Разработка биологических основ рыбопродуктивности в естественных и искусственных экосистемахНИР

Investigation of biological bases of fish production in natural and artificial ecosystems

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Разработка биологических основ рыбопродуктивности в естественных и искусственных экосистемах
Результаты этапа: Исследовано структурно-функциональное устройство экосистемы оз. Могильное. Выяснено современное состояние и пред-история формирования биоты. Определены ключевые элементы и пути трансформации вещества и энергии в экосистеме озера. Показаны возможные перспективы развития, как отдельных групп организмов, так и экосистемы в целом. Исследовано поведение и двигательная активность у интактных и сенсорно депривированных тетрагоноптерусов Hemigramus caudovitatus в условиях термоградиентного поля. Выявлены значительные различия в проявлении термопреферендного поведения и подвижности рыб в норме и после хронической аносмии, совмещенной с зрительной депривацией.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Разработка биологических основ рыбопродуктивности в естественных и искусственных экосистемах
Результаты этапа: Исследовано генетическое разнообразие сельди из Охотского и Берингова морей по 10 микросателлитным локусам. Установлено, что все локусы полиморфны, оценки ожидаемой гетерозиготности по разным локусам варьировали от 0.3 до 94.3% (в среднем 66.7%). Степень генетической дифференциации сельди достоверно значима (θ = 1.38%). Уровень попарной генетической дифференциации FST варьировал от -0.002 до 0.046, RST от -0.003 до 0.166. Генетическая дифференциации сельди Охотского и Берингова морей коррелирует с пространственно-географической структурой вида на исследуемом ареале на основании FST показателей (Р = 0.001). Впервые выполнено секвенирование двух участков митохондриальной ДНК (СytB (1124 п.н.) и COI (629 п.н.)) у недавно обнаруженной на Командорских островах малоротой корюшки (Hypomesus olidus) (Osmeridae). Выявлено два гаплотипа: Н1 и Н2. Гаплотип Н2 отличается на 1 мутацию от гаплотипа Н1 на участке гена COI. Гаплотип Н1, принадлежащий малоротой корюшке Командорских островов, ранее был выявлен у малоротой корюшки из озера Азабачье для которой он является массовым. Гаплотип Н2 ранее выявлен не был и возможно является уникальным для малоротой корюшки Командорских островов. По уровню вариабельности, исследованной мт-ДНК, можно предположить недавнее происхождение островных популяций от небольшого количества материковых (камчатских) особей.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Разработка биологических основ рыбопродуктивности в естественных и искусственных экосистемах
Результаты этапа: Исследована генетическая гетерогенность корюшки Западной и Восточной Камчатки по микросателлитным локусам. Выяснено генетическое разнообразие азиатской зубастой корюшки по 10 микросателлитным локусам. Все локусы полиморфны в исследованных выборках (за исключением локуса HtrG107 мономорфного в выборках р. Авача и озера Нерпичье 2016 г.). Число аллелей в каждом локусе варьировало от 1 (HtrG107) до 14 (MGPL-Omo5), оценки ожидаемой гетерозиготности (HE) полиморфных локусов изменялись в выборках от 0.054 до 0.891. Средние оценки ожидаемой гетерозиготности по разным локусам варьировали от 12.6 до 85.3%, в среднем 55.3%. Степень генетической дифференциации корюшки достоверно значима, θ = 2.8%, 95% СI (1.4% – 4.9%). Оценка генетической дифференциации всей совокупности выборок по 10 локусам была достоверна. Наибольшие оценки дифференциации получены по локусам Tpa119 и MGPL-Omo15. Оценки дифференциации достоверны по каждому из локусов, кроме MGPL-Omo2. Достоверная дифференциация между выборками была обнаружена и при их попарном сравнении. Наибольшие различия показаны между выборками корюшки Восточной и Западной Камчатки, максимальные оценки дивергенции от остальных выборок как западного, так и восточного побережий демонстрируют выборки озера Нерпичье. Корреляция между географическими расстояниями и генетической дифференциацией корюшек достоверна для всей совокупности выборок. При этом, изоляции расстоянием не выявляется при отдельном анализе выборок из водоемов Западной Камчатки. UPGMA-дендрограмма генетических дистанций Нея отражает региональные генетические различия между корюшкой Западной и Восточной Камчаткой. Кластеризация выборок западного побережья не соответствует их географической локализации. Генетическое разнообразие азиатской корюшки Камчатки несколько меньше, чем у родственного вида Osmerus mordax Канады и США. Если сравнивать только совпадающие локусы, то средние оценки генетического разнообразия корюшек Камчатки находятся в пределах изменчивости генетического разнообразия корюшек Северной Америки. Полученные результаты свидетельствуют о выраженной генетической дивергенции корюшки Восточной Камчатки из оз. Нерпичье и р. Авача от остальных выборок Западной Камчатки. Причиной этого, вероятно, являются ограничения миграционных генных потоков между корюшками разных побережий, связанные со значительными географическими расстояниями между ними. Формированию подразделенной генетической структуры среди корюшек Восточной Камчатки, очевидно, способствуют особенности образа жизни этих рыб в данном районе, и в частности, в оз. Нерпичье. По данным исследователей, не все особи из популяции корюшек покидают для нагула водоем, при этом, нагульные стада рассредоточиваются в прибрежной зоне без значительного удаления от мест воспроизводства. Среди