Перейти к основному содержанию

Два вида водяных блох надели «терновые венцы» в процессе эволюции независимо друг от друга
Рисунок 1. Daphnia atkinsoni. Источник: Pereboev et al. / Zoologica Scripta, 2024. Биологи выяснили, что два вида рачков, называемых водяными блохами — Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra, — в процессе эволюции независимо друг от друга приобрели на голове структуру из шипов, похожую на терновый венец. Такой венец помогает им защищаться от хищников, а потому повышает шансы рачков на выживание. Геномный анализ показал, что «терновый венец» — очень древнее приобретение, возникшее у дафний уже в мезозойской эре (по грубым оценкам — 145–66 миллионов лет назад). Полученные данные помогают лучше понять, как развивались защитные приспособления у беспозвоночных животных. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Zoologica Scripta. Рисунок 2. Голова Daphnia atkinsoni с «терновым венцом», вид сверху. Снимок под конфокальным лазерным микроскопом. Источник: Алексей Котов. Дафнии (Daphnia), называемые также водяными блохами, — это рачки, которые населяют большинство континентальных водоемов мира. Они служат пищей для мелких рыб, других позвоночных и беспозвоночных животных. Еще в XVIII веке ученые обнаружили, что для защиты от хищников — например, щитней (Notostraca) — у некоторых видов дафний есть особые приспособления. Это могут быть хвостовая игла, твердая хитиновая пластинка на голове, а также окружающие ее шипы. Шипы вокруг головной пластинки у дафний напоминают корону, поэтому биологи называют такие структуры «терновым венцом». При этом «венец» непостоянен — он может формироваться у рачков, когда в водоеме присутствуют хищники, а при отсутствии опасности утрачиваться. До сих пор оставалось неизвестно, возник ли «терновый венец» у дафний единожды в процессе эволюции, или разные виды приобрели его независимо друг от друга. Биологи из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (Москва) в сотрудничестве с коллегами из других институтов исследовали два вида дафний, способных формировать «терновый венец», — Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra. Ученые выделили ДНК из рачков, отловленных ранее в водоемах на территории юга России, Монголии и Казахстана. Полученные генетические последовательности исследователи расшифровали и сравнили с геномами дафний, не имеющих на голове подобной защитной структуры. Геномный анализ показал, что Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra представляют собой две генетически независимые линии, каждая из которых имеет близких родственников среди видов без «тернового венца». Так, Daphnia atkinsoni оказалась родственна «не коронованному» виду Daphnia tibetana, а Daphnia triquetra — виду Daphnia studeri. Кроме того, авторы определили, что группа видов, в которую входят Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra, возникла в позднем мезозое — примерно 145–66 миллионов лет назад. Соответственно, столь же древним оказывается появление «тернового венца» у дафний как средства защиты от хищников, которые существуют так же давно. «Полученные нами данные позволяют лучше понять историю появления защитных приспособлений у пресноводных животных в процессе эволюции. Именно ветвистоусые ракообразные служат модельными объектами для подобных работ. Структуры, подобные "терновому венцу", позволяют увеличить шансы на выживание в присутствии естественных врагов, а потому важны с точки зрения поддержания вида. В дальнейшем мы планируем продолжить исследование рачков Daphnia atkinsoni, поскольку имеются свидетельства того, что под этим названием скрывается целая группа родственных видов. Мы хотим не только прояснить число видов в группе, но и понять, насколько у них различается регуляция появления и исчезновения "тернового венца" в случае присутствия или отсутствия хищника в водоеме», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Алексей Котов, член-корреспондент РАН, профессор РАН, главный научный сотрудник лаборатории экологии водных сообществ и инвазий Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН. В исследовании принимали участие сотрудники Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН (Борок), Института биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН (Москва) и Карлова университета (Чехия). Материалы по теме: Indicator: "Два вида водяных блох надели «терновые венцы» в процессе эволюции независимо друг от друга" Naked Science: "Два вида водяных блох надели «терновые венцы» в процессе эволюции независимо друг от друга" Рамблер: "Два вида водяных блох надели «терновые венцы» в процессе эволюции независимо друг от друга" Научная Россия: "Водяные блохи надели «терновые венцы» в процессе эволюции независимо друг от друга"
