Перейти к основному содержанию

В Дагестане сфотографировался кавказский барс
Переднеазиатский леопард впервые за 7 лет попал в объектив фотоловушки на территории Дагестана. Последние документальные подтверждения присутствия леопарда на территории Дагестана датируются 1981 г., когда в приграничном с Чеченской Республикой Гумбетовском районе был убит взрослый самец, и февралем 2015 г., когда пятнистый хищник был заснят на камеру мобильного телефона жителем Тляратинского района, граничащего с Грузией и Азербайджаном. С тех пор прошло 7 лет и, несмотря на многочисленные слухи о наблюдении этих кошек, доподлинных доказательств, к сожалению, не было. В начале марта 2022 г. инспектор природного парка «Хунзахский» при проверке фотоловушки, установленной на его территории, обнаружил снимки переднеазиатского леопарда. Парк создан в 2017 г. при поддержке Всемирного фонда природы, где начиная с 2015 г. эта природоохранная организация ведет работу по поиску леопардов и мониторингу их кормовой базы. На фотоловушках, установленных Всемирным фондом природы России в природном парке «Хунзахский», регистрировались безоаровые козлы, кабаны, косули, барсуки, лисы, волки и зайцы. А в сентябре 2021 г. были получены снимки леопарда, но они были размытыми и это не позволяло с уверенностью идентифицировать зверя. Нельзя исключать, что это был тот же леопард, что и на мартовском фото 2022 г. Он мог зайти в Дагестан со стороны Азербайджана. «Хунзахский парк привлек внимание Всемирного фонда природы России неслучайно. На этой территории была отмечена изолированная группировка безоаровых козлов, которые являются основным объектом питания леопардов в восточной части Кавказа и Закавказье. Поэтому Всемирный фонд природы все эти годы занимался не только поиском леопарда, но и изучением и подкормкой копытных, являющихся кормовой базой хищника, – объясняет Валерий Шмунк, директор Представительства Всемирного фонда природы России в экорегионе «Российский Кавказ». – Именно поэтому мы увеличили количество установленных в парке фотоловушек за последние полгода в два раза. После этого и были получены кадры с леопардом в сентябре 2021 и марте 2022 гг.». Хунзахский парк имеет хорошие условия для постоянного обитания или временного пребывания здесь леопарда. Поэтому очень важно продолжить исследования, чтобы установить статус сфотографировавшегося зверя. В ближайшее время ученым ИПЭЭ РАН и ИЭГТ РАН предстоит изучить полученные снимки, чтобы попытаться определить, является ли пятнистый зверь «выпускником» Центра восстановления леопарда на Кавказе или диким. Всемирный фонд природы России, в свою очередь, увеличит количество фотоловушек в районе и продолжит мониторинг хищника, уделяя особое внимание возможным путям его перемещения. Программа по восстановлению переднеазиатского леопарда на Кавказе реализуется Минприроды России при участии Сочинского национального парка, Кавказского заповедника, Северо-Осетинского Заповедника, Национального парка «Алания», Всемирного фонда природы, Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук (ИПЭЭ РАН), Института экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН (ИЭГТ РАН), Московского зоопарка, при содействии Международного союза охраны природы (МСОП) и Европейской ассоциации зоопарков и аквариумов (ЕАЗА). Финансовую поддержку мониторинга переднеазиатского леопарда на Кавказе осуществляет банк ВТБ.  
