Насколько велик "Геномный мусор" у грызунов?
Добавочные или В-хромосомы – это «загадочные» наследственные элементы, выявленные в геномах у многих видов грибов, растений и животных. Ранее считалось, что они представляют собой геномный «мусор», но сейчас уже известно, что их генетический состав включает рибосомные гены, теломерные и центромерные повторы и даже аутосомные гены, отвечающие за ряд функций от деления клеток до роли в эволюции и видообразовании.
Комплекс узкочерепных полевок подрода Stenocranius представлен несколькими эволюционно разновозрастными таксонами: реликтовый Lasiopodomys raddei и L. gregalis, который включает три генетические линии А, В и С, вероятно, самостоятельного таксономического ранга. На территории Алтае-Саянского региона и в Забайкалье их ареалы соседствуют без признаков симпатрии.
Масштабный цитогенетический анализ кариотипов представителей подрода выявил значительный B-хромосомный полиморфизм (1-5 добавочных хромосом), главным образом, в выборках из зон вторичного контакта ареалов этих таксонов в Алтае-Саянском регионе (Тува).
Впервые установлено, что частота В-хромосом достоверно выше в кариотипах у эволюционно более молодых линий В и С L. gregalis, а кариотипы всех исследованных L. raddei были «чисты от мусора» (не содержали добавочных хромосом).
Молекулярно-цитогенетический анализ с использованием меченных флуоресцентных зондов (FISH) показал, что во всех В-хромосомах содержатся теломерные повторы, и лишь в некоторых – рибосомные гены.
Иммуноцитохимический анализ выявил в мейотических клетках схожесть структуры В-хромосом и половых хромосом и их совместное расположение в одном хроматиновом домене, что может косвенно указывать на гомологию между ними. Вероятно, такая локализация В-хромосом позволяет им преодолеть мейотические чекпоинты и, таким образом, сохраниться в геноме.
На поиск ответов на вопросы «Зачем они нужны?» и «Как возникли?» направлены дальнейшие исследования.
Работа выполнена коллективом авторов из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) (к.б.н. С.В. Павлова и Ю.М. Ковальская, асп. И.А. Двояшов), Института молекулярной и клеточной биологии Со РАН, Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук и Зоологического института РАН в рамках работы по проекту РНФ (грант № 22-24-00513).
Детали исследования опубликованы в журнале JEZ Part B: Molecular and Developmental Evolution (Q1) и представлены на конференции по В хромосомам.
Добавочные или В-хромосомы – это «загадочные» наследственные элементы, выявленные в геномах у многих видов грибов, растений и животных. Ранее считалось, что они представляют собой геномный «мусор», но сейчас уже известно, что их генетический состав включает рибосомные гены, теломерные и центромерные повторы и даже аутосомные гены, отвечающие за ряд функций от деления клеток до роли в эволюции и видообразовании.
Комплекс узкочерепных полевок подрода Stenocranius представлен несколькими эволюционно разновозрастными таксонами: реликтовый Lasiopodomys raddei и L. gregalis, который включает три генетические линии А, В и С, вероятно, самостоятельного таксономического ранга. На территории Алтае-Саянского региона и в Забайкалье их ареалы соседствуют без признаков симпатрии.
Масштабный цитогенетический анализ кариотипов представителей подрода выявил значительный B-хромосомный полиморфизм (1-5 добавочных хромосом), главным образом, в выборках из зон вторичного контакта ареалов этих таксонов в Алтае-Саянском регионе (Тува).
Впервые установлено, что частота В-хромосом достоверно выше в кариотипах у эволюционно более молодых линий В и С L. gregalis, а кариотипы всех исследованных L. raddei были «чисты от мусора» (не содержали добавочных хромосом).
Молекулярно-цитогенетический анализ с использованием меченных флуоресцентных зондов (FISH) показал, что во всех В-хромосомах содержатся теломерные повторы, и лишь в некоторых – рибосомные гены.
Иммуноцитохимический анализ выявил в мейотических клетках схожесть структуры В-хромосом и половых хромосом и их совместное расположение в одном хроматиновом домене, что может косвенно указывать на гомологию между ними. Вероятно, такая локализация В-хромосом позволяет им преодолеть мейотические чекпоинты и, таким образом, сохраниться в геноме.
На поиск ответов на вопросы «Зачем они нужны?» и «Как возникли?» направлены дальнейшие исследования.
Работа выполнена коллективом авторов из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) (к.б.н. С.В. Павлова и Ю.М. Ковальская, асп. И.А. Двояшов), Института молекулярной и клеточной биологии Со РАН, Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук и Зоологического института РАН в рамках работы по проекту РНФ (грант № 22-24-00513).
Детали исследования опубликованы в журнале JEZ Part B: Molecular and Developmental Evolution (Q1) и представлены на конференции по В хромосомам.
Онтогенетические эффекты и фенотипические последствия кратковременных изменений уровня гормонов щитовидной железы (тиреоидных гормонов), индуцированных на разных стадиях развития скелета Danio rerio
Роль гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси (ГГТО) в индивидуальном развитии и жизнедеятельности позвоночных животных трудно переоценить. Конечным продуктом этого нейрогуморального каскада являются гормоны щитовидной железы или тиреоидные гормоны (ТГ), которые связываясь со специфическими транскрипционными факторами (ТГ рецепторами) влияют на экспрессию генов-мишеней, т.е. являются сигналами, с помощью которых нервная система регулирует активность ядерного и неядерного генома различных клеток. Плейотропное действие ТГ дает возможность поддерживать гомеостаз организма, а также адаптивно настраивать его метаболизм и онтогенез в соответствии с изменениями факторов внешней и внутренней среды. Любые, даже незначительные отклонения от нормальной активности этой эндокринной оси могут приводить к серьезным фенотипическим последствиям, которые в большинстве случаев носят негативный (патологический) характер и снижают приспособленность организма, но иногда, становятся эволюционно значимыми и обеспечивают его быструю адаптацию к новым условиям обитания. Эти качества делают ГГТО одним из наиболее интересных эндокринных каскадов с точки зрения, как медицины, так и современной эволюционной биологии развития (EvoDevo).
Однако большинство экспериментальных работ по изучению роли ГГТО в развитии, жизнедеятельности и эволюции осуществляется на организмах, для которых измененный тиреоидный статус: гипер- или гипотиреоидизм является постоянной характеристикой. В таких экспериментах онтогенетические и фенотипические последствия носят кумулятивный характер, что сильно ограничивает знание о процессах, регулируемых ТГ. В связи с этим нами была поставлена серия экспериментальных работ, направленных на изучение онтогенетических и фенотипических последствий кратковременного тиреотоксикоза и гипотиреоидизма на разных этапах раннего онтогенеза модельного вида карповых рыб Danio rerio. Основное внимание в ходе экспериментов уделялось развитию и морфологии костного скелета рыб (Рис. 1).
Основным результатом работ стало обнаружение критического онтогенетического окна - наиболее чувствительного к изменению тиреоидного статуса этапу развития рыб. Показано, что колебания уровня ТГ в этот относительно короткий период приводят к скоординированным онтогенетическим изменениям и фенотипическим последствиям, сопоставимыми с таковыми у рыб с постоянными гипер- и гипотиреоидизмом (Рис. 2). Примечательно, что обнаруженное онтогенетическое окно совпадает с этапом развития, на котором возникают гетерохронии, приводящие к формированию экологического и морфологического разнообразия в ходе адаптивной радиации карповых рыб.
Результаты опубликованы в журнале The Anatomical Record.
Роль гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси (ГГТО) в индивидуальном развитии и жизнедеятельности позвоночных животных трудно переоценить. Конечным продуктом этого нейрогуморального каскада являются гормоны щитовидной железы или тиреоидные гормоны (ТГ), которые связываясь со специфическими транскрипционными факторами (ТГ рецепторами) влияют на экспрессию генов-мишеней, т.е. являются сигналами, с помощью которых нервная система регулирует активность ядерного и неядерного генома различных клеток. Плейотропное действие ТГ дает возможность поддерживать гомеостаз организма, а также адаптивно настраивать его метаболизм и онтогенез в соответствии с изменениями факторов внешней и внутренней среды. Любые, даже незначительные отклонения от нормальной активности этой эндокринной оси могут приводить к серьезным фенотипическим последствиям, которые в большинстве случаев носят негативный (патологический) характер и снижают приспособленность организма, но иногда, становятся эволюционно значимыми и обеспечивают его быструю адаптацию к новым условиям обитания. Эти качества делают ГГТО одним из наиболее интересных эндокринных каскадов с точки зрения, как медицины, так и современной эволюционной биологии развития (EvoDevo).
