и «Селигер» (F–K). Масштаб – 10 μm. Однако, парадокс заключается в том, что гибридная зона между расами «Москва» и «Селигер» является одной из самых узких, всего 1-2 км шириной, и поэтому вопрос о механизмах поддержания стабильности ареалов гибридизирующих рас остается открытым. Работа была выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 22-24-00285, https://rscf.ru/project/22-24-00285/) (Q1) Matveevsky S.N., Kolomiets O.L., Shchipanov N.A., Pavlova S.V. 2024. Natural male hybrid common shrews with a very long chromosomal multivalent at meiosis appear not to be completely sterile // Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution, 342: 45–58. https://doi.org/10.1002/jez.b.23232

Жизненный цикл паразита сосальщика Diplostomum pseudospathaceum. Эта трематода обитает в рыбоядных птицах (их окончательный хозяин) в виде половозрелых червей,. Яйца попадают с фекалиями в воду, где они развиваются в мирацидий, свободно плавающие личинки, проникающие в улиток, первого промежуточного хозяина. Там мирацидии размножаются бесполым путем и в воду выпускаются следующие личинки - церкарии. Далее церкарии проникают в своего второго промежуточного хозяина - рыбу (радужную форель) и развиваются там до метацеркарий в хрусталике глаза хозяина. Наконец, трематоды превращаются во взрослых червей, когда рыбу поедает рыбоядная птица. Увеличение плотности популяции экологически и коммерчески важных видов животных - одна из основных задач управления экосистемами. Эта задача особенно сложна в биотопах с большим количеством паразитов и хищников. Создание безопасных участков среды с более низкой смертностью долгое время считалось безусловно полезным для повышения выживаемости популяций в коммерческом рыбоводстве и при восстановлении видов, находящихся под угрозой исчезновения. Однако,  наличие участков среды с низкой смертностью иногда может таить опасность для выживания популяции. В настоящем исследовании группа учёных, в том числе сотрудники Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, пересматривает традиционную концепцию о положительной роли убежищ и обращается к роли структурирования поведения (соотношение «смелых» и «робких» особей) в формировании численности популяции во враждебной среде. Была создана простая математическая модель, в которой организмы в популяции используют разную тактику защиты от естественных врагов, таких как паразиты и хищники. Модель предсказывает, что, хотя каждое убежище увеличивает выживаемость конкретного организма, при недостаточном количестве таких зон общая смертность популяции будет выше. Этот эффект - результат взаимодействия возникающей динамической поведенческой структуризации и сильной внутривидовой конкуренции за безопасные зоны. Непластическая структуризация поведения снижает указанные негативные эффекты. В работе продемонстрирована возможность возникновения непластической (устойчивой) поведенческой структуризации: эволюционное ветвление мономорфной популяции, превращающее ее в диморфную, состоящую из смелых и робких особей. Теоретические результаты применимы к оптимизации условий разведения в аквакультуре лососевых рыб, зараженных трематодами. Математическое моделирование дополнено экспериментальными результатами по заражению радужной форели (Oncorhynchus mykiss) с разным поведенческим стереотипом трематодами Diplostomum pseudospathaceum при разной гетерогенности среды. Результаты опубликованы в журнале: Sandhu, S., Mikheev, V., Pasternak, A. Taskinen, J., Morozov A. Revisiting the role of behavior-mediated structuring in the survival of populations in hostile environments. Communications Biology 7, 93 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-023-05731-z