Перейти к основному содержанию

Национальный парк "Бузулукский бор" приглашает к сотрудничеству
Бузулукский бор – самый крупный сосновый бор в степной зоне Северной Евразии и единственный в степном Заволжье островной лесной массив с реликтовыми ландшафтами. Расположен в 100 км восточнее Самары. Сложность ландшафтно-географической структуры определяет разнообразие местообитаний. Сосна –  эдификатор лесного массива – занимает возвышенные участки рельефа, а лиственные породы – понижения. В центральной части соснового массива лиственные породы встречаются главным образом в пойме и припойменной террасе вдоль рек и ручьев, а также по окраине бора, образуя некий переход от леса к степи. В связи с этим здесь сформировались богатейшая самобытная растительность и флора со значительным числом редко встречающихся в степной зоне видов растений и растительных сообществ. Особенности развития и расположения бора объясняют большое разнообразие экосистем на его территории. Здесь произрастают растения, редкие как для степной, так и для лесной зоны. Причём для некоторых видов бор является единственным местом нахождения на территории Оренбургской области. В региональные Красные книги занесены русская выхухоль, европейская норка, речная выдра. В особом контроле за их состоянием в природной среде нуждаются все виды летучих мышей, обыкновенная белка, садовая соня, барсук, горностай, рысь. Важную роль в функционировании боровых экосистем играют такие ценные виды млекопитающих, как лось, кабан, косуля, волк, лесная куница, обыкновенный бобр. Фауна птиц Бузулукского бора давно стала объектом пристального внимания орнитологов. Бор рассматривается как ключевая орнитологическая территория, способствующая разнообразию птиц Заволжского региона. Фауна беспозвоночных животных, за исключением некоторых групп насекомых, остаётся самой неизученной страницей нацпарка. Национальный парк приглашает сотрудников Института провести свои исследования. Парк организует проживание на территории стационара Института степи в бору (пос. Партизанский) и транспорт для исследования территории. По согласованию с руководством парка возможна частичная оплата работы приглашенных специалистов. Контакт для связи - Леонов Алексей Геннадьевич, начальник научного отдела.
Работа В.Г. Петросяна попала в список ярких результатов исследований российских ученых за 2023 год, которые были освещены в СМИ
Вместе с газетой «Ведомости» РНФ подготовил к выходу информационную подборку из 10 лучших исследований года. Очень рады, что в этот список попала работа под руководством В.Г. Петросяна, в рамках которой проанализированы топ-100 самых опасных чужеродных организмов России. Рассказываем подробнее о работе.  Биологи ИПЭЭ РАН с участием иностранных ученых из 19 стран собрали около 3 млн записей о встречах c чужеродными видами организмов, опасных для экосистем и экономики России, что позволило выяснить, как они появлялись в прошлом (с 1600 года), распространены сейчас и будут расселяться по стране. С помощью математических методов, основанных на глобальных климатических моделях, и ГИС-технологий ученые выяснили, что в условиях текущего климата больше всего чужеродных видов обитает в центральной части и на юге России. По прогнозам к концу века скорость их распространения увеличится от до четырёх до семи раз. Природоохранные организации могут использовать полученные данные для планирования мер по ограничению дальнейших инвазий. Внедрение новых организмов в экосистемы – это нормальный эволюционный процесс, пояснил главный научный сотрудник Никитского ботанического сада Николай Ермаков. Но, как и показывают