Хосе Антонио Эрнандес-Бланко рассказал Афиша Daily о своей работе
Вместе с благотворительным фондом «Красивые дети в красивом мире» Афиша Daily поговорили с людьми, переехавшими в отдаленные участки страны, о работе в заповедниках, о своем решении уехать из города и о том, почему они не хотят возвращаться обратно. Хосе Антонио Эрнандес-Бланко, 47 лет Специалист по крупным хищникам Института проблем экологии и эволюции РАН, старший научный сотрудник заповедника «Калужские засеки» Я родился в Саламанке, Испания. С детства общался с зоологами и натуралистами. Друг семьи Рамон Гранде дель Брио — превосходный естествоиспытатель, географ и археолог — часто брал меня с собой в лес. Он предложил концепцию, что участок обитания семьи волков имеет сложную структуру, которая влияет на взаимодействие между животными в стае и на популяцию их добыч. Но большая часть его научной работы была лишь предположением. Я же хотел ее проверить и поступил на биологический факультет университета Саламанки, но планировал перевестись в Россию, потому что увлекался советской наукой. В итоге я бросил университет на втором курсе и поступил на факультет биологии МГУ. Русский язык начал учить за год до переезда. В МГУ я быстро нашел общий язык со специалистом по волкам Андреем Поярковым. Это ученый с даром понимать вещи, в которых многие не видят ничего особенного. Все потому, что он может быстро отделить главное от второстепенного. Поярков научил меня не бояться и черпать идеи из разных областей, читать научные работы между строк. Мы адаптировали теорию Рамона Гранде дель Брио с точки зрения биологии вида, углубились в тему и сформулировали новые вопросы, отвечая на предыдущие. В российской науке самое невероятное — это связь поколений, феномен научных школ. На Западе ученый занимается темой, пока есть финансирование, а потом переключается на новую. В России же есть возможность выбрать одну область, поэтому мне посчастливилось работать только с крупными хищниками: в основном, конечно, это волки.  Сейчас я живу в Москве, но постоянно нахожусь в разъездах. Недавно был в Казахстане, учил местных зоологов пользоваться фотоловушками и GPS-ошейниками. Параллельно я занимаюсь учетом численности уссурийского тигра в Национальном парке «Земля леопарда» и исследую болезни мелких хищников, которые потенциально опасны для крупных и могут также стать причиной сокращения популяции тигров. Еще ежегодно участвую в программе восстановления леопарда на Кавказе. До XIX века они были широко распространены на юге страны, но из‑за усиленного истребления численность сократилась. В Польше на ежегодной конференции Союза охраны природы зубров и бизонов я официально представляю Россию — у нас находится их самая большая популяция. Но практически круглый год я провожу в заповеднике «Калужские засеки». Занимаюсь пересчетом и изучением волков, характером их взаимодействия друг с другом и добычей. Моя работа решает три главных вопроса: конфликт вида и человека, использование пространства и численность. В России волк издавна считается вредным животным. Рассвет этой теории пришелся на послевоенный период. Во время ВОВ волки действительно часто нападали на людей, потому что на полях оставалось много раненых и убитых. В какой‑то степени животные привыкли к такой добыче, хотя она им несвойственна. В 1943 году в России начали их отстрел с самолетов, в 1958-м объявили конкурсы областей по уничтожению волка, а через пару лет стали применять новый яд. По скромным подсчетам, за это время было уничтожено более 1,5 миллиона особей. В России охотники считают, что волков нужно истреблять, так как они едят скот и нападают на собак, хотя, по последним данным, в стране осталось чуть больше 50 тыс. особей. С таким подходом я и борюсь. Волки охотятся на своей территории, и в стаях есть четкая иерархия. Стоит истребить одну из них или убить волков, следящих за порядком, как мы получаем обратный эффект: животные начинают охотиться там, где не положено. Из‑за этого, например, может пострадать популяция копытных.  В «Калужских засеках» я занимаюсь еще и зимним маршрутным учетом животных. 20 лет назад я тратил почти все время на сбор и подготовку данных, а на осмысление результатов его не хватало. Сейчас прогресс перенес компьютеры в поле: у нас есть геоинформационные программы, и данные заполняются онлайн. Я познавал технологии постепенно — застал и старые, и новые, видел, как развивалась наука. «Засеки» — уникальное место. Это нетронутая природа с самым большим количеством зубров, где хвойные леса встречаются с пихтовыми. Зимой можно увидеть, как огромные стада до ста особей приходят на кормовые площадки. Это невероятное зрелище. Я призываю всех посещать заповедники, чтобы действительно понять все величие нашей страны.   На фото:  Хосе со степным волком по кличке «Яст» после его отлова и установки GPS-ошейника (Северо-западный Прикаспий). © Мария Чистополова
На фестивале Первозданная Россия выступил сотрудник ИПЭЭ РАН Дмитрий Иванов
На фестивале Первозданная Россия, проходящем в ЦДХ с 3 марта по 4 апреля, представлен проект "Болотные тайны", посвященный болотам Центрально-Лесного заповедника. Сочетанием съемок в разных жанрах (пейзаж, анималистика, макро) позволили довольно полно отразить жизнь и красоту болота на различных уровнях. 6 марта на дне Союза фотографов дикой природы, проводившемся на фестивале, наш сотрудник Дмитрив Иванов выступил с рассказом о природе заповедника, которому в этом году исполнилось 90 лет.              
