![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Изучение процессов формирования адаптаций у рыб, их морфогенетической изменчивости и эволюции. Изучение пространственно-временной организации популяционных систем, их динамики, выяснение роли рыб в поддержании функциональной устойчивости водных экосистем.
The study of the processes of formation of adaptations in fish, their morphogenetic variability and evolution. Study of the spatio-temporal organization of population systems, their dynamics, elucidation of the role of fish in maintaining the functional stability of aquatic ecosystems
Новые данные о морфо-генетическом разнообразии видов трески, обитающей в различных районах Северной Атлантики. Новые данные о филогенетических отношениях разных форм и видов гольцов рода Salvelinus. Новые данные о популяционной структуре, репродуктивной биологии рыб семейства Mullidae и Scorpaenidae Южно-Китайского моря. Новые данные сравнительного анализа строения висцерального аппарата у ряда видов рыб. Новые данные о пространственной структуре популяций рыб Чудского озера. Карты динамики пространственного распределения биоресурсов озера. Оценки состояния промысла основных видом биоресурсов.
Разработана геоинформационная система, позволяющая исследовать пространственную организацию популяций массовых видов рыб Псковско-Чудского озера. Получены карты сезонной и межгодовой динамики распределения рыб разного возраста. Подготовлен архив космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения акватории Псковско-Чудского озера за различные сезоны лет с высокой, средней и низкой водностью. Проанализирована динамика промысловых видов рыб озера. Показано, что при возрастании биомассы запасов рыб оптимальная стратегия рыболовства в целом меняется мало. Более выраженное воздействие на динамику биотического сообщества оказывают эффекты эвтрофирования озера, Проанализированы особенности формирования популяционной структуры атлантической и тиохокеанской трески. Показан высокий уровень идентичности по молекулярно-генетическим маркерам атлантической трески из популяций акваторий Восточной и Западной Гренландии и Норвежского и Баренцева морей, несмотря на их значительную географическую разобщенность. Впервые показано расширение нерестовых акваторий восточно-балтийской трески в западную часть Балтики. Филогенетический анализ морфологических и генетических признаков гольцов рода Salvelinus позволил уточнить некоторые эволюционные гипотезы и таксономические проблемы. Показано, что все популяции гольцов из озёр бассейнов Колымы и Охотского моря принадлежат к Salvelinus alpinus complex. Получены новые данные по биологии размножения барабулевых и скорпеновых рыб Южно-Китайского моря (Вьетнам), имеющих большое рыбохозяйственное значение. Исследовано строение некоторых мускулов, ранее не описанных связок и апоневротических конструкций висцерального аппарата некоторых видов рыб. Получены новые данные о механизмах влияния гормональных факторов на процессы полового созревания у рыб.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Изучение закономерностей онтогенеза и формирование адаптаций рыб |
Результаты этапа: С учетом данных последнего десятилетия произведено уточнение оценок обилия, удельного потребления, продукционных коэффициентов, матриц элективности питания как для обобщенных групп организмов Псковско-Чудского озера, так и отдельных хозяйственно значимых видов рыб - судака, леща, окуня, сига, ряпушки и др. В отношении ряда видов (судак, лещ) разработаны и реализованы модели промысла и получены оценки величины равновесного вылова, величины запаса, коэффициентов эксплуатации, определяющие современное состояние промысла данных видов как близкое к предельному. Выполнены подготовительные работы, направленные на совершенствование методов изучения экосистемной динамики Псковско-Чудского озера за счет использования технологии спутниковой регистрации состояния земной поверхности и ГИС-технологий. Расширение методической базы исследований связано с необходимостью учета пространственной неоднородности озерной экосистемы, которой принадлежит важная роль в функционировании биотического сообщества водоема и формировании его продуктивности. Подготовлены материалы для компьютерного дешифрирования космических снимков бассейна Псковско-Чудского озера и различных участков акваторий с целью исследования свойств и состава вод, степени развития водной биоты различных участков озерной акватории. Подготовлена рабочая версия специализированного ГИС-проекта, содержащего координатно-привязанную цифровую картографическую основу (береговая граница Псковско-Чудского озера; граница водосборного бассейна с системой водотоков; основные населённые пункты; точки сетей гидролого-климатических режимных наблюдения). Высокая точность координатной привязки космоснимков, позволит в процессе реализации ГИС- технологий рассчитать пространственные корреляции факторов среды с имеющимися в нашем распоряжении данными учетных съемок, отражающими пространственное распределение основных видов биоресуров водоема. Создана основа для построения оригинальных картографических моделей, с помощью которых будут впервые проанализированы пространственно-временные особенности сочетаний распределения рыб и градиентов плотности водорослей, зоопланктона, прозрачности воды, морфологических особенностей рельефа дна, температуры вод и пр. факторов, влияющих на распределение ихтиофауны. Разрабатываемые подходы ориентированы на выявление оптимальных сочетаний условий, определяющих темпы формирования биологической продукции в озере. В рамках решения некоторых теоретических задач популяционной экологии проведены исследования целочисленной модели водного сообщества, состоящего из популяций зоопланктона, мирной и хищной рыбы. В модели проанализирована динамика структуры популяции гидробионтов (распределение по массе и по возрасту), и соответствующие такой структуре трофические взаимодействия между популяциями. Модель воспроизводит различные динамические режимы: стационарные и колебательные, регулярные и нерегулярные по своему характеру. Показано, что период регулярных колебаний может составлять десятки лет, а нерегулярные колебания численности рыбных популяций могут быть как хаотическими, так и нехаотическими. В результате анализа модели в пространстве параметров показано, что предсказуемость динамики рыбных популяций может быть затруднена не только в результате возникновения динамического хаоса, но и в результате конкуренции между различными динамическими режимами, возникающей при вариации параметров модели, в частности при изменениях скорости роста зоопланктона. По результатам исследования опубликована статья в академическом журнале. Проведено секвенирование генов RAG1, ITS1, CR ( у более 100 особей) и проведен филогенетический анализ данных по разным формам и видам гольцов рода Salvelinus. Эти данные позволяют сравнить генные деревья, полученные по ядерным и митохондриальным генам, и подтверждают гипотезу переноса мтДНК арктического гольца к северной мальме в прошлом. Данные по ядерным и митохондриальным генам позволили более надежно установить филогению основных видов и форм рода Salvelinus. Тем не менее, топология филогенетического дерева рода Salvelinus полностью не разрешена. Полученные данные позволяют уточнить некоторые эволюционные гипотезы и таксономические проблемы. По результатам