исследования под руководством Вароса Петросяна, если в естественных условиях он довольно постепенный и длительный, дающий аборигенным и пришлым видам время приспособиться друг к другу, человек значительно ускоряет эту миграцию, чем наносит вред не только окружающей среде, но и себе. Так, на территории России в 2007–2019 гг. экономический ущерб от воздействия инвазионных видов оценили в 1,38 трлн руб., заключил он. Источник: Varos Petrosyan et al. // NeoBiota, 2023 Материалы по теме: Ведомости: "Что произошло в российской науке в 2023 году: топ-10 событий" РНФ: "Итоги года: РНФ и «Ведомости» рассказали о ярких результатах исследований российских ученых" Природа России: "ТОП-10 открытий 2023 года"
Землеройка-бурозубка как уникальный индикатор диоксиновых загрязнений
На фото: малая белозубка Crocidura suaveolens, отловленная в ноябре 2023 г. на юго-западе Москвы (фото сделано Сергеем Викторовичем Огурцовым, МГУ). Специалисты ИПЭЭ РАН при помощи коллег биофака МГУ им. Ломоносова разработали надежный способ для выявления действующих источников загрязнения окружающей среды такими суперэкотоксикантами, как диоксины, основанный на использовании биологических особенностей видов насекомоядных и грызунов, населяющих в том числе загрязненные человеком биотопы. Диоксины – полихлорированные дибензо-пара-диоксины и дибензофураны (ПХДД/Ф) и диоксиноподобные полихлорированные бифенилы (ПХБ) – стойкие органические загрязнители, выявление источников их эмиссии, которыми могут быть, например, необорудованные хранилища отходов – трудоемкая и дорогостоящая, но необходимая задача охраны окружающей среды. Ее выполнение затруднено, во-первых, множеством путей распространения этих загрязнителей от потенциальных источников – через воды, почвы, воздух, во-вторых, их фоновым присутствием вследствие загрязнения в предыдущие периоды и/или глобального переноса из отдаленных мест. В решении этой задачи могут помочь уникальные лесные зверьки –  насекомоядные землеройки (отряд Eulipotyphla, семейство Soricidae), в первую очередь – обычный обитатель лесных биоценозов на всей Европейской территории, многочисленная обыкновенная бурозубка (Sorex araneus, L. 1758). Длина тела ее взрослых особей около 8 см, вес не более 13 г, однако эти маленькие хищники за сутки съедают вдвое больше, чем весят сами, добывая в основном беспозвоночных, но также все другие доступные им животные корма – падаль и детенышей мышевидных грызунов, мелких земноводных. Отметим, что в кариотипе S. araneus может быть представлено от 20 до 33 хромосом за счет разных комбинаций слияния хромосомных плеч 12-ти аутосом – т. н. вариабельной части, что сделало этот вид модельным объектом для популяционных генетических исследований. Обыкновенная бурозубка – основной потребитель почвенных насекомых в лесах и лесопарках Москвы и области, но помимо нее, в толще лесной подстилки и травяного покрова охотятся другие землеройки. В живоловки здесь иногда попадают более мелкие малая бурозубка (S. minutus, L. 1766), и представитель другого рода, практически синантропная малая белозубка (Crocidura suaveolens, Pallas 1811) (на фото). Оказалось, что пробы из особей этих видов могут служить наилучшим показателем загрязнения среды диоксиноподобными экотоксикантами. Дело в том, что токсичность этих веществ для биоты и человека связана с их способностью к биоаккумуляции и вмешательству, даже в следовых количествах, в жизненно важные процессы организма, соответственно, наиболее значимо их содержание в тканях дикоживущих мелких млекопитающих. Способ питания землероек и состав используемых ими кормов обусловливает максимальное