На Камчатке начат финальный этап полевых исследований каменного гольца
Проект «Оценка состояния ключевых мест обитания и разработка рекомендаций по усовершенствованию мер охраны каменного гольца – исчезающего эндемика реки Камчатка», стартовавший в 2021 году, этой весной вышел на новый уровень. В начале нового сезона его участники – сотрудники Кроноцкого заповедника и Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН – отправились к местам исследований на снегоходе. В ходе экспедиции будут собраны пробы воды и грунта для последующего определения органического состава. Это позволит проследить динамику состава воды на известных нерестилищах. Учёные также планируют определить количество зимующей на нерестилище молоди и оценить кормовую базу, доступную для рыб в снежный период. «Определение условий зимовки, количества молоди, кормовой базы позволяет оценить эффективность воспроизводства. Вероятно, в естественных условиях она невысока, основные факторы риска – шуга – рыхлые мелкие скопления смеси льда и снега, промерзание водотоков, недостаточность пищевых ресурсов. При низкой эффективности воспроизводства, но высокой кормовой базе одной из потенциальных мер охраны может стать искусственное воспроизводство прямо на нерестилищах. В мировой практике есть опыт восстановления локальных популяций лососевых рыб путём внесения на естественные нерестилища дополнительной икры, взятой от производителей из близлежащих водотоков»,– пояснил старший научный сотрудник ФГБУ «Кроноцкий государственный заповедник» Григорий Маркевич. Часть исследований в марте планируется провести в верховьях реки Камчатка с использованием противолавинного снаряжения и современных средств связи. В результате проекта уже получены новые сведения о биологии, структуре популяции, распространении каменного гольца, очерчены места, требующие пристального внимания и последующего изучения. Проект реализуется при поддержке Всемирного фонда природы России. Справочно: Каменный голец – крупная хищная рыба, населяющая только реку Камчатка с притоками. Спутать его с другими лососевыми рыбами нельзя, он обладает тёмной окраской с пятнами неправильной формы. Последние 40 лет численность каменного гольца постоянно падает, что вероятно связано с нарушением мест обитания. В XXI веке вид оказался под угрозой исчезновения. Крупные нерестилища сохранились только в притоках реки Щапина в Кроноцком заповеднике, где вырубки не проводились. Ранее специалисты Кроноцкого заповедника пришли к выводу, что формирование каменного гольца как вида произошло за счёт перехода его предка – мальмы – к размножению в небольших водотоках зоны еловых лесов. В 2021 году было описано неизвестное ранее нерестилище. Эта находка подтвердила высокую степень изоляции каменного гольца от мальмы и гипотезу о его приуроченности к водотокам таёжной зоны.        
50 лет открытия вида-двойника
В марте 2022 года в Москве проводится очередной, XI съезд Териологического общества при РАН, объединяющего исследователей млекопитающих. Научная программа съезда составлена в формате конференции с международным участием по теме «Млекопитающие в меняющемся мире: актуальные проблемы териологии». В промежуток между съездами, увеличенный из-за эпидемии ковида (Х съезд состоялся в 2016 г.), попало немало памятных дат отечественной териологии, связанных как с юбилеями ученых, так и замечательными открытиями. В этом году исполняется ровно 50 лет публикации в «Зоологическом журнале», в которой было, согласно правилам зоологической номенклатуры, дано научное имя виду грызунов, новому для науки. Впервые новый вид млекопитающих был открыт благодаря изучению препаратов хромосом под микроскопом. Ученым не пришлось ехать за ним в далекие края. Применение цитогенетического метода для систематики млекопитающих только начиналось в 1960-е годы, когда самый обычный европейский вид, обыкновенная полевка, изученный в окрестностях Москвы и Ленинграда, преподнес невероятный сюрприз – анализ хромосомных препаратов показывал присутствие в российской фауне двух видов вместо ожидаемого одного. По предварительному сообщению В.Н. Орлова (Биолого-почвенный факультет МГУ, Москва) для 2 Всесоюзного совещания по млекопитающим в Москве в 1969 г. (Рис. 1), только цитогенетические различия были диагностическими для фенотипически сходных видов-двойников. Статья, опубликованная в 1972 г. тремя соавторами – М.Н. Мейер, В.Н. Орловым и Е.Д. Схолль, открыла целую эпоху видовых открытий при цитогенетическом исследовании млекопитающих. В течение почти 40 лет В.