ОмскАвтоСклад

Важнейшие результаты 2014 г.

Важнейшие результаты исследований по Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг.

Важнейшие результаты исследований по направлению 51. Экология организмов и сообществ. 

Исследование отношения к отрицательным температурам массовых видов дождевых червей Северной Евразии не выявило связи между показателями криорезистентности червей и коконов, что свидетельствует о независимости эволюции холодоустойчивости разных онтогенетических стадий, обитающих в одной среде. Черви 5 видов выдерживают замораживание в интервале –0.5…–35°C, остальные при отрицательных температурах погибают. Коконы 14 видов червей обладают иным механизмом холодозащиты, в основе которого лежит сбрасывание почти 40% воды, что обеспечивает устойчивость к охлаждению вплоть до –196°С (Мещерякова, Берман, 2014).

 Важнейшие результаты исследований по направлению 52. Биологическое разнообразие.

Впервые изучены строение и развитие уникальных паразитов личинок стрекоз, выделен самостоятельный тип их личиночной стадии – аскоцерк. Наружная оболочка (экзоциста) аскоцерка поставляет питательные вещества развивающемуся паразиту и защищает его от иммунных реакций хозяина. У некоторых аскоцерков экзоциста имеет выделительную систему, что является уникальной чертой, у других экзоциста формирует новые особи, аналогично цистам эхинококка. Предполагается, что особенности строения аскоцерков – это результат длительной совместной эволюции паразита и хозяев - стрекоз, которые относятся к эволюционно древней группе животных (Pospekhova, Regel, Gulyaev, 2014; Регель, Поспехова, 2014).

В подсемействе Micronetinae (Linyphiidae) описан новый род пауков-пигмеев Acanoides с двумя видами из Китая и подтверждена валидность амфипацифического рода Acanthoneta Eskov & Marusik, 1992, ранее считавшегося подродом Poeciloneta. Монофилия Acanoides установлена по четырем синапоморфным признакам. О самостоятельности Acanoides и Acanthoneta свидетельствуют также молекулярные данные об изменчивости 5 генов у 97 видов Linyphiidae и 10 видов пауков из других семейств (Sun, Marusik, Tu, 2014). 

Определена общая численность популяции чешуйчатого крохаля Mergussquatatusи оконтурен гнездовой ареал этого угрожаемого вида птиц. Ареал представлен 5 изолированными очагами на Дальнем Востоке РФ, в Северо-Восточном Китае и Северной Корее. Численность мировой популяции чешуйчатого крохаля оценена в 1937 пар, или 4664 особи весной, перед началом сезона размножения. Проведен анализ распространения этого вида на зимовках в Центральном Китае. Установлены биоценозы, в которых проходит линька полетного оперения чешуйчатого крохаля. (Solovyeva et al., 2014;, Solovyeva, Fox, 2014; Solovyeva et al., 2014).

Обобщены результаты многолетних исследований диатомовой флоры водоемов бас­сейна р. Колыма. Впервые представлен комплекс диатомовых водорослей, обнаруженных в различных водоемах региона (ручьях, реках, озерах, болотах, прудах, водохранилищах). Всего в водоемах бассейна выявлено 980 таксонов видового и подвидового ранга, представленных 839 видами, относящимися к 114 родам диатомовых водорослей. Большинство представленных в регионе диатомей широко распространены в пресных водоемах земного шара, 72% - всесветно, около 28% характе­ризуются как арктобореальные виды, и лишь единицы из них тяготеют преимущественно к зонам Арктики и Субарктики. Для каждого таксона указаны эколого-географические характеристики и встречаемость в пределах Берингии (Харитонов, 2014).

Обобщены данные за период более 20 лет по экологии и численности птиц приохотской равнинной лесотундры на примере ландшафтов бассейна р. Кава. Собраны материалы по срокам миграций, биологии гнездования и другим особенностям экологии представителей 12 отрядов птиц, обитающих в лесотундре, а также отмечены изменения численности целого ряда видов. (Кречмар А.В., 2014).

Исследования фенотипического разнообразия кедрового стланика Pinus pumila выявили высокий уровень фенотипической изменчивости и межпопуляционной дифференциации этого вида на северо-востоке Азии. Основным фактором фенотипической изменчивости стланика является географический фактор. Доказана связь формирования популяционной системы кедрового стланика в приокеанических и континентальных районах северо-востока Азии с процессами миграции в послеледниковое время из рефугиумов Центральной Камчатки и морских побережий. Широтная дифференциация ценопопуляций Pinuspumila связана с широкой экологической пластичностью вида, что позволяет ему заселять различные местообитания и сохранять высокий потенциал к расселению (Ветрова, Синельникова, 2014)

По результатам полевых ботанических исследований на п-ове Камчатка с учетом критической ревизии региональных гербарных коллекций выявлены новые местонахождения водных и прибрежно-водных растений. Впервые для флоры Камчатки приведены 7 видов сосудистых растений, а такжевпервые найден в России и Евразии вид камыша Schoenoplectusacutus, широко распространённый в Северной Америк. Обнаружены новые местонахождения для 15 редких и охраняемых видов. Уточнён состав и распространение родов Batrachium, Lemna, Potamogeton, Sparganium (Бобров, Мочалова, Чемерис, 2014а; Бобров, Мочалова, Чемерис, 2014б).