исследования готовиться статья. Исследованы размерно-возрастные показатели и генетическая изменчивость 10 микросателлитных локусов в выборках сельдей г. Чупа. Сборы проводили на одних и тех же нерестилищах на интервале 13 лет, и в течение одного нерестового сезона. Полученные результаты демонстрируют стабильность размерного состава и генетических характеристик (частот аллелей и генотипов, аллельного разнообразия и гетерозиготности). Степень темпоральной генетической дифференциации недостоверна θ =0.0038 (CI, –0.0006 – 0.006). Показатели пространственной дифференциации сельдей Белого моря значительно превышают уровень темпоральной изменчивости, что дает возможность предполагать значительную роль репродуктивной изоляции в формировании популяционно-генетической структуры сельдей. Проведено сравнение формы сагитты у трёх близких видов рода Upeneus (U. tragula, U. margarethae и U. sundaicus) из Северного Вьетнама (зал. Халонг). Использовали морфологические параметры отолитов (длина, ширина, периметр, площадь), индексы формы (отношение длины к ширине, отношение квадрата периметра к площади, фактор формы, округлость, прямоугольность, эллиптичность) и эллиптический анализ Фурье. Анализ коэффициентов линейных уравнений, характеризующих зависимость морфологических параметров отолитов от длины рыбы, и индексов формы показал, что три вида различаются между собой. На основе эллиптического анализа Фурье с применением метода главных компонент и канонического дискриминантного анализа U. sundaicus обособлен от U. tragula и U. margarethae, а два последних вида близки между собой. Вид Upeneus margarethae, описанный из западной части Индийского океана, впервые обнаружен в прибрежной зоне Вьетнама. Исследованы особенности размножения особей в южной части Центрального Вьетнама (зал. Нячанг), Центральном Вьетнаме (Дананг) и Северном Вьетнаме (зал. Халонг). Анализ стадий зрелости яичников самок и величины гонадосоматического индекса показал, что в Центральном Вьетнаме рыбы размножаются на протяжении всего года, в то время как в Северном Вьетнаме во время зимнего сезона размножение отсутствует. Проведено исследование влияния пептидного морфогена гидры (ПМГ) на созревание производителей карпа под действием оксидопрогестерона при снижении температуры воды в инъекционных прудах. Эксперименты на 135 самках карпа показали, что добавление к оксидопрогестерону ПМГ значительно усиливает и стабилизирует действие этого прогестина. Таким образом, при отсутствии гипофизов сазана для искусственного воспроизводства карпа можно использовать комбинацию оксидопрогестерона с пептидным морфогеном гидры. С помощью гистологических методов исследовано состояние репродуктивных желёз трески Gadus morhua marisalbi Белого моря (район Беломорской биологической станции имени Н.А. Перцова МГУ). У 90% самок выявлено нарушение морфологии ооцитов: гипертрофия ядрышек и резорбция половых клеток разных фаз развития. У более 95% самцов выявлены характерные деструктивные изменения части половых клеток. Наиболее вероятной причиной аномалий половых клеток и гонад трески в Белом море являются повышенный фон химических веществ и/или радионуклидов антропогенного происхождения. Вид Upeneus margarethae, описанный из западной части Индийского океана, впервые обнаружен в прибрежной зоне Вьетнама. Исследованы особенности размножения особей в южной части Центрального Вьетнама (зал. Нячанг), Центральном Вьетнаме (Дананг) и Северном Вьетнаме (зал. Халонг). Анализ стадий зрелости яичников самок и величины гонадосоматического индекса показал, что в Центральном Вьетнаме рыбы размножаются на протяжении всего года, в то время как в Северном Вьетнаме во время зимнего сезона размножение отсутствует. Рыбы сем. Mullidae рассматриваются как индикаторы изменений в биотопах, возникающих под влиянием различных факторов. Показаны аномалии ооцитов у трех представителей этого семейства из залива Нячанг Южно-Китайского моря. Наиболее вероятные причины появления аномалий – эвтрофикация и загрязнение зал. Нячанг, обусловленные главным образом сбросами из двух впадающих в него рек. В 2016г. продолжена работы по исследованию морфо-биологической и генетической изменчивости трески. Проводился сравнительный анализ морфо-биологических характеристик тихоокеанской трески прибрежных акваторий Командорских о-вов. Уникальность проводимых исследований обусловлена также и тем, что данная группировка трески обитает в водах охранной зоны (режим запрета на ведение рыбопромышленной деятельности) находящегося под эгидой ЮНЕСКО заповедника «Командорский». Также нужно отметить, что в прибрежье Командорских о-вов, сформированных в результате дифференцированных в пространстве и времени тектонических движений, основной тон грунтов в шельфовой зоне серо-черный в связи с преобладанием базальтов и андезитов (Чуян и др., 2004; Булочникова, 2013). Хотя, в литературе существуют данные о вариациях окраски трески в соответствии с превалирующими тонами (колоритом) окружающей среды, в наших пробах этого не наблюдалось. О Опираясь на полученные данные, можно полагать, что особенности морфологии ложа океана в районе Командорских о-вов создают предпосылки для формирования в этих водах обособленной группировки трески. Для подтверждения результатов требуется проведения сбора и анализа дополнительного материала как с целью увеличения его объемов, оценки темпоральной стабильности исследуемых показателей, так и для расширения методической базы. Подробно описано строение висцерального аппарата сёмги Salmo salar и разработана терминология для обозначения ранее не описанных апоневротических конструкций и связок. Проведён сравнительный анализ полученных результатов анатомирования и данных литературы. Исследуются особенности функционирования висцерального аппарата сёмги в процессе питания. Увеличение силы и прочности челюстного аппарата достигается путём выбора системы более прямых связей передачи усилий при обработке добычи взамен многозвенного пути, который присутствует в максиллярном аппарате Neoteleostei. Кроме того, при наличии соответствующих малоподвижных костей (maxillare, praemaxillare, palatinum и др.) достигается пассивная оптимизация распределения входящих нагрузок, возникающих в челюстном аппарате при удержании и внутриротовой обработке добычи. | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Изучение закономерностей онтогенеза и формирование адаптаций рыб |