Н. Орлов руководил лабораторией доместикации и микроэволюции млекопитающих в ИЭМЭЖ/ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН. Все эти годы и после оставления должности завлаб данные цитогенетического изучения вносят свой вклад в решение проблем териологии в исследованиях самого Виктора Николаевича (Рис. 2), лаборатории и, в целом, института. Мейер М.Н., Орлов В.Н., Схолль Е.Д. К номенклатуре 46- и 54-хромосомных полевок типа Microtus arvalis Pall. Зоол. журн., т. 51, вып. 1: 157-161.   Рис. 1. Обложка сборника материалов ко II Всесоюзному совещанию по млекопитающим «Млекопитающие: эволюция, кариология, фаунистика, систематика». 1969. ИЦИГ СОРАН. Новосибирск. Рис. 2. Профессор, доктор биологических наук Виктор Николаевич Орлов в свой день рождения в лаборатории в 2017 г. Составитель – Н.Ш. Булатова    
Три спутниковых ошейника закрепили на овцебыков Полярно-Уральского природного парка
Фото Светланы Горбатых В декабре прошлого года сотрудники Службы по охране биоресурсов ЯНАО выпустили в естественную среду обитания 15 особей овцебыков. Сейчас на территорию питомника прибыли учёные института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН). Впервые на трёх выпущенных животных были закреплены специальные ошейники с GPS-датчиком. С их помощью будут отслеживаться передвижения мускусного быка, а также выявляться сезонные места обитания животных и пути их миграций. "Мечение животных для наблюдения за ними и их изучения используется уже более 100 лет, это позволяет оценить особенности миграции помеченной особи. Эта работа важна, потому что изучение овцебыков одна из важнейших задач по сохранению уникальных видов животных" - отметил кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ИПЭЭ РАН Тарас Сипко. Фото Светланы Горбатых Специалисты института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН планируют продолжить изучение современного состояния овцебыка на территории Приуральского района. Второй этап исследования начнется в летне-осенний период. Работы предусматривают проведение генетических исследований и тотальный авиаучёт животных на территории автономного округа и примыкающей горной части Республики Коми. Напомним, что в конце 2021 года состоялся второй выпуск овцебыков из Горнохадатинского участка Полярно-Уральского природного парка. В 2016 году в дикую природу выпустили 65 особей.   Материалы по теме: Север Пресс: "На ямальских овцебыков впервые надели спутниковые ошейники" ФАН: "Ученые на Ямале надели на овцебыков ошейники с GPS-датчиком" GoArctic: "Овцебыков на Полярном Урале окольцевали спутниковыми ошейниками"
Ветвистоусые рачки прибыли в Австралию с севера при помощи птиц и человека
Изображение Chydorus sphaericus, полученное методом оптической микроскопии Алексей Котов Российские ученые обнаружили, что микроскопические рачки рода Chydorus, обычные для пресных водоемов юга Австралии, прибыли туда из Северного полушария. Такое удивительное расширение ареала биологи связали с миграциями птиц и деятельностью человека. Открытие заставляет переосмыслить масштабы «путешествий» микроскопических животных. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Water. Ареалы многих видов животных и растений на Земле довольно динамичны. При этом, осваивая новые территории, живые организмы включаются в пищевые сети и, поскольку аборигенные виды могут не выдержать конкуренции, способны видоизменить местные экосистемы. Для беспозвоночных, в частности микроскопических ракообразных, такое расширение ареала стало обычным в связи с интенсивностью хозяйственной деятельности человека, непреднамеренно перемещающего покоящиеся яйца на значительные расстояния. Ученые из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН (Москва) совместно с коллегами из зарубежных стран исследовали ветвистоусых рачков рода Chydorus и обнаружили, что все их популяции в Австралии появились в результате заноса из Северного полушария. Ученые собрали беспозвоночных животных из пресных водоемов Австралии планктонными сетями и предварительно определили их до вида по морфологическим признакам, таким как форма и размер тела, длина, форма и строение различных щетинок. У найденных представителей рода Chydorus биологи проанализировали последовательности митохондриального гена COI. Этот фрагмент ДНК иногда рассматривается как «штрихкод» для определения животного и отнесения его к определенному роду. На основании различий в последовательности нуклеотидов у разных особей, биологи