накопление диоксинов в организме, и отражает поступление загрязнителей через выделяемый источниками их эмиссии фильтрат, по пути - грунтовые воды, почва, почвенные насекомые, хищник. Использование в исследовании помимо насекомоядного вида представителя таксона с другим типом питания, растительноядного грызуна, позволяет лучше отразить осаждение загрязнителей на зеленых частях растений вследствие воздушного переноса. Сочетание в биомониторинге насекомоядного и растительноядного видов учитывает разные пути поступления экотоксикантов в организм млекопитающих и представляет интегральный индикатор загрязнения среды. Чтобы дифференцировать фоновое загрязнение и вклад источника, отбор проб следует проводить вблизи и на значительном (10-50 км) удалении от него, для полного исключения его влияния. Превышение концентраций экотоксикантов в пробах особей, отловленных вблизи исследуемого объекта, над фоновыми значениями, полученными при их отлове на удалении, в условно-чистом районе, указывает на влияние источника. Определение ПХДД/Ф и ПХБ проводят, после соответствующей подготовки проб, методом хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения. В качестве примера приводим исследование всего 8-ми проб – по две из особей каждого вида (насекомоядной обыкновенной бурозубки S. araneus и растительноядной рыжей полевки Cl. glareolus), отловленных в двух локациях Московской области – вблизи потенциального локального источника эмиссии экотоксикантов (свалка) и на расстоянии около 50 км от него, в природном заказнике (Звенигородская биологическая станция им. С.Н. Скадовского, ЗБС МГУ). Во всех пробах рыжей полевки и обыкновенной бурозубки обнаружили диоксины, причем значения суммарного эквивалента их токсичности (WHO-TEQ2005) в пробах бурозубки более чем в 10 раз превысило таковые в пробах полевки (Табл.), что по-видимому, отразило разный состав кормов, используемый этими видами. Таблица. Среднее содержание самого опасного изомера, 2,3,7,8-ПХДД и суммарного эквивалента токсичности WHO-TEQ2005 диоксинов (пг/г сух. веса) в пробах бурозубки и рыжей полевки, отловленных вблизи свалки (источник) и в условно-чистом районе (фон) Московской области Показатели содержания диоксинов в пробах животных, отловленных вблизи свалки, для обоих видов почти в три раза превысили фоновые значения, что свидетельствует о вкладе данного источника в загрязнение среды, при этом превышение концентраций в пробах бурозубки в первую очередь указывает на водный (фильтрат-грунтовые воды, почвенные насекомые), а зеленояда рыжей полевки на воздушный (осаждение на зеленых частях растений) пути распространения загрязнителей. Землеройка-бурозубка оказалась наилучшим индикатором при выявлении эмиссии этих экотоксикантов. Предложенный способ, основанный на сочетании в биомониторинге растительноядных и насекомоядных видов мелких млекопитающих из двух локаций, позволил при минимальном числе проб получить надежный градиент значений концентраций диоксинов в пробах, не только обнаружить вклад локального источника, но указать пути распространения этих загрязнителей, что дает необходимую информацию при анализе состояния экосистем и оценке экологических рисков. (Эвтаназия животных проводилась гуманным методом в соответствии с требованиями ст. 6 и прил. IV Директивы 2010/63/ ЕС.) Патент No 2792606 C1 Российская Федерация, МПК G01N 30/88. Способ определения вклада локальных источников эмиссии диоксиноподобных экотоксикантов в загрязнение окружающей среды : No 2022120758 : заявл. 28.07.2022 : опубл. 22.03.2023 / Е. С. Левенкова; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук. – EDN NQOIGD.