Результаты этапа: Продолжены исследования состояния биотического сообщества Псковско-Чудского озера и пространственно-временной динамики основных видов его биоресурсов. На основе ранее полученных оценок характеристик обилия, демографических и трофо-динамических характеристик, относящихся к организмам, занимающим различное положение в трофической сети водоёма, реализована и исследована динамическая версия балансовой модели экосистемы. Реализация модели проведена в программной среде ECOSYM. Исследование ориентировано на поиск оптимальных стратегий рыболовства с учетом разветвленной сети трофических отношений между видами и неоднородной структуры промыслового усилия. Предварительные результаты свидетельствуют о том, что при возрастании биомассы запаса судака (что является характерной чертой изменений рыбного населения Псковско-Чудского озера за последние десятилетия) оптимальная стратегия рыболовства в целом меняется мало – максимальный вылов достигается при увеличении промыслового усилия частиковых сетей и сокращении промыслового усилия всех остальных орудий лова. Показано, что существенно более выраженное воздействие на динамику биотического сообщества оказывают эффекты эвтрофирования озера, воспроизведенные в модели путем использования в качестве входных характеристик результатов регистрации обилия фитопланктона (Nõges et al., 2003). На фоне этого воздействия, затрагивающего практически все звенья трофической сети водоема, любые меры, направленные на регулирование рыболовства, оказываются малоэффективными. Межгодовая вариабельность общего вылова значительно возрастает, что создает дополнительные трудности в планировании рыбопромысловой деятельности. На основе созданной ранее картографической основы проведен анализ материалов учетных траловых съемок, выполненных в акватории Псковского озера. Впервые выполнена попытка определения связей между особенностями пространственного распределения рыб в различные сезоны и градиентами плотности фито- и зоопланктона, прозрачности и температуры воды, морфологическими особенностями рельефа дна, другими факторами, влияющими на поведение и перемещение рыб. По итогам апробации разработанной методики для выбранных эталонных лет выявлены следующие особенности в формировании зон высокой плотности рыб: 1). В многоводные годы, суммарная площадь зон скоплений рыб и плотность этих скоплений возрастают. В эти годы зоны скоплений формируются в центральной части Псковского озера. В маловодные годы они смещаются к береговым участкам, в том числе к устьям и дельтам впадающих в озеро рек 2). В акватории Псковского озера преобладающие глубины в зонах скоплений рыб составляют 4,1-4,6 м. При повышении уровней воды (по сравнению с характерными в рассматриваемый год величинами) зоны скоплений смещаются на участки с большими глубинами. Эта закономерность сохраняется даже при приведении глубин к среднему многолетнему меженному уровню воды в озере. 3). Формирование скопления рыб происходит преимущественно на участках с температурой воды у поверхности, соответствующей средним и ниже среднего значениям по акватории. У разных видов рыб связи плотности скопления рыб с гидрологическими условиями не выражены, максимальные и минимальные значения плотности для каждого из 4-х видов, в достаточном количестве присутствующих уловах экспериментального трала, фиксируются при разных параметрах водности, температуры и глубины. Можно предполагать, что включение в анализ других факторов (в первую очередь - гидрохимического характера) позволит уточнить причины, определяющие пространственно-временную динамику для каждого из исследуемых видов. Полученные результаты подтверждают перспективность применения картографического метода в изучении пространственно-временных особенностей формирования биопродуктивности экосистем внутренних водоемов. Дополнительное привлечение данных натурных измерений, мониторинговых наблюдений и аэрокосмических исследований (как дополнительных источников информации о состоянии водной среды) позволит существенно расширить возможности для комплексного изучения динамических режимов как отдельных компонентов экосистемы водоема, так и его биотического сообщества в целом. Продолжены работы по анализу филогенетических взаимоотношений и происхождения основных групп гольцов рода Salvelinus. Для анализа происхождения гольцов из озёр бассейнов Колымы (Чук, Гек, Гуляевское-4, Гуляевское-6, Ленковое) и Охотского моря (Чистое) использованы морфологические и генетические признаки. Проведён анализ числа жаберных тычинок на первой жаберной дуге, числа пилорических придатков, формы отолитов и окраски тела. Фрагменты контрольного участка митохондриальной ДНК (CR мтДНК; 550 пар нуклеотидов (пн) и экзона 2 рекомбинационно-активирующего гена 1 (RAG 1; 899 пн) помимо этих выборок также секвенированы у гольцов из озёр Джульетта и Черечень (бассейн Колымы), озёр бассейна Охотского моря (Эликчанские, Большой Мак-Мак, Уегинское), озера Улахан-Силян-Кюёль (бассейн р. Яна), а также у северной мальмы р. Камчатка. По данным гена RAG 1 все популяции гольцов из этих озёр, за исключением гольца из оз. Чистое и мальмы Камчатки, принадлежат к Salvelinus alpinus complex. Данные анализа попарных нуклеотидных различий и присутствие одних и тех же гаплотипов группы BERING у гольцов бассейнов Колымы и Охотского моря и у северной формы мальмы свидетельствуют о том, что захват гольцами мтДНК северной мальмы произошёл во время её послеледниковой экспансии и последующей гибридизации. Проведен RAD seq анализ (28402 SNP локуса) филогенетических взаимоотношений и эволюционной истории для основных таксонов (2 подсемейства, 7 родов, 21 вид) семейства Salmonidae. Уточнены филогенетические взаимоотношения для многих таксонов и их молекулярные датировки. Продолжались работы по исследованию морфо-биологических характеристик уникальной популяции кильдинской трески (Баренцево море, остров Кильдин, оз. Могильное). Выявлены особенности температурных адаптаций, поведения, физиологии трески. Проведены экспедиционные работы, в ходе которых получен новый материал, отражающий особенности динамики абиотических факторов, определяющих условия обитания трески в оз. Могильное. Продолжены работы по исследованию морфо-биологических и генетических характеристик балтийской трески. Выявлены особенности изменений популяционной структуры трески в Балтийском море в первом десятилетии нынешнего столетия. Впервые показано расширение нерестовых акваторий восточно-балтийской трески в западную часть Балтики. Проведены работы по изучению морфо-биологических характеристик тихоокеанской трески из прибрежных акваторий Командорских о-вов. Исследована дифференциация популяций U. tragula (Mullidae) в прибрежной зоне Вьетнама. Проведено сравнение формы отолитов в 8 выборках из Южного Вьетнама (Сиамский залив), южной части Центрального Вьетнама (заливы Нячанг и Няфу) и Северного Вьетнама (залив Халонг). Наибольшая вариабельность выборок по форме отолитов обнаружена в Сиамском заливе, что возможно связано с его особыми гидрографическими характеристиками. Подтверждена принадлежность чёрной и красной морф острова Том, расположенного к югу от острова Фукуок, к одному стаду. Не выявлено чётких различий между выборками из Центрального и Северного Вьетнама. Продолжены работы по изучению биологии размножения барабулевых (сем. Mullidae) и скорпеновых (подотряд Scorpaenoidei: сем. Scorpaenidae и сем. Synanceiidae) рыб залива Нячанг Южно-Китайского моря. Определены основные биологические показатели у ряда видов этих семейств. Показано, что самцы половозрелых Upeneus sulfureus (сем. Mullidae) имеют высокий гонадосоматический индекс, близкий к таковому самок, что существенно отличается от аналогичного показателя других представителей этого семейства: U. tragula, U. margarethae, Parupeneus multifasciatus, Mulloidichthys flavolineatus. Аномальное состояние ооцитов отмечено у 15-20% самок трех видов сем. Mullidae. Ооциты рыб сем. Scorpaenidae (5 видов) имеют цитоплазматические выросты, прикрепляющиеся к стромальному стержню – соматической части гонады, располагающейся в центре яичника. Такое строение половых желез обусловлено особенностями размножения рыб, выметывающих кладки икры, окруженные желеобразной массой, продуцируемой внутренним слоем клеток стенок яичников. Расположение ооцитов на выростах является приспособлением, служащим для увеличения объема генеративных элементов, поскольку яйценосные пластинки отсутствуют. В сем. Synanceiidae (Inimicus sinensis,I. didactylis) ооциты не имеют таких выростов, кладка не образуется, выметываются отдельные икринки Распределение половых клеток по диаметру в яичниках рыб сем. Mullidae и обоих семейств подотряда Scorpaenoidei свидетельствует о наличии у них непрерывного типа оогенеза и многопорционного икрометания. Обработан материал по озёрным гольцам (Salvelinus) бассейнов Охотского моря и Колымы, по результатам которог подготовлена к печати статья. Исследована популяции ротана Perccottus glenii (Odontobutidae) одного из озёр Нижегородской области с целью ее сравнения с популяциями данного вида в Московской области по следующим характеристикам: морфологии отолитов, развитию в онтогенезе, флюктуирующей асимметрии некоторых морфологических показаелей. Результаты проведенного анализа будут использованы в учетном процессе кафедры. Подготовлена и опубликована статья, посвящённая памяти выдающегося ихтиолога Ю.