Перейти к основному содержанию

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
Фауна беспозвоночных озер и рек Шантарских островов – стирание "белых пятен" на карте России
Остров Большой Шантар: озеро Большое (сверху) и исследователи за работой (в середине); Тугурский полуостров: озеро Онгачан Автор фотографий Р.Р. Борисов После прекращения исследований первой половины XX века и закрытия китобойного промысла, Шантарские острова, расположенные на севере Хабаровского края, выпали из орбиты практических интересов общества. В последнее время основное внимание к архипелагу проявляют туристы, жаждущие полюбоваться скалистыми берегами, туманами и китами. Эту тенденцию нарушили ученые из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН. Совместно с коллегами из Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии и Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова они исследовали фауну беспозвоночных организмов в озерах, ручьях и реках Шантарских островов. Выполненные работы являются первой попыткой исследований гидробионтов архипелага, включающей анализ как обитающего в толще воды зоопланктона, так и населяющего дно бентоса. Для водоемов Шантарских островов впервые обнаружены более 150 видов пресноводных и солоноватоводных беспозвоночных. Фауна представлена преимущественно видами с широкими ареалами, с небольшой долей видов, приуроченных к арктической зоне Евразии, Восточной Сибири и Дальнего Востока. При сравнении фауны Шантарских островов с другими регионами Дальнего Востока обнаружен плавный рост видового богатства от северных регионов к южным. При этом доля видов с широким распространением постепенно снижается в том же направлении. Эти тенденции сохраняются для всех основных групп водных беспозвоночных. На Шантарских островах на кромке суши и моря идет непрерывное соперничество пресных и соленых вод. Дожди и туманы, стекающие со склонов хребтов, пытаются постепенно отвоевать у моря заливы, превращая их в солоноватоводные лагуны. В свою очередь, Охотское море бьет волнами в берег, проникая в устья рек. Озеро Большое, расположенное на острове Большой Шантар, испытывает на себе постоянные флуктуации солености, связанные как с суточными приливно-отливными циклами, так и с речным и дождевым стоком. Благодаря значительной протяженности в озере поддерживается градиент солёности. В связи с этим обилие зоопланктона меняется в нем скачкообразно, достигая максимума в зоне смешения речных и солоноватых вод, расположенной в средней части озера. В этой же части озера происходит резкая смена сообществ макрозообентоса, когда преобладающие в опресненной части акватории личинки насекомых сменяются ракообразными – амфиподами. Исследования являются значительным вкладом в изучение фауны заповедных территорий Дальнего Востока России. Подобные работы необходимы для разработки программ мониторинга, а также развития экологического просвещения в рамках туристических краеведческих маршрутов по Хабаровскому краю. Исследования выполнены при поддержке Объединения заповедников и национальных парков Хабаровского края "Заповедное Приамурье" и ООО «Дальневосточные экспедиции». Novichkova A.A., Borisov R.R., Vorobjeva L.V, Palatov D.M., Chertoprud M.V., Chertoprud E.S. The Influence of Salinity Gradient and Island Isolation on Fauna Composition and Structure of Aquatic Invertebrate Communities of the Shantar Islands (Khabarovsk Krai) // Diversity. 2023. 15. 1198. https://doi.org/10.3390/d15121198
Межвидовая гибридизация приводит к появлению новых вариантов ультразвуковых сигналов
Рис. 1. Родительские виды гибридов – джунгарский хомячок (слева) и хомячок Кэмпбелла (справа). Ученые ИПЭЭ РАН и Биологического факультета МГУ провели пионерское исследование по наследованию структуры ультразвуковых криков у межвидовых гибридов. До настоящего времени было известно, что при гибридизации близких видов с сильно различающимися звуковыми сигналами у гибридных особей звуки, производимые за счет фонации – колебания голосовых связок, имеют структуру, промежуточную между двумя родительскими формами. Однако вопрос о наследовании криков ультразвукового диапазона, представляющих собой свист на основе турбулентности