Модификация циркадного ритма чужеродных кольчужных сомов способствует их выживанию в солоноватых водах эстуария
Кольчужный сом Высокая пластичность кольчужных сомов рода Pterygoplichthys способствовала их быстрому и масштабному расселению (инвазии) в новые водоёмы Индо-Китайского региона. В частности, высокий адаптационный потенциал представителей рода проявляется в их поведенческой реакции на неблагоприятные факторы среды. Сотрудники ИПЭЭ РАН (Павлов Е.Д., Ганжа Е.В.) совместно с вьетнамским коллегой (Чан Дык Зьен) оценили горизонтальное и вертикальное распределение рыб и суточный ритм их двигательной активности в пресноводных и солоноватых местообитаниях (Центральный Вьетнам). Поимка в сеть Считается, что кольчужные сомы преимущественно ведут донный образ жизни, в том числе из-за их отрицательной плавучести - плотность тела выше плотности воды. Тем не менее, на основании контрольных обловов мы установили, что кольчужные сомы в периоды повышенной активности часто встречаются в водоёмах на разных водных горизонтах от дна до поверхности. Разбор ночного улова Мы предполагаем, что за счёт наличия факультативного дыхания атмосферным кислородом (захват воздуха с поверхности воды и его удержание в кишечнике) этот вид в кратчайшие сроки и на длительное время способен менять свою плавучесть с отрицательной на положительную. Такая физиологическая особенность позволяет кольчужным сомам без значительных затрат энергии перемещаться в верхних слоях воды, которые, в условиях эстуария и прибрежной зоны, как правило, более опреснены, чем донные участки. Стенка желудка с гипертрофированными сосудами для дыхания воздухом Экспериментально оценён почасовой циркадный ритм двигательной активности кольчужных сомов, отловленных в водоёмах, характеризующихся разной гидрологией и солёностью воды. Показано, что кольчужные сомы активны в тёмное время суток с пиковой активностью в вечернее время (18:00 20:00). Рассвет способствует быстрому затуханию их активности. Рыбы из пресноводных местообитаний имеют сходный циркадный ритм. Циркадный ритм особей, обитающих в более динамических условиях эстуария, модифицируется под действием приливно-отливных течений. Так, вечерний пик двигательной активности рыб в эстуарии наступает на 3 часа позднее (в 21:00), что синхронизировано с началом отлива снижением интрузии солоноватых вод. Реакция эстуарных сомов на фазы прилива и отлива указывает на их способность чувствовать повышенную солёность воды. Двигательная активность рыб в пресной воде Результаты натурных и экспериментальных исследований свидетельствуют, что чужеродные кольчужные сомы способны проникать в солоноватые воды (эстуарии и, возможно, морское прибрежье) и через них успешно расселяться в новые водоёмы, таким образом представляя угрозу для тропических водных экосистем и аборигенных гидробионтов. Двигательная активность рыб в солоноватой воде эстуарий Работа выполнена в рамках проекта Эколан 3.2 в 2023 г. (Российско-Вьетнамский Тропический Центр) при финансовой поддержке Минобрнауки России. Авторы выражают благодарность директору ИПЭЭ РАН член-корреспонденту РАН С.В. Найденко за поддержку выполнения научно-исследовательских работ. Статья опубликована в журнале Q1: PLOS One.
Продолжение сотрудничества ИПЭЭ РАН с Институтами КНР: новые планы и перспективы
