ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
) В задачи проекта входит сравнительный анализ характеристик различных стадий жизненного цикла у популяций из трансформированных местообитаний и у географически удаленных друг от друга популяций каждого из выбранных видов, обработка полученных данных биоинформатическими, экологическими, генетическими и морфологическими методами. Механизмы формирования адаптаций к трансформированным экосистемам, остаются невыясненными. Эти процессы в настоящее время активно изучаются методами традиционной экологии, количественной и молекулярной генетики и геномики. Подобные исследования находятся «на переднем крае» современной биологии, но еще очень далеки от завершения. Таким образом, выявление основ адаптации различных групп модельных организмов к местообитаниям, сформированным или кардинально трансформированным в результате природных катастроф или хозяйственной деятельности человека, имеет непосредственное отношение к решению ряда фундаментальных проблем эволюционной биологии, экологии, биологии развития. Это обусловливает научную значимость результатов проекта. Новизна проекта заключается в использовании комплексного подхода, основанного на применении популяционно-экологического, эволюционного и молекулярно-генетического методов к решению поставленных задач, а также параллельном анализе различий по характеристикам жизненного цикла нескольких модельных видов бесхвостых амфибий из нескольких географически удаленных регионов.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Эволюционные и онтогенетические механизмы адаптации бесхвостых амфибий к трансформированным экосистемам |
Результаты этапа: В первый год выполнения проекта в течение полевого сезона был собран материал из различных географически удаленных регионов (Брянской, Московской и Свердловской областей, в ХМАО и на Камчатке) из естественных и трансформированных экосистем. На собранном материале было проведено исследование возрастного состава, темпов роста и плодовитости у взрослых особей, у особей до завершения метаморфоза – времени развития, скорости роста и размеров, а также морфометрических признаков головастиков, включая билатерально симметричные, позволяющие оценить уровень флуктуирующей асимметрии. На модельных видах амфибий (Rana arvalis, R. temporaria, Pelophylax ridibundus, Bufo bufo) начато исследование эволюционныхе и онтогенетических механизмов адаптаций к трансформированным экосистемам. Для каждого из модельных видов амфибий нами было обнаружено существенно более сильное влияние географического положения данной популяции, чем локальных различий между популяциями одной местности из трансформированных и естественных местообитаний, на практически все характеристики жизненного цикла. Масштабы этой изменчивости (и географической и локальной) были существенно выше у озерной лягушки, в сравнении с исследованными популяциями двух видов бурых лягушек и серой жабы. Эти различия между видами связаны, прежде всего, с присущим каждой из групп типом репродуктивной стратегии. Сравнительно более длительный период предметаморфозного развития и крупные размеры по завершении метаморфоза у озерной лягушки обусловлены также связью с водоемами и прибрежными биотопами. В южных частях ареала озерной лягушки с мягким климатом, а также в исследованных нами популяциях из местообитаний с коротким весенне-летним сезоном, но с подогреваемыми водоемами, условия существования обеспечивают этому околоводному виду длительную активность. При этом формируется принципиально новая стратегия, связанная с длительным ростом головастиков в водоеме (вплоть до их перезимовки) и обеспечивающая выигрыш когортам, метаморфизирующим при крупных размерах, даже в ущерб их длительному периоду развития до завершения метаморфоза. Это дает озерной лягушке наибольшее преимущество при сильном увеличении длительности сезона активности в условиях подогреваемых водоемов. У бурых лягушек, наиболее сильные изменения, затрагивающие обе фазы жизненного цикла, выявлены в камчатской популяции травяной лягушки, недавно заселившей местообитания с экстремально коротким сезоном активности, но с несколькими подогреваемыми водоемами. Таким образом, нами выявлены более высокая степень пластичности характеристик жизненного цикла у озерной лягушки и сравнительно высокий консерватизм, на основе которого формируется другая стратегия жизненного цикла – у бурых лягушек и серой жабы. | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Эволюционные и онтогенетические механизмы адаптации бесхвостых амфибий к трансформированным экосистемам |
Результаты этапа: Во второй год выполнения проекта в течение полевого сезона был собран материал из ряда географически удаленных регионов (Брянской, Московской и Свердловской областей, ХМАО-Югры и Камчатки), из естественных и трансформированных экосистем. Были получены данные возрастного состава, темпов роста и плодовитости у взрослых особей. Было проведено выращивание личинок трех выбранных модельных видов (Rana arvalis, Pelophylax ridibundus, Bufo bufo) в стандартных лабораторных условиях и получены данные по времени развития, скорости роста и размерам (у особей до завершения метаморфоза), а также по морфометрическим признакам головастиков. Для каждого из модельных видов амфибий (Rana arvalis, R. temporaria, Pelophylax ridibundus, Bufo bufo) было обнаружено существенно более сильное влияние географического положения данной популяции, чем локальных различий между популяциями одной местности из трансформированных и естественных местообитаний, на практически все характеристики жизненного цикла. Масштабы этой изменчивости (и географической и локальной) были существенно выше у озерной лягушки, в сравнении с исследованными популяциями двух видов бурых лягушек и серой жабы. Эти различия между видами связаны, прежде всего, с присущим каждой из групп типом стратегии жизненного цикла. Сравнительно более длительный период предметаморфозного развития и крупные размеры по завершении метаморфоза у озерной лягушки позволяет популяциям вида в условиях подогреваемых водоемов формировать принципиально новую стратегию, связанную с длительным ростом головастиков в водоеме (вплоть до их перезимовки) и обеспечивающая выигрыш когортам, метаморфизирующим при крупных размерах, даже в ущерб их длительному периоду развития до завершения метаморфоза. Редкие случаи зимовки головастиков выявлены нами также и в неподогреваемых, естественных водоемах Свердловской обл. Наиболее сильные изменения, затрагивающие обе фазы жизненного цикла, выявлены в городских и загородных популяциях остромордой лягушки г. Сургута, т.е. в местообитаниях с экстремально коротким сезоном активности. У головастиков этих популяций выявлено быстрое развитие даже в ущерб достигаемым к моменту завершения метаморфоза размерам тела, у особей по завершении метаморфоза – ранее созревание (минимум после 3-й зимовки),также в ущерб достигаемым по мере роста размерам. | ||
3 | 1 января 2018 г.-15 декабря 2018 г. | Эволюционные и онтогенетические механизмы адаптации бесхвостых амфибий к трансформированным экосистемам |
Результаты этапа: |
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".