построили филогенетическое дерево — схему, отображающую родство между организмами. Чтобы определить, действительно ли эти ветвистоусые рачки были занесены в Австралию из Северного полушария, ученые сравнили генотипы южных и северных популяций, а также реконструировали последовательность событий в истории данной группы. Однозначно показано, что она берет свое начало в Северном полушарии, а все ее представители с юга Австралии появились в результате заноса через экватор. «Микроскопические ракообразные расселяются благодаря переносу их покоящихся яиц ветром, течениями воды, а также водоплавающими птицами на оперении и в желудке. В последнее время все больше случаев изменения их ареалов связано с человеческой деятельностью. Это и произошло с некоторыми видами рода Chydorus, который оказался в другом полушарии в несвойственных для себя местообитаниях. Подобный трансконтинентальный перенос происходил двумя независимыми путями: птицами во время их сезонных миграций и человеком в результате случайной транспортировки яиц при заселении Австралии рыбами для прудового разведения. Хорошо известно, что микроскопические рачки — отличные путешественники, их яйца легко выдерживают долгий путь и сохраняют при этом свою жизнеспособность. Однако масштаб данного переноса поражает воображение, ведь речь идет о том, что все популяции весьма обычного на юге Австралии рачка оказались вселенцами с севера», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Алексей Котов, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник ИПЭЭ имени А. Н. Северцова РАН. В данный момент непонятно, насколько экосистемы Австралии пострадали от подобного «захвата». Однако массовое вселение на этот материк микроскопических животных из Северного полушария чревато серьезными последствиями, что уже продемонстрировано для более крупных животных: кроликов, собак динго, речного карпа и прочих. Описанный в данной работе случай подчеркивает важность исследования того, как даже мельчайшие ракообразные влияют на экосистемы континентальных водоемов.
Долгосрочные тренды численности таксонов насекомых слабо коррелированы
Наблюдения за изменением численности одной группы насекомых очень мало говорят о том, как ведут себя другие виды насекомых даже в той же экосистеме. Это связано с тем, что разные группы насекомых могут демонстрировать сходные тенденции в одном месте, но отличающиеся тенденции в других местах. Таковы результаты нового мета-анализа многолетних данных о насекомых из более чем 900 локалитетов по всему миру. Исследование, опубликованное в Biology Letters, было проведено группой исследователей из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv), Галле-Виттенбергского университета имени Мартина Лютера, Йенского университета имени Фридриха Шиллера и Центра экологических исследований им. Гельмгольца и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН. В нем подчеркивается важность одновременного мониторинга нескольких видов для обеспечения руководящих принципов политики охраны насекомых. Снижение численности насекомых стало предметом глобальных дискуссий в 2017 году, когда ученые сообщили о потере трех четвертей биомассы летающих насекомых из западногерманских природных заповедников за 30 лет. Это заставило людей осознать, что насекомых не так много, как раньше. С тех пор появилось множество исследований со всего мира, часто показывающих значительное снижение численности, что послужило поводом для появления сотен популярных статей о проблеме сокращения численности насекомых. С 2018 года группа ученых под руководством iDiv поддерживает и анализирует базу данных исследований со всего мира, в ходе которых в течение нескольких лет отслеживалась численность разных групп насекомых. Эту группу возглавляет доктор Рул ван Клинк. «Тот факт, что такие спады происходили прямо у нас под носом, но никто не видел, что это явление происходит во многих местах, весьма настораживает», — говорит ван Клинк. «Это показывает, насколько важно следить за окружающей средой». Но следить за насекомыми сложно из-за их небольшого размера и большого разнообразия. Только в Германии насчитывается не менее 30 000 видов насекомых. Большинство программ мониторинга изучают только одну группу насекомых, но никто не исследовал, говорит ли нам состояние изучаемой группы что-либо о благополучии других насекомых. В новой публикации ван Клинк и его коллеги хотели узнать, могут ли изменения в одной группе насекомых предсказывать изменения других групп