Принципы организации поведенческих взаимодействийНИР

.

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Принципы организации поведенческих взаимодействий
Результаты этапа: Главным итогом 2016 года была разработка модели организации поведенческих взаимодействий на основе эффекта «стимуляции подобного подобным». Проведено аналитическое исследование роли этого эффекта в эволюции поведения. Предложена модель организации поведенческих взаимодействий, основанная на предположении, что любая активность оказывает бивалентное воздействие на воспринимающих ее, как стимулируя, так и подавляя сходное поведение. Впервые процессы имитации объединяются с процессами конкуренции общей функциональной схемой. Модель на единой механистической основе связывает такие внешне разнородные поведенческие феномены как имитация, состязание, право обладания и привязанность и имеет ряд эволюционных следствий. Резонансный эффект стимуляции подобного подобным усиливает выраженность признаков и их эффективность для отбора, то есть ведет к увеличению его скорости и интенсивности. Этот эффект более общий, чем эффект фенотипической пластичности Дж. Болдуина и действует не только при положительном, но и отрицательном отборе. Предположения о связи между восприятием активности и ее исполнением, лежащие в основе модели, позволяют дать более простое объяснение коэволюции сигнала и его перцепции реципиентом, чем в известной модели ускоряющегося отбора Р. Фишера, и понять эволюционное происхождение “невыгодных“ для особи черт.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Принципы организации поведенческих взаимодействий
Результаты этапа: В 2017 году продолжен сбор и анализ данных по биологии замкнутых островных командорских подвидов песца, один из которых (Vulpes lagopus semenovi) занесен в Первую категорию Красной Книги РФ, как находящейся под угрозой исчезновения. На острове Беринга были начаты исследования поведенческих адаптаций, экологии и межвидовых взаимодействий наземных млекопитающих в зимне-весенний период (когда напряжённость межвидовых взаимоотношений наиболее велика, требования к поведенческой пластичности наиболее высоки). Наблюдения за песцами в местах их концентрации показали, что, по крайней мере, некоторые песцы в это время придерживаются определённых участков и проявляют элементы территориального поведения. Острая конкуренция за пищевые ресурсы наблюдалась не только между конспецификами, но и с другими видами: серокрылыми чайками и американскими норками. Были собраны и проанализированы на яйца гельминтов фекалии песцов. Ряд выявленных видов может оказывать существенное негативное влияние на выживаемость, прежде всего щенков. Обработаны данные по суточной активности щенков беринговского песца на выводковой норе. Было показано, что щенки были активны преимущественно в светлое время суток. В 2017 году проводилась отладка и испытание разработанной в 2016 году имитационной индивидуум-ориентированной модели популяционной динамики песца. В 2017 году проведены полевые работы на озере Курильском, Камчатка по изучению поведения бурого медведя в летних фуражировочных скоплениях. Выявлены факторы, определяющие материнское поведение и родительские стили. Аналогичная обработка полевых материалов по материнскому поведению северного морского котика позволила выявить устойчивые характеристики стилей в первую неделю после рождения детенышей. В 2017 году продолжалась работа по созданию индивидуум-ориентированной модели динамики численности прикаспийской популяции сайгака (Saiga tatarica), находящейся под угрозой исчезновения. Данная модель позволит проанализировать изменения численности популяции, выявить наиболее уязвимые популяционные параметры и значимые факторы, определяющие численность животных. Была доработана схема годового цикла популяции сайгака до резкого падения их численности в конце 90-х годов, а также логическая блок-схема работы модели, учитывающая неблагоприятные погодные явления, миграции, количество половозрелых самцов и коэффициенты смертности выделенных половозрастных категорий для трех значимых стадий годового цикла популяции. В 2017 году в рамках изучения различных аспектов популяционной изменчивости птиц была завершена работа по комплексному сравнению популяционной изменчивости старика (Synthliboramphus antiquus) как по фенотипическим (акустическим, морфометрическим), так и по генетическим (фрагментов мтДНК и 5 микросаттелитных локусов) параметрам. Для работы был использован материал, собранный с шести колоний старика, локализованных как в Охотском, так и Беринговом морях, то есть был охвачен практически весь ареал обитания данного вида. Наши данные свидетельствуют о незначительной изоляции командорских стариков, что, вероятно, говорит о некоторых экологических особенностях данной популяции. Полученные результаты важны для понимания факторов, оказывающих наибольшее влияние на популяционную дифференциацию морских птиц. В 2017 году в рамках темы "Принципы организации поведенческих взаимодействий" были продолжены исследования коммуникативной роли внутривидовой изменчивости акустических сигналов млекопитающих и птиц по нескольким направлениям. При выполнении исследований в качестве основного методического подхода использовали биоакустический анализ, включающий запись звуков, каталогизацию собранного материала в виде звуковых файлов, составление баз данных, измерение структуры звуков и статистическую обработку. Работа направлена на изучение эволюции акустической коммуникации и, в частности, выяснения преадаптаций к происхождению человеческой речи. В 2017 году была исследована сезонная изменчивость вокальной