Рис. 1. Морфология пищеварительного тракта головастиков сем. Dicroglossidae: А Fejervarya moodiei; Б Hoplobatrachus rugulosus; В Occidozyga lima. Ключевой особенностью бесхвостых амфибий (Amphibia: Anura) является их сложный жизненный цикл, в котором наземная взрослая форма отделена от водной личиночной стадии метаморфозом. Радикальные морфологические перестройки, происходящие при катастрофическом метаморфозе, по сути «обнуляют» ларвальную морфологию и «наново» создают взрослый организм с иным планом строения. Это делает возможным независимую эволюцию личиночной и взрослой стадий, которые существуют в разных средах и участвуют в разных экосистемах, включая трофические сети. Из этого следует, что в зависимости от условий размножения и развития, у внешне и экологически сходных лягушек могут быть сильно различающиеся головастики с разными трофическими специализациями и адаптациями. Хорошей моделью для исследования этого явления служат лягушки семейства Dicroglossidae, широко распространенного в азиатских тропиках. Сотрудники Института проблем экологии и эволюции им.А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) исследовали семь видов, синтопически населяющих южные регионы Вьетнама: Fejervarya limnocharis, F. moodiei, Hoplobatrachus rugulosus, Limnonectes dabanus, Occidozyga lima, O. martensii и Quasipaa verrucospinosa. Это внешне довольно похожие лягушки, сходные по околоводному или практически водному образу жизни и различающиеся главным образом размерами. Было проведено комплексное исследование внешней и внутренней морфологии (морфометрические параметры, ротовой аппарат, пищеварительный тракт, висцеральный скелет) их головастиков. При том, что взрослые особи питаются сходным образом, головастики принадлежат к разным трофическим гильдиям – генерализованных скоблителей-фильтраторов (Fejervarya limnocharis, F. moodiei, Limnonectes dabanus, Quasipaa verrucospinosa) или специализированных хищников-макрофагов (Hoplobatrachus rugulosus, Occidozyga lima, O. martensii). Рис. 2. Хрящевой скелет головастиков сем. Dicroglossidae (вверху – хондрокраний; внизу - гиобранхий): А Fejervarya moodiei; Б Hoplobatrachus rugulosus; В Occidozyga lima. Исследование впервые показало, что помимо особенностей внешней морфологии и строения ротовых аппаратов (однотипных генерализованных у скоблителей и сильно специализированных у хищников), изученные представители разных гильдий существенно различаются также общей морфологией пищеварительного тракта. Для наиболее типичных головастиков-скоблителей, обычных для многих групп Anura, характерен генерализованный спиральный кишечник большой длины и отсутствие оформленного желудка (Рис. 1А). Напротив, для хищных головастиков характерно укорочение кишечника, уменьшение числа петель и наличие более или менее оформленного желудка (Рис. 1Б,В). Первое детальное исследование морфологии ларвального скелета головастиков – черепа (хондрокрания) и подъязычно-жаберного аппарата (гиобранхия) – показало, что при «хищной» специализации адаптивная трансформация скелета может идти двумя различными путями: путем «робустизации» генерализованной формы (Рис. 2А,Б), как у Hoplobatrachus rugulosus (Рис. 2В,Г), без радикальных изменений, и путем сильной модификации и создания уникальной, крайне специализированной морфологии, как у головастиков рода Occidozyga (Рис. 2Д,Е).  «При этом если генерализованная форма скелета и пищеварительного тракта характерна для всеядных головастиков, то у хищного головастика H. rugulosus эти структуры имеют лишь отдельные признаки, связанные с макрофагией, а «хищная» специализация затрагивает в основном кератиновый ротовой аппарат; полевые наблюдения и лабораторные опыты показывают, что личинки этого вида скорее всеядные оппортунисты, а не облигатные хищники, как считалось ранее. Напротив, у головастиков рода Occidozyga морфология настолько специализирована, что они утрачивают способность к любым типам питания, кроме облигатного хищничества, включающего узкий спектр добычи», - рассказала к.б.н., старший научный сотрудник ИПЭЭ РАН Анна Васильева.  Таким образом, самостоятельная эволюция личиночной стадии у сходных видов Dicroglossidae приводит к становлению совершенно разных морфологических форм головастиков, способных осваивать разные пищевые ресурсы и занимать разные ниши в пределах одного водоема. В целом этот пример наглядно показывает, каким образом у Anura достигается значительно большее экоморфологическое разнообразие на уровне личинок, нежели взрослых форм. Исследование выполнено на базе Совместного российско-вьетнамского научно-исследовательского и технологического центра. Исследование поддержано Программой международного сотрудничества Мегагрант, проект 075-15-2022-1134. Выходные данные публикации: Vassilieva A.B., Trung Duc Nguyen, Sorokin P.A. (2025). Morphological diversity of tadpoles of fork-tongued frogs (Anura: Dicroglossidae) with different trophic specializations. Vertebrate Zoology, 75, 31-57. DOI 10.3897/vz.75.e139103