воздуха, оставался белым пятном. Было проведено описание ультразвуков у детенышей лабораторных линий хомячка Кэмпбелла из восточной (Монгольская линия) и западной (Кош-Агачская линия) частей ареала, джунгарского хомячка, а также гибридов между самцами джунгарского хомячка и самками Кош-Агачских хомячков Кэмпбелла (рис.1). Всего было проанализировано 4000 звуков, полученных у 80 детенышей возраста 4-8 дней в «тесте изоляции». Все исследованные группы производили две категории ультразвуковых сигналов: низкочастотные с центром около 41 кГц и высокочастотные с центром около 60 кГц, но в разном процентном соотношении. Низко- и высокочастотные компоненты могли присутствовать в криках либо поодиночке, либо вместе, формируя ультразвук с двумя частотами. Интересно, что при сравнении разных линий хомячка Кэмпбелла было обнаружено, что ультразвуковых криков с высокочастотной компонентой было больше у детенышей Монгольской линии, а криков с двумя компонентами – у детенышей Кош-Агачской линии. По составу криков гибриды показали не ожидаемые промежуточные значения между родительскими видами, но демонстрировали сигналы со своими собственными характеристиками – ультразвуки с низкочастотной компонентой у них встречались реже, чем у хомячков Кэмпбелла, ультразвуки с высокочастотной компонентой встречались реже, чем у джунгарских хомячков. Ультразвуки с двумя компонентами у гибридов были представлены чаще, чем у обоих родительских видов (рис.2). Рис. 2. Встречаемость ультразвуковых криков с низкочастотной, высокочастотной и двумя компонентами. P.campM - хомячки Кэмпбелла Монгольской линии; P.campK - хомячки Кэмпбелла Кош-Агачской линии; P.sung - джунгарские хомячки; Hybrids - гибриды от самца джунгарского хомячка и самки хомячка Кэмпбелла Кош-Агачской линии. Для описания звуков и межгрупповых сравнений были использованы такие параметры как длительность и пиковая частота. По данным характеристикам крики гибридов резко отличались от таковых детенышей родительских видов - у гибридов низкочастотные сигналы были короче и характеризовались более низкой частотой, чем у обоих родительских форм, тогда как высокочастотные сигналы были длиннее, а пиковая частота ниже, чем у одного из родительских видов – джунгарского хомячка (рис.3,4). Следует отметить, что низкочастотные сигналы детенышей двух линий хомячка Кэмпбелла значительно отличались как по длительности, так и по пиковой частоте (рис.3). Рис. 3. Сравнение параметров низкочастотных (LF USVs) и высокочастотных (HF USVs) ультразвуковых криков у детенышей хомячков четырех экспериментальных групп. Центральная точка – среднее значение, усы – SE. P.campM - хомячки Кэмпбелла Монгольской линии; P.campK - хомячки Кэмпбелла Кош-Агачской линии; P.sung - джунгарские хомячки; Hybrids - гибриды от самца джунгарского хомячка и самки хомячка Кэмпбелла Кош-Агачской линии. Разные буквы указывают на достоверные различия между значениями (p>0.05, Tukey post hoc). Впервые показано, что для свистовых криков млекопитающих основная частота криков межвидовых гибридов может иметь значения, лежащие далеко за пределами диапазона частот родительских видов. В контексте известной генетической детерминации вокализации у грызунов это интересный результат, который ставит много новых вопросов для дальнейшего исследования механизмов наследования способности к вокализации. Рис. 4. Спектрограммы, иллюстрирующие низкочастотные (LF USVs) и высокочастотные (HF USVs) крики детенышей разных экспериментальных групп. P.campM - хомячки Кэмпбелла Монгольской линии; P.campK - хомячки Кэмпбелла Кош-Агачской линии; P.sung - джунгарские хомячки; Hybrids - гибриды от самца джунгарского хомячка и самки хомячка Кэмпбелла Кош-Агачской линии. Исследование опубликовано в журнале Behavioural Processes издательства Elsevier. Semen V. Piastolov, Ilya A. Volodin, Nina Yu. Vasilieva, Anastasia M. Khrushchova, Olga N. Shekarova, Elena V. Volodina. Comparison of ultrasonic isolation calls of pure-breeding and interspecies hybrid Phodopus dwarf hamster pups // Behavioural Processes, 2023, v. 210, 104917 https://doi.org/10.1016/j.beproc.2023.104917
Проведена таксономическая ревизия африканских болотных крыс рода Otomys
