Институт проблем экологии и эволюции им А.Н.Северцова РАН

Конференция «Физико-химическая биология в год 270-летия МГУ»

20-22 февраля 2025 г. состоится Конференция «Физико-химическая биология в год 270-летия МГУ».

Принимаются постерные доклады, возможно зарегистрироваться без доклада (в качестве слушателя), регистрационного взноса нет.

Регистрация по ссылке.

Получены новые данные об экологии двух слабоизученных видов рыб российской Арктики

Учёными Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Камчатского филиала Тихоокеанского института географии ДВО РАН и Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии получены новые данные о пространственном и вертикальном распределении, температурным характеристикам среды обитания, размерно-возрастной и размерно-половой структуре, возрасту и темпам роста, размерам и возрасту полового созревания, плодовитости и составу пищи люмпена Фабрициуса Lumpenus fabricii (Stichaeidae) и полярного триглопса Triglops nybelini (Cottidae) в морях российской Арктики.

Максимальные концентрации люмпена Фабрициуса в Чукотском море отмечены в его юго-западной части на глубинах менее 100 м при температуре у дна 3.0-5.0°С (Рис. 2), а в Карском море - в самой юго-восточной части на изобатах менее 50 м при придонных температурах от -1.5 до -1.0°С (Рис. 3). В уловах зарегистрированы особи в возрасте 4-9 лет длиной 102-268 мм и массой тела 3.1-28.3 г, однако в Чукотском море доминировали 5-6-летние рыбы длиной 111-130 мм с массой тела 4-6 г, а в Карском – особи в возрасте 6-7 лет длиной 141-200 мм и массой тела 8-16 г. Для этого вида характерен половой диморфизм в размерах - самцы крупнее самок, плодовитость которых варьировала от 115 до 436 икринок. Среди особей длиной свыше 180 мм доля самок резко сокращается, доходя до нуля при длине свыше 220 мм, в связи с чем самые крупные экземпляры этого вида - исключительно самцы. Данный вид - бентофаг, основной пищей которому в Чукотском и Карском морях служат мелкие донные и придонные беспозвоночные (главным образом, различные многощетинковые черви).

Полный текст новости можно найти на сайте института.

Благодаря новым данным у мух-кровососок появился еще один род

У мух-кровососок Hippoboscidae имеется большое количество уникальных морфологических и физиологических адаптаций, большинство из которых тесно связаны с их эктопаразитическим образом жизни. Морфология брюшка имеет важное значение в жизни мух Hippoboscidae. Личинка развивается в брюшке, и самки откладывают предкуколку. Изменения в морфологии брюшка влияют на способность брюшка растягиваться и, следовательно, вынашивать личинок. Представители рода Lipoptena Nitzsch, 1818 были разделены на несколько групп в соответствии с морфологическими признаками вида. Сам род Lipoptena в настоящее время включает 29 видов.

Современные данные по морфологии и молекулярной филогении мух Hippoboscidae показывают некоторые несоответствия в таксономии этого рода. На основании проведенного анализа морфологии и молекулярного анализа научные сотрудники Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) предложили новую классификацию рода Lipoptena Nitzsch, 1818. Подрод Lipoptenella Bequaert, 1942 был повышен до ранга рода.

“В роде Lipoptena были выделены морфологические группы «cervi» и «capreoli», не совпадающие по составу с группами, выделенными ранее. Был составлен ключ для родов подсемейства Lipopteninae и ключи для всех видов из родов Lipoptenella и Lipoptena”, - рассказала Александра Яцук, научный сотрудник ИПЭЭ РАН.

Работа опубликована в журнале Euroasian Entomological Journal.

#Семинар!
21 января, вторник
🐗Тема: "Любовь и кабаны",
📚Проводим совместно с Российской государственной библиотекой для молодежи!

Образ дикого кабана, вепря в культуре и в обыденном восприятии часто имеет негативный оттенок и служит олицетворением глупости, злобы, обжорства и разрушительной силы. Но насколько этот образ соответствует реальности?
Разбираемся вместе со старшим научным сотрудником Окского заповедника, кандидатом биологических наук Надеждой Панковой, которая уже много лет изучает диких кабанов в природе, а сейчас воспитывает трех кабанят-сирот. Обсудим распространённые заблуждения об этих животных, поговорим об её опыте общения с дикими заповедными кабанами и её мохнатыми воспитанниками.
Кроме того, Надежда -автор рассказов и очерков о своих подопечных,иллюстратор своих произведений, лауреат конкурсов.