Однако большинство экспериментальных работ по изучению роли ГГТО в развитии, жизнедеятельности и эволюции осуществляется на организмах, для которых измененный тиреоидный статус: гипер- или гипотиреоидизм является постоянной характеристикой. В таких экспериментах онтогенетические и фенотипические последствия носят кумулятивный характер, что сильно ограничивает знание о процессах, регулируемых ТГ. В связи с этим нами была поставлена серия экспериментальных работ, направленных на изучение онтогенетических и фенотипических последствий кратковременного тиреотоксикоза и гипотиреоидизма на разных этапах раннего онтогенеза модельного вида карповых рыб Danio rerio. Основное внимание в ходе экспериментов уделялось развитию и морфологии костного скелета рыб (Рис. 1).
Основным результатом работ стало обнаружение критического онтогенетического окна - наиболее чувствительного к изменению тиреоидного статуса этапу развития рыб. Показано, что колебания уровня ТГ в этот относительно короткий период приводят к скоординированным онтогенетическим изменениям и фенотипическим последствиям, сопоставимыми с таковыми у рыб с постоянными гипер- и гипотиреоидизмом (Рис. 2). Примечательно, что обнаруженное онтогенетическое окно совпадает с этапом развития, на котором возникают гетерохронии, приводящие к формированию экологического и морфологического разнообразия в ходе адаптивной радиации карповых рыб.
Результаты опубликованы в журнале The Anatomical Record.
Анализ зубов лошадей позволил установить сезонность скифских захоронений в предгорьях Кавказа
Сотрудники лаборатории экологии, физиологии и функциональной морфологии высших позвоночных и лаборатории поведения низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) Наталья Прилепская и Андрей Буш вместе с коллегами из МГУ, Института археологии РАН, Института экологии растений и животных УрО РАН и Зоологического музея МГУ применили метод анализа ростовых слоев в зубном цементе млекопитающих для того, чтобы установить сезонность захоронений и проведения поминальных мероприятий в курганном могильнике Новозаведенное-III (Ставропольский край, 430–300 гг. до н.э.). Исследование было выполнено в рамках тематики гранта РНФ № 22-18-00108.
Скифская археологическая культура была распространена в Северном Причерноморье и Предкавказье и являлась компонентом скифо-сибирской общности конных кочевников-скотоводов. Одним из основных источников информации о скифах, которые не имели письменности, являются произведения их материальной культуры: посуда, украшения, оружие, предметы одежды и т.д. В проведенной работе исследователи обратились к вопросу сезонности жизни скифов в Центральном Предкавказье. Скифы были кочевым народом, поэтому вопрос сезонности их территориального размещения уже долгое время интересовал археологов. Поскольку скифские поселения в этом регионе неизвестны, авторы статьи решили выяснить, в какой сезон года скифы хоронили своих соплеменников в курганах и устраивали поминальные мероприятия, чтобы таким образом выяснить, находились ли скифы в этом регионе в данный период года.
Курганный могильник Новозаведенное–III расположен к юго-западу от села Новозаведенное (Георгиевский район Ставропольского края). Изучаемая система погребений изначально состояла из более чем десятка курганов, но некоторые из них были разрушены во время сельскохозяйственных работ. Из 11 изученных курганов, 10 относятся к скифской эпохе, все с прочными деревянными и тростниковыми конструкциями над могилами. Представителей скифской военной знати, захороненных в курганах, сопровождало оружие, сосуды, украшения, ритуальные животные, в том числе лошади. Все могилы были ограблены в древности. Кастовая обособленность скифской элиты подтверждается предметами из курганного могильника Новозаведенное-III, выполненными в скифском зверином стиле. Стиль этих изображений обладает характерными особенностями, отличающими его от стиля других кочевых культур (рис. 1). Хронологические рамки создания курганного могильника Новозаведенное-III – 430–300 гг. до н.э. – были определены по античному импорту, наконечникам стрел, мечам, уздечным принадлежностям, скифскому звериному стилю, керамическим сосудам, украшениям и другим предметам.
Всего в курганном могильнике Новозаведенное–III были обнаружены остатки около сорока лошадей: 12–14 особей располагались в погребальных камерах, 10 – в насыпях и 16–17 – во рвах. Остатки лошадей в виде целых туш и, возможно, жертвенных «шкур» (с отчлененными черепами и дистальными частями конечностей) помещались в могильные ямы вместе с людьми (рис. 2). Фрагменты скелетов лошадей в насыпях и рвах интерпретируются археологами как следы различных поминальных мероприятий – жертвоприношений, пиршеств и т.п.
Для определения сезона смерти лошадей исследователями был использован метод анализа регистрирующих структур в зубах млекопитающих. Сезон смерти был определен у 20 зубов, принадлежащих 11 лошадям из разных мест курганного могильника. Зубы были отобраны более чем из половины курганов Новозаведенного-III. Результаты анализа ростовых слоев в зубном цементе показали, что изученные лошади, независимо от их местонахождения в Новозаведенном-III, погибали в период с мая по октябрь (рис. 3).
Полный текст можно найти на сайте Института.
Сотрудники лаборатории экологии, физиологии и функциональной морфологии высших позвоночных и лаборатории поведения низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) Наталья Прилепская и Андрей Буш вместе с коллегами из МГУ, Института археологии РАН, Института экологии растений и животных УрО РАН и Зоологического музея МГУ применили метод анализа ростовых слоев в зубном цементе млекопитающих для того, чтобы установить сезонность захоронений и проведения поминальных мероприятий в курганном могильнике Новозаведенное-III (Ставропольский край, 430–300 гг. до н.э.). Исследование было выполнено в рамках тематики гранта РНФ № 22-18-00108.
Скифская археологическая культура была распространена в Северном Причерноморье и Предкавказье и являлась компонентом скифо-сибирской общности конных кочевников-скотоводов. Одним из основных источников информации о скифах, которые не имели письменности, являются произведения их материальной культуры: посуда, украшения, оружие, предметы одежды и т.д. В проведенной работе исследователи обратились к вопросу сезонности жизни скифов в Центральном Предкавказье. Скифы были кочевым народом, поэтому вопрос сезонности их территориального размещения уже долгое время интересовал археологов. Поскольку скифские поселения в этом регионе неизвестны, авторы статьи решили выяснить, в какой сезон года скифы хоронили своих соплеменников в курганах и устраивали поминальные мероприятия, чтобы таким образом выяснить, находились ли скифы в этом регионе в данный период года.
Курганный могильник Новозаведенное–III расположен к юго-западу от села Новозаведенное (Георгиевский район Ставропольского края). Изучаемая система погребений изначально состояла из более чем десятка курганов, но некоторые из них были разрушены во время сельскохозяйственных работ. Из 11 изученных курганов, 10 относятся к скифской эпохе, все с прочными деревянными и тростниковыми конструкциями над могилами. Представителей скифской военной знати, захороненных в курганах, сопровождало оружие, сосуды, украшения, ритуальные животные, в том числе лошади. Все могилы были ограблены в древности. Кастовая обособленность скифской элиты подтверждается предметами из курганного могильника Новозаведенное-III, выполненными в скифском зверином стиле. Стиль этих изображений обладает характерными особенностями, отличающими его от стиля других кочевых культур (рис. 1). Хронологические рамки создания курганного могильника Новозаведенное-III – 430–300 гг. до н.э. – были определены по античному импорту, наконечникам стрел, мечам, уздечным принадлежностям, скифскому звериному стилю, керамическим сосудам, украшениям и другим предметам.
Всего в курганном могильнике Новозаведенное–III были обнаружены остатки около сорока лошадей: 12–14 особей располагались в погребальных камерах, 10 – в насыпях и 16–17 – во рвах. Остатки лошадей в виде целых туш и, возможно, жертвенных «шкур» (с отчлененными черепами и дистальными частями конечностей) помещались в могильные ямы вместе с людьми (рис. 2). Фрагменты скелетов лошадей в насыпях и рвах интерпретируются археологами как следы различных поминальных мероприятий – жертвоприношений, пиршеств и т.п.