Отомисы или африканские болотные крысы являются представителями семейства мышиных и занимают экологическую нишу полевок в Африке. Это выражается как в пищевых предпочтениях, так и во внешнем виде зверьков. Наибольшее видовое разнообразие представителей рода Otomys наблюдается в Восточном Афромонтанном центре биоразнообразия и эндемизма, к которому относится Эфиопское нагорье. Сложная геоморфологическая структура нагорья со множеством горных массивов, разделенных Рифтовой долиной и глубокими речными каньонами, ограничивает свободное перемещение отомисов, тем самым создавая предпосылки для процессов активного видообразования. Этому же способствует выраженное разнообразие местообитаний вдоль высотного градиента, где последовательно сменяются лесной, вересковый и афро-альпийский пояса. Международный коллектив ученых, включающий заведующего лабораторией микроэволюции млекопитающих ИПЭЭ РАН д.б.н. Лавренченко Л.А. и младшего научного сотрудника той же лаборатории Мартынова А.А., провел филогенетический анализ и таксономическую ревизию эфиопских Otomys. Исследование основано на комбинированном использовании геномных (высокопроизводительное секвенирование методом ddRADseq) и морфометрических (анализ формы черепа) методов. Рисунок 1. A – филогенетическое дерево эфиопских Otomys. Карта распространения представителей филогенетических групп SIMIENSIS (B) и TYPUS (C). Результаты исследования подтвердили наличие шести эндемичных видов Otomys на территории Эфиопии и значительно расширили ареалы некоторых из них. Эти шесть видов разделены на две филогенетические группы, каждая из которых в прошлом независимо колонизировала Эфиопское нагорье. Кроме того, и по молекулярным, и по морфологическим данным была выявлена ранее неизвестная линия Otomys, которая, предположительно, является новым видом. Работа проведена в рамках реализации проекта РФФИ No 19-54-26003. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Zoological Journal of the Linnean Society. Mizerovská, D., Martynov, A. A., Mikula, O., Bryjová, A., Meheretu, Y., Lavrenchenko, L. A., & Bryja, J. (2023). Genomic diversity, evolutionary history, and species limits of the endemic Ethiopian laminate-toothed rats (genus Otomys, Rodentia: Muridae). Zoological Journal of the Linnean Society, 199(4): 1059-1077.
Как оцениваются климаторегулирующие функции экосистем в России
Юлия Курбатова, заведующая лабораторией биогеоценологии им. В.Н. Сукачева Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, выступила с докладом "Как оцениваются климаторегулирующие функции экосистем в России" на Дискуссионной экспертной площадке "Климатические диалоги". Публикуем тезисы выступления. Особое внимание хотелось бы уделить организации высокоточного инструментального мониторинга климатически активных веществ на территории России. Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН более 25 лет вовлечен в эту тематику. Лаборатория биогеоценологии им. В.Н. Сукачева имеет многолетний опыт исследований потоков парниковых газов на различных уровнях пространственного осреднения и является ведущим коллективом России, развивающим сеть наблюдений за экосистемными потоками парниковых газов в различных наземных экосистемах РФ. Основной базой исследований Лаборатории являются экосистемы Тверской области, расположенные на территории Центрального - Лесного государственного природного биосферного заповедника, одного из старейших заповедников России, который представляет резерват коренных еловых лесов и верховых болот. Коллектив Лаборатории развивает на территории заповедника локальную сеть автоматических эколого-климатических станций для проведения высокочастотных, непрерывных, круглогодичных наблюдений за поглощением и эмиссией парниковых газов и факторами внешней среды в лесных и болотных экосистемах. Анализ экспериментальных данных дает возможность оценивать экосистемы как стоки или источники парниковых газов для атмосферы. Согласно проведенным исследованиям, в настоящее время почти все наземные экосистемы на территории России являются стоками парниковых газов. Однако разные экосистемы по-разному чувствительны к изменениям климата. Наша задача состоит в том, чтобы