активности на колонии у двух ночных видов морских птиц – сизой (Oceanodroma furcata) и северной (O. leucorhoa) качурок; протестировано влияние на нее абиотических факторов. Морские птицы являются хорошими индикаторами состояния морских экосистем. Однако особенности поведения на колонии у многих ночных видов морских птиц до сих пор не изучены, что затрудняет разработку универсальных методов мониторинга за состоянием их популяций. Полученные данные могут быть использованы для разработки методов акустического мониторинга популяций ночных видов морских птиц. Была продолжена работа по сравнению акустических репертуаров косаток на уровне популяций и экотипов и сравнению звуков на внутрипопуляционном уровне. Анализ полученных данных показал, что, хотя разные популяции не имели общих типов звуков, тем не менее звуки географически более близких популяций чаще оценивались независимыми наблюдателями как схожие, чем звуки географически далеких популяций. Таким образом, нам удалось на этом уровне продемонстрировать сходство акустических репертуаров потенциально более родственных популяций, что ранее не удавалось сделать другими методами. В целом уровни сходства между популяциями оказались низкими, что отражает уникальность их репертуаров. Звуки зубатых китов производятся двумя парами фонических губ, расположенных в парных воздушных проходах ниже дыхала. Если некоторые из социально выучиваемых (а не генетически запрограммированных) звуков легче производить, чем другие, морфология фонических губ играет роль в формировании культурного аттрактора. Культурные аттракторы являются абстрактными "центрами притяжения" в пространстве возможностей; они существуют, потому что некоторые факторы влияют на вероятность того, что отдельные мемы будет отдаляться от своих образцов в одном направлении, а не в другом. В бифонических криках косаток такие центры притяжения лежат на частотах около 1 кГц для нижней составляющей и около 5-10 кГц для верхней. Это определяет наиболее вероятное направление изменения криков, приводя к конвергенциям в разных популяциях. Это открытие имеет важное значение для понимания и моделирования культурной эволюции звуков дельфиновых: чем больше физические ограничения, тем меньше диапазон возможной вариабельности звуков и больше вероятность их случайной конвергенции. Физические ограничения на структуру криков уменьшают диапазон возможных вариаций и увеличивают вероятность случайной конвергенции звуков в разных популяциях.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Принципы организации поведенческих взаимодействий
Результаты этапа: В рамках данной темы НИР в 2018 году исследования велись по следующим направлениям: 1) разработка индвивидуум-ориентированных моделей популяционной динамики; 2) программа долгосрочного исследования биологии песцов Командорских островов; 3) изучение поведенческой экологии бурого медведя на Камчатке; 4) анализ социальных связей и культурных традиций у китообразных; 5) исследование параметров акустических сигналов и особенностей акустических взаимодействий у птиц и млекопитающих. В 2018 году были разработаны индивидуум-ориентированные модели, имитирующие популяционную динамику песца острова Медный и сайгака Северо-Западного Прикаспия. В модели песца используется 50 параметров, определенных на основе статистического анализа эмпирического материала. При симуляции динамика численности, возрастная структура популяции, соотношение полов, структура и размеры семей близко соответствуют реальным эмпирическим данным. Анализ прогнозов модели показывает, что в реальной популяции действует плотностно-зависимый механизм. Модель для сайгака в Северо-Западном Прикаспии была разработана на основе исторических данных. Результаты моделирования дают основание предположить, что очень быстрый рост популяции в благоприятные годы – видовая адаптация к экологическим условиям с частыми погодными катастрофическими воздействиями. В рамках программы долгосрочного исследования биологии песцов Командорских островов было показано, что в последние годы существенно изменился пищевой рацион песцов, снизилась доля трубконосых птиц в рационе, увеличилась доля чистиковых и чаек. Значение этих изменений будет ясно после анализа патогенов, связанных с используемыми кормовыми источниками. На острове Беринга в 2018 году обнаружены существенные колебания численности песцов в локальных зимних скоплениях, не связанные с изменением обилия пищи, но следующие за изменением погодных условий. В результате комплексного обследования биологии песца на острове Беринга подтверждено существование природного очага альвеококкоза. Летом 2018 года продолжен сбор материала по поведенческой экологии камчатского бурого медведя на Курильском озере. Анализ данных позволил выявить характерные изменения в пространственном фуражировочном и социальном поведении в год относительно низкого обилия пищевого ресурса. Были проведены работы по анализу социальных связей и культурных традиций у трех видов китообразных – горбатого кита, косатки и северного плавуна. У горбачей в акватории Командорских островов социальные связи оказались преимущественно случайными, у горбачей в акватории пролива Сенявина (Чукотка) удалось выявить слабо выраженные социальные связи между некоторыми особями, а у косатки и у северного плавуна во всех исследованных районах были обнаружены прочные социальные связи и выраженные предпочтения к взаимодействию с конкретными особями. В рамках анализа акустических взаимодействий были исследованы индикаторы дискомфорта в криках птенцов стерха (Grus leucogeranus). Было показано, что значения всех частотных характеристик