Для определения сезона смерти лошадей исследователями был использован метод анализа регистрирующих структур в зубах млекопитающих. Сезон смерти был определен у 20 зубов, принадлежащих 11 лошадям из разных мест курганного могильника. Зубы были отобраны более чем из половины курганов Новозаведенного-III. Результаты анализа ростовых слоев в зубном цементе показали, что изученные лошади, независимо от их местонахождения в Новозаведенном-III, погибали в период с мая по октябрь (рис. 3).
Полный текст можно найти на сайте Института.
Ушла из жизни Шаяхметова Сания Габдурахмановна
10 декабря 2024 года после тяжелой болезни скончалась сотрудница вивария ИПЭЭ РАН Шаяхметова Сания Габдурахмановна. Сания работала в виварии с 2004 года. Всегда порядочная, энергичная, ответственная добрая и отзывчивая, умеющая ладить и с людьми, и с животными, готовая прийти на помощь в любой момент.
Светлая память о ней останется в наших сердцах.
10 декабря 2024 года после тяжелой болезни скончалась сотрудница вивария ИПЭЭ РАН Шаяхметова Сания Габдурахмановна. Сания работала в виварии с 2004 года. Всегда порядочная, энергичная, ответственная добрая и отзывчивая, умеющая ладить и с людьми, и с животными, готовая прийти на помощь в любой момент.
Светлая память о ней останется в наших сердцах.
Описан новый вид мухи-кровососки из Южного Вьетнама
Тропические леса являются домом для самого богатого биоразнообразия на планете. Среди тропических организмов насекомые-паразиты остаются недостаточно изученной группой. Семейство Hippoboscidae, впервые описанное Самуэлем в 1819 году, включает более 213 видов. Эти мухи являются облигатными кровососущими эктопаразитами млекопитающих и птиц, служат переносчиками различных заболеваний. Они могут выступать в качестве специализированных переносчиков для паразитов крови, таких как Haemoproteus и трипаносом. Род Icosta Speiser, 1905, является крупнейшим в Hippoboscidae и включает приблизительно 53–65 видов. Он подразделяется на пять подродов: Ardmoeca Maa, 1969, Gypoeca Maa, 1969, Icosta Speiser, 1905, Ornithoponus Aldrich, 1923 и Rhyponotum Maa, 1969. Виды подрода Icosta встречаются в субтропических и тропических регионах Азии, Океании и Африки.
Во Вьетнаме на сегодняшний день описан только один вид мухи-кровососки, связанный с млекопитающими, и было обнаружено относительно немного видов, связанных с птицами.
В результате проведенного совместного исследования сотрудников Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН), МГУ им. Ломоносова и коллег из Южного отделения совместного вьетнамско-российского центра тропических исследований и технологий был описан новый вид Icosta korzuni sp. n., собранный с малой шпорцевой кукушки Centropus bengalensis (Gmelin, JF, 1788) в национальном парке Каттьен, Вьетнам. Новый вид отличается от известных видов подрода Icosta размером и окраской тела, расположением микротрихий на крыльях и морфологией третьего латрита (часть экзоскелета брюшка). Вид назван в честь первого генерального директора Совместного российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра Леонида Петровича Корзуна, активно поддерживавшего исследования в области тропической экологии и биоразнообразия.
Исследование проведено благодаря поддержке со стороны Совместного вьетнамско-российского тропического научно-исследовательского центра. Работа поддержана Российским научным фондом (грант RSF-FWO 20-44-01005).
Работа опубликована в журнале International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife.
Тропические леса являются домом для самого богатого биоразнообразия на планете. Среди тропических организмов насекомые-паразиты остаются недостаточно изученной группой. Семейство Hippoboscidae, впервые описанное Самуэлем в 1819 году, включает более 213 видов. Эти мухи являются облигатными кровососущими эктопаразитами млекопитающих и птиц, служат переносчиками различных заболеваний. Они могут выступать в качестве специализированных переносчиков для паразитов крови, таких как Haemoproteus и трипаносом. Род Icosta Speiser, 1905, является крупнейшим в Hippoboscidae и включает приблизительно 53–65 видов. Он подразделяется на пять подродов: Ardmoeca Maa, 1969, Gypoeca Maa, 1969, Icosta Speiser, 1905, Ornithoponus Aldrich, 1923 и Rhyponotum Maa, 1969. Виды подрода Icosta встречаются в субтропических и тропических регионах Азии, Океании и Африки.
Во Вьетнаме на сегодняшний день описан только один вид мухи-кровососки, связанный с млекопитающими, и было обнаружено относительно немного видов, связанных с птицами.
В результате проведенного совместного исследования сотрудников Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН), МГУ им. Ломоносова и коллег из Южного отделения совместного вьетнамско-российского центра тропических исследований и технологий был описан новый вид Icosta korzuni sp. n., собранный с малой шпорцевой кукушки Centropus bengalensis (Gmelin, JF, 1788) в национальном парке Каттьен, Вьетнам. Новый вид отличается от известных видов подрода Icosta размером и окраской тела, расположением микротрихий на крыльях и морфологией третьего латрита (часть экзоскелета брюшка). Вид назван в честь первого генерального директора Совместного российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра Леонида Петровича Корзуна, активно поддерживавшего исследования в области тропической экологии и биоразнообразия.
Исследование проведено благодаря поддержке со стороны Совместного вьетнамско-российского тропического научно-исследовательского центра. Работа поддержана Российским научным фондом (грант RSF-FWO 20-44-01005).
Работа опубликована в журнале International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife.
Полевки Хартинга синхронизируют крики тревоги и кричат хором
Ученые из Московского университета им. Ломоносова, Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) и Зоологического Института РАН изучили акустическую структуру криков тревоги у высоко социального вида грызунов, полевки Хартинга (Microtus hartingi). Был обнаружен и детально описан феномен коллективного взрывного издавания криков тревоги несколькими животными, которые строго синхронизировали свои крики. Удивительно, что синхронизация криков тревоги наблюдалась не только внутри групп, но даже между соседними группами полевок.
Крики тревоги полевки Хартинга долгое время оставались загадкой. В литературе имелась всего одна статья, в которой был описан 1 (один!) крик тревоги, случайно записанный на батдетектор одним болгарским ученым (Pandourski, 2011). Этот крик был удивительно высокочастотным, выше 17 кГц, больше чем вдвое выше, чем крики тревоги других видов полевок. При том, что лабораторные колонии полевок Хартинга прекрасно живут в неволе около 20 лет, никто никогда не слышал и не записывал от них криков тревоги. Поэтому возникли вполне уместные сомнения, что описанный крик принадлежит не полевке Хартинга, а кому-нибудь другому.
В рамках исследования вокального репертуара полевки Хартинга, ученые всячески старались получить от зверьков крики тревоги или убедиться, что их не существует. Однако испугать лабораторных грызунов, выросших в клетках и привыкших к регулярному появлению людей, не так то просто. Временное лишение укрытий, неожиданные взмахи рукой, имитация пролета воздушного хищника над клеткой - не помогало ничего. Тогда было решено высадить группы полевок, состоящие из пары основателей и их детенышей 2-3 месячного возраста, в уличные сетчатые вольеры. Которые не позволяли бы полевкам разбежаться и одновременно защищали бы их от хищников. И предоставить естественным хищникам доступ к этим вольерам. А полевкам предоставить толстый слой опилок и сена, в котором можно было нарыть норы.
Поскольку люди не пугали полевок, но отпугивали потенциальных хищников, запись криков пришлось вести "вслепую". Для записи криков тревоги использовали автоматический рекордер, который был оборудован двумя микрофонами, направленными под углом 180 градусов друг к другу, и одновременно записывал две соседние группы полевок. Поскольку запись проводилась в стереорежиме, то по относительной интенсивности сигналов правой и левой дорожек можно было различить, какая группа животных кричит в данный момент времени. Стимулами, которые вызывали у полевок крики тревоги, были естественные хищники, которые садились на крыши вольеров: сороки, вороны, совы, хорьки, одичавшие кошки, ласки. Хотя хищники никак не могли повредить полевкам, их непосредственная близость пугала полевок, вызывала реакцию бегства в нору и окрикивание криками тревоги. Иногда крики хищников вместе с ударами по сетке также попадали на записи. Суммарно было записано несколько тысяч криков тревоги от десяти различных семейных групп, каждая из которых содержала от 4 до 15 полевок.