🕐19:00

🧭Адрес: Москва,
Большая Черкизовская ул., 4, корп. 1, м. «Преображенская площадь», выход 5
Зал визуальных искусств
📽️планируем трансляцию

Вход свободный
Возраст 12+
Анонс на сайте

Уважаемые коллеги, дорогие друзья!

Уходящий 2024 год стал для нас знаковым, полным важных событий и достижений.

Мы отметили 300-летие Академии наук, 140 лет со дня рождения одного из основателей нашего Института, академика Ивана Ивановича Шмальгаузена, и 90-летие самого Института. Этот год был непростым, с его взлетами и падениями, но мы справились и с оптимизмом смотрим в будущее с новыми надеждами и планами.

Благодаря слаженной работе нашего коллектива, уходящий 2024 год оказался весьма продуктивным и богатым значимыми событиями. Мы провели множество научно-практических и образовательных мероприятий, в том числе с участием зарубежных коллег. Мы укрепили существующие международные связи, установили новые и повысили авторитет нашего Института на международной научной арене. Мы активно работали над совершенствованием материально-технической базы, проводили экспедиции и работали на биостанциях, публиковали статьи и книги, организовывали научные семинары, сессии и выставки, а также занимались просветительской деятельностью.

В Новом году желаю, чтобы наше сотрудничество в научных проектах стало источником вдохновения, каждый проект приносил гордость, а успех стал вашим постоянным спутником!

Спасибо вам за поддержку и помощь, за ваши таланты, опыт и целеустремленность, которые станут надежным основанием для новых свершений. Мы многого достигли в уходящем году, но у нас еще больше планов на 2025 год! Пусть новый год исполнит все ваши мечты и желания, принесет в каждый дом уверенность, надежду, здоровье и благополучие!

С наилучшими пожеланиями, директор ИПЭЭ РАН чл.-корр. РАН С.В. Найденко

Речные выдры с Дальнего Востока России генетически отличаются от выдр Европейской части России и Кавказа

Номинативный подвид выдры (Lutra lutra lutra) широко распространён от Западной Европы до Дальнего Востока России, кавказский подвид (L.l. meridionalis) обитает на Северному Кавказе, Закавказье вплоть до севера Ирана.

Коллективом авторов из России, Армении и Казахстана проведено сравнение генетического разнообразия двух подвидов речных выдр из России и Армении с использованием фрагмента мтДНК (820 п.н.) и 20 аутосомных микросателлитных локусов. В исследовании принимали сотрудники Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН): Надежда Соколова, Павел Сорокин, Хосе Антонио Эрнандес-Бланко.

В проведенном исследовании было описано 32 гаплотипа, из которых 17 оказались новыми для этого вида. Медианная сеть гаплотипов мтДНК имела преимущественно звездчатую форму с отдельной ветвью гаплотипов выдры с Дальнего Востока России (Рисунок 1). Наибольшее гаплотипическое и нуклеотидное разнообразие выявлено у дальневосточных выдр, а у кавказских - наименьшее.

Анализ митохондриальной ДНК и микросателлитных локусов также показал, что дальневосточные выдры сильнее генетически дифференцированы, по сравнению с выдрами Европейской части России, Сибири, и Армении (Рисунок 2).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что кавказские выдры сходны с выдрами из Европейской части России. а, выдры с Дальнего Востока России генетически дифференцированы, имеют более высокое генетическое разнообразие, и, вероятно, принадлежат к отдельной генетической линии.

Исследование выполнено в рамках гранта РНФ №23-24-00411.

Работа опубликована в журнале.

Ушёл из жизни Олег Юрьевич Орлов

26 декабря 2024 года ушёл из жизни Олег Юрьевич Орлов (1932-2024) - известный специалист по нейрофизиологии зрения у животных и зрительно обусловленного поведения, активный участник совместного семинара по сенсорной физиологии ИППИ РАН - ИПЭЭ РАН.
Полный текст некролога выложен тут.

До последних дней Олег Юрьевич Орлов сохранял интерес к новым научным исследованиям, а также к памяти коллег и учителей.

Прощание с Олегом Юрьевичем состоится в воскресенье 29 декабря в 10:00 в морге Института морфологии человека по адресу ул. Цюрупы д. 3. Время церемонии 10:15 - 10:45.

Таксономия полихет-нереид, ассоциированных с раками-отшельниками из российских вод северо-восточной части Тихого Океана

Представлен молекулярно-генетический анализ и данные по экологии и распространению симбиотического рода полихет Cheilonereis Benham, 1916 (Polychaeta: Phyllodocida: Nereididae), который ассоциирован с раками-отшельниками в южной части Приморья (в основном в заливах Петра Великого и Посьета Японского моря).