группировок Западной Камчатки генетическая дифференциация гораздо ниже, чем на восточном побережье, что свидетельствует о значительном потоке генов между популяциями. Не показано генетических различий между корюшками, принадлежащими к предположительно разным экологическим группировкам – морским и лиманным. Выполнены морфо-эмбриологические исследования рыб отряда Pleuronectiformes. Живая икра всех исследованных видов отряда Pleuronectiformes имеет положительную плавучесть, прозрачный, бесцветный, неструктурированный желток, одну или несколько непигментированных жировых капель. Продолжительность инкубационного периода около 1.5 суток. У представителей сем. Soleidae размер яиц 0.80-1.40 мм, желток содержит несколько мелких жировых капель, сконцентрированных в группу, которая обычно располагалась под средней частью осевого зачатка. Внешняя поверхность яйцевых оболочек структурирована правильными шестигранными фигурами. Размер шестигранников видоспецифичен. Сегментная формула предличинок на вторые сутки после вылупления: 35–38((10–15) +(23–24)). У видов сем. Cynoglossidae размер яиц 0.60-0.78 мм, желток бесцветный, прозрачный, содержит несколько относительно мелких жировых капель. Яйцевые оболочки прозрачные с гладкой внешней поверхностью. Пигментация зародыша и желточного мешка слабая. Сегментная формула предличинок на вторые сутки после вылупления: 42–38((9–13) +(30–36)). У видов сем. Bothidae размер яиц 0.53-0.60 мм, желток бесцветный, прозрачный, имел одну жировую каплю в каудальной части желточного мешка. Сегментная формула предличинок на вторые сутки после вылупления: 34–38((11–12) +(23–28)). У видов сем. Samaridae размер яиц 1.20-1.35 мм, желток бесцветный, прозрачный, с одной жировой каплей в вентральной части мешка. Яйцевые оболочки прозрачные с гладкой внешней поверхностью. Пигментация зародыша слабая. Сегментная формула предличинок на вторые сутки после вылупления: 41–42((11–12) +(30–31)). Таким образом, каждый из исследованных видов, относящихся к семействам Cynoglossidae, Soleidae, Samaridae, Bothidae отряда Pleuronectiformes, в раннем развитии имеет набор морфологических признаков, позволяющих отнести его к конкретному семейству. При этом в пределах каждого из семейств не все признаки являются общими для каждого из его представителей. Среди морфологических особенностей развития, характерных для исследованных семейств, довольно мало общих, с помощью которых можно было бы достаточно уверено идентифицировать представителей отр. Pleuronectiformes в ихтиопланктонных сборах.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Разработка биологических основ рыбопродуктивности в естественных и искусственных экосистемах
Результаты этапа: Исследована генетическая изменчивость по 10 микросателлитным локусам азиатской зубастой корюшки в выборках из Кандалакшского и Мезенского заливов Белого моря. Средние оценки ожидаемой гетерозиготности по разным локусам варьировали от 0.116 до 0.640, в среднем 0.407. Корюшка из Кандалакшского залива характеризуется меньшими значениями генетического разнообразия (HE = 0.365–0.369, AR = 3.1–3.15) по сравнению с выборкой Мезенского залива (HE = 0.486, AR = 4.02). Показана достоверная (P < 0.001) генетическая дивергенция между корюшкой Кандалакшского и Мезенского заливов, общая оценка генетической дифференциации θ = 7.8%, с 95% доверительным бутстреп-интервалом [2.8% – 13.6%]. По материалам ихтиопланктонных сборов и доинкубации отловленной икры исследовано эмбрионально-личиночное развитие камбалообразной рыбы Liachirus melanospilus от позднего эмбриогенеза до завершения метаморфоза и перехода в ювенильное состояние. Выполнены морфологические описания и подготовлены иллюстрации нескольких стадий раннего развития. Таксономическая идентификация проведена с помощью молекулярно-генетического метода ДНК-баркодинга на основании анализа нуклеотидной последовательности (сиквенса) первой субъединицы гена цитохромоксидазы (CO1) митохондриальной ДНК.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Разработка биологических основ рыбопродуктивности в естественных и искусственных экосистемах
Результаты этапа: На основании многолетнего мониторинга генетической изменчивости у тихоокеанской сельди Clupea pallasii из Белого, Баренцева и Карского морей с использованием многомерных статистических процедур анализа в программах Structure и NewHybrids исследована географическая структура и динамика интрогрессивной гибридизации с атлантической сельдью C. harengus. Показан неравный уровень интрогрессии генов атлантической сельди в популяции беломорской летне-нерестующей и весенне-нерестующей, а также чёшско-печорской сельди. Рассмотрены факторы, вовлечённые в поддержку гибридизации видов сельди в зоне их вторичного контакта. Выявлена преобладающая роль гибридизации и интрогрессии генов в формировании внутривидового генетического разнообразия тихоокеанской сельди. Впервые выполнено описание раннего развития Sorsogona tuberculata (Platycephalidae, Scorpaeniformes) из Южно-Китайского моря. Идентификация проведена по морфологическим особенностям и с помощью ДНК-баркодинга. Выявлены признаки, позволяющие идентифицировать этот вид на ранних стадиях онтогенеза в ихтиопланктонных пробах, а также использовать для сравнительного анализе различных характеристик раннего развития рыб разных таксономических групп (в пределах рода, семейства, отряда и всех Teleostei) и поиска закономерностей в формировании эмбриоадаптаций.

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".