Мухи-кровососки рода Ornithomya Latreille, 1802 (Diptera: Hippoboscidae) населяют в основном средние широты Старого Света. Они являются паразитами птиц, особенно хищных. Некоторые мелкие нехищные птицы, не способные эффективно чистить свое оперение и ловить в нем паразитов, также являются привлекательными хозяевами для этих паразитов. Фауна рода Ornithomya довольно обширна. Она включает по меньшей мере 31 вид, 8 из которых были найдены на территории России. Несмотря на постоянный интерес исследователей к этой группе, изученность фауны этого рода в России остается недостаточной. Учеными Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) был описан новый вид рода Ornithomya – O. nazarovi Yatsuk, Matyukhin et Nartshuk, sp. n. – с острова Симушир (Сахалинская область, Россия).  Новый вид отличается от других видов рода Ornithomya, населяющих Россию и Японию, длиной головы и груди, длиной крыльев, количеством щетинок на щитке, расположением микротрихий на крыльях, окраской дорсальной и вентральной сторон груди. Работа опубликована в журнале Proceedings of the Zoological Institute RAS: E.P. Nartshuk, A.V. Matyukhin, M.Yu. Markovets and A.A. Yatsuk Proceedings of the Zoological Institute RAS, 2024, 328(4): 640–657

Рисунок 1. Мохноногий тушканчик (Dipus sagitta) – резервуар ранее неизвестных гепевирусов. Заболевания гепатитом E являются причиной смерти более 40000 человек ежегодно. Резервуаром данного патогена могут быть как парнокопытные, так и крысы, что свидетельствует о зоонозном потенциале гепевирусов грызунов.  Для оценки этого потенциала, международным коллективом исследователей, включающим заведующего лабораторией микроэволюции млекопитающих ИПЭЭ РАН д.б.н. Л.А. Лавренченко, проведено масштабное исследование мелких млекопитающих (2565 экземпляров 108 видов грызунов и землероек) Африки, Азии и Латинской Америки. Описаны 24 новых полных генома, все они обладали типичной для гепевирусов организацией с тремя частично пересекающимися открытыми рамками считывания (ORF1, ORF2 и ORF3), а также с характерными функциональными доменами и мотивами. Два тарбаганчика (Pygeretmus pumilio) из семейства тушканчиковых (Dipodidae) были коинфицированы двумя различными глубоко дивергировавшими гепевирусами, различия между которыми по аминокислотным последовательностям составляли более 20%. Гепевирусы грызунов оказались гораздо более разнообразными, чем гепевирусы летучих мышей и птиц, которые формируют монофилетические клады. Гепевирусы грызунов группируются в девять клад, занимающих базальные позиции по отношению к человеческому (HEV, клады 1-5) и крысиному (RHEV, клады a-d) вирусам гепатита E. Рисунок 2. Филогенетическое дерево гепевирусов. Желтыми линиями показаны геномы, описанные в настоящем исследовании. Методами парсимониального анализа и ко-филогенетического соответствия показано, что именно грызуны были основным источником “перехода” гепевирусов между различными отрядами млекопитающих. “ «Реконструкция предкового состояния, проведенная методами байесовского анализа, показала недавнее прямое происхождение человеческого вируса гепатита E от гепевирусов парнокопытных (свиней и верблюдовых) и более древнее – от гепевирусов грызунов», - рассказал д.б.н. Л.А. Лавренченко. Авторами исследования показана перспективность использования некоторых видов грызунов в качестве новых моделей для исследований патогенеза вируса гепатита E и разработки его доклинической терапии и обоснована необходимость геномного эпиднадзора за гепевирусами, связанными с грызунами. Работа опубликована в журнале: Jo W.K., Cassiano M.H.A., de Oliveira-Filho E.F., Brünink S., Yansanjav A., Yihune M., Koshkina A.I., Lukashev A.N., Lavrenchenko L.A., Lebedev V.S., Olayemi A., Bangura U., Salas-Rojas M., Aguilar-Setién Á., Fichet-Calvet E., Drexler J.F., 2024. Ancient evolutionary origins of hepatitis E virus in rodents. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 121(51): e2413665121.