Сравнение последовательностей генного маркера COI мтДНК между экземплярами полихет-нереидид рода Cheilonereis с восточного побережья Кореи и C. cyclurus из Британской Колумбии в Канаде выявило межвидовые генетические различия примерно равные 17% (p-расстояние – 0,173). Согласно нашему анализу, образцы, собранные на российском побережье Японского моря, генетически отличаются от образца C. cyclurus из Британской Колумбии примерно на 14,7% (p-distances – 0,147), в то время как генетическое расхождение с корейскими образцами составляет около 1.4% (p-distances – 0,014). Таким образом, вид с северо-восточной части Тихого Океана следует рассматривать как отдельный вид, который ранее был описан как Cheilonereis shishidoi (Izuka, 1912).

“Рассчитанная внутривидовая генетическая дивергенция в пределах изученной популяции Cheilonereis shishidoi (n=11), обитающей вдоль российского побережья Японского моря, составляет около 1,9% (p-distances – 0,019) и около 0,5% (p-distances – 0,005), соответственно, в корейской популяции (n=4). Эти результаты свидетельствуют о том, что генетические различия между русской и корейской популяциями можно рассматривать как внутривидовые”, - рассказывает автор исследования, сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН к.б.н. Иван Марин.

Описанный выше вид является не единственный вид полихет-нереидид, ассоцированных с раками-отшельниками. Так, Cheilonereis cyclurus (Harrington, 1897) известен как комменсал мелководных раков-отшельников Pagurus aleuticus (Benedict, 1892), P. ochotensis, Pagurus armatus (Dana, 1851), Paguristes turgidus (Stimpson, 1857) и Elassochirus tenuimanus (Dana, 1851) (Decapoda: Paguridae) вдоль американского побережья от залива Аляска до Калифорнии.

Cheilonereis peristomialis Benham, 1916 является комменсалом рака-отшельника Pagurus edwardsii (Dana, 1852) (= Eupagurus edwardsii) из Тасмании и Южной Австралии (Young, 1923).

Neanthes fucata (Savigny, 1822) обитает в пустых раковинах брюхоногих моллюсков, в которых обитают раки-отшельники Pagurus prideaux Leach, 1815 и Pagurus bernhardus (Linnaeus, 1758) в северо-восточной части Атлантического океана, Северном и Средиземном морях.

Озеро Эльгыгытгын на Чукотке – точка арктического эндемизма

В самом сердце Чукотки, посреди Анадырского плоскогорья, чуть севернее полярного круга находится озеро Эльгыгытгын (Рис. 1), сформировавшееся в результате падения метеорита около 3,6 миллионов лет назад. Несмотря на труднодоступность и суровые климатические условия, озеро давно привлекает внимание исследователей. Первые описания оз. Эльгыгытгын были осуществлены С.В. Обручевым в 1933 г. Затем на озере и в его окрестностях работало несколько комплексных геологических, геофизических и гидрологических экспедиций, последняя из которых «Палеоклимат озера Эльгыгытгын» была осуществлена совместными усилиями международной группы ученых в 1998-2011 гг. В результате проведенных исследований ученым удалось установить, что осадочные породы озера Эльгыгытгын являются хранителями информации об изменениях палеоклимата и палеоэкологии региона за последние 3,5 миллиона лет; что озеро с момента своего наполнения (2,9 млн лет назад) никогда не покрывалось ледниками, но претерпевало значительные изменения уровня воды, а также периоды длительного (на протяжении многих лет) пребывания подо льдом. Все это привело к формированию уникальной экосистемы, в состав которой входят как очень древние виды, использовавшие озеро в качестве рефугиума, так и относительно молодые, проникшие в озеро в ходе последнего послеледникового периода и образовавшие в результате адаптивной радиации внутри озера новые формы. Однако биологические исследования озера до настоящего момента носили крайне кратковременный и спорадический характер и были посвящены преимущественно исследованию ихтиофауны.