криков дискомфорта достоверно выше, чем криков в комфортных условиях. При дискомфорте крики содержали большее количество нелинейных феноменов, были более продолжительными и следовали друг за другом с меньшими интервалами. Полученные результаты важны для понимания эволюции индикаторов дискомфорта в звуках млекопитающих и птиц, а также для разработки системы неинвазивного мониторинга уровня дискомфорта выращиваемых в неволе птенцов журавлей. В рамках этой же темы была завершена работа по комплексному сравнению популяционной изменчивости белобрюшки (Aethia psittacula) как по фенотипическим (акустическим, морфометрическим), так и по генетическим (фрагментов мтДНК и 5 микросаттелитных локусов) параметрам. В 2018 году начато межвидовое сравнение ультразвуковых криков дискомфорта у детенышей пяти видов песчанок: светлой, пушистохвостой, североафриканской карликовой, монгольской и Виноградова. Межвидовое сравнение позволило выявить факторы, которые влияют на структуру криков. Предварительный анализ показал, что структура ультразвуковых криков дискомфорта песчанок отражает филогенетическую близость видов. Также было продолжено изучение структуры и использования ультразвуковых эхолокационных сигналов китайской соней. Показаны сходства и различия структуры этого, уникального для грызунов, использования ультразвука с эхолокационными сигналами рукокрылых. Продолжено изучение структуры и индивидуальной специфики в криках тревоги алтайской пищухи. Впервые подробно описан механизм сжатия ушной раковины во время издавания интенсивных криков тревоги для предотвращения самооглушения у пищухи.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Принципы организации поведенческих взаимодействий
Результаты этапа: Главные итоги 2019 года: долговременные индивидуум- ориентированные полевые проекты позволили получить новые данные по организации сообществ и культурной эволюции трёх видов китообразных, построить и уточнить модели демографических процессов краснокнижных млекопитающих (медновского подвида песца, сайгака, дальневосточного леопарда). Исследования акустических коммуникаций прояснили понимание главных факторов, определяющих онтогенетические и эволюционные изменения звуковых коммуникаций птиц и млекопитающих. Выявлены и протестированы характеристики, которые могут быть использованы для комплексной оценки социальных отношений у млекопитающих.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Принципы организации поведенческих взаимодействий
Результаты этапа: Проанализирован архивный материал по динамике численности и демографическим показателям популяций песца на Командорских островах за последние 150 лет. Проведены исследования локальных группировок песцов на острове Беринга. Анализ уровня заражения песцов унцинариозом показал, что это заражение может оказывать влияние на численность популяции песцов острова Медного. Модифицированы в связи с поступлением новых полевых данных компьютерные индивидуум-ориентированные модели динамики численности и состояния популяции для песцов острова Медный и сайгаков Северо-Западного Прикаспия. Анализ визуальных наблюдений за поведением камчатского бурого медведя на нерестовых реках в летне-осенний нажировочный период выявил негативный эффект присутствия туристов вблизи медведей в таких скоплениях: выявлены стойкие поведенческие изменения индивидуально познаваемых особей, ухудшение физиологического состояния самок, снижение репродуктивного успеха самок и выживаемости потомства, возрастание случаев каннибализма и проявлений агрессии по отношению к человеку. Составлен фотокаталог серых китов у побережья Чукотки, проанализирована их пространственная привязанность на протяжении периода исследований. Проведены эксперименты по проигрыванию звуков судового шума серым китам с целью оценки негативного влияния развития Северного морского пути на благополучие этого вида. Продолжена обработка данных из экспедиций предыдущих лет по анализу социальных связей и культурных традиций у трех видов китообразных – горбатого кита, косатки и северного плавуна. Продолжены исследования коммуникативной роли внутривидовой изменчивости акустических сигналов млекопитающих и птиц. Показано, что индивидуальные характеристики криков журавлей стерхов остаются неизменными на протяжении всего сезона размножения. Изучены демографические и этологические характеристики четырех видов морских колониальных чистиковых птиц. Проведенный сравнительно-видовой анализ позволяет прояснить пути эволюции социальности у данной группы морских колониальных птиц, а также важен для понимания демографических процессов, происходящих в колониях данных видов. Впервые обнаружены ультразвуковые крики тревоги у монгольской песчанки и ультразвуковые крики у подземных грызунов - слепушонок и прометеевой полевки, а также у даурской пищухи. На примере жирнохвостой песчанки впервые для млекопитающих проведено сравнительное исследование онтогенетических изменений звуковых и ультразвуковых криков. Подготовлен обзор исследований по отпугиванию грызунов с помощью ультразвуковых устройств. Обнаружено, что кодирование индивидуальности и репродуктивного статуса самцов в высокочастотных свистовых сериях криков марала основано на разных акустических параметрах. Выявлено несколько типов гонных криков, различающихся структурными характеристиками и встречающихся у разных особей. Продолжено изучение контактных криков красных волков. Была предложена концепция использования высоко индивидуализированных высокочастотных криков красного волка для популяционного мониторинга этого угрожаемого вида в природе.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".