Неслышимые ультразвуковые крики тревоги монгольских песчанок позволяют выявлять обитаемые колонии в периоды глубокой депрессии численности грызунов
Колонии монгольских песчанок в годы депрессии численности грызунов выглядят безжизненными, поскольку животные почти не появляются на поверхности, а их крики тревоги не могут быть услышаны человеком, так как издаются в ультразвуковом диапазоне, значительно превышающем верхний порог слуховой чувствительности человека. Исследователи из МГУ им. Ломоносова, Института Природных Ресурсов РАН, Московского зоопарка и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН изучали акустическую структуру ультразвуковых криков тревоги монгольских песчанок Meriones unguiculatus. Исследования проводили в природных условиях Даурской степи, для верификации полученных записей сравнивали акустические параметры ультразвуков диких песчанок с криками тревоги, записанными в семейных группах монгольских песчанок в неволе во время имитации чистки клеток. В середине лета 2021, когда были собраны данные для этого исследования, плотность популяции монгольской песчанки и всех других обычных видов грызунов в Даурской степи была очень низкой из-за сильного майского снегопада, затопившего норы с размножающимися животными. В результате в июне-июле было много свежеоткопанных нор, которые выглядели жилыми, но живых песчанок удавалось увидеть только три раза за 17 дней постоянного посещения колоний. Запись ультразвуковых криков проводили с помощью приставки к смартфону Echo Meter Touch 2 PRO, которая записывала крики в диапазоне от 6 кГц до 128 кГц. Эта приставка позволяет видеть в реальном времени спектрограмму ультразвука. Однако такая спектрограмма хорошо видна при записи криков летучих мышей в ночное время, и не видна на ярком солнце в дневное время, когда активны монгольские песчанки. Поэтому запись проводили вслепую и затем сразу просматривали записанные ультразвуки на компьютере. Два исследователя регулярно посещали потенциально обитаемые колонии песчанок и проводили одну сессию записи в 10-30 мин за визит. Исследователь стоял или медленно двигался вдоль входов в норы, направляя рекордер на отверстия нор. Все ультразвуковые крики тревоги были записаны из нор, животные на поверхности не издавали никаких криков. Наличие видоспецифических ультразвуков свидетельствовало об обитаемости норы в день записи. Такой подход может быть использован для поиска жилых нор монгольской песчанки в условиях сильной депрессии численности, когда визуальные наблюдения нерезультативны. Как в природе, так и в неволе ультразвуковые крики тревоги монгольских песчанок представляли собой протяжные ультразвуки средней длительностью 118 миллисекунд, с плоским контуром основной частоты и средней максимальной основной частотой в 26.84 кГц. Было обнаружено, что крики тревоги монгольских песчанок в неволе были несколько короче и выше по основной частоте и следовали друг за другом с укороченными интервалами между криками по сравнению с природными условиями. Кроме монгольских песчанок, ультразвуковые крики тревоги известны только для трех видов грызунов: серой крысы Rattus norvegicus, суслика Ричардсона Spermophilus richardsonii и крапчатого суслика S. suslicus. Монгольские песчанки также сопровождают издавание ультразуковых криков тревоги подофонией: ритмичными ударами лапами о субстрат в слышимом для человека диапазоне частот. Однако подофонию удалось наблюдать и записывать только в неволе. Остается неясным эволюционное происхождение и адаптивное использование ультразвукового крика тревоги, обладающего плохой проникающей способностью как в норах, так и над поверхностью почвы, у довольно крупного грызуна. Результаты исследования опубликованы в Q1 журнале Mammalian Biology: Volodin I.A., Klenova A.V., Kirilyuk V.E., Ilchenko O.G., Volodina E.V., 2024. Ultrasonic alarm call of Mongolian gerbils (Meriones ungiuculatus) in the wild and in captivity: a potential tool for detecting inhabited colonies during population depression. Mammalian Biology, v. 104, p. 407-416.