Во-первых, оказалось, что полевки Хартинга все же издают крики тревоги, в виде длинных серий с интервалами между криками по нескольку секунд. И эти крики правда очень высокие, в среднем до 17 кГц, а самые высокие до 22 кГц. Причем основная часть крика располагается как раз в высокочастотной области, выше 12 кГц, а взрослые люди практически не слышат такой частоты. Поэтому из всего звука люди слышат только очень короткий восходящий свист, похожий на птичий. Поэтому неудивительно, что не было никаких свидетельств о криках тревоги этого вида из природы, люди их просто не слышали.
Во-вторых, оказалось, что полевки Хартинга часто издают крики тревоги одновременно всей группой. Причем они каким-то образом успевают начать кричать до того, как закончится крик другого зверя. В результате крики издаются "всплесками" в каждом из которых перемешаны крики нескольких животных, и которые разделены длительными интервалами.
Полный текст можно найти на сайте Института.
Ученые из Московского университета им. Ломоносова, Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) и Зоологического Института РАН изучили акустическую структуру криков тревоги у высоко социального вида грызунов, полевки Хартинга (Microtus hartingi). Был обнаружен и детально описан феномен коллективного взрывного издавания криков тревоги несколькими животными, которые строго синхронизировали свои крики. Удивительно, что синхронизация криков тревоги наблюдалась не только внутри групп, но даже между соседними группами полевок.
Крики тревоги полевки Хартинга долгое время оставались загадкой. В литературе имелась всего одна статья, в которой был описан 1 (один!) крик тревоги, случайно записанный на батдетектор одним болгарским ученым (Pandourski, 2011). Этот крик был удивительно высокочастотным, выше 17 кГц, больше чем вдвое выше, чем крики тревоги других видов полевок. При том, что лабораторные колонии полевок Хартинга прекрасно живут в неволе около 20 лет, никто никогда не слышал и не записывал от них криков тревоги. Поэтому возникли вполне уместные сомнения, что описанный крик принадлежит не полевке Хартинга, а кому-нибудь другому.
В рамках исследования вокального репертуара полевки Хартинга, ученые всячески старались получить от зверьков крики тревоги или убедиться, что их не существует. Однако испугать лабораторных грызунов, выросших в клетках и привыкших к регулярному появлению людей, не так то просто. Временное лишение укрытий, неожиданные взмахи рукой, имитация пролета воздушного хищника над клеткой - не помогало ничего. Тогда было решено высадить группы полевок, состоящие из пары основателей и их детенышей 2-3 месячного возраста, в уличные сетчатые вольеры. Которые не позволяли бы полевкам разбежаться и одновременно защищали бы их от хищников. И предоставить естественным хищникам доступ к этим вольерам. А полевкам предоставить толстый слой опилок и сена, в котором можно было нарыть норы.
Поскольку люди не пугали полевок, но отпугивали потенциальных хищников, запись криков пришлось вести "вслепую". Для записи криков тревоги использовали автоматический рекордер, который был оборудован двумя микрофонами, направленными под углом 180 градусов друг к другу, и одновременно записывал две соседние группы полевок. Поскольку запись проводилась в стереорежиме, то по относительной интенсивности сигналов правой и левой дорожек можно было различить, какая группа животных кричит в данный момент времени. Стимулами, которые вызывали у полевок крики тревоги, были естественные хищники, которые садились на крыши вольеров: сороки, вороны, совы, хорьки, одичавшие кошки, ласки. Хотя хищники никак не могли повредить полевкам, их непосредственная близость пугала полевок, вызывала реакцию бегства в нору и окрикивание криками тревоги. Иногда крики хищников вместе с ударами по сетке также попадали на записи. Суммарно было записано несколько тысяч криков тревоги от десяти различных семейных групп, каждая из которых содержала от 4 до 15 полевок.
Во-первых, оказалось, что полевки Хартинга все же издают крики тревоги, в виде длинных серий с интервалами между криками по нескольку секунд. И эти крики правда очень высокие, в среднем до 17 кГц, а самые высокие до 22 кГц. Причем основная часть крика располагается как раз в высокочастотной области, выше 12 кГц, а взрослые люди практически не слышат такой частоты. Поэтому из всего звука люди слышат только очень короткий восходящий свист, похожий на птичий. Поэтому неудивительно, что не было никаких свидетельств о криках тревоги этого вида из природы, люди их просто не слышали.
Во-вторых, оказалось, что полевки Хартинга часто издают крики тревоги одновременно всей группой. Причем они каким-то образом успевают начать кричать до того, как закончится крик другого зверя. В результате крики издаются "всплесками" в каждом из которых перемешаны крики нескольких животных, и которые разделены длительными интервалами.
Полный текст можно найти на сайте Института.
Влияние добавления мульчи на структуру сообщества почвенных беспозвоночных в агросистеме озимой пшеницы
Использование растительных остатков в качестве мульчи широко используется как метод улучшения качества почвы и поддержания продуктивности сельскохозяйственных культур. Последствия этого агротехнического приёма можно оценить по состоянию почвенной биоты, от которой в значительной степени зависит почвенное плодородие. Впервые было исследовано влияние добавления мульчи на основе соломы на структуру сообщества коллембол.
Сотрудники лаборатории почвенной зоологии и общей энтомологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) к.б.н. Короткевич А.Ю и к.б.н. Гончаров А.А. и профессор кафедры зоологии и экологии Института биологии и химии МПГУ д.б.н. Кузнецова Н.А. с 2019 по 2022 год провели четыре полевых эксперимента на полях озимой пшеницы в двух регионах России, расположенных в разных климатических зонах - умеренной и умеренно-континентальной. В каждом эксперименте изучалось влияние добавления органической мульчи с известным соотношением углерода и азота на структуру сообщества коллембол. В двух климатических зонах внесение мульчи одинаковым образом стабилизировало разнообразие сообщества ногохвосток, однако соотношение жизненных форм менялось по-разному. Эффект влияния добавления мульчи на сообщество коллембол был зафиксирован на 42-54 день эксперимента, что важно для планирования подобных исследований. Этот эффект был более выражен в засушливые годы. Изменчивость видового разнообразия сообщества коллембол при добавлении мульчи с высоким содержанием азота снизилась в три раза (Рис. 1). Это свидетельствует о том, что добавление мульчи приводит к стабилизации разнообразия сообщества коллембол в течение сезона. Стабилизация сообщества ногохвосток косвенно указывает на положительное влияние исследованного типа мульчирования на функции почвы агроценоза.
Работа опубликована в журнале Applied Soil Ecology.
Использование растительных остатков в качестве мульчи широко используется как метод улучшения качества почвы и поддержания продуктивности сельскохозяйственных культур. Последствия этого агротехнического приёма можно оценить по состоянию почвенной биоты, от которой в значительной степени зависит почвенное плодородие. Впервые было исследовано влияние добавления мульчи на основе соломы на структуру сообщества коллембол.
Сотрудники лаборатории почвенной зоологии и общей энтомологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) к.б.н. Короткевич А.Ю и к.б.н. Гончаров А.А. и профессор кафедры зоологии и экологии Института биологии и химии МПГУ д.б.н. Кузнецова Н.А. с 2019 по 2022 год провели четыре полевых эксперимента на полях озимой пшеницы в двух регионах России, расположенных в разных климатических зонах - умеренной и умеренно-континентальной. В каждом эксперименте изучалось влияние добавления органической мульчи с известным соотношением углерода и азота на структуру сообщества коллембол. В двух климатических зонах внесение мульчи одинаковым образом стабилизировало разнообразие сообщества ногохвосток, однако соотношение жизненных форм менялось по-разному. Эффект влияния добавления мульчи на сообщество коллембол был зафиксирован на 42-54 день эксперимента, что важно для планирования подобных исследований. Этот эффект был более выражен в засушливые годы. Изменчивость видового разнообразия сообщества коллембол при добавлении мульчи с высоким содержанием азота снизилась в три раза (Рис. 1). Это свидетельствует о том, что добавление мульчи приводит к стабилизации разнообразия сообщества коллембол в течение сезона. Стабилизация сообщества ногохвосток косвенно указывает на положительное влияние исследованного типа мульчирования на функции почвы агроценоза.
Работа опубликована в журнале Applied Soil Ecology.