 Важнейшие результаты исследований по направлению 53. Общая генетика.

В рамках международного проекта проведен полногеномный скрининг полиморфизма (730525 локусов) в 10 этнических группах коренного населения Северной Азии (эскимосы, чукчи, коряки, эвены, якуты, эвенки, буряты, шорцы, телеуты и алтай-кижи). Установлено, что по степени генетического сходства изученные популяции дифференцируются на три группы, сформировавшиеся под воздействием естественного отбора в различных частях генома. Самые отчетливые сигналы отбора зарегистрированы у чукчей, коряков и эскимосов в участке хромосомы 11, где находятся два кандидатных гена адаптации к холоду –  CPT1A и LRP5 (Cardona et al., 2014).

В рамках международного проекта определены нуклеотидные последовательности целых геномов у 25 представителей коренного населения Северо-Восточной Азии (эскимосы, чукчи, коряки). Самый строгий сигнал естественного отбора обнаружен в гене CPT1A вследствие нуклеотидной замены rs80356779 G>A. Сравнительный геномный анализ показал, что эта мутация распространилась на протяжении последних 6-23 тыс. лет только в арктических популяциях человека в связи с особенностями питания (диета, обогащенная жирными кислотами) и/или в результате адаптации к условиям Севера (Clemente et al., 2014).

Исследование полногеномной изменчивости митохондриальной ДНК у коренного населения Северной Азии показало, что филогенетические кластеры мтДНК, возникшие в Сибири на основе европейских или западноазиатских предковых гаплотипов, сформировались преимущественно в раннем и среднем голоцене (во временном интервале от 0.6 до 9.5 тыс. лет). В популяциях современного коренного населения Сибири отсутствуют западноевразийские генетические компоненты, сохранившиеся с доледникового времени (Derenko et al., 2014).

На основании данных об изменчивости нуклеотидных последовательностей целых митохондриальных геномов соболя (Marteszibellina) реконструирована филогения мтДНК и показано, что дивергенция между предковыми линиями соболя и лесной куницы произошла примерно 500-600 тыс. лет тому назад. Анализ динамики эффективной численности выявил стабильный рост численности популяций соболя, начиная примерно с 40 тыс. лет тому назад. Обнаружено, что камчатский соболь пережил последнее оледенение без снижения эффективной численности, возможно, отчасти благодаря адаптивным изменениям генов CYTB и ND4 (Malyarchuk, Derenko, Denisova, 2014).

По данным о полиморфизме молекулярно-генетических маркеров определены родственные связи и структура надсемейства Stichaeoidea бельдюговидных рыб показано полифилетическое происхождение семейства Stichaeidae. Для подсемейства Opisthocentrinae выявлено сходство с семействами Pholidae и Ptilichthyidae, для подсемейства Lumpeninae – с Zaproridae и Cryptacanthodidae. Морфологическая система надсемейства не подтверждается; в его состав нужно включить не только семейства Stichaeidae, Pholidae, Ptilichthyidae, но также Zaproridae и Cryptacanthodidae. Семейство Anarhichadidae не может входить в надсемейство Stichaeoidea, поскольку находится в близком родстве с группой семейств Neozoarcidae, Zoarcidae и Eulophiidae (Радченко, Черешнев, Петровская, 2014).

На основании изменчивости последовательностей генов NADH-дегидрогеназы 2 и цитохрома bмитохондриальной ДНК проведено моделирование динамики эффективной численности минтая Охотского моря. Установлено, что средний возраст ближайшего общего предка составляет 44.1±2 и 52.6±1.3 тыс. лет для обоих маркеров, соответственно. Сделано предположение, что демографическая экспансия началась 10–12 тыс. лет назад, что соответствует характеру изменения уровня Мирового океана в позднем плейстоцене – раннем голоцене. По-видимому, молекулярно-генетическая изменчивость минтая, накопленная до последнего оледенения, была нивелирована вследствие снижения его эффективной численности (Горбачев, Лапинский, Прикоки, Соловенчук, 2014). 

Впервые проведены молекулярно-генетические исследования сибирского чукучана – редкого эндемичного азиатского подвида из р. Колыма. Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей генов цитохрома b и цитохромоксидазы 1 мтДНК сибирского чукучана и чукучана обыкновенного, обитающего в реках Северной Америки, позволил выделить эволюционные линии, дивергировавшие от общего предка. Показано, что проникновение чукучана в Азию из Северной Америки произошло на границе раннего и среднего плейстоцена. Отмечено, что длительная репродуктивная изоляция сибирского чукучана привела к внутривидовой дивергенции, которая сопровождалась появлением аминокислотных замен, закрепившихся под воздействием положительного отбора (Бачевская и др., 2014а, б).