К. Балона (E.K. Balon). Статья является первым и единственным сообщением, в котором приведено краткое описание биографии и научной деятельности этого исследователя, включая список основных работ и ссылку на сайт с полным списком публикаций. На основе материала по пресноводной форме нерки, собранного на оз. Кроноцком, (4105 покатников), построены следующие модели: информационные модели покатной миграции особей с отрицательным и нейтральным фототаксисом, модель динамики частот молоди с отрицательным фототаксисом в ручье за время ночного ската, модель сезонной динамики численности и биомассы молоди гольцов, модель динамики численности молоди во временном убежище; разработана методика оценки скорости роста молоди по опытным данным, оценки суточного шага смещения (скорости ската), оценки времени выхода в поток первой и последней партии личинок, оценки численности рыб, прошедших через сутки через створ работ. Материалы готовы к публикации. Собран, обработан материал, на основе которого будет разработано учебное пособие, посвященное репродуктивной биологии беломорских рыб. С помощью гистологических методов исследовано состояние репродуктивных желёз мальмы Salvelinus malma Камчатки. Изучены гонады самок и самцов - пестряток в возрасте 1+, 2+ и 3+; самок смолтов в возрасте 2+, 3+ и 4+; самцов смолтов в возрасте 2+, 3+, а также гонад карликовых самцов и речных резидентных особей мальмы обоих полов в возрасте 3+, 4+, 5+. Для выяснения формирования жизненных стратегий мальмы исследовано и состояние репродуктивных желёз проходных особей - тысячников в возрасте 3+ и 4+, анадромных самок и самцов в возрасте 4+, 5+, 6+ и 7+. Показано, что тип жизненной стратегии и особенности его формирования определяются ростом индивида и характером развития половых желёз под воздействием среды обитания. Для всех производителей мальмы характерна полициклия: вне зависимости от принадлежности к разным жизненным стратегиям размножение происходит несколько раз в жизни. Исследовано строение некоторых мускулов, ранее не описанных связок и апоневротических конструкций висцерального аппарата серебряной араваны Osteoglossum bicirrhosum. Проведён сравнительный анализ полученных результатов анатомирования и литературных данных. Рассмотрены особенности функционирования висцерального аппарата серебряной араваны в процессе питания. Описаны новые черты сходства в строении мышц висцерального аппарата Osteoglossidae и Salmonidae (на примере сёмги Salmo salar), которые могут дать основу для подтверждения ранее обнаруженных гомологичных признаков в этапах питания этих двух примитивных групп рыб. Впервые исследовано и проиллюстрировано оригинальными рисунками строение подвешивающей перепонки суспензориума (membrana suspensorii) и связок висцерального аппарата серебряной араваны. Показано, что ряд морфологических особенностей способствует увеличению эффективности работы комплексной системы аппарата питания. Процесс открывания нижней челюсти регулируется взаимосвязанным (через связки, interoperculum и гиод) сокращением двух пространственно удалённых друг от друга мускулов – m. levator operculi и m. sternohyoideus; за счёт наличия такого двойного обеспечения рыба способна тонко регулировать степень абдукции dentale и опускания гиоида. Обнаружены ранее не описанные общие признаки в строении мускулов висцерального аппарата аравановых и лососёвых: m. adductor mandibulae и m. levator arcus palatini у серебряной араваны и сёмги контактируют между собой при помощи сходным образом устроенной membrana suspensorii, по сути, совместно образуя двухпорционный мускул. Благодаря этому возрастает эффективность сокращения аддуктора в процессе схватывания добычи и её последующей внутриротовой обработки (скобление). По-видимому, перед нами пример возникновения конвергентного морфологического сходства у неродственных филогенетических таксонов. Продолжены исследования механизмов влияния гормональных факторов на процессы полового созревания у рыб. Установлено, что у единовременно икромечущих рыб при высокой плодовитости существует 2 возможности формироваания мощной овуляторной волны гонадотропных гормонов (ГТГ): за счет голокринии гонадотропоцитов (полное разрушение клеток), или за счет резкого повышения уровня мерокриновой секреции. При голокринии на полноценное восстановление большого числа гонадотропоцитов в гипофизе уходит больше одного года и, вследствии этого, такие самки, по-видимому, становятся способными размножаться только один раз в несколько лет (например, у многих осетровых). Однако, вопрос о том, как формируется гипофизарными гонадотропоцитами мощная овуляторная волна ГТГ у рыб с высокой плодовитостью, размножающихся ежегодно, остается пока открытым. Проблема усложняется тем, что даже в пределах одного вида с увеличением возраста, размеров особей, значительно возрастает и их плодовитость, но размножаются они несмотря на это ежегодно. Проведено исследование особенностей формирования овуляторной волны ГТГ в гипофизе самок толстолобика, различающихся плодовитостью. Анализ морфо-функционального состояния гипофизарных гонадотропицитов проведен на световом и электронно-микроскопическом уровнях. Показано, что после стимуляции созревания самок хорионическим гонадотропином в центральных и периферических гонадотропоцитах уменьшается количество секреторного материала. Происходит интенсивное выведение как секреторных гранул, так и содержимого цистерн гранулярного эндоплазматического ретикулума. Формирование гипофизом овуляторной волны гонадотропина у самок с разной плодовитостью происходит неодинаково за счет изменения соотношения процессов меро- и голокринии. Выявлена особая форма мерокриновой секреции, при которой гранулы различной величины сливаются в гигантские глобулы. Такие глобулы перемещаются к клеточной мембране, деформируют ее на небольшом участке и быстро выводят большое количество секреторного материала в межклеточное пространство, формируя таким образом мощную овуляторную волну ГТГ. | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Изучение закономерностей онтогенеза и формирование адаптаций рыб |