Микроскопический хищник с глобальным влиянием: учёные исследовали “колючую водяную блошку”
В настоящее время ключевую роль в перемещении видов в новые места обитания играет деятельность человека. Несмотря на огромное число расселённых видов, лишь небольшая часть из них становится инвазивными, то есть наносящими вред местным сообществам, сопряжённым с огромным экологическим и экономическим ущербом. По самым консервативным оценкам (Cuthbert et al., 2021) ущерб от чужеродных видов только в водных системах превышает 300 млрд.долл. с экспоненциальным ростом за последнее десятилетие. И если некоторые чужеродные виды широко известны (например, сельхозвредитель – колорадский жук или обрастатель – речная дрейссена), то других мы зачастую не замечаем, хотя ущерб от них может быть отнюдь не меньший.
Микроскопическое ветвистое ракообразное Bythotrephes longimanus, или колючая водяная блошка – крошечный водный хищник, выходец из Понто-Каспийского бассейна. Этот некрупный хищник, паря в воде благодаря хорошо развитому фасеточному глазу, выслеживает добычу и за счёт развитого двигательного аппарата активно ловит её. Битотрефы нападают почти на всех планктонных животных, даже значительно крупнее себя, не брезгуя и собственной молодью, но не трогают сидячих и временно прикрепляющихся рачков (таких как Sida и Simocephalus). По причине такого активного плавания у данного рачка имеется очень важная морфологическая адаптация: за компактным телом следует тонкий и очень длинный хвостовой придаток, который служит как для увеличения площади парения, так и для создания прямолинейности движения, обеспечивая устойчивость курса этого ракообразного. Именно эти особенности – длинная хвостовая игла и «кровожадность» рачка – обусловили огромный научный интерес. В водных экосистемах исторической части ареала, например, на севере Европы, этот вид хоть и способен достигать высокой численности, но не сильно влияет на местные сообщества. И совершенно иная ситуация сложилась когда этот вид попал в Новый Свет. В начале века рачки-битотрефы массово расселились по североамериканским Великим Озёрам. Первыми заметили этих рачков американские рыбаки: хвостовые иглы Bythotrephes цепляются за леску и засоряют рыболовные снасти, что катострофически сказывается на уловах рыбы. Также Bythotrephes питается мелким зоопланктоном, таким как мелкие кладоцеры, копеподы и коловратки, напрямую конкурируя за пищу с планктоноядными личинками рыб. Сама же рыба, и особенно мальки, также получает прямой вред: при поедании битотрефов из-за их длинной хвостовой иглы нежная слизистая пищеварительной системы рыб травмируется, получает механические повреждения и прободения, что приводит не только к болезни, но и к массовой смерти рыб, в частности озёрной сельди (Alosa pseudoharengus) в Великих Озёрах (Liebig et al., 2021). Общий же ущерб рыболовству Великих Озёр оценивается в более чем в 100 млн.долл. в год (USEPA, 2022). Но не только такой прямой ущерб был нанесён американским экосистемам. Колючая водяная блошка за непродолжительное время выела более половины биомассы всех мелких ракообразных-фильтраторов (в первую очередь Daphnia pulicaria – ключевого фильтратора, обеспечивающего чистоту воды в эфтрофных водоёмах Северной Америки).
Полностью найти материал можно на сайте института.
В настоящее время ключевую роль в перемещении видов в новые места обитания играет деятельность человека. Несмотря на огромное число расселённых видов, лишь небольшая часть из них становится инвазивными, то есть наносящими вред местным сообществам, сопряжённым с огромным экологическим и экономическим ущербом. По самым консервативным оценкам (Cuthbert et al., 2021) ущерб от чужеродных видов только в водных системах превышает 300 млрд.долл. с экспоненциальным ростом за последнее десятилетие. И если некоторые чужеродные виды широко известны (например, сельхозвредитель – колорадский жук или обрастатель – речная дрейссена), то других мы зачастую не замечаем, хотя ущерб от них может быть отнюдь не меньший.
Микроскопическое ветвистое ракообразное Bythotrephes longimanus, или колючая водяная блошка – крошечный водный хищник, выходец из Понто-Каспийского бассейна. Этот некрупный хищник, паря в воде благодаря хорошо развитому фасеточному глазу, выслеживает добычу и за счёт развитого двигательного аппарата активно ловит её. Битотрефы нападают почти на всех планктонных животных, даже значительно крупнее себя, не брезгуя и собственной молодью, но не трогают сидячих и временно прикрепляющихся рачков (таких как Sida и Simocephalus). По причине такого активного плавания у данного рачка имеется очень важная морфологическая адаптация: за компактным телом следует тонкий и очень длинный хвостовой придаток, который служит как для увеличения площади парения, так и для создания прямолинейности движения, обеспечивая устойчивость курса этого ракообразного. Именно эти особенности – длинная хвостовая игла и «кровожадность» рачка – обусловили огромный научный интерес. В водных экосистемах исторической части ареала, например, на севере Европы, этот вид хоть и способен достигать высокой численности, но не сильно влияет на местные сообщества. И совершенно иная ситуация сложилась когда этот вид попал в Новый Свет. В начале века рачки-битотрефы массово расселились по североамериканским Великим Озёрам. Первыми заметили этих рачков американские рыбаки: хвостовые иглы Bythotrephes цепляются за леску и засоряют рыболовные снасти, что катострофически сказывается на уловах рыбы. Также Bythotrephes питается мелким зоопланктоном, таким как мелкие кладоцеры, копеподы и коловратки, напрямую конкурируя за пищу с планктоноядными личинками рыб. Сама же рыба, и особенно мальки, также получает прямой вред: при поедании битотрефов из-за их длинной хвостовой иглы нежная слизистая пищеварительной системы рыб травмируется, получает механические повреждения и прободения, что приводит не только к болезни, но и к массовой смерти рыб, в частности озёрной сельди (Alosa pseudoharengus) в Великих Озёрах (Liebig et al., 2021). Общий же ущерб рыболовству Великих Озёр оценивается в более чем в 100 млн.долл. в год (USEPA, 2022). Но не только такой прямой ущерб был нанесён американским экосистемам. Колючая водяная блошка за непродолжительное время выела более половины биомассы всех мелких ракообразных-фильтраторов (в первую очередь Daphnia pulicaria – ключевого фильтратора, обеспечивающего чистоту воды в эфтрофных водоёмах Северной Америки).
Полностью найти материал можно на сайте института.
Жуки-носороги способны перерабатывать трудноразлагаемые растительные остатки растениеводства
В сельском хозяйстве, особенно рисоводстве, образуются гигантские объемы соломы, которая в условиях умеренного климата не разлагается годами. В настоящее время сельхозпроизводители предпочитают сжигать ее, несмотря на законодательный запрет такой практики, угрозу штрафов и массовые выбросы парниковых газов, а не заниматься переработкой. Перспективным направлением в этой области является поиск видов почвенных беспозвоночных, которые в состоянии поедать солому и интегрировать содержащийся в ней углерод обратно в почву, повышая таким образом почвенное плодородие.
Специалисты Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) установили, что жуки-носороги, а также некоторые виды мокриц и дождевых червей эффективно справляются с задачей утилизации таких остатков без увеличения выбросов парниковых газов.
Для решения этой актуальной задачи, специалисты ИПЭЭ РАН провели эксперимент по разложению рисовой соломы различными видами почвенных беспозвоночных: дождевыми червями, жуками, мокрицами, многоножками и другими группами. Удалось установить, что личинки редкого и внесенного в Красные книги некоторых субъектов Российской Федерации жука-носорога прекрасно справляются с этой задачей. Также широко распространенный вид мокриц (Armadillidium vulgare) и дождевых червей (Dendrobaena veneta) могут разлагать рисовую солому без увеличения валовых выбросов парниковых газов.
«Открытая нами способность некоторых крупных беспозвоночных перерабатывать рисовую солому без увеличения выбросов парниковых газов важна для внедрения в России принципов органического земледелия и развития национальной биоэкономики. Кроме того, создаются предпосылки для сохранения редких видов насекомых в культуре», - считает руководитель эксперимента, ведущий сотрудник лаборатории изучения экологических функций почв и руководитель центра трансфера технологий Андрей Станиславович Зайцев.
Результаты работы опубликованы в международном журнале Pedobiologia при поддержке Российского научного фонда (грант № 21–74–00126).