насекомых. Например, если численность бабочек сокращается, значит ли это, что численность жуков, мух и пчел также сокращается? Когда изменения в одной группе видов могут предсказать изменения в других группах, их можно использовать в качестве индикаторов, что было бы полезно, поскольку тогда не нужно было бы отслеживать все виды насекомых. Если это так, это даст ученым и политикам простой способ использовать информацию об одной группе насекомых, чтобы делать выводы и рекомендации обо всех насекомых. Однако ван Клинк и его коллеги в своем анализе обнаружили мало доказательств наличия видов-индикаторов. Обилие разных групп видов демонстрировало разные тенденции. «Тренды среди жуков и бабочек были наиболее схожими, часто увеличиваясь или уменьшаясь вместе, но даже их взаимосвязь была довольно плохой», — говорит ван Клинк. В целом, результаты этого исследования подчеркивают то, что насекомые не являются однородной группой организмов, и не все они демонстрируют резкое сокращение численности по всему миру, как некоторые заголовки заставляют нас поверить. «Природа не так проста, как нам хотелось бы», — добавляет ван Клинк. Он продолжает: «Без сомнения, люди оказывают беспрецедентное воздействие на окружающий нас природный мир, и наша работа — точно выяснить, как, почему и где происходят эти изменения, а также для каких видов насекомых». Ученые надеются, что их работа подчеркивает необходимость отслеживать и лучше понимать изменения численности широкого круга групп насекомых во времени. Мы не можем просто наблюдать за одной группой насекомых и предполагать, что все остальные делают то же самое. Нам нужно заботиться обо всем многообразии насекомых. van Klink, R., Bowler, D. E., Gongalsky, K. B., Chase, J. M. (2022). Long-term abundance trends of insect taxa are only weakly correlated. Biology Letters. DOI: 10.1098/rsbl.2021.0554   Подпись к фото: Различные группы насекомых, например, жуки и бабочки, могут демонстрировать сходные тенденции численности в одном месте, но разные тенденции в других местах. На фото жук-усач (Leptura quadrifasciata) и пестрокрыльница (Araschnia levana). Фото: Oliver Thier
Праймеры для ДНК-баркодинга чужеродных рыб в Волге
Российские ученые разработали новый набор праймеров для ДНК-идентификации чужеродных видов рыб в Волго-Камском бассейне. С помощью этих праймеров они проследили генетическую изменчивость у 31 вида рыб и составили референсную библиотеку, содержащую маркерные последовательности вселенцев региона. В естественных условиях расселение животных лимитируется их радиусом индивидуальной активности, и для большинства видов этот радиус относительно невелик. Гидробионты для расселения используют водные пути. Деятельность человека сильно влияет на перемещения гидробионтов, способствуя биологическим инвазиям. Команда ученых из Института биологии внутренних вод РАН и Института проблем экологии и эволюции РАН оптимизировали метод идентификации чужеродных видов рыб в реках Волге и Каме. Работа опубликована в Water. Река Волга была вовлечена в колоссальную программу гидростроительства. На Волге устроены девять крупных водохранилищ. Кама пострадала меньше — на ней всего три крупных водохранилища. Это закономерно отражается в доле чужеродных видов: в настоящее время доля чужеродных видов рыб в водохранилищах Волги составляет от 8% до 32%, для водохранилищ Камы она составляет 2–16%. Чужеродные виды могут нарушить равновесие экосистемы, поэтому одна из ключевых задач при мониторинге биологических инвазий — быстрая и точная идентификация вселенца. Лучше всего для решения этой задачи подходят методы ДНК-идентификации. Для видового определения рыб используется ДНК-баркодинг по участку митохондриального гена цитохромоксидазы (COI). Этот ген консервативен, что позволяет использовать универсальные праймеры для большого числа близкородственных видов. Однако чем выше универсальность, тем ниже специфичность, поэтому все большую популярность приобретает моделирование праймеров, нацеленных на конкретные группы животных. Авторы новой работы пошли именно по этому пути. Они разработали набор праймеров, позволяющих эффективно идентифицировать вселенцев в Волго-Камском бассейне. При разработке ученые опирались на последовательности, загруженные в базу NCBI GenBank. Обычный улов на Волге — два пуда отборной тюльки! Авторы статьи в журнале Water — Дмитрий Карабанов и Дмитрий Павлов — в рейсе на научно-исследовательском судне «Академик Топчиев».  