Результаты этапа: В 2018 году продолжены работы по созданию геоинформационной системы для Псковско - Чудского озера. В рамках проведенной работы систематизированы и проанализированы журналы траловых съёмок за период наблюдений, с 1999 по 2011 гг. На основе работ с первичной информацией, относящейся к траловым учетам, разработан стандартный шаблон для подготовки таблиц атрибутов в среде ГИС с целью реализации работ по разработанной ранее методике. Установлено, что количество и общая площадь плотных скоплений рыб положительно связаны с водностью. Формирование зон с высокой плотностью скопления рыб происходит преимущественно на участках с температурой воды у поверхности, соответствующей средним и ниже среднего значениям по акватории. В целом связь плотности скопления видов рыб с гидрологическими условиями (водностью и температурой воды) выражена слабо. Показано, что для ряда видов имеет место сопряженность в динамике пространственного положения. Полученные карты распределения обилия свидетельствуют о том, что такая сопряженность наиболее отчетливо проявляется в паре лещ-судак. Получены карты сезонной и межгодовой динамики пространственного распределения рыб разного возраста. Выявлены различия в характере распределения размерных групп судака, соответствующих сеголеткам, годовикам и взрослым рыбам. Определена общая картина сезонной динамики плотности отдельных видов рыб в Псковском озере. Подготовлен архив космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения акватории Псковско-Чудского озера за различные сезоны лет с высокой, средней и низкой водностью. Для весны 2002 года проведена первичная обработка цифрового аналога космического снимка. Полученный результат его дешифрирования позволил провести «априорную» классификацию, акваторий Псковского озера на основе анализа спектрального образа отражения электромагнитных волн различной длины, приходящих от Солнца. Одновременно, для выбранного года и сезона проведено картографическое моделирование распределения различных видов рыб, результаты которого качественно согласуются с результатом классификации акваторий, полученной на основе анализа спектрального образа космического снимка. Разработан предварительный вариант пространственной модели экосистемы Псковско-Чудского водоема. Модель реализована в программной среде Ecopath/Ecosym/Ecospace, где модуль Ecopath предназначен для исследования балансовых соотношений между темпами продуцирования и утилизации биомассы различных компонентов биотического сообщества в стационарном режиме, модуль Ecosym – для воспроизведения временной динамики сообщества, модуль Ecospace – для воспроизведения его пространственной динамики. Продолжена подготовка и обработка материалов по изучению популяционной структуры атлантической и тихоокеанской трески, азиатской корюшки, малопозвонковой сельди. На основании полиморфизма участка контрольного региона митохондриальной ДНК (599 п.н.) выделено 4 группировки у тихоокеанской трески: 1 - группировка, приуроченная к мористым акваториям Берингова и Охотского морей и северной части Тихого океана, находящиеся в области действия круговоротов Северной Пацифики; 2 - группировка трески прибрежных акваторий Японского моря; 3 - группировка северной части Охотского моря, более сходная по гаплотипическим профилям с группировкой из Японского моря нежели чем с группировками мористых акваторий несмотря на ограниченность репродуктивных контактов, особенностями гидрологии, историей формирования акваторий этих морей; 4 - группировка кардинально отличающаяся от остальных группа - треска Желтого моря, адаптировавшаяся к условиям существования мелководного водоема субтропической области. По результатам попарной оценки генетической дифференциации, выполненной по исследованным аллозимным и микросателлитным маркерам атлантической трески, выборка из акватории шельфа Новой Англии (СЗА) достоверно отличалась от трески исландско-гренландского и норвежско-баренцевоморского стад. При этом выборки трески из акваторий Восточной и Западной Гренландии и трески акваторий Норвежского и Баренцева морей, несмотря на значительную географическую разобщенность, демонстрировали высокий уровень идентичности по молекулярно-генетическим маркерам. Проанализированы особенности формирования популяционной структуры трески в четвертичный период в связи с особенностями биологии и спецификой динамики глобальных климато-океанологических процессов. В 2018 г. на основании секвенированых фрагментов двух ядерных генов RAG1 (899 пар оснований) и ITS1 (581 пн), а также кнотрольного района мтДНК (960 нп) проведен анализ филогенетических отношений и интрогрессивной гибридизации между разными формами и видами гольцов рода Salvelinus. Выявлены значимые несоответствия между топологиями трех генных деревьев, которые связаны с интрогрессией генов в результате гибридизации разных форм и видов гольцов. Наиболее часто в результате гибридизации происходил перенос митохондриальной ДНК, причем в некоторых случаях (у популяций и филогенетических групп) чужая мтДНК полностью заменяла «родную». Полученные данные свидетельствуют о том, что большинство видов и форм гольцов несут следы интрогрессивной гибридизации, которая имела место как недавнем, так и в далеком прошлом. Среди изученных форм и видов гольцов, наиболее часто в гибридизации с другими формами и видами участвовали северная мальма, южная мальма из Северной Америки и бычья форель. Полученные данные важны для анализа филогении гольцов, анализа их эволюционной истории и анализа существующего биоразнообразия. Начат анализ данных редуцированного полногеномного секвенирования (RAD-seq) анализа разных форм и видов гольцов рода Salvelinus. В 2018 г. методами сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии исследована ультраструктура сперматозоидов скорпеновидных рыб: Parascorpaena picta, Dendrochirus zebra (Scorpaenidae) и Synanceia horrida (Synanceiidae). С использованием данных литературы проведено сравнение с другими видами родов Scorpaena, Sebastapistes и Scorpaenopsis (Scorpaenidae). Данные использованы для уточнения филогении скорпеновидных рыб. Для определения специфики размножения исследовано распределение ооцитов по диаметру в яичниках рыб подотряда Scorpaenoidei, относящихся к двум семействам (Synanceiidae и Scorpaenidae). Полученные результаты свидетельствует о непрерывном типе оогенеза и многопорционном икрометании. Непрерывное формирование новых порций зрелых ооцитов у рыб в низких широтах обеспечивает продолжительный период нереста, при котором повышается вероятность выживания потомства в условиях локальной изменчивости абиотических и биотических факторов среды. В зал. Нячанг Южно-Китайского моря аномальное состояние ооцитов отмечено у 20% самок барабулевых рыб (сем. Mullidae): Upeneus margarethae и U. tragula, что, очевидно, обусловлено загрязнением акватории в результате антропогенного влияния. Размножение U. tragula в южной и центральной части Вьетнама круглогодичное, тогда как северной (зал. Халонг) в зимнее время оно отсутствует. Проведено сравнение формы отолитов (сагитт) у Upeneus tragula из Южного Вьетнама (Сиамский залив), южной части Центрального Вьетнама (заливы Няфу и Нячанг) и Северного Вьетнама (зал. Халонг). В Сиамском заливе дискриминация стад прослеживается в направлении с запада на северо-восток. Существенная дифференциация между выборками из Центрального и Северного Вьетнама не выявлена. Дифференциация стад связана с особенностями жизненного цикла U. tragula и гидрологическими условиями. В 2018 г. выполнено анатомирование различных отделов висцерального аппарата рубиново-пепельной рыбы-попугая Scarus