Во время визита академика РАН В.В. Рожнова и с.н.с. А.А. Ячменниковой в сентябре 2023 года в Китае были подписаны документы, подтверждающие на официальном международном уровне продление сотрудничества ИПЭЭ РАН и Института природных ресурсов и экологии академии наук провинции Хэйлунцзян. В соответствии подписанными документами для обмена опытом и в развитие международного сотрудничества в период с 22 ноября по 14 декабря Институт посетил координатор работ международного сотрудничества от Института природных ресурсов и экологии академии наук провинции Хэйлунцзян – Чжу Шибинг. Во время работы Чжу Шибинга в Институте были обсуждены и подготовлены материалы для публикации по данным, собранным ранее российско-китайской командой на территории КНР (2018-2019 гг.). Обсудили и согласовали также план совместных работ на 2024 год, который включает развитие и продолжение работ по особенностям ареала тигра в связи с распространением вечной мерзлоты. Ранее на конференции «Млекопитающие России: фаунистика и вопросы териогеографии», проходившей в городе Ростов-на-Дону, 17–19 апреля 2019 г. были опубликованы тезисы по этому вопросу, но пандемия COVID-19 прервала задуманные работы на 4 года: Рожнов В.В., Жу Ш., Чу И, Котлов И.П., Сандлерский Р.Б., Ячменникова А.А. Многолетнемерзлые породы как возможный фактор в формировании ареала амурского тигра Материалы конференции "Млекопитающие России, Фаунистика и вопросы териогеографии", 17-19 апреля 2019 г, г. Ростов-на-Дону, Товарищество научных изданий КМК, Ростов-на-Дону 2019 С. 233-236 (ссылка на материалы конференции). Кроме ведущихся совместных работ по изучению амурского тигра в Китае были обсуждены перспективы сотрудничества Институтов по новому направлению: совместные исследования по мониторингу эмиссии парниковых газов, которые планируется реализовать совместно с Лабораторией биогеоценологии им. В.Н. Сукачёва (руководитель Курбатова Ю.А., ИПЭЭ РАН). Для этого было организовано ознакомление Чжу Шибина с работой Южно-Валдайской экологической обсерватории «Оковский лес» ИПЭЭ РАН, расположенной в районе Центрально-Лесного государственного биосферного природного заповедника (ЦЛГБПЗ). Данные с эколого-климатических станций являются основой научного мониторинга процессов газообмена в экосистемах и эмиссии парниковых газов. С помощью внедорожной спецтехники сотрудники ИПЭЭ РАН при содействии коллег из Центрально-Лесного заповедника посетили две таких станции и познакомились с работой оборудования, установленного на них. Китайская сторона, безусловно, заинтересована в развитии карбоновых полигонов на своей территории и в связи с актуальностью таких работ на территории КНР активно перенимают успешный российский опыт.
С Новым годом!
Поздравляем вас с Новым годом! Пусть в 2024 году сбываются все задуманные планы, будет много интересных экспедиций и исследований! Желаем вам успехов в научных проектах и работе, здоровья вам и вашим близким, а также исполнения всех самых заветных желаний! На фотографии - ящерица Acanthosaura capra (фото Э.Галояна).
Итоги работы Лаборатории эволюционной трофологии ИПЭЭ РАН в 2023 году
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.
Состоялась II встреча Рабочей группы по обработке данных
В Сибирском Федеральном университете г. Красноярска 27-29 ноября 2023 г. прошла II встреча Рабочей группы по обработке данных для оценки экосистемных потоков парниковых газов. Во встрече приняли участие более двадцати исследователей со всей страны. Большинство участников встречи работают в рамках 4-го консорциума Российской системы климатического мониторинга, важнейшего инновационного проекта государственного значения. Организаторами встречи выступили Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, НОЦ «Енисейская Сибирь» (Красноярск) и Сибирский Федеральный университет (Красноярск), а также Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (Москва). Открыли встречу директор проектного офиса НОЦ «Енисейская Сибирь» Сергей Верховец, проректор СФУ по научной работе Руслан Барышев, директор Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Владимир Шишов. С воодушевляющими и теплыми вступительными словами к участникам обратился научный руководитель СФУ, академик РАН, д.б.