В ИПЭЭ РАН состоялось первое практическое занятие по определению микроскопических водорослей и беспозвоночных животных в гидробиологических пробах
15 ноября в ИПЭЭ РАН на базе Лаборатории экологии водных сообществ и инвазий состоялось первое практическое занятие по определению микроскопических водорослей и беспозвоночных животных в гидробиологических пробах под руководством Анны Николаевны Неретиной. За 60 минут участники познакомились с основными группами гидробионтов, которые населяют континентальные водоемы, с устройством дихотомического определительного ключа, научились определять водоросли и ветвистоусых ракообразных до вида по картинкам. Важным итогом занятия можно считать установление видовой принадлежности беспозвоночного животного, вынесенного на аватарку чата ИПЭЭ РАН "Загадочные миры в капле воды". Этот зверек, похожий на Дарта Вейдера из "Звездных войн", называется Scapholeberis mucronata (O.F. Mueller, 1776) (скафолеберис мукроната). Скафолеберис – представитель нейстона. Он прикрепляется брюшными краями створки к поверхностной пленке воды, но также может ловко ползать по поверхности водных макрофитов.
Синтетические половые аттрактанты – важнейший помощник в изучении биологического разнообразия бабочек
Бабочки-стеклянницы (Lepidoptera: Sesiidae) являются одним из самых уникальным, но самым малоизученным семейством чешуекрылых. Уникальность семейства заключается в том, что все его представители являются субъектами как бейтсовской (формой и окраской крыльев и тела имитируют апосематическую окраску жалящих перепончатокрылых), так и мюллеровской (окраской крыльев и тела имитируют ядовитых насекомых) мимикрии. Кроме этого, некоторые представители семейства искусно имитируют поведение (жужжание, коленчатые движения антеннами и осовидным брюшком) жалящих перепончатокрылых. Такую мимикрию следует называть поведенческой или этологической мимикрией. Скрытный образ жизни преимагинальных стадий (гусеницы и куколки обитают внутри корней, стеблей, стволов или ветвей древесных или травянистых растений), а также очень осторожное поведение имаго являются причиной того, что представители семейства оказались очень редкими в коллекциях, а отсюда – малоизученным в систематическом отношении. Обладая дневной активностью (как и некоторые другие разноусые чешуекрылые), но в отличие от дневных бабочек, стеклянницы используют для встречи полов исключительно химическую коммуникацию – самки привлекают самцов с помощью половых феромонов. Синтез аналогов половых феромонов, а также их использование в практических исследованиях биологического разнообразия бабочек-стеклянниц позволило значительно увеличить фаунистический состав этого семейства многих регионов. Используя синтетические половые аттрактанты, в юго-западной части Эфиопии была собрана серия самцов стеклянниц. После тщательного морфологического изучения выяснилось, что они принадлежат к новому виду, который был описан как Macrotarsipodes rybalovi O. Gorbunov, 2023. Вид был назван в честь сотрудника нашего института, видного почвенного зоолога Леонида Борисовича Рыбалова, посвятившего более 40 лет изучению почвенной фауны Эфиопии. Статья опубликована в журнале Invertebrate Zoology: Gorbunov O.G. A new species of the genus Macrotarsipodes Le Cerf, 1916 (Lepidoptera: Sesiidae) from Ethiopia. Volume 20, number 4, pages 461–466.