rubroviolaceus. В процессе работы исследованы детали строения некоторых мускулов, связок, апоневротических конструкций и остеологических признаков аппарата глоточных челюстей (PJA) данного представителя Scaridae. В ходе препарирования обнаружены свидетельства присутствия у данного вида небного органа, конвергентно сходного с таковым у донных карповых Cyprinidaе и чукучановых рыб Catostomidae. Полученные результаты легли в основу статьи, поданной в редакцию журнала «Вопросы ихтиологии». В исследовании обсуждается опосредованное влияние сокращения m. geniohyoideus и m. sternohyoideus на работу глоточных челюстей рубиново-пепельной рыбы-попугая. На основании изучения результатов анатомирования и анализа литературы вносятся уточнения и исправления интерпретаций полученных предшествующими авторами морфофункциональных данных, характеризующих PJA попугаевых Scaridae, на примере S. rubroviolaceus. Подробно рассмотрены особенности строения и функционирования мускулов, управляющих движением суспензориумов рыбы. В нижней челюсти животного обнаружен замочный механизм, который ограничивает степень приведения anguloarticulare относительно суспензориума. Проанализирована роль, оказываемая со стороны многочисленных подразделений m. adductor mandibulae на элементы передних челюстей, в процессе закрывания рта рыбы. В 2018 г. проведены эксперименты по изучению гормональной регуляции воспроизводительной системы у карпообразных рыб. Исследованы особенности формирования овуляторной волны гонадотропного гормона в гипофизе пестрого толстолобика на световом и электронно-микроскопическом уровне у самок с разной плодовитостью от 500000 до 650000 ооцитов. Показано, что при искусственном воспроизводстве с применением хорионического гонадотропина в периферических гонадотропоцитах гипофиза происходит изменение их функционального состояния как на световом, так и на электронно-микроскопическом уровнях, выражающееся в значительном изменении количества секреторного материала. Происходит интенсивное выведение как секреторных гранул, так и содержимого цистерн гранулярного эндоплазматического ретикулума. Формирование гипофизом овуляторной волны гонадотропина у самок с разной плодовитостью происходит неодинаково за счет изменения соотношения процессов меро- и голокринии. Выявлена особая форма мерокриновой секреции, при которой гранулы различной величины сливаются в гигантские глобулы. Такие глобулы перемещаются к клеточной мембране, деформируют ее на небольшом участке и быстро выводят большое количество секреторного материала в межклеточное пространство, формируя, таким образом, мощную овуляторную волну ГТГ. Показано, что у повторно созревающих самок с увеличением плодовитости наблюдается не только более мощное выведение секреторного материала, но и появление признаков голокринии (полного разрушения гонадотропоцитов) до 2% клеток. В 2018 г. разработана методика оценки селективности жаберных сетей на основе совместного анализа морфологии и геометрии ячеи. Взаимодействие рыбы с орудием лова разбито на отдельные этапы, каждый из которых описывается отдельной вероятностью. Все параметры могут быть легко получены соответствующими промерами рыбы и ячеи, и анализом размерного состава улова. Впервые в анализ включены рыбы, запутавшиеся в сети (во всех существующих методиках они выбраковываются как артефакт). Предложено три пути оценки численности коснувшихся сети рыб, где изначально используются или только удержанные в ячее рыбы, или запутавшиеся рыбы, или совместно оба варианта. Подход верифицирован на беломорской треске Gadus morhua marisalbi и мальме Salvelinus malma. Данный подход служит промежуточным этапом для оценки плотности по уловам жаберными сетями. В 2018 г. изучено состояние и особенности строения гонад молоди и карликовых самцов симы Oncorhynchus masou реки Коль (западная Камчатка), позволившее оценить формирование жизненной стратегии этого вида. Исследование гаметогенеза мальмы Salvelinus malma в поколениях в отдельные годы и у различных группировок рыб р. Коль дало возможность охарактеризовать закономерности, определяющие жизненную стратегию этого весьма разнообразного по экологии (карликовые, резидентные, многократно проходные и чисто проходные особи) вида гольцов. | ||
4 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Изучение закономерностей онтогенеза и формирование адаптаций рыб |
Результаты этапа: В 2019 г. выполнены работы по структурированию исходных материалов траловых съемок в Чудском озере и созданы карты, отображающие особенности пространственного распределения отдельных видов рыб в российской части его акватории в 2006 и 2008 гг. По результатам дешифрирования космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения акваторий Псковского и Чудского озер проведено выделение участков акваторий, характеризующихся своеобразием условий формирования водных масс. Подготовлена методика оценки их значения в формирования зон максимального обилия рыбного населения. Выполнено обобщающее исследование состояния запаса и промысла Псковско-Чудского леща. Получены картографические оценки общей численности рыб в Псковском и Чудском озерах, проведен анализа их сезонной динамики. Анализ карт, отображающих сезонную динамику пространственного распределения 8 видов рыб Чудского озера, показывает, что в начале лета формируется ряд плотных скоплений, разбросанных по акватории, тяготеющих к центральной (судак, лещ) и южной (плотва, окунь, щука) частям. К середине лета (июль) скопления судака распадаются, скопления щуки практически не меняют своего положения. Численность судака (средневзвешенная плотность, рассчитанная в пределах области интерполяции) снижается с 3700 до 1700 экз. /км2. Численность щуки возрастает, с 33 до 80 экз. /км2. К началу августа наиболее плотные скопления щуки и судака смещаются к северу, в то время как плотва и окунь откочевывают в южную часть Чудского озера. Наиболее значительные изменения обилия характерны для окуня, его плотность возрастает, с 250 до 10500 экз. /км2. Численность плотвы практически не меняется. Пересчет средневзвешенных оценок плотности леща и судака на всю акваторию озера дает оценки общей численности популяций, которые близки к среднемноголетним оценкам, полученным ранее на основе использования виртуального популяционного анализа (ВПА). ВПА оценка общей численности леща 10.1 млн экз., картографическая оценка – 11. 9 млн экз. ВПА оценка общей численности судака 5.1 млн экз., картографическая оценка – 7. 