н. Евгений Ваганов. Удобную оборудованную аудиторию, решение технических и организационных вопросов в ходе встречи Рабочей группы обеспечил СФУ. Помимо коллективов от организаторов, участвовали сотрудники следующих научных учреждений: Югорского государственного университета (Ханты-Мансийск), Института биологии Коми научного центра УрО РАН (Сыктывкар), Института биологических проблем криолитозоны СО РАН (Якутск), Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (Москва), Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск), Национального исследовательского Томского государственного университета (Томск), ФНЦ агроэкологии РАН (Волгоград), Северо-Восточной Научной Станции (Черский). Модерирование секций встречи осуществляли к.б.н. Анатолий Прокушкин (ИЛ), к.б.н. Юлия Курбатова и к.б.н. Ольга Куричева (ИПЭЭ РАН), к.ф.-м.н. Егор Дюкарев (ИМКЭС). В первый день исследователи из разных коллективов рассказывали про особенности обработки данных на эколого-климатических станциях, которые они курируют. На карту нанесены станции, про которые рассказывали участники: на I встрече Рабочей группы 2–4.04.2023 (синим) и на II встрече 27–29.11.2023 (красным). Не может не радовать расширение состава участников II встречи относительно I встречи, состоявшейся в апреле 2023 года. На II встрече прозвучали доклады по наиболее длительно работающим в России станциям, история наблюдений на которых насчитывает более 20 лет. Это станция Федоровское в Центрально-Лесном заповеднике в Тверской области, принадлежащая Южно-Валдайской экологической обсерватории “Оковский лес” (доклад к.б.н. Андрея Варлагина, ИПЭЭ РАН) и международная станция Спасская Падь в центральной Якутии, сеть SakhaFluxNet (доклад к.б.н. Романа Петрова, ИБПК СО РАН). С результатами измерений на сети станций в республике Коми слушателей познакомили к.б.н. Михаил Мигловец и д.б.н. Светлана Загирова (ИБ УрО РАН). Доклад Никиты Зимова (Северо-Восточная Научная Станция) был посвящен измерениям потоков парниковых газов на сети станций в Плейстоценовом парке в районе пос. Черский, где проводится уникальный природно-климатический эксперимент по созданию высокопродуктивной пастбищной арктической экосистемы. Про измерительные комплексы и особенности данных на двух удаленных тундровых станциях Якутии, а также про зависимость потоков от высоты измерений рассказала д.ф.-м.н., проф. РАН Ирина Репина (ИФА РАН). К.б.н. Вячеслав Зырянов (ИЛ СО РАН) сделал доклад о северных станциях Красноярского края (сеть KrasFlux) и о новом мобильном комплексе для измерений турбулентных потоков. К.ф.-м.н. Егор Дюкарев (ИМКЭС СО РАН) подытожил идеи по фильтрации данных, возникшие на I встрече рабочей группы, применив разные ступени фильтрации к данным по Ханты-Мансийскому АО и Томской области. К.б.н. Ольга Куричева (ИПЭЭ РАН) суммировала международный опыт сетей пульсационных наблюдений. Отдельно хочется отметить представителей молодежных лабораторий Дмитрия Трусова (ИЛ СО РАН) и Елизавету Сатосину (ИПЭЭ РАН), выступивших во второй день встречи с докладами-сообщениями, инициировавшими живые обсуждения. Во второй день состоялись практикумы по заполнению пропусков с помощью скрипта, написанного в языке Python (Евгений Курбатов и к.б.н. Вадим Мамкин, ИПЭЭ РАН) и по построению футпринта с помощью скрипта, написанного в языке R (к.г.н. Анна Терская, Университет Лунда, Швеция). Фото Анатолия Прокушкина Участники отмечали, что рабочая встреча – очень продуктивный формат научной коммуникации, позволяющий получить доброжелательную обратную связь о своей работе от компетентных коллег и включить новые методы в свою работу. Доклады порой перерастали в оживленные дискуссии о работе оборудования, особенностях применения метода турбулентных пульсаций и особенностях обсчета и анализа данных. Практикумы позволили участникам попробовать новые методы, при этом очень удобным оказывается коллегиальное решение возникающих проблем. Планируется продолжение встреч Рабочей группы в 2024 году.