Совместно с сотрудниками ИПЭЭ РАН разработана сеть для охраны морских акваторий в Арктике
Разработанная сеть морских приоритетных для сохранения районов Чтобы остановить сокращение глобального биоразнообразия, необходимы срочные действия на всех уровнях власти и общества. В Северном Ледовитом океане и прилегающих морях, где уже происходят стремительные изменения климата, наблюдается быстрый рост антропогенной нагрузки, и в будущем ожидается только интенсификация освоения, проблема сохранения биоразнообразия стоит особенно остро. На фоне усиливающегося давления общества и науки большинство стран взяли на себя обязательства по достижению самых амбициозных целей в области охраны природы. Однако без подхода, который обеспечит инклюзивное и справедливое сочетание сохранения и устойчивого использования океана, эти цели, скорее всего, не будут достигнуты. В научной работе, опубликованной в журнале Nature npj Ocean Sustainability, представлен результат работы большого коллектива авторов (в том числе научных сотрудников ИПЭЭ РАН) по созданию сети морских приоритетных для сохранения районов – ArcNet (Arctic Ocean Network of Priority Areas for Conservation). Цель разработки сети – содействие сохранению морской среды в масштабах океана в Арктике. При разработке сети были использованы более чем 800 слоев, содержащих информацию о распространении различных объектов, составляющих биоразнообразие Арктических районов. Слои были разработаны специалистами по отдельным видам или группам животных и растений. Сеть разрабатывалась таким образом, чтобы включить уже существующие морские охраняемые акватории. В работе подробно описано применение инструмента Marxan и критерии, которые были использованы на каждом шаге реализации проекта. В результате анализа была сформирована сеть из 83 приоритетных для сохранения морских районов общей площадью 5,9 млн км2. Общий результат анализа представлен на рисунке. Систему ArcNet можно в будущем адаптировать к новой появляющейся информации и использовать для разработки как конкретных, так и глобальных мер по сохранению биоразнообразия. Работа опубликована в журнале Nature npj Ocean Sustainability, 3, Article number: 25 (2024), Whole-ocean network design and implementation pathway for Arctic marine conservation.
Выявлены закономерности изменения сообществ ветвистоусых ракообразных севера России в голоцене
Отбор колонки донных отложений. Cladocera – микроскопические ракообразные палеозойского происхождения, обитающие во всех внутренних водоёмах всех континентов. Благодаря высокой чувствительности к внешним факторам среды и быстрой смене генераций в их популяциях, они служат индикаторами меняющихся условий среды, а их субфоссильные остатки позволяют сделать выводы об истории экосистем на протяжении всего голоцена. Сотрудниками ИПЭЭ РАН в коллаборации с сотрудниками нескольких других институтов РАН проведен  анализ опубликованных ранее данных о субфоссильных сообществах Cladocera шести колонок донных отложений Кольско-Карельского региона на широтной трансекте длиной более 1000 км (оз. Антюх-Ламбина, оз. Южное Хаугилампи, оз. Торосъярви, оз. Малое Шиброзеро, оз. Гахкозеро. оз. Медведевское), покрывающих весь голоцен. Методы, примененные в данном исследовании, ранее никогда не применялись к данным по субфоссильным Cladocera, что позволяет говорить о предлагающемся в данной публикации расширении комплекса методик математических расчетов, применяемых для данного вида анализа. По результатам статистичечкого анализа выделено шесть основных кластеров (ассоциаций) по видовому составу ветвистоусых ракообразных в донных отложениях озер СЗ РФ. Наибольший вклад в различие между ассоциациями Cladocera в отдельных образцах донных отложений всего внесли несколько видов. Наиболее важным для диагностики ассоциаций оказалось соотношение обилия остатков Bosmina cf. longispina и Chydorus cf. sphaericus, что соответствует существующим представлениям о палеоэкологии зоопланктона в Европе, а также принятой классификации современных озер северной умеренной зоны. Кроме