Рисунок 1. Взрослые особи, несущие яйца. Daphnia magna – слева, Daphnia longispina -–справа Ветвистоусые ракообразные занимают промежуточное звено в трофической сети между первичными продуцентами (водорослями) и консументами (планктоноядными рыбами). К ветвистоусым ракообразным относится такой излюбленный объект питания рыб как дафнии –  фильтраторы. Помимо того, что они очищают воду от органических взвесей и служат ценным кормом для рыб, они участвуют в переносе физиологически важных веществ и энергии от водорослей к рыбам. Дафнии способны преобразовывать биохимический состав водорослей, непригодных для питания рыб, в состав, хорошо усваиваемый животными. Одним из важнейших элементов, который передается от водорослей вверх по трофической сети является фосфор.  Фосфор – жизненно важный элемент для животных. Он отвечает за синтез липидов, белков и нуклеиновых кислот. Недостаток фосфора приводит к снижению скоростей индивидуального роста, размножения и выживаемости. Целью работы было установить, как недостаток фосфора в водорослях меняет соотношение между крупным и мелким представителями дафний при конкуренции за пищу. Крупные и мелкие виды дафний различаются не только своими стратегиями выживания, но и содержанием фосфора в своем теле, а именно, более высокое содержание фосфора наблюдается у крупных дафний. Поэтому от соотношения между мелкими и крупными видами в сообществах ветвистоусых ракообразных зависит качество потенциальной пищи для рыб исходя из того, что чем больше содержание фосфора на единицу углерода в теле ракообразных, тем выше качество пищи для вышестоящих трофических уровней. “Мы провели ряд опытов по конкуренции между мелкой Daphnia longispina и крупной Daphnia magna, которые подтвердили, что содержание фосфора в зеленой водоросли Chlamydomonas klinobasis меняет исход конкуренции. Водоросли, обогащенные фосфором, имели соотношение углерода к фосфору (С : Р) ≈100, а тот же вид водорослей, обедненных фосфором, имел С : Р ≈800. Таким образом, разница в содержании фосфора в 8 раз может менять исход конкуренции и обеспечивать переход доминирования от одного вида к другому”, - рассказала д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории поведения низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) И.Ю. Фенева. Рисунок 2б.  Динамика численности мелкой Daphnia longispina (красный цвет) и крупной Daphnia magna (синий цвет). Вариант опыта с водорослями, обогащенными фосфором На рисунке 2 показано, что при низком содержании фосфора доминирует крупная Daphnia magna, а при высоком – мелкая Daphnia longispina. Разные исходы конкуренции объясняются изменением конкурентной способности видов при сокращении содержания фосфора в водорослях. Конкурентная способность определяется пороговой концентрацией ресурса, т.е. она равна концентрации ресурса, при которой смертность равна рождаемости ракообразных. Рисунок 2а.  Динамика численности мелкой Daphnia longispina (красный цвет) и крупной Daphnia magna (синий цвет). Вариант опыта с водорослями, обедненными фосфором. Результаты данной работы являются важным шагом вперед на пути к биоманипуляциям. При изменении содержания фосфора в водорослях, что делается путем изменения концентрации неорганических форм фосфора в среде, можно менять соотношение между видами ветвистоусых ракообразных с целью повышения качества биологических ресурсов для рыб. В частности, такой метод может быть применен в аквакультурах при выращивании рыб более высокого качества. Работу можно найти по ссылке: Feniova, I., Dzialowski, A.R., Bednarska, A., Brzeziński T., Zilitinkevicz N., Dawidowicz P., 2025. Shifts in competition outcomes between two Daphnia species in response to algal phosphorus content. Oecologia 207, 32.