В сельском хозяйстве, особенно рисоводстве, образуются гигантские объемы соломы, которая в условиях умеренного климата не разлагается годами. В настоящее время сельхозпроизводители предпочитают сжигать ее, несмотря на законодательный запрет такой практики, угрозу штрафов и массовые выбросы парниковых газов, а не заниматься переработкой. Перспективным направлением в этой области является поиск видов почвенных беспозвоночных, которые в состоянии поедать солому и интегрировать содержащийся в ней углерод обратно в почву, повышая таким образом почвенное плодородие.
Специалисты Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) установили, что жуки-носороги, а также некоторые виды мокриц и дождевых червей эффективно справляются с задачей утилизации таких остатков без увеличения выбросов парниковых газов.
Для решения этой актуальной задачи, специалисты ИПЭЭ РАН провели эксперимент по разложению рисовой соломы различными видами почвенных беспозвоночных: дождевыми червями, жуками, мокрицами, многоножками и другими группами. Удалось установить, что личинки редкого и внесенного в Красные книги некоторых субъектов Российской Федерации жука-носорога прекрасно справляются с этой задачей. Также широко распространенный вид мокриц (Armadillidium vulgare) и дождевых червей (Dendrobaena veneta) могут разлагать рисовую солому без увеличения валовых выбросов парниковых газов.
«Открытая нами способность некоторых крупных беспозвоночных перерабатывать рисовую солому без увеличения выбросов парниковых газов важна для внедрения в России принципов органического земледелия и развития национальной биоэкономики. Кроме того, создаются предпосылки для сохранения редких видов насекомых в культуре», - считает руководитель эксперимента, ведущий сотрудник лаборатории изучения экологических функций почв и руководитель центра трансфера технологий Андрей Станиславович Зайцев.
Результаты работы опубликованы в международном журнале Pedobiologia при поддержке Российского научного фонда (грант № 21–74–00126).
Опубликована книга по истории и жизни старейшей русской биологической станции
На озере Глубоком (очерки истории и жизни первой русской пресноводной биологической станции) / составитель Н.М. Коровчинский. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2024. 387 с.
В книге представлены всесторонние сведения об истории, работе и бытовой жизни старейшей в России и мире Гидробиологической станции, основанной на озере Глубоком Московской губернии в 1891 г., на которой работали многие известные учёные и которая продолжает вести свою научную и образовательную деятельность. Жизнь станции описывается на фоне социально-политической истории страны и местной округи. В Приложениях к основной части издания даются краткие биографии учёных, работавших на биостанции и лиц, способствовавших её становлению и развитию, а также ряд материалов, относящихся к данной теме и остававшихся до сих пор неопубликованными или опубликованными в редких, малоизвестных изданиях.
Желающие получить бумажный вариант могут связаться с Николаем Михайловичем Коровчинским по электронной почте: [email protected]
На озере Глубоком (очерки истории и жизни первой русской пресноводной биологической станции) / составитель Н.М. Коровчинский. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2024. 387 с.
В книге представлены всесторонние сведения об истории, работе и бытовой жизни старейшей в России и мире Гидробиологической станции, основанной на озере Глубоком Московской губернии в 1891 г., на которой работали многие известные учёные и которая продолжает вести свою научную и образовательную деятельность. Жизнь станции описывается на фоне социально-политической истории страны и местной округи. В Приложениях к основной части издания даются краткие биографии учёных, работавших на биостанции и лиц, способствовавших её становлению и развитию, а также ряд материалов, относящихся к данной теме и остававшихся до сих пор неопубликованными или опубликованными в редких, малоизвестных изданиях.
Желающие получить бумажный вариант могут связаться с Николаем Михайловичем Коровчинским по электронной почте: [email protected]
Улитки-овулиды – мастера камуфляжа на коралловых рифах
На коралловых рифах, где обитает огромное количество видов животных и высока конкуренция за ресурсы, многие организмы развивают сложные адаптации для защиты от хищников. Один из способов — стать незаметным.
Морские улитки семейства Ovulidae обладают выдающимся камуфляжем. Они воспроизводят цвет и текстуру своих хозяев — различных и часто отличающихся друг от друга восьмилучевых кораллов. Недавние исследования сотрудников лаборатории морфологии и экологии морских беспозвоночных и лаборатории изучения экологических функций почв Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) на побережье Вьетнама позволили лучше понять, как маскируются представители одного из видов этого семейства — Phenacovolva rosea.
Особенность этой улитки в том, что в отличие от большинства других видов своего семейства, которые могут жить только на кораллах одного вида, она использует в качестве хозяина разные кораллы, различающиеся по текстуре и окраске, оставаясь при этом незаметной.
«Нам удалось выявить механизм адаптации окраски к цвету коралла-хозяина. Он связан с тем, что моллюск при питании встраивает в своё тело пигменты кораллов, такие как каратиноиды и пситтакофульвины. Это исследование открывает возможности для дальнейшего изучения генетических и физиологических механизмов, лежащих в основе фенотипической пластичности», - делится своим открытием научный сотрудник лаборатории морфологии и экологии морских беспозвоночных Софья Звонарева.
Однако полное совпадение оттенков происходит не всегда. На одном из видов кораллов — Menella sp. — цвет улиток достоверно сильнее отличался от цвета хозяина по сравнению с другими видами, что снижало эффективность маскировки моллюсков (Рисунок 2). Причины, по которым на некоторых кораллах этот процесс происходит эффективнее, чем на других, не так очевидны. Возможно, что эти несовпадения могут быть связаны с особенностями экологии и неспособностью улиток адаптироваться к химической защите некоторых видов кораллов. Также возможно, что улитки перемещаются между кораллами из-за гибели предыдущего хозяина, но при переселении моллюск не успевает адаптироваться или вынужден перемещаться на ближайший коралл, который может быть не оптимальным для обитания моллюска.
Работа была выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 22-74-00113). По результатам опубликована статья.
На коралловых рифах, где обитает огромное количество видов животных и высока конкуренция за ресурсы, многие организмы развивают сложные адаптации для защиты от хищников. Один из способов — стать незаметным.
Морские улитки семейства Ovulidae обладают выдающимся камуфляжем. Они воспроизводят цвет и текстуру своих хозяев — различных и часто отличающихся друг от друга восьмилучевых кораллов. Недавние исследования сотрудников лаборатории морфологии и экологии морских беспозвоночных и лаборатории изучения экологических функций почв Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) на побережье Вьетнама позволили лучше понять, как маскируются представители одного из видов этого семейства — Phenacovolva rosea.
Особенность этой улитки в том, что в отличие от большинства других видов своего семейства, которые могут жить только на кораллах одного вида, она использует в качестве хозяина разные кораллы, различающиеся по текстуре и окраске, оставаясь при этом незаметной.
«Нам удалось выявить механизм адаптации окраски к цвету коралла-хозяина. Он связан с тем, что моллюск при питании встраивает в своё тело пигменты кораллов, такие как каратиноиды и пситтакофульвины. Это исследование открывает возможности для дальнейшего изучения генетических и физиологических механизмов, лежащих в основе фенотипической пластичности», - делится своим открытием научный сотрудник лаборатории морфологии и экологии морских беспозвоночных Софья Звонарева.
Однако полное совпадение оттенков происходит не всегда. На одном из видов кораллов — Menella sp. — цвет улиток достоверно сильнее отличался от цвета хозяина по сравнению с другими видами, что снижало эффективность маскировки моллюсков (Рисунок 2). Причины, по которым на некоторых кораллах этот процесс происходит эффективнее, чем на других, не так очевидны. Возможно, что эти несовпадения могут быть связаны с особенностями экологии и неспособностью улиток адаптироваться к химической защите некоторых видов кораллов. Также возможно, что улитки перемещаются между кораллами из-за гибели предыдущего хозяина, но при переселении моллюск не успевает адаптироваться или вынужден перемещаться на ближайший коралл, который может быть не оптимальным для обитания моллюска.
Работа была выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 22-74-00113). По результатам опубликована статья.
На Камчатке нашли популяцию редкого озерного лосося
Ученые Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга обнаружили популяцию жилой формы кижуча в озере Островное на юго-восточном побережье Камчатки. При переиздании Красной книги края новую популяцию планируется включить в список охраняемых видов, сообщили в пресс-службе вуза.