8 млн экз. Картографические оценки обилия выполнены также для основных видов рыб Псковского озера. Установлено, что в весенне-летний период плотность скоплений леща Псковского озера меняется от 37 000 экз/км2 (2002 г), до 11 000 – 12 000 экз/км2 (в 2003, 2008 гг), и до 6000 экз/км2 в 2006 г. Общая численность леща, определенная картографически, демонстрирует существенное возрастание от мая к октябрю, обусловленное результатами размножения текущего года. Этот рост в наибольшей степени проявился в среднем по водности 2003 году (43%), а в меньшей степени (22%) в многоводном 2008-м. В начале лета плотва Псковского озера, образует единую группу, плотность которой в отдельные годы варьирует от 6 000 до 20 000 экз/км2. В среднем по водности 2003 году, в конце октября плотность плотвы достигала 7 500 экз/км2, а в маловодном 2008 г. практически вся популяция сконцентрировалась на относительно небольшом участке на северо-западе Псковского озера, где ее плотность превышала 121 000 экз/км2. По разнице между численностью вида в начале и конце сезона нагула получены ориентировочные оценки эффективности размножения ряда видов и определена их связь с условиями водности. У леща, судака, окуня, щуки в среднем по водности 2003 г. эффективность воспроизводства оказалась выше таковой, зарегистрированной с маловодном 2006 году. Первое место по эффективности размножения занимает щука, за ней следуют окунь и судак. Примечательно, что щука характеризуется не только высокими показателями «эффективности размножения», но и их достаточно высокой устойчивостью. В 2019г. проведен сравнительный анализ изменчивости морфобиологических и генетических характеристик в выборках из крупнейших стад атлантической трески из акваторий Северо-Восточной и Северо-Западной Атлантики. С помощью результатов попарной оценки генетической дифференциации, выполненной по исследованным микросателлитным локусам установлено, что выборка из акватории шельфа Новой Англии достоверно отличалась от трески исландско-гренландского и лофотено-баренцевоморского стад. Отмечено, что выборки трески из акваторий Восточной и Западной Гренландии и трески из акваторий Норвежского и Баренцева морей, несмотря на значительную географическую разобщенность, демонстрировали высокий уровень идентичности. Рассмотрены особенности применения модели изоляции расстоянием при изучении механизмов формирования структуры популяций. Материал, полученный на выборках атлантической трески, представляющих различные репродуктивно самостоятельные субъединицы в Северной Атлантике (исландско-гренландская, из шельфа Новой Англии, лофотено-баренцевоморская), с применением генетических маркеров, рассмотрением биологических и климатоокеанологических характеристик, позволяет оценить степень их генетической дифференциации и генной миграции между ними. Сходство между исландско-гренландской и лофотено-баренцевоморской треской обнаруживается по ряду биологических и экологических характеристик: числу позвонков, темпу роста, возрасту достижения половозрелости, температурно-соленостным условиям нагула и нереста. Треска Новой Англии отличается от двух других группировок более высоким темпом роста, более ранним созреванием, максимальными размерно-весовыми показателями. Такие повышенные характеристики являются, видимо, результатом высокотемпературного фона вод, соседствующих с Гольфстримом и находящихся под его отепляющим воздействием. Учитывая генетическую идентичность, отсутствие достоверной генетической дифференциации, сходство биологических показателей, лофотено-баренцевоморское и ис- ландско-гренландское стада атлантической трески, несмотря на их географическую и репродуктивную разобщенность, могут рассматриваться как комплекс с идентичным генетическим пулом. Основой для поддержания генетического сходства трески лофотено-баренцевоморского и исландско-гренландского стад может служить высокий уровень генной миграции, реализуемый в системе ветвей Северо - Атлантического течения. Продолжались работы по исследованию морфо-биологических характеристик тихоокеанской сельди – выявлены особенности изменчивости ряда характеристик в выборках на ареале от Желтого моря до Белого моря, выявлены причинно-следственные связи формирования в Белом море группировок сельди с весенним и летним нерестом. Проводились работы по сбору материала для исследования морфо-биологических и генетических характеристик атлантической сельди. В 2019 г. продолжались филогенетические исследования разных форм и видов гольцов рода Salvelinus. Для проверки надёжности данных анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов ATPase6–NADH4L участка мтДНК (2162 пар нуклеотидов), которые однозначно свидетельствуют в пользу аллопатрического происхождения малоротой Salvelinus elgyticus (эндемик оз. Эльгыгытгын) и «боганидской» S. “boganidae” палий оз. Эльгыгытгын, проведено секвенирование этого участка у некоторых представителей S. alpinus–S. malma complex. Показано, что данные по числу сайтов рестрикции и размеру рестриктов для 2162 п.н. фрагмента, полученные с помощью рестрикционного анализа, для большинства форм и видов гольцов плохо соответствуют данным по нуклеотидным последовательностям. С учётом выявленных ошибок данные по сайтам рестрикции MvaI для ATPase6–NADH4L участка мтДНК не могут рассматриваться в качестве однозначного свидетельства в пользу аллопатрического происхождения двух видов гольцов оз. Эльгыгытгын. Тем не менее, исходя из нуклеотидных данных по этому фрагменту, наиболее вероятно, что малоротая и «боганидская» палии оз. Эльгыгытгын (Чукотка) имеют аллопатрическое происхождение. Предполагалось, что, боганидская палия S. boganidae, обитающая в этом озере, идентичена одноимённой форме с Таймыра. Хотя данных сравнения боганидских палий с Таймыра и Чукотки по ядерным генам до сих пор нет, тем не менее, данные по мтДНК указывают на их полифилетическое происхождение. Это означает, что боганидские палии с Таймыра и Чукотки не могут быть объединены в рамках одного вида, в связи с чем видовое название последней мы берём в кавычки. Во время экспедиции на Таймыр собран большой материал по разным формам гольцов из озёр Лама и Капчук, чьё происхождение и таксономический статус являются предметом длительной дискуссии. Начат генетический и морфологический анализ этих форм. Продолжены работы по изучению репродуктивной биологии рыб семейства Mullidae и Scorpaenidae. Изучены биологические особенности дендрохира-зебры Dendrochirus zebra (сем. Scorpaenidae, п/с Pteroinae) из зал. Нячанг Южно-Китайского моря, в том числе соотношение длина – масса тела рыб, размер особей при наступлении половой зрелости, рост отолитов, строение гонад и ультраструктура оболочек овулировавших ооцитов. По внешним признакам половой диморфизм не прослеживался, но зависимость TL–W у самцов и самок статистически различалась: особи наибольшего размера представлены преимущественно самцами. Эти различия обусловлены более высоким темпом роста самцов. Самкам свойственен непрерывный тип оогенеза и многопорционное икрометание, порционная плодовитость составляет более 5000 ооцитов. В мочевом пузыре присутствуют сперматозоиды, концентрация которых близка к таковой в эякуляте рыб с внутренним осеменением. Овулировавшие ооциты по диаметру близки к таковым некоторых представителей п/с Scorpaeninae, но в отличие от них имеют жировую каплю. Лучистая оболочка тонкая, но по ультраструктуре отличается от некоторых других представителей сем. Scorpaenidae, Особенности микроструктуры яйцевых оболочек, очевидно, могут быть использованы как систематические признаки для пелагических яиц морских рыб. Проведено сравнение особенностей биологии D. zebra и других представителей подотряда Scorpaenoidei и подсемейства Pteroinae. Показана возможность получения овулировавших ооцитов от половозрелых самок Dendrochirus zebra с помощью гормонального препарата - синтетического аналога гипоталамического рилизинг-гормона млекопитающих (люлиберина) – сурфагона (LH-RH-a), что может послужить основой для искусственного воспроизводства этого вида- одного из наиболее популярных обитателей морских аквариумов. Получены предварительные данные по биологии размножения одного из представителей сем. Mullidae. В роде Upeneus семейства Mullidae на основе комбинации меристических признаков и окраски тела выделена