В 2020 г. сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) был осуществлен сбор ихтиологических и гидробиологических проб на оз. Эльгыгытгын и в соседних с ним водоемах (Рис. 2). В результате удалось реконструировать историю формирования эндемичной ихтиофауны оз. Эльгыгытгын, описать особенности физиологии и этапы диверсификации входящих в ее состав гольцов рода Salvelinus (Esin et. al., 2021; 2024). Анализ бентосных проб, собранных на различных глубинах озера, позволил описать несколько новых эндемичных видов нематод (Gusakov et al., 2022) и обнаружить самое северное из ныне известных придонное сообщество слепых раков-бокоплавов (Amphipoda), состоящее из двух видов: Palearcticarellus hyperboreus и Pseudocrangonyx elgygytgynicus (Рис. 3). Особый интерес представляет тот факт, что ближайшие современные родственники P. hyperboreus населяют высокогорные озера Алтая, а родственные P. elgygytgynicus раки встречаются в пещерах Исландии (Рис. 4). Это указывает на то, что обнаруженные виды сформировались вне озера, заселили его в результате независимых волн колонизации до начала Четвертичного (Плейстоценового) оледенения и в отсутствии конкуренции с другими видами амфипод, сохранились в нем до наших дней. Примечательно, что эти виды ракообразных являются основным пищевым объектом для глубоководного реликтового вида гольцов S. svetovidovi, заселившим озеро вскоре после его заполнения (Osinov et al., 2015; Esin et. al., 2021; 2024).

Учитывая, что ранее, помимо эндемичных рыб и беспозвоночных, в озере были обнаружены эндемичные виды водорослей (Kharitonov& Genkal, 2010; Luethje & Snyder, 2021), а в составе собранных в 2020 г. бентосных проб, оказались как минимум три новых, ждущих своего описания вида малощетинковых червей (Oligochaeta), озеро Эльгыгытгын можно смело назвать точкой высокого эндемизма, требующей дальнейшего более детального изучения и присвоения статуса особо охраняемой природной территории.

Результаты опубликованы в журнале Invertebrate Systematics.

У колонистов самки смелые, а самцы робкие

Деятельность человека, активно влияющая на глобальные процессы, ускорила движение ареалов живых организмов настолько, что позволяет изучать его в реальном времени. В Калмыкии новый цикл опустынивания открыл возможность для изучения движения ареала фонового пустынного вида грызунов – полуденной песчанки (Meriones meridianus), колонизирующей новые пространства.

Что отличает поведение колонистов, оказавшихся в новых и незнакомых условиях, от их сородичей, остающихся в материнской популяции?

И самцы, и самки первых колонистов оказались смелее и любопытнее. Однако, самцы-колонисты уже через год становятся столь же робкими, как и самцы в материнской популяции. Напротив, самки-колонисты сохраняют «смелый» фенотип в последующих поколениях, что указывает на их пространственную сортировку в процессе расширения ареала: смелые самки оказываются на его переднем крае. Гибкая обратимая реакция самцов-колонистов на новизну условий, с одной стороны, и устойчивый синдром смелого и любопытного колонизатора у самок – с другой, представляют собой две альтернативные стратегии, обе из которых обеспечивают успех колонизации, но специфичным для пола образом. Мы объясняем эти различия тем, что для обычно филопатричных самок млекопитающих переселение за пределы знакомой экологической и социальной среды на пустующие территории представляет собой особый вызов и требует особенных свойств поведенческого фенотипа, том числе – смелости.

Статья опубликована в Royal Society Open Science.

Морж как индикатор распространения тяжёлых металлов в Арктике

Тяжёлые металлы распространены повсеместно и свободно циркулируют на земле, в атмосфере и в воде. В последние годы происходит изменение климата – сокращается общая площадь ледового покрова, идет стаивание ледников, а увеличение штормов способствует активному перемешивание вод. Дополнительный вклад вносит сток больших рек, протекающих через большую часть материка. Все это способствует притоку и активному переносу тяжёлых металлов.

Морж является хорошим индикатором загрязнённости среды, в которой он обитает, т.к. находится на вершине трофической цепи и живёт около 40 лет. Сбор материала в разные годы будет иллюстрировать динамику загрязнения.
Сотрудникам Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) удалось собрать и проанализировать пробы тканей моржей из разных районов Арктики.

Исследования кожи атлантического моржа из акватории Земли Франца Иосифа и Оранских островов (Баренцево море) показывают более высокий уровень тяжёлых металлов по сравнению с тихоокеанским моржом из Мечигменского залива (Берингово море). Уровень 6 металлов (кадмий, свинец, медь, ртуть, марганец, никель) в коже атлантического моржа был выше в 1,8–7,5 раз, чем у тихоокеанского.