"Это седьмая известная популяция пресноводной формы этого вида на полуострове. В отличие от обычного проходного кижуча, который совершает миграции в океан, эта рыба постоянно обитает в пресных водах. Жилой кижуч Островного ведет хищный образ жизни, предпочитая питаться колюшкой. Половой зрелости рыба достигает на четвертый - пятый год жизни. Ученые установили, что нерест происходит зимой, а популяция достаточно многочисленна", - рассказали в пресс-службе.
По словам исследователей, в бассейне озера совместно обитают жилая и проходная формы кижуча. Проходной поднимается на нерест в приток озера - реку Болотная, а жилые рыбы нерестятся в самом озере. Между формами существует репродуктивная изоляция, хотя иногда отдельные проходные производители могут заплывать на озерные нерестилища.
Озеро Островное, несмотря на близость к Петропавловску-Камчатскому, долгое время оставалось малоизученным. В сентябре 2024 года специалисты Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга и Института проблем экологии и эволюции им. А. Н.Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) провели комплексное обследование водоема площадью 4,3 кв. км. Озеро возникло в результате блоковой тектоники, характерной для юго-восточного побережья Камчатки. Дно чаши почти идеально ровное, со средней глубиной 5 м. В зависимости от высоты над уровнем моря, такие водоемы могут быть как пресными, так и солеными. Островное относится к пресноводным.
"Жилые популяции кижуча возникают в богатых кормом озерах, обычно вблизи береговой линии океана. Их немного, и проблема, в основном, в том, что такие популяции сильно переловлены рыбаками-любителями. Конкретно озеро Островное ранее не обследовалось, поэтому про местную популяцию озерного кижуча не знали", - приводит пресс-служба слова руководителя проекта, доктора биологических наук, сотрудника Молодежной лаборатории антропогенной динамики экосистем КамГУ имени Витуса Беринга и Лаборатории экологии низших позвоночных ИПЭЭ РАН Евгения Есина.
Источник: ТАСС Наука.
Ученые Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга обнаружили популяцию жилой формы кижуча в озере Островное на юго-восточном побережье Камчатки. При переиздании Красной книги края новую популяцию планируется включить в список охраняемых видов, сообщили в пресс-службе вуза.
"Это седьмая известная популяция пресноводной формы этого вида на полуострове. В отличие от обычного проходного кижуча, который совершает миграции в океан, эта рыба постоянно обитает в пресных водах. Жилой кижуч Островного ведет хищный образ жизни, предпочитая питаться колюшкой. Половой зрелости рыба достигает на четвертый - пятый год жизни. Ученые установили, что нерест происходит зимой, а популяция достаточно многочисленна", - рассказали в пресс-службе.
По словам исследователей, в бассейне озера совместно обитают жилая и проходная формы кижуча. Проходной поднимается на нерест в приток озера - реку Болотная, а жилые рыбы нерестятся в самом озере. Между формами существует репродуктивная изоляция, хотя иногда отдельные проходные производители могут заплывать на озерные нерестилища.
Озеро Островное, несмотря на близость к Петропавловску-Камчатскому, долгое время оставалось малоизученным. В сентябре 2024 года специалисты Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга и Института проблем экологии и эволюции им. А. Н.Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) провели комплексное обследование водоема площадью 4,3 кв. км. Озеро возникло в результате блоковой тектоники, характерной для юго-восточного побережья Камчатки. Дно чаши почти идеально ровное, со средней глубиной 5 м. В зависимости от высоты над уровнем моря, такие водоемы могут быть как пресными, так и солеными. Островное относится к пресноводным.
"Жилые популяции кижуча возникают в богатых кормом озерах, обычно вблизи береговой линии океана. Их немного, и проблема, в основном, в том, что такие популяции сильно переловлены рыбаками-любителями. Конкретно озеро Островное ранее не обследовалось, поэтому про местную популяцию озерного кижуча не знали", - приводит пресс-служба слова руководителя проекта, доктора биологических наук, сотрудника Молодежной лаборатории антропогенной динамики экосистем КамГУ имени Витуса Беринга и Лаборатории экологии низших позвоночных ИПЭЭ РАН Евгения Есина.
Источник: ТАСС Наука.
Разнообразие водяных осликов изучено в юго-западных предгорьях российского Кавказа
Сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) описан новый стигобионтный вид рода Proasellus Dudich, 1925 (Crustacea: Isopoda: Asellidae), Proasellus abini Marin & Sinelnikov, 2024, который обитает в гипогейных биотопах и подземных вода бассейна реки Абин, расположенной в юго-западных предгорьях Кавказского хребта.
К настоящему времени только один вид этого рода, Proasellus linearis Birštein, 1967, известен из западных предгорий Кавказа, именно из Евстафьевской щели близ Геленджика (Бирштейн, 1967). Это местоположение, скорее всего, относится к истокам небольшой горной реки Ашамба (Яшамба), берущей начало на южном склоне хребта Мархот и впадающей в Черное море в районе Голубой бухты (Геленджик). Эндемизм этого района уже был продемонстрирован на другой группе гипорейных ракообразных, представителях рода Niphargus Schiödte, 1849 (Crustacea: Amphipoda: Niphargidae) и представителях рода Lyurella Derzhavin, 1939 (Crustacea: Amphipoda: Crangonyctidae) (Marin et al., 2021a; Marin, Palatov, 2021b). Новый вид морфологически и генетически близок к Proasellus linearis.
Анализ стабильных изотопов δ13C и δ15N показал, что этот вид находится на низкой трофической позиции (C1) (-22,67±0,12 для δ13C и 4,40±0,32 для δ15N), близком к основным травоядным животным в общей схеме изотопных значений для макрозообентоса. Сходное трофическое положение характерно для растительноядных ракообразных, совместно встречающихся в источниках Новороссийской щели, таких как неописанные виды рода Niphargus (Amphipoda: Niphargidae), Synurella adegoyi Marin et Palatov, 2022 (Amphipoda: Crangonyctidae) и Gammarus cf. komareki Schäferna, 1923 (Amphipoda: Gammaridae), которые, вероятно, питаются первичными органическими веществами, такими как остатки и корни различных лесных растений, попадающие в гипорею и грунтовые воды.
В настоящее время известно 9 видов рода Proasellus из разных местностей Кавказа: P. linearis Birštein, 1967 и P. abini Marin et Sinelnikov, 2024 известны из западной части Кавказского региона (район Геленджика и река Абин, соответственно), P. mikhaili Palatov & Chertoprud - в окрестностях города Туапсе, P. ljovuschkini (Birštein, 1967), P. similis (Birštein, 1967) и эпигейный вид P. cf. infirmus (Birštein, 1936) известны с юго-восточной части Кавказского региона (Хостинский городской округ и Сочи), P. infirmus (Бирштейн, 1936) обнаружен в Абхазии, в родниках в низовьях реки Гумиста, P. uallagirus Palatov & Sokolova, 2021 описан из Северной Осетии, и P. precaspicus Palatov, Dzhamirzoev & Sokolova, 2023 - из Восточной части Северного Кавказа (Дагестан).
Молекулярно-генетический анализ показал, что все южнокавказские виды рода Proasellus представляют монофилетическую кладу, причем виды населяют гипогейные/подземные местообитания в бассейнах различных местных горных рек, таких как Ашамба, Абин, Пшада, Мезыбь, Вулан, генетически разделились в течение последних 2 млн лет, вероятно в результате роста гор и разделения карстовых массивов.
Большая часть разнообразия этих ракообразных в Палеарктике остается неописанной, что в полной мере характерно и для Кавказа, особенно юго-западной части Кавказских гор.
Статья опубликована в международном рецензируемом журнала Invertebrate Zoology.
Сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) описан новый стигобионтный вид рода Proasellus Dudich, 1925 (Crustacea: Isopoda: Asellidae), Proasellus abini Marin & Sinelnikov, 2024, который обитает в гипогейных биотопах и подземных вода бассейна реки Абин, расположенной в юго-западных предгорьях Кавказского хребта.
К настоящему времени только один вид этого рода, Proasellus linearis Birštein, 1967, известен из западных предгорий Кавказа, именно из Евстафьевской щели близ Геленджика (Бирштейн, 1967). Это местоположение, скорее всего, относится к истокам небольшой горной реки Ашамба (Яшамба), берущей начало на южном склоне хребта Мархот и впадающей в Черное море в районе Голубой бухты (Геленджик). Эндемизм этого района уже был продемонстрирован на другой группе гипорейных ракообразных, представителях рода Niphargus Schiödte, 1849 (Crustacea: Amphipoda: Niphargidae) и представителях рода Lyurella Derzhavin, 1939 (Crustacea: Amphipoda: Crangonyctidae) (Marin et al., 2021a; Marin, Palatov, 2021b). Новый вид морфологически и генетически близок к Proasellus linearis.