С 3 по 5 февраля в Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) прошёл образовательный модуль Зимней школы Плавучего университета. В нём приняли участие 34 учащихся — студенты, аспиранты и молодые учёные из разных регионов России. В течение трёх дней в рамках образовательного трека «Морское биоразнообразие: методы и направления изучения» проходили лекции и практические занятия в лабораториях ИПЭЭ РАН. Участники прослушали лекции по исследованиям морских млекопитающих и птиц, а также о методах сбора и обработки данных.  В рамках практических занятий студенты познакомились с работой электронных микроскопов, узнали о сборе и изучении костных остатков и подробно рассмотрели методы фотограмметрии для китообразных. Также они изучили особенности бентосной съёмки морских ежей как кормовой базы калана и на практике опробовали применение ГИС-технологий для анализа треков, льдов и авиаучёта. ИПЭЭ РАН первый раз принял участие в качестве площадки с собственной программой в Плавучем университете. Благодарим сотрудников ИПЭЭ РАН, которые организовали образовательный трек и выступили в качестве лекторов.  Зимняя школа Плавучего университета — это первый этап годового цикла программы. Научные руководители треков отбирают слушателей на основании мотивационного письма и определённых навыков. Студенты, прошедшие школу, могут принять участие в следующем этапе Плавучего университета, который работает по принципу «обучение через исследование». Программа «Плавучий университет» реализуется в рамках Десятилетия наук об океане ООН, входит в инициативу «Наука побеждать» Десятилетия науки и технологий РФ и проходит при поддержке Министерства науки и высшего образования. Организацию осуществляет Координационный центр «Плавучий университет» на базе Московского физико-технического института. Посмотреть все фотографии можно в нашей группе в ВКонтакте: часть 1, часть 2, часть 3. 

19 февраля 2025 года в России отмечается День орнитолога. Именно в этот день в 1983 году при Академии наук СССР было основано Всесоюзное орнитологическое общество, которое впоследствии получило название Мензбировского орнитологического общества. Этот профессиональный праздник посвящён, в первую очередь, специалистам, чья деятельность связана с изучением птиц, их поведения и миграции. Поздравляем всех научных сотрудников, которые занимаются изучением птиц, а также научных волонтёров и тех, кто занимается наблюдениями за птицами!