Леопардовый вестник
Переднеазиатский леопард по кличке Чилмас, выпущенный в июле 2023 года в Северной Осетии, в начале зимы предпринял первую свою вылазку в соседнюю Кабардино-Балкарию. Прошел он через высокогорья национального парка Алания, на высоте около 3 700 м н.у.м., недалеко от места первого выпуска леопардов в Осетии летом 2018 года. Это самый южный переход выпущенных леопардов из Осетии в Кабардино-Балкарию. Все остальные наши кошки, посещавшие Кабардино-Балкарскую Республику ранее (а именно, Лео, Лаура и Волна), совершали подобные переходы гораздо севернее, где присутствие человека было более выраженным и вероятным, но сама территория менее рискованная с точки зрения рельефа. Пока Чилмас осваивал высокогорья, он две недели не выходил с нами на связь, что вызвало у нас заметное беспокойство, особенно на фоне недавних сообщений относительно Лео. Мы очень рады, что он благополучно преодолел зимние склоны и, хочется верить, насладился великолепными видами заснеженных Кавказских пиков. Охотился Чилмас в течение декабря дважды, однако скопления точек его локаций в предполагаемых местах охоты в настоящий момент недоступны для наших полевых исследователей. Надеемся, что в период, когда обстановка станет менее лавиноопасной, будет возможность их обследовать и узнать, кого же добывал Чилмас в высокогорьях. Последние данные о его охотах содержат информацию о добыче им копытных. С ноября к настоящему моменту Чилмас в ходе обследования новых местообитаний охватил пространство площадью около 1 672 км2, тем самым в целом освоив площадь около 1 726 км2. Надо отметить, что с момента выпуска Чилмас был очень осторожен и не совершал длительных переходов, предпочитая лесной массив Ардон-Урухского междуречья, и лишь во второй части ноября стал активно двигаться на Запад-Юго-Запад. За весь период своей вольной и самостоятельной жизни Чилмас прошел путь длиной в 697 км, из них за декабрь месяц 143,5 км. Максимальное расстояние, на которое он удалился от своей «точки-старта» (места выпуска), сейчас составляет около 37 км. С момента выпуска Чилмаса нами зарегистрировано 15 кластеров локаций – мест, где он поохотился. Если визуализировать трек Чилмаса, то видно, что он по касательной проходит по трекам, ранее отмеченным для Лауры и Лео. Таким образом, он вышел на следы сородичей, которые те оставляли в Кабардино-Балкарии ранее. Команда, исследующая процессы восстановления переднеазиатского леопарда на Кавказе, искренне поздравляет всех с наступающим Новым Годом и грядущим Рождеством Христовым! Программа по восстановлению переднеазиатского леопарда на Кавказе реализуется Минприроды России при участии Сочинского национального парка, Кавказского заповедника, ФГБУ "Заповедная Осетия-Алания", Московского зоопарка при содействии Международного союза охраны природы (МСОП). Научное сопровождение Программы обеспечивает Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук (ИПЭЭ РАН) в сотрудничестве с Институтом экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН (ИЭГТ РАН), Прикаспийским институтом биологических ресурсов Дагестанского ФИЦ РАН (ПИБР ДФИЦ РАН) и зоологами ООПТ. В Северной Осетии финансовую поддержку научного сопровождения программы восстановления популяции оказывает компания «РусГидро».
Головастик на дереве: адаптации личинок тропических амфибий к обитанию в фитотельмах
Рис. 1. Головастики рода Kalophrynus, внешний вид сверху и сбоку: (А, Б) K. interlineatus; (В, Г) K. honbaensis; (Д, Е) K. cryptophonus. Масштабная линейка 5 мм. В 2023 году в журнале Vertebrate Zoology опубликована статья сотрудника ИПЭЭ РАН Анны Васильевой (в соавторстве с Нгуен Тхи Ван), посвященная эволюции личинок тропических лягушек, перешедших к размножению в древесных микроводоемах – фитотельмах. Использование фитотельм для выведения потомства широко распространено среди амфибий, обитающих в сложных тропических экосистемах. С одной стороны, такая стратегия позволяет развивающимся головастикам избежать плотной межвидовой конкуренции и давления хищников. С другой стороны, в условиях замкнутых микроводоемов головастики сталкиваются с нехваткой пищевых ресурсов. Одним из способов преодолеть эти ограничения является оофагия, то