Анализ стабильных изотопов δ13C и δ15N показал, что этот вид находится на низкой трофической позиции (C1) (-22,67±0,12 для δ13C и 4,40±0,32 для δ15N), близком к основным травоядным животным в общей схеме изотопных значений для макрозообентоса. Сходное трофическое положение характерно для растительноядных ракообразных, совместно встречающихся в источниках Новороссийской щели, таких как неописанные виды рода Niphargus (Amphipoda: Niphargidae), Synurella adegoyi Marin et Palatov, 2022 (Amphipoda: Crangonyctidae) и Gammarus cf. komareki Schäferna, 1923 (Amphipoda: Gammaridae), которые, вероятно, питаются первичными органическими веществами, такими как остатки и корни различных лесных растений, попадающие в гипорею и грунтовые воды.
В настоящее время известно 9 видов рода Proasellus из разных местностей Кавказа: P. linearis Birštein, 1967 и P. abini Marin et Sinelnikov, 2024 известны из западной части Кавказского региона (район Геленджика и река Абин, соответственно), P. mikhaili Palatov & Chertoprud - в окрестностях города Туапсе, P. ljovuschkini (Birštein, 1967), P. similis (Birštein, 1967) и эпигейный вид P. cf. infirmus (Birštein, 1936) известны с юго-восточной части Кавказского региона (Хостинский городской округ и Сочи), P. infirmus (Бирштейн, 1936) обнаружен в Абхазии, в родниках в низовьях реки Гумиста, P. uallagirus Palatov & Sokolova, 2021 описан из Северной Осетии, и P. precaspicus Palatov, Dzhamirzoev & Sokolova, 2023 - из Восточной части Северного Кавказа (Дагестан).
Молекулярно-генетический анализ показал, что все южнокавказские виды рода Proasellus представляют монофилетическую кладу, причем виды населяют гипогейные/подземные местообитания в бассейнах различных местных горных рек, таких как Ашамба, Абин, Пшада, Мезыбь, Вулан, генетически разделились в течение последних 2 млн лет, вероятно в результате роста гор и разделения карстовых массивов.
Большая часть разнообразия этих ракообразных в Палеарктике остается неописанной, что в полной мере характерно и для Кавказа, особенно юго-западной части Кавказских гор.
Статья опубликована в международном рецензируемом журнала Invertebrate Zoology.
Клоны паразита по-разному взаимодействуют с хозяином и друг с другом
Способность клонов паразита заражать хозяина и скорость их роста влияет на эволюционный успех и вирулентность паразита (наносимый хозяину вред). В природе хозяин часто заражается несколькими клонами одновременно, и взаимодействия между ними могут определять течение инфекции. Сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) впервые изучены взаимоотношения между клонами паразита на разных этапах развития инфекции (в момент заражения и во время роста личинок в хозяине).
В качестве паразита ученые использовали распространённую трематоду Diplostomum pseudospathaceum. В ходе жизненного цикла эта трематода последовательно паразитирует в прудовиках, многих видах пресноводных рыб и рыбоядных птицах, в кишечнике которых завершает свой жизненный цикл (Рис. 1).
В природных водоёмах ученые собирали больших прудовиков, заражённых трематодой D. pseudospathaceum. Затем с помощью микросателлитного анализа определяли, в каких из них обитает лишь один клон паразита, и использовали этих моллюсков в качестве источника паразитов в эксперименте. Мальму заражали либо отдельными клонами, либо парами клонов одновременно. Спустя несколько месяцев рыб вскрыли, а паразитов, обнаруженных в их хрусталиках, подсчитали и измерили (~ 4000 паразитов из 364 рыб!).
Как и ожидалось, клоны паразита различались по своей способности заражать рыб (Рис. 2А) и скорости роста в их глазах. Интересно, что ученые обнаружили свидетельства специализации клонов на хозяевах разного размера: одни клоны успешнее заражали более крупных хозяев, а другие нет (Рис. 2B). Это может быть эволюционно выгодно паразиту, поскольку снижает внутривидовую конкуренцию за ресурсы хозяина. Одновременное заражение мальмы двумя клонами приводило к трем разным сценариям: а) облегчало проникновение паразита в хозяина; б) замедляло рост паразита; в) не оказывало никакого эффекта, по сравнению с моноклональным заражением. Таким образом, когда клоны паразита взаимодействовали друг с другом (результаты бутстрэп анализа), они либо кооперировали во время заражения, либо конкурировали на стадии роста личинок.
Важнейший вывод работы состоит в том, что не существует универсального ответа на вопрос: «Как будут взаимодействовать клоны паразита в организме хозяина?». Все зависит от их комбинации. Подобные генотипические взаимодействия могут оказывать существенное влияние на динамику инфекции и вирулентность паразита.
Работа выполнена коллективом авторов из Центра паразитологии ИПЭЭ РАН (Миронова Е.И., Спиридонов С.Э, Сотников Д.А., Савина К.А.), лаб. поведения низших позвоночных ИПЭЭ РАН (Гопко М.В.) и РГАУ-МСХА (Сотников Д.А., Шпагина А.А.) при поддержке гранта РНФ (23-24-00418).
Статья опубликована в ведущем паразитологическом журнале International Journal for Parasitology.
Способность клонов паразита заражать хозяина и скорость их роста влияет на эволюционный успех и вирулентность паразита (наносимый хозяину вред). В природе хозяин часто заражается несколькими клонами одновременно, и взаимодействия между ними могут определять течение инфекции. Сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) впервые изучены взаимоотношения между клонами паразита на разных этапах развития инфекции (в момент заражения и во время роста личинок в хозяине).
В качестве паразита ученые использовали распространённую трематоду Diplostomum pseudospathaceum. В ходе жизненного цикла эта трематода последовательно паразитирует в прудовиках, многих видах пресноводных рыб и рыбоядных птицах, в кишечнике которых завершает свой жизненный цикл (Рис. 1).
В природных водоёмах ученые собирали больших прудовиков, заражённых трематодой D. pseudospathaceum. Затем с помощью микросателлитного анализа определяли, в каких из них обитает лишь один клон паразита, и использовали этих моллюсков в качестве источника паразитов в эксперименте. Мальму заражали либо отдельными клонами, либо парами клонов одновременно. Спустя несколько месяцев рыб вскрыли, а паразитов, обнаруженных в их хрусталиках, подсчитали и измерили (~ 4000 паразитов из 364 рыб!).
Как и ожидалось, клоны паразита различались по своей способности заражать рыб (Рис. 2А) и скорости роста в их глазах. Интересно, что ученые обнаружили свидетельства специализации клонов на хозяевах разного размера: одни клоны успешнее заражали более крупных хозяев, а другие нет (Рис. 2B). Это может быть эволюционно выгодно паразиту, поскольку снижает внутривидовую конкуренцию за ресурсы хозяина. Одновременное заражение мальмы двумя клонами приводило к трем разным сценариям: а) облегчало проникновение паразита в хозяина; б) замедляло рост паразита; в) не оказывало никакого эффекта, по сравнению с моноклональным заражением. Таким образом, когда клоны паразита взаимодействовали друг с другом (результаты бутстрэп анализа), они либо кооперировали во время заражения, либо конкурировали на стадии роста личинок.
Важнейший вывод работы состоит в том, что не существует универсального ответа на вопрос: «Как будут взаимодействовать клоны паразита в организме хозяина?». Все зависит от их комбинации. Подобные генотипические взаимодействия могут оказывать существенное влияние на динамику инфекции и вирулентность паразита.
Работа выполнена коллективом авторов из Центра паразитологии ИПЭЭ РАН (Миронова Е.И., Спиридонов С.Э, Сотников Д.А., Савина К.А.), лаб. поведения низших позвоночных ИПЭЭ РАН (Гопко М.В.) и РГАУ-МСХА (Сотников Д.А., Шпагина А.А.) при поддержке гранта РНФ (23-24-00418).
Статья опубликована в ведущем паразитологическом журнале International Journal for Parasitology.