Рис. 1. Книга Г.В. Никольского «Рыбы Таджикистана», изданная в 1938 г. «Рыбы Таджикистана» - так называлась монография Георгия Васильевича Никольского – основателя московской школы ихтиологии и лаборатории экологии низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН). Солидная сводка Г.В. Никольского была издана в 1938 г. и надолго стала настольной книгой для ихтиологов, изучающих рыб Средней Азии. С тех пор многое изменилось в фауне рыб водоемов Таджикистана, но должного обзора по современному состоянию фауны не было.  Рис. 2. Пример биотопов на некоторых водотоках и водоемах Таджикистана, где собирали пробы: A) р. Сырдарья у Ходжента; Б) р. Кафириниган, около 12 км от слияния с Амударьей; В) р. Ширкент; Г) р. Вахш; Д) р. Муксу; Е) р. Памир; Ж) р. Акбайтал; З) оз. Каракуль. Автор фотографий – О.Н. Артаев. Международная команда ученых под руководством сотрудника лаборатории экологии низших позвоночных ИПЭЭ РАН Б.А. Лёвина выполнила ревизию современной ихтиофауны Таджикистана и проанализировала изменения, случившиеся за последний век. Основу сведений по современной фауне рыб дали две ихтиологические экспедиции, выполненные в 2017 и 2019 годах при поддержке грантов РНФ (15-14-10020 и 19-14-00218). В ходе экспедиций обловлены 52 станции в бассейнах Амударьи, Сырдарьи и бессточные бассейны на высотах от 330 до 4050 м над уровнем моря. В том числе были исследованы высокогорные озера Памира – оз. Яшилькуль (высота 3734 м) и оз. Каракуль (высота 3914 м). Итогом полевых, лабораторных и аналитических работ стала большая статья на 55 страницах, опубликованная в журнале Q1 Scopus. Рис. 3. Прижизненные фотографии некоторых видов лососевых и карповых рыб Таджикистана: A) амударьинская форель Salmo oxianus (р. Агуюрма); Б) остролучка Capoetobrama kuschakewitschi (р. Кафирниган); В) быстрянка Хольчика Alburnoides holciki (р. Вахш); Г) аральская плотва R. lacustris aralensis (р. Сырдарья); Д) полосатая уклейка Alburnus taeniatus (р. Зеравшан). Масштаб: 10 мм. Автор фотографий – О.Н. Артаев. Ученые выясняли, что ихтиофауна Таджикистана представлена 60 видами рыб, из которых 44 аборигенные и 15 чужеродные. При этом один вид представлен как нативными, так и чужеродными популяциями. Современная фауна рыб представлена восемью отрядами (Acipenseriformes, Cypriniformes, Cyprinodontiformes, Gobiiformes, Perciformes, Salmoniformes, Siluriformes, and Synbranchiformes) и 18-ю семействами (Acipenseridae, Acheilognathidae, Channidae, Cobitidae, Cottidae, Cyprinidae, Esocidae, Gobiidae, Gobionidae, Leuciscidae, Nemacheilidae, Odontobutidae, Percidae, Poeciliidae, Salmonidae, Siluridae, Sisoridae, and Xenocyprididae). Из которых наибольшее представление имеют семейства Leuciscidae (14 видов), Nemacheilidae (13 видов), and Cyprinidae (9 видов). Существенные изменения в составе фауны произошли за последнее столетие из-за антропогенных и климатических изменений в Средней Азии. Разбор воды на орошение, создание сети каналов и водохранилищ привели к изменению гидрологического режима естественных водоемов. Эти факторы, наряду с перевыловом и браконьерством, привели к существенному сокращению численности, по меньшей мере, восьми видов и к исчезновению двух видов осетровых (шипа Acipenser nudiventris и сырдарьинского лопатоноса Pseudoscaphirhynchus fedtschenkoi). Существенное изменение в фауне рыб вызвало массовое вселение коммерчески ценных видов рыб в 20-м веке, которое привели к натурализации 16 чужеродных видов, среди которых, большей частью не коммерчески ценные, а случайно завезенные. Рис. 4. Прижизненные фотографии некоторых видов сомовых и гольцовых рыб Таджикистана: A) туркестанский сомик Glyptosternon cf. akhtari (р. Вахш); Б) пятнистый губач Triplophysa strauchi (р. Зеравшан); В) гребенчатый голец Paracobitis longicauda (р. Варзоб); Г) аральская щиповка Sabanejewia aralensis (р. Кафриниган); Д) голец Triplophysa cf. daryoae (руч. Дехмай недалеко от Ходжента); Е) тибетский голец Triplophysa stolickai s. lato (р. Памир). Масштаб: 10 мм. Автор фотографий – О.Н. Артаев. Статья опубликована в открытом доступе: Artaev, O., Thoni, R., Mirzoev, N., & Levin, B. (2025). Ichthyofauna of Tajikistan: Diversity and Changes Over the Past Century. American Museum Novitates, 2025(4032), 1-55. Рис. 5. Таксономическая диаграмма отрядов, семейств и родов рыб, отмеченных в Таджикистане.