на основе анализа многолетних данных как раз таки оценить чувствительность экосистем нашей страны к происходящим климатическим изменениям. Основной итог нашей работы — это многолетние ряды данных, полученные с 1998 года, которые позволяют исследовать изменчивость, как концентрации парниковых газов, так и их потоков между атмосферой и изучаемыми экосистемами. Если федеральная программа карбоновых полигонов только находится в стадии получения первых результатов экспериментальных наблюдений, то ряд коллективов на территории нашей страны получают аналогичные данные более 20 лет. Эти данные являются золотым фондом для принятия решений в рамках природно-климатических проектов. Исследователи сейчас объединены важнейшим инновационным проектом государственного значения по формированию сети мониторинга климатически активных веществ на территории нашей страны. Сеть эколого-климатических станций сможет стать источником качественных данных о балансе парниковых газов как для бизнеса, так и для политических структур. Как правило все экологические обсерватории или биостанции оснащены современной инструментальной базой. В исследованиях используются средства дистанционного зондирования, в том числе для оценки изменений динамики структуры экосистем. Безусловно, такие исследования дают возможность работы с большими массивами данных для научных обобщений. Работа на наших объектах наблюдений позволяет участвовать в проектной деятельности, мы реализуем гранты различных научных фондов, включая взаимодействие с международными научными коллективами. Многолетнее наблюдение за параметрами энерго- и массообмена между наземными экосистемами и атмосферой, в совокупности с наблюдениями за метеорологическими величинами позволяют снизить неопределенность оценок природной изменчивости составляющих баланса парниковых газов. У нас есть возможность исследовать отклик базовых функций наземных экосистемных на современные климатические изменения, включая оценку роли экстремальных погодных явлений в обмене парниковыми газами. И конечно, экспериментальные данные -  это материал для уточнения параметров прогнозных моделей.
Заместитель директора Центра паразитологии ИПЭЭ РАН М.В. Приданников выступил с докладом в одном из старейших университетов Индии
Заместитель директора Центра паразитологии ИПЭЭ РАН Михаил Викторович Приданников принял участие в программе Annual Meeting Indian Society of Plant Patologysts & National Symposium "Plant Pathology: Sustainable Approaches for Food Security and Human Health", проходившим 8-9 декабря 2023 года. Приглашающей стороной выступал Institute of Agricultural Science Banaras Hindu University, Varanasi, Utar Pradesh, India - один из старейших университетов Индии. В ходе визита М.В. Приданников выступил с пленарным докладом "Economically dangerous species of plant parasitic nematodes on agricultural crops in the Russia Federation today" по теме изучения разнообразия паразитических нематод на сельскохозяйственных культурах в России. Доклад вызвал живой интерес индийских коллег, в том числе обсуждались вопросы проведения совместных научных исследований и студенческого обмена в рамках возможных двусторонних проектов. В ходе обсуждения с Президентом Индийского общества Патологии Растений Dr. Chakrabarty различных проблем с паразитическими организмами на растениях как в России, так и в Индии были подняты вопросы влияния изменения климата и увеличение взаимообмена продовольственными товарами между двумя странами на распространение отдельных видов патогенных для растений организмов. Отмечено увеличение вредоносности отдельных видов патогенов растений, таких как ржавчинные грибы на злаковых культурах, галловые нематоды на овощных культурах и др. Обсуждались вопросы развития биологического метода контроля численности и вредоносности паразитических нематод на сельскохозяйственных культурах. В ходе поездки в Нью-Дели М.В. Приданников посетил ICAR-Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, India. М.В. Приданников ознакомился с работой департамента нематологии и провёл встречу с директором департамента нематологии Dr. Pankaj. Обсуждались вопросы взаимного сотрудничества.
Подписаться на