Источник: biomolecula.ru Для локуса COI они предложили праймеры, обеспечивающие более эффективную амплификацию как стандартного фрагмента для ДНК-баркодинга, так и более короткого фрагмента мтДНК. Это позволяет проводить идентификацию фрагментарных и сильно деградировавших проб, а также работать с так называемой природной ДНК (eDNA), содержащейся в воде. Однако работа только с одним локусом может приводить к ошибкам. Для повышения точности идентификации ученые разработали дополнительный набор праймеров, нацеленных на последовательности большой субъединицы митохондриальной (16S) и малой субъединицы ядерной (18S) рибосомальной ДНК. Праймеры протестировали на образцах чужеродных рыб, выловленных в Волго-Камском бассейне в летние сезоны 2005–2020 гг. Было получено 146 последовательностей локуса COI, 77 последовательностей локуса 16S и 91 последовательность для 18S. На основе этих последовательностей ученые проследили генетическую изменчивость 31 вида пресноводных рыб. Кроме того, была сформирована референсная библиотека, содержащая последовательности практически всех чужеродных рыб региона, а также были подтверждены находки нескольких новых видов. В рамках исследования также были оптимизированы протоколы выделения ДНК, проведения ПЦР и очистки ПЦР-продукта. Новые версии протоколов позволяют использовать самые распространенные пластик, реактивы и оборудование. Стоимость одного сиквенса после оптимизации составила менее $2. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ и гранта РФФИ. Karabanov D.P., et al. New Sets of Primers for DNA Identification of Non-Indigenous Fish Species in the Volga-Kama Basin (European Russia) // Water. 2022, Vol.14, no.3. P.437; DOI: 10.3390/w14030437 Фото 1 взято из статьи по ссылке. На фотографии звездчатая пуголовка Benthophilus stellatus — одна из самых необычных видов рыб Волги. Саратовское водохранилище. Фото Дмитрия Павлова Материалы по теме  Biomolecula.ru: Рыбалка на пришельцев: ДНК-баркодинг помог идентифицировать инвазивные виды рыб в Волжском бассейне Научная Россия: "Ученые выяснили, как точно и быстро следить за проникновением новых видов рыб в водоемы"
УЧЁНЫЕ ИПЭЭ РАН ПРИНЯЛИ УЧАСТИЕ В ИЗУЧЕНИИ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, УПРАВЛЯЮЩИХ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ДИВЕРГЕНЦИЕЙ ОЗЁРНЫХ РЫБ
Для рыб из озёр высоких широт характерно образование пар симпатрических форм, которые разделяют ресурсы дна и толщи вод. Рыбы начинают питаться пелагическим планктоном (его потребителями) или донными беспозвоночными, формируют специфическую адаптивную морфологию и расходятся по местам (срокам) нереста. В результате между симпатрическими формами быстро возникает репродуктивная изоляция, и начинают накапливаться наследуемые различия. Подобные пары зарождающихся видов во множестве обнаружены среди лососевых и сиговых из пост-ледниковых озёр. Учёные ИПЭЭ РАН совместно с коллегами из Кроноцкого государственного заповедника, ВНИРО и МГУ им М.В. Ломоносова успешно провели исследование лососевой рыбы, разделившейся на пелагическую планктоноядную и демерсальную бентосоядную формы в Кроноцком озере на Камчатке. По теме опубликована статья, раскрывающая механизм этой экологической дивергенции. Установлено, что казуальная взаимосвязь между сроками формирования пиков продукции планктона и бентоса в водоеме, температурно-обусловленной скоростью развития на нерестилищах форм и сроками покатной миграции молоди форм из мест воспроизводства в места нагула совместно определяют формирование двух инвариантных экологических ниш, обеспечивающих эффективное действие дизруптивного отбора в популяционной системе. Молодь бентосоядной формы с тепловодных нерестилищ попадает в водоём в начале лета и вынуждена специализироваться на питании донными беспозвоночными, пик биомассы которых приходится на начало лета. Молодь планктоноядной формы с холодноводных нерестилищ попадет в водоём позже, когда биомасса бентоса падает, но происходит всплеск численности планктонных ракообразных. Анализ литературы и собственных данных, имеющихся у коллектива авторов, показывает, что с высокой вероятностью такой механизм универсален для водоёмов северных широт. Оригинал публикации: Markevich G.N., Izvekova E.I., Anisimova L.A., Mugue N.S., Bonk T.V., Esin E.V. 2022. Annual temperatures and dynamics of food availability are associated with the pelagic-benthic diversification in a sympatric pair of salmonid fish. Evolutionary Biology. https://link.springer.com/article/10.1007/s11692-022-09560-6
Подписаться на