того, значительную часть разнообразия выборки обеспечивает вклад доли остатков еще нескольких видов: Biapertura affinis, Acroperus harpae, Alonella nana, Alona quadrangularis, в то время как вклад прочих видов совершенно незначителен. При этом ассоциации сформированы одними и теми же доминирующими видами, но в разных пропорциях. При этом, была найдена широтная закономерность, связанная с частотой смены кластеров в течение всего голоцена. В более южных водоемах состав сообществ Cladocera в донных отложениях был и остается более разнообразен. Так, в самом северном озере Антюх-Ламбина все голоценовые образцы относятся к одному кластеру, а в самом южном озере Медведевское - к пяти различным кластерам, сменявшим друг друга с течением времени. В промежуточных по широте озерах голоценовые образцы относятся к двум или трем кластерам, которые сменяют друг друга. Даже на основе анализа шести озер уже можно сделать вывод о том, что частота смены кластеров в некоем озере в голоцене больше для более южных из исследованных водоемов и ниже для более северных озер. Однако выявленная закономерность требует проверки на большем материале. Статья опубликована в журнале Quaternary international: Latitudinal patterns of shifts in cladoceran communities throughout the Holocene: A paleoecological case study of Northwestern Russia, Aisylu G. Ibragimova, Ivan I. Krolenko, Larisa A. Frolova, Dmitry A. Subetto, Maksim S. Potakhin, Natalya A. Belkina, Ivan M. Grekov, Alexey A. Kotov. Видовой состав трафоценозов в пробах из шести озёр, образцы представлены в последовательности от верхней части керна к его нижней части, без учёта относительной глубины (слева), распределение образцов в каждом керне по шести основным кластерам, их относительная глубина (оранжевая линия) и LOI (серая пунктирная линия) на графике относительной глубины керна (справа), динамика числа таксонов на образец (красная линия) и индекс Симпсона (синяя линия) в каждом керне. Озёра обозначены: A – озеро Антюх-Ламбино, B – озеро Южное Хаугилампи, C – озеро Торосъярви, D – озеро Гахкозеро, E – озеро Малое Шиброзеро, F – озеро Медведевское.
Два случая проникновения лосиной мухи в Европу на разных видах оленей
Рис. a, b - спинки и головы первой формы L. fortisetosa; c, d - спинная и брюшная cтороны второй формы L. fortisetosa. Представители рода Lipoptena - это мелкие и средние мухи-кровососки, известные как лосиные мухи или мухи-кровососки. Эти мухи паразитируют на млекопитающих семейств Cervidae и Bovidae (оленях и лосях) и могут переносить многие опасные заболевания. К настоящему времени на территории бывшего СССР зарегистрировано 4 вида. Кроме того, около 7 видов обитают в Палеарктике и около 21 вида присутствуют в других регионах мира. Вид Lipoptena fortisetosa Maa, 1965 широко распространен в Европе. Изучение особей L. fortisetosa из разных популяций современного ареала выявило наличие двух форм, различающихся морфологически и генетически. Ученые ИПЭЭ РАН предполагают, что изначально эти формы были разделены географически. Вид L. fortisetosa (форма A) был описан с японского оленя C. nippon, который сперва был распространен в северо-восточном Китае, на Тайване, в Северном Вьетнаме, Корее, Японии и южном Приморье, а в начале 30-х годов был интродуцирован в европейскую часть России и на Кавказ, а затем распространился по всей Европе. По данным Досжанова мухи L. fortisetosa формы A были собраны с C. nippon в 1977 году на Дальнем Востоке, в Приморском крае, и с косули Capreolus pygargus в 1941–1972 годах в Казахстане. Ареал C. pygargus включает Поволжье, Урал, Сибирь к югу от Дальнего Востока России и Якутию включительно, Среднюю Азию, западный Китай, север и северо-запад Монголии. По данным сотрудников ИПЭЭ РАН, L. fortisetosa формы B обнаружена преимущественно на особях алтайского марала C. elaphus sibiricus. Подвид C. elaphus sibiricus изначально был распространен в северо-западной и северо-центральной части Монголии, на севере Китая, в России – в горных лесах Алтая, в Саянах и в Прибайкалье в Сибири. К началу XX века C. elaphus