6 февраля научный сотрудник, д.б.н. Л. А. Лиманцева и аспиранты лаборатории фитопаразитологии ИПЭЭ РАН провели экскурсию для участников Конкурса профильных классов. В рамках экскурсии ребята познакомились с деятельностью лаборатории, а также получили для изучения в своих школах материалы для подготовки научного проекта на тему “Определение плодовитости свекловичной нематоды Heterodera scachtii в условиях Московской области”. Ребята получили зафиксированные в спирте цисты (яйца и личинки в плотной оболочке). Задача для самостоятельной работы - по отдельности разрушить каждую цисту и посчитать содержимое. Требуется определить среднее арифметическое этого показателя - плодовитость.Также интересно отметить минимальную и максимальную численность, и насколько сильно она колебалась. После практической самостоятельной работы школьники напишут проекты, которые будут защищать на финальной части Конкурса в апреле перед экспертами. Также планируется обсуждение полученных результатов с сотрудниками фитопаразитологии ИПЭЭ РАН.

Внешний вид люмпена широколобого триглопса Triglops metopias: А – самец (фото И.Н. Мухаметова). Учёными Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН и Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии впервые получены данные о редком виде рыб - широколобом триглопсе Triglops metopias (Cottidae) из российских вод Курильских островов. Внешний вид люмпена широколобого триглопса Triglops metopias: Б - самка (фото И.Н. Мухаметова). Широколобый триглопс - редкий и малоизученный вид с ограниченным ареалом в северной части Тихого океана. Ранее считалось, что данный вид распространен в водах Алеутских о-вов и западной части зал. Аляска, сведения о его присутствии в российских водах были крайне противоречивы, а достоверные находки отсутствовали. Результаты проведенного исследования подтвердили встречаемость T. metopias в северо-западной части Тихого океана вдоль Курильских островов. Морфологическому и генетическому исследованию подвергнут 41 экз., включая анализ главных компонент (PCA) и ДНК-штрихкодирование. Последнее на основе последовательностей митохондриального гена Cyt b не выявило отличий изучаемого вида от близкородственного T. pingelii, хотя их можно различить по внешней морфологии, включая использование PCA. Несмотря на морфологическое сходство T. metopias и T. pingelii, оба вида хорошо отличаются по сочетанию счетных и пластических признаков. Рис. 2. Места поимок широколобого триглопса Triglops metopias в северной части Тихого океана: А – в водах Аляски, Б – в водах Курильских о-вов (1 – опубликованные данные, 2 – неопубликованные данные). Рассматриваемый вид имеет в северной части Тихого океана разорванный ареал, обитая только в водах Курильских и Алеутских о-вов, а также в западной части зал. Аляска. Ранее подобные ареалы были описаны для целого ряда видов рыб, таких как двурядный архист Archistes biseriatus, чешуехвостый получешуйник Hemilepidotus zapus, тупой фаллокот Phallocottus obtusus, мохнатый круглопёр Eumicrotremus barbatus, аллокарепрокт Джордена Allocareproctus jordani, чёрнопалый карепрокт Careproctus zachirus, светлая темнокора Temnocora candida и некоторые другие, которые были выделены в особую группу «островных» видов. Заселение ими акваторий ареалов, вероятно, происходило за счет переноса пелагической икры, личинок и ранней молоди водами Западного Субарктического Круговорота.  Выходные данные статьи: Prokofiev, A.M., Mukhametov, I.N., Emelianova, O.R., Orlova, S.Y., Orlov, A.M. 2025. Identity and distribution of Triglops metopias (Teleostei, Cottidae) in the Northwestern Pacific // Journal of Marine Science and Engineering. V. 13. Art. 182.