Исследования показали, что у тихоокеанского моржа кадмий есть уже на ранних этапах развития эмбриона. В паре мать-эмбрион и мать-детеныш уровни некоторых металлов были даже выше, чем у их матерей. А у старых животных отмечается высокое содержание ртути и кадмия в почках и печени. Высокие концентрации тяжелых металлов могут оказывать влияние на иммунитет животного, гормональный фон, репродукцию и выживание детенышей.

Поскольку кожа атлантического моржа содержит более высокий уровень тяжелых металлов, чем у тихоокеанского, мы предполагаем, что их уровень во внутренних органах тоже будет выше. Для прояснения этого вопроса требуются дальнейшие исследования.

Более подробно о результатах - в статье.

Способна ли широко распространённая трематода манипулировать поведением хозяев?

Многие паразиты способны менять поведение хозяев к своей выгоде. Такое эволюционное приспособление называется «паразитической манипуляцией». В последние десятилетия этот феномен привлекает всё большее внимание исследователей. Примеров манипуляций обнаружено уже настолько много, что многих паразитов необоснованно записывают в манипуляторы, не проведя должной экспериментальной проверки. Так получилось с трематодой Tylodelphys clavata, паразитирующей в глазах рыб. Её близкий родственник (из того же семейства Diplostomidae), трематода Diplostomum pseudospathaceum, действительно, паразит-манипулятор, ослабляющий защитное поведение рыб. Возможно, именно поэтому прежде считалось, что и T. clavata меняет поведение своих хозяев. Предполагалось, что днём T. clavata перемещается в переднюю часть глаза ближе к зрачку, заслоняя свет и ослепляя рыбу, вызывая тем самым поведенческие изменения. В тёмное же время суток паразит уходит на глубину глаза, где питается.

Сотрудники Лаборатории поведения низших позвоночных и Центра паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) экспериментально проверили, меняется ли поведение мальмы, заражённой T. clavata. Рыбу заражали в контролируемых лабораторных условиях, а сам дизайн эксперимента был идентичен таковому для D. pseudospathaceum (паразита-манипулятора; Gopko et al., 2023). Принимая во внимание предполагаемый механизм манипуляции, ученые тестировали рыбу на свету и в темноте. Проверялись три поведенческие черты рыб: двигательная активность, предпочитаемая глубина погружения и способность избегать сачка (имитация атаки хищника).

Оказалось, что ни одна из этих поведенческих черт не менялась под воздействием паразита (Рис. 2), в то время как для D. pseudospathaceum ранее была показана способность саботировать каждую из них.

Было обнаружено, что зависимость между активностью рыб и их размером отличается у рыб с разным инфекционным статусом (Рис. 2A). Контрольные рыбы увеличивали свою активность с ростом массы тела, а заражённые нет.

Полученные данные показывают, насколько сильно могут различаться паразиты по своей способности манипулировать поведением хозяина, даже если они близки филогенетически и занимают сходные экологические ниши. Полученные результаты ставят под сомнение высказывавшееся ранее умозрительное предположение о способности T. clavata менять поведение рыбы.

Работа выполнена в рамках проекта РНФ №23-24-00419 и опубликована в журнале первого квартиля.

Препринт публикации можно найти на странице авторов в Researchgate.

50 лет «Кариосистематики млекопитающих»

В 1974 г. в Москве издательством «Наука» под грифом Академии наук СССР и Института эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова издана книга В.Н. Орлова под названием «Кариосистематика млекопитающих». В подзаголовке книги значилось: «Цитогенетические методы в систематике млекопитающих». Довольно быстрый выход монографии, через 6-7 лет после первых журнальных публикаций отечественных авторов и через 5 лет после организованного выступления кариологов страны на II Всесоюзном совещании по млекопитающим в Москве (декабрь 1969 г.), уверенно знаменовал собой возникновение нового направления генетического профиля в зоологии в целом и в Институте, в частности. Автор книги, зоолог школы МГУ Виктор Николаевич Орлов, его ученики и сотрудники за полвека неустанной работы цитогенетическими, затем и генетическими методами внесли заметный вклад в модернизацию видовой системы современных млекопитающих. Конкретные изменения систематического состава 19 палеарктических родов были недавно рассмотрены в большом обзоре Орлова и соавторов (2023). Работа опубликована в специальном выпуске «Зоологического журнала», посвященного триаде юбилеев – 50-летию Териологического общества при Российской академии наук, 90-летию его основателя академика В.Е. Соколова и 300-летию Российской академии наук.

Полувековая годовщина книги – неотъемлемая часть большой научной истории Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН), недавно отпраздновавшего свое 90-летие.