sibiricus сохранился только в труднодоступных горно-таежных местообитаниях. Популяции были сосредоточены в основном на Алтае, в Саянах и в Прибайкалье. В СССР с 1937 по 1970 год было переселено около 900 особей, в основном с Алтая, в Калужскую, Московскую, Ярославскую, Тверскую, Свердловскую области, Башкирию, Украину (Киевскую и Херсонскую области), несколько особей было переселено в Казахстан, в Латвию и Эстонию. Эти олени расселяются далеко от места выпуска, что облегчает последующую гибридизацию с местными популяциями благородных оленей. Capreolus pygargus перекрывается с ареалом C. nippon и C. elaphus sibiricus. Это может свидетельствовать о том, что L. fortisetosa форма B изначально была распространена только на Алтае, в Саянах и в Прибайкалье. “Мы предполагаем, что каждая из этих 2 форм – L. fortisetosa (форма A) и L. fortisetosa (форма B) – изначально паразитировала на своем виде оленей и распространялась вместе с ним. Сначала в Европу с Дальнего Востока были завезены мухи из популяции L. fortisetosa формы А, которые смогли распространиться на большой территории, переключившись на местные виды хозяев, в частности, на Capreolus capreolus и Cervus elaphus”, - рассказала Александра Яцук, кандидат биологических наук, научный сотрудник ИПЭЭ РАН.  Позже в Европу была завезена вторая форма L. fortisetosa, но она смогла распространиться только в ограниченной части Европы, несмотря на то, что эти мухи также перешли на новых хозяев, в частности, на Alces alces. В настоящее время форма А обитает в Западной Европе, Казахстане и на юге Дальнего Востока России, а форма В — в Восточной Европе, Саянах и Прибайкалье. Работа опубликована в журнале Journal of Natural History: Two cases of introducing Lipoptena fortisetosa Maa (Diptera: Hippoboscidae) into Europe through different deer species, pages 1787-1801, Volume 58, 2024 - Issue 41-44.
В ИПЭЭ РАН открылась выставка "Theca Animalium Foliorum - Листопадные портреты"
В преддверии юбилейных торжеств к 90-летию ИПЭЭ РАН в здании Института на Ленинском проспекте, 33 открылась необычная камерная выставка …в шкафу! Экспозиция располагается в старинном библиотечном шкафу-витрине напротив институтской библиотеки и представляет собой изображения разнообразных животных – от насекомых до динозавров. Необычно не только место, выбранное для выставки, а еще и то, что рисунки сделаны на осенних листьях более десятка видов деревьев и кустарников. Название выставки - "Theca Animalium Foliorum - Листопадные портреты". Недолговечная красота осенних листьев подчеркивает хрупкость и уязвимость живой природы. Это попытка сохранить хоть на время красоту животного мира на опавших листьях. Рисунки птиц и зверей, рыб, насекомых, земноводных и пресмыкающихся (более 30) сделаны акриловыми красками. Автор выставки – сотрудница научно-организационного отдела ИПЭЭ РАН – Светлана Мельникова. Приглашаем всех посетить выставку!  Материалы по теме: Регионы: "Кот на дереве, звери на листьях: необычные портреты увидят ученые из Черноголовки"
В ИПЭЭ РАН прошла лекция о многообразии травм и кожных повреждений у морских млекопитающих
28 октября Чукмасов Павел Викторович, младший научный сотрудник ИПЭЭ РАН, в онлайн формате рассказал участникам Конкурса для профильных классов о многообразии травм и кожных повреждений у морских млекопитающих и поделился методикой анализа изображений. Морские млекопитающие, обитающие в различных авкваториях, подвержены множеству опасностей, в том числе и различным видам кожных повреждений и травм, которые могут быть как естественного, так и антропогенного происхождения. Изучение и мониторинг этих травм имеют огромное значение  для оценки состояния вида или популяции на определённой акватории. В финале лекции ребятам дали задание: проанализировать архив фотографий и выявить животных с кожными повреждениями и определить характер их возникновения. Это задание будет не только практическим, но и учебным моментом, способствующим развитию аналитических навыков и глубинного понимания проблем, связанных с охраной морских экосистем.