новая таксономическая группа видов, названная “margarethae group”. В составе этой группы описаны три новых вида: U. caudofasciatus n. sp. (от Большого барьерного рифа до северо-восточной Австралии), U. gubal n. sp. (из северной части Красного моря) и U. heterospinus n. sp. (от южной Индонезии до Тайланда, Вьетнама, Филиппин, Китая и Японии). Результаты будут использованы в экологических исследованиях и для разработки стратегии устойчивого рыболовства в тропических регионах. Подробно рассмотрено строение некоторых мускулов, связок, апоневротических конструкций и остеологических признаков висцерального аппарата белого толстолобика Hypophthalmichthys molitrix. Выявлен ряд признаков челюстного аппарата, свидетельствующий о его приспособлении к пульсирующей всасывательной фильтрации. На основании изучения результатов анатомирования и литературных данных анализируются особенности функционирования аппарата питания данного вида карповых. Завершена работа по анализу строения и функционирования некоторых мускулов, связок, апоневротических конструкций и остеологических признаков аппарата глоточных челюстей (PJA) рубиново-пепельной рыбы-попугая Scarus rubroviolaceus и выполнено анатомирование различных отделов первичной и вторичной передних челюстей. Подробно рассмотрены особенности строения и функционирования мускулов, управляющих движением суспензориумов рыбы. В нижней челюсти животного обнаружен замочный механизм, который ограничивает степень приведения anguloarticulare относительно суспензориума. Проанализирована роль, оказываемая со стороны многочисленных подразделений m. adductor mandibulae на элементы передних челюстей, в процессе закрывания рта рыбы. | ||
5 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Изучение закономерностей онтогенеза и формирование адаптаций рыб |
Результаты этапа: Все задачи отчетного периода выполнены полностью. На основе использования математико-картографического моделирования, а также дешифрирования спектрозональных космических снимков различного разрешения получены новые, не известные ранее знания о характере формирования скоплений рыб в Псковском и Чудском озерах, об экологической неоднородности озерной системы и ее влиянии на внутригодовую и межгодовую динамику распределения. Создана геоинформационная система, включающая в себя карты (свыше 50 моделей) пространственного распределения видов и его динамики в течение сезона открытой воды с учетом температурного режима и батиметрии водоема. Предложен особый алгоритм оценки экологической неоднородности акватории озера, базирующийся, с одной стороны, на картах распределения рыбного населения, а с другой, - на гидролого-гидрохимических особенностях водных масс, фиксируемых на космических снимках по их спектральным образам. Реализованы новые методы оценки влияния гидролого-климатических факторов на процессы формирования продукции и популяционную динамику хозяйственно ценных видов рыб. Разработана и реализована модель биотического сообщества озера, в явном виде учитывающая его пространственную неоднородность. Модель является основой для формирования предложений по возможностям организации оценочного прогноза динамики экосистем и ее хозяйственно значимых компонентов в зависимости от вероятных сценариев изменений гидролого-климатического режима водоема. Проводились работы по сбору материала для исследования морфо-биологических и генетических характеристик рыб беломорской и баренцевоморской фауны. Продолжались работы по исследованию морфо-биологических характеристик тихоокеанской сельди – выявлены особенности изменчивости ряда характеристик в выборках на ареале от Желтого моря до Белого моря, выявлены причинно-следственные связи формирования в Белом море группировок сельди с весенним и летним нерестом. Проводились работы по сбору материала для исследования морфо-биологических и генетических характеристик атлантической сельди. Продолжались работы по исследованию морфо-биологических и генетических характеристик трески в акваториях Северного Полушария – анализировались механизмы формирования генетического сходства и генетической дифференциации, построена и обоснована модель формирования современной структуры рода Gadus. Обосновано выделение нового подвида тихоокеанской трески – треска Желтого моря. Проведен анализ 20 микросателлитных локусов и одного митохондриального гена у 275 экз. гольцов, отловленных в озерах Лама и Капчук на Таймыре. Полученные данные свидетельствуют о том, что в бассейне этих озер обитают пять репродуктивно изолированных форм гольцов. Число гибридов, в основном первого поколения, между некоторыми формами составляет около 3% от общего числа проанализированных особей. Данные по контрольному участку мтДНК указывают на то, что на Таймыре в послеледниковое время произошел вторичный контакт между европейской и сибирской филогенетическими группами арктического гольца, что способствовало впоследствии адаптивной радиации в бассейнах двух озер. Полученные данные важны для организации мероприятий по описанию и сохранению уникального комплекса форм (видов) гольцов на Таймыре. Продолжены работы по изучению репродуктивной биологии рыб семейства Mullidae и подотряда Scorpaenoidei Южно-Китайского моря. Методами сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии исследована морфология сперматозоидов Upeneus sulphureus (Mullidae) и проведено сравнение формы головок сперматозоидов у U. sulphureus, U. tragula, U. margarethae и Parupeneus multifasciatus. Морфология сперматозоидов рыб отражает их эволюционную историю, может использоваться в качестве дополнительных таксономических признаков и для анализа особенностей биологии размножения. По форме головки U. tragula и U. margarethae отличаются от всех представителей семейства Mullidae, морфология сперматозоидов которых описана до настоящего времени, наличием сильно изогнутого и заострённого апикального конца головки. Уникальная форма головки сперматозоидов этих двух видов , очевидно, является синапоморфным признаком. Морфология сперматозоидов U. sulphureus со слегка изогнутым и заострённым апикальным концом головки, по-видимому, является переходной к необычной форме сперматозоидов U. tragula и U. margarethae. Строение гонад, цитологическое состояние ооцитов, ультраструктуру оболочки ооцитов и морфологию сперматозоидов исследовали у особей Inimicus sinensis (Scorpaenoidei). Данный вид представляет интерес как перспективный объект аквакультуры. Подробно рассмотрено строение некоторых мускулов, связок, апоневротических кон- струкций и остеологических признаков механизма спланхнокраниума рубиново-пепельной рыбы-попугая Scarus rubroviolaceus. В нижней челюсти животного обнаружен замочный механизм, который ограничивает степень приведения anguloarticulare относительно суспензориума. Проанализирована роль, оказываемая со стороны многочисленных подразделений m. adductor mandibulae на элементы передних челюстей, в процессе закрывания рта рыбы. На основании изучения результатов анатомирования и литературных данных анализируются особенности функционирования аппарата питания данного вида попугаевых. Совместно с научно-технологическим центром уникального приборостроения РАН (Москва) и НИУ ИТМО (Санкт-Петербург) разработан лабораторный стенд для бесконтактного мониторинга состояния сердечно-сосудистой системы и тканей эмбрионов раб. |
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".