Главная » Научные проекты » Полиморфизм популяционных систем как механизм устойчивого существования экосистем: популяционные факторы и генетические механизмы поддержания внутривидового полиморфизма и структурированности популяций животных в условиях сильно трансформированной среды

 

Руководитель проекта - Титов С.В., декан факультета ФФМЕН Педагогического института им. В.Г. Белинского, заведующий кафедрой "Зоология и экология".

 

Коллектив исполнителей: Ермаков О.А., Кузьмин А.А., Цыганов А.Н., Наумов Р.В., Симаков М.Д., Иванов А.Ю. 

 

Цель проекта – используя метапопуляционный подход, проанализировать структуру пространственно подразделенных популяций близкородственных и криптических видов животных как в границах ареалов биологических видов, так и в составе многовидовых сообществ. Предполагается с использованием оригинальных методов молекулярно-генетического и популяционного анализа изучить мета- и популяционную и генетическую структуру областей обитания модельных видов животных (грызуны, хищные птицы, пресноводные рыбы и бесхвостые амфибии), а также выявить популяционные и генетические механизмы поддержания таксономической целостности и генетического разнообразия этих видов в условиях фрагментированной и конкурентной среды.

 

В ходе реализации проекта будет проведена оценка: 

Планируется на примере сообществ близкородственных и экологически одновалентных видов выявить факторы фрагментированной и конкурентной среды, влияющие на разнообразие популяционных структур, а также на устойчивость и успешность существования одновидовых популяций и многовидовых сообществ.

 

Проведены исследования и анализ генетического разнообразия живых систем (видов, популяций и сообществ), а именно представители группы амниот – грызунов (роды Spermophilus, Apodemus, Myodes, Sylvaemus, Microtus) и птицы (роды Aquila, Circus, Milvus, Falco), а также представители группы анамний – рыбы (род Rutilus) и бесхвостые амфибии (род Pelophylax). Осуществлен анализа структуры пространственно подразделенных популяций близкородственных и криптических видов животных. Подготовлено 16 публикаций, из них 4 статьи входят в систему цитирования Scopus, 4 статьи – в систему цитирования WOS, 6 статьи в список изданий ВАК. Исполнители проекта выступали с докладами на международных всероссийских научных конференциях.

 

Полученные в ходе работ результаты и их обобщенные оценки предлагается использовать для решения фундаментальной проблемы современной биологии – установления факторов и механизмов поддержания генетического разнообразие живых систем на организменном и надорганизменном уровнях, а также биологического вида в целом. В конечном итоге результаты будут способствовать повышению эффективности природоохранных мероприятий, что позволит уменьшить отрицательное техногенное воздействие на окружающую среду за счет повышенной точности прогнозирования эффектов воздействий на локальное видовое разнообразие, оптимизировать планирование восстановления территорий, подвергшихся негативному техногенному воздействию

 

 

Электрофореграмма продуктов мультиплексной ПЦР с использованием видоспецифичных праймеров для COI мтДНК при идентификации двух видов плотвы. Лунки геля: 1, 4, 9 – R. rutilus, 2, 3, 5–8 – R. lacustris. Справа – длина ПЦР-продуктов, п.н., М – маркёр молекулярных длин.

 

Дендрограммы, показывающие связи гаплотипов мт- и яДНК изученных озерных лягушек Камчатки (черная заливка, полужирный шрифт) и других регионов (белая заливка – база данных GenBank, серая заливка – наши неопубликованные данные). Числа в основаниях кластеров – оценки устойчивости узлов ветвлений в % от 1000 реплик бутстрэпа (NJ/ML-методы). Шкала – генетическая дистанция (p-distance) между гаплотипами.

 

Медианная сеть гаплотипов нуклеотидных последовательностей (n=25) фрагмента контрольного региона (D-loop) мтДНК (345 пн) орлов-могильников из Ульяновской области. Длина ветвей, соединяющих отдельные гаплотипы, пропорциональна количеству мутационных шагов (указаны цифрой по линии связи). Размер круга указывает на относительную частоту соответствующих гаплотипов в поволжской популяции. Белым цветом показаны гаплотипы орлов из Заволжской и Центральной гнездовых группировок, черным – из Засызранской гнездовой группировки (Богдановский заказник).

 

Расположение эллипсов биотопических ниш крапчатого (1), большого (2) и жёлтого (3) сусликов в пространстве дискриминантных функций (DF 1, DF 2). 4 – центроиды эллипсов рассеивания