Пути поступления потока «артроподного дождя» в почвенную пищевую сеть лесов умеренного пояса 
Рис. 1. Закладка эксперимента Коллектив учёных Лаборатории почвенной зоологии и общей энтомологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН и Института биологии Коми НЦ УрО РАН в совместной работе проследил пути поступления падающих из крон беспозвоночных в почвенную пищевую сеть в лесах умеренного пояса с использованием изотопно-меченого аналога артроподного дождя. Большинство беспозвоночных животных, обитающих в надземном ярусе леса, в конечном счёте попадая на поверхность почвы, становятся добычей почвенных хищников и сапрофагов. Объем этой вертикальной субсидии в детритные пищевые цепочки в различных типах леса был ранее изучен, но её значение для диеты различных групп почвенных животных оставалось не оценённым. В работе использовали выращенных в лаборатории 15N-меченых Collembola, чтобы проследить пути поступления падающих из крон беспозвоночных («артроподного дождя») в почвенную пищевую сеть. Симуляционный эксперимент проводился в смешанном ельнике на биогеоценологической станции ИПЭЭ РАН «Малинки» (Рис. 1). Дизайн эксперимента предусматривал внесение в почву нескольких модельных площадок коллембол Folsomia candida из лабораторной культуры, предварительно помеченных 15N в лабораторных условиях (Рис. 2). Живые или умерщвлённые коллемболы однократно добавлялись в полевые мезокосмы в количестве, эквивалентном среднесуточному потоку артроподного дождя в данном типе леса (19 мг сух.в. м-2). Рис. 2. Экспериментальные мезокосмы на рабочей площадке Отлов почвенного населения на экспериментальных и контрольных площадках стандартными почвенно-зоологическими методами был проведен на 8 и 22 день после обработки. Всего было обработано около 15 000 особей беспозвоночных, изотопный анализ проведен для 1251 проб (индивидуальных или содержащих несколько особей одного вида). После добавления живых коллембол изотопная метка чаще всего обнаруживалась в хищных тромбидиформных (83% проб) и мезостигматических (85%) клещах, пауках (58%), хищных многоножках (45%) и жуках (29%). Среди нехищных групп изотопная метка была зарегистрирована у трипсов (27%), коллембол (24%) и орибатид (18%). Повышение значений 15N было также зафиксировано у целого ряда представителей фауны подстилочно-почвенного комплекса (симфил, муравьёв, диплур, кивсяков, сенокосцев и пр. Рис. 3). Рис. 3. Распределение значений δ15N наиболее многочисленных таксонов почвенных животных после добавления 15N-меченого аналога артроподного дождя. Боксплоты – контрольные значения; крупные символы – меченые пробы, мелкие символы –  немеченые. В случае, если в мезокосмы были добавлены мёртвые коллемболы, метка была обнаружена у хищников и сапрофагов примерно в равных пропорциях (21-25%). Данное исследование вносит вклад в формирующуюся точку зрения о том, что почвенные пищевые сети не являются полностью «детритными», а получают значительную часть энергии от зеленых растений. В отличие от других форм надземного субсидирования почвенных пищевых сетей, таких как опад, корневые экссудаты, медвяная роса и т.д., которые в основном перерабатываются микроорганизмами, артроподный дождь усваивается непосредственно животными, главным образом потребителями высокого порядка. Мы обнаружили неожиданно высокую частоту включения надземной субсидии в пищевую сеть лесной почвы, что позволяет предположить, что этот источник энергии и питательных веществ может вносить существенный вклад в поддержание численности (и, возможно, разнообразия) почвенных хищников. Работа поддержана проектом РНФ 22-14-00363 Полностью ознакомиться с результатами исследования можно в статье: Rozanova, O.L., Tsurikov, S.M., Kudrin, A.A., Leonov, V.D., Krivosheina, M.G., Fedorenko, D.N., Tanasevitch, A.V., Rybalov, L.B., Tiunov, A.V. Incorporation of the 15N-labeled simulated arthropod rain in the soil food web. Oecologia 205, 587–596 (2024).
Подписаться на