есть «яйцевой каннибализм» – питание яйцами того же вида лягушек, к которому принадлежат сами головастики. Личиночная оофагия обычна для многих семейств лягушек, головастики которых в целом склонны к хищничеству (например, Hylidae, Leptodactylidae, Rhacophoridae и др.). Однако она куда более удивительна для семейства узкоротов (Microhylidae), очень специализированные головастики которых приспособлены к фильтрации мелких организмов или частиц органики из воды. Переход от микрофильтрации к макрофагии и ее частному случаю – оофагии – сложная эволюционная задача, требующая значительных морфологических перестроек в ротовом аппарате, жаберном аппарате (который выступает в качестве фильтрующей структуры) и пищеварительной системе. Прекрасной моделью для изучения этого эволюционного перехода послужили головастики трех близкородственных, очень сходных между собой видов лягушек рода Kalophrynus, один из которых (K. interlineatus) обитает в мелких стоячих лужах и является микрофильтратором, а два других развиваются в фитотельмах – крупных заполненных водой дуплах деревьев (K. honbaensis) и полых стеблях бамбука (K. cryptophonus) и являются облигатными оофагами. Постепенный переход от открытых водоемов к объемным, вмещающим до нескольких литров воды полостям в стволах деревьев и бревнах и к узким просветам бамбуковых междоузлий объемом всего в 20-50 мл в ряду головастиков K. interlineatus – K. honbaensis – K. cryptophonus сопровождается заметными внешними изменениями: уплощением тела, удлинением хвоста и уменьшением плавников (Рис. 1), что облегчает локомоцию в вязкой от слизи жидкости фитотельм. Рис. 2. Строение элементов хрящевого скелета у головастиков рода Kalophrynus с разными трофическими специализациями. Вверху: череп, дорзальный вид; в центре: нижняя челюсть, фронтальный вид; внизу: гиобранхий, вентральный вид. (А–В) K. interlineatus; (Г–Е) K. honbaensis; (Ж–И) K. cryptophonus. Условные обозначения: arso подглазничная перемычка, bsb задняя копула, bsh передняя копула, cad слуховая капсула, cbr цератобранхиальные хрящи, cir нижнегубной хрящ, cmk меккелев хрящ, cpo гребень ушной капсулы, cqd квадратнокраниальная комиссура, crh цератогиальный хрящ, csr верхнегубной хрящ, ctr рога трабекулы, fsoc подглазничное окно, part сочленовный отросток, pas восходящий отросток, pdq небноквадратный хрящ, plhyp гипобранхиальная пластинка, plo личиночный ушной отросток, plp задний латеральный отросток, pranl переднебоковой отросток, prant передний отросток, prbrh жаберные отростки, prlat боковой отросток. Масштабная линейка 1 мм. Переход от питания взвешенными в воде мелкими организма и частицами органики к поглощению целиком яиц – относительно крупного, богатого питательными веществами корма – приводит к прогрессирующему укорочению пищеварительного тракта и появлению объемного желудка. Кроме того, смена трофических адаптаций сопровождается в том же ряду головастиков выразительным преобразованием хрящевого личиночного скелета (Рис. 2): череп утрачивает широкие боковые отростки (prlat), характерные для головастиков-микрофильтраторов; последовательно редуцируется задняя часть небноквадратного хряща (pdq); слабый, нитевидный нижнегубной хрящ (cir) становится более мощным, приспособленным для захвата более крупного корма; жаберный аппарат все более утрачивает фильтрующие функции: ажурная жаберная корзинка (cbr I-IV) постепенно редуцируется, гиобранхиум в целом становится более робустным, приспособленным для более мощного всасывания. Полученные результаты наглядно показывают, каким образом происходит адаптивная эволюция головастиков, осваивающих новые экологические ниши в тропических экосистемах, и каким образом личинки близкородственных видов лягушек приобретают большее морфологическое разнообразие, чем взрослые особи. Исследование выполнено на базе Совместного российско-вьетнамского научно-исследовательского и технологического центра. Выходные данные публикации:Vassilieva A.B., Nguyen T.V. (2023) Restricting living space: Development and larval morphology in sticky frogs (Microhylidae: Kalophrynus) with different reproductive modes. Vertebrate Zoology 73: 367-382. https://doi.org/10.3897/vz.73.e98618
Подписаться на