| 1 |
10 марта 2009 г.-31 августа 2009 г. |
Выбор направлений исследования и проведение отбора необходимых проб |
| Результаты этапа: Объектом исследования являются пресноводные экосистемы и водные организмы, обитающие в разных типах пресноводных экосистем.
Цель работы — исследование биологического разнообразия пресноводных экосистем.
В процессе работы проводились теоретические исследования, связанные с анализом научно-технической литературы по теме исследования и полевые исследования, связанные с отбором проб.
В результате исследования разработан Протокол общей методики проведения исследований. Предложена новая схема классификации жизненных форм водных растений пресноводных экосистем. При изучении диатомовых водорослей озера Глубокого впервые указано для данного водоема 34 таксона видового и внутривидового рангов, из которых один вид описан как новый для науки. Создана рабочая коллекция современных проб и донных отложений и собран гербарий высших водных растений.
Выбранные в качестве объектов исследования водоемы и организмы являются наиболее удобными и показательными для данного исследования и отвечают требованиям, предъявляемым к модельным объектам. Отобранные в ходе работы пробы собраны и законсервированы согласно стандартным методикам и могут быть использованы для дальнейшей лабораторной обработки.
Степень внедрения – работа признана перспективной для нужд охраны природы и рационального использования пресноводных водоемов.
Область применения – возможность использования полученных результатов в фундаментальной и природоохранной деятельности человека.
Проведение дальнейших работ по исследованию биологического разнообразия пресноводных экосистем должны: 1) расширить представления о функционировании пресноводных экосистем; 2) разрешить проблему выбора модельного объекта, который удобно использовать в мониторинге для оценки изменений, происходящих в пресноводной экосистеме; 3) обеспечить возможность использования модельного объекта для прогнозирования экологического состояния пресноводных экосистем. |
| 2 |
1 сентября 2009 г.-5 декабря 2009 г. |
Экспериментальные исследования изготовления образцов и создание коллекций проб и образцов |
| Результаты этапа: Объектом исследования являются водные организмы, обитающие в разных типах пресноводных экосистем.
Цель работы — проведение экспериментальных исследований, связанных с изготовлением образцов и созданием коллекций проб и образцов.
В процессе работы проводились экспериментальные исследования, связанные с изготовлением образцов и создание коллекции проб и образцов.
В результате исследования разработана и модернизирована лабораторная технология изготовления образцов современных и донных озерных отложений модельных объектов (диатомовых водорослей). На основании предложенной технологии составлена лабораторная технологическая инструкция на изготовление образцов модельных объектов (диатомовых водорослей). Создана коллекция современных проб и колонок донных отложений из выбранных модельных водоемов (озера Глубокого, Московская область и карстовых озер полуострова Юкатан, Мексика). В результате экспериментальных лабораторных исследований обработки образцов современных проб и донных отложений из озера Глубокого, полученных на основе лабораторной технологии, создана коллекция постоянных препаратов для дальнейших исследований модельных объектов (диатомовых водорослей). Изучено биологическое разнообразие пресноводных экосистем полуострова Юкатан (Мексика), в том числе с помощью молекулярно-генетических методов исследования. Составлен список видов модельных организмов (диатомовых водорослей), насчитывающий 87 таксонов, обитающих в пресноводных экосистемах различного типа полуострова Юкатан.
Разработанная и модернизированная лабораторная технология позволяет с минимальными экономическими и временными затратами проводить обработку современных проб и донных отложений. Полученные в ходе лабораторных исследований образцы (постоянные препараты) позволяют сохранять научный материал, который может быть использован в дальнейших исследованиях. Созданная коллекция (современных проб, донных отложений и препаратов) находится в доступе для любых исследователей. Привлечение молекулярно-генетических методов исследования для изучения организмов открывает новые перспективы для оценки биоразнообразия в целом.
Степень внедрения – работа признана перспективной для нужд охраны природы и рационального использования пресноводных водоемов.
Область применения – возможность использования полученных результатов в фундаментальной и природоохранной деятельности человека, а также в области нанотехнологии.
Проведение дальнейших работ по исследованию биологического разнообразия пресноводных экосистем должны: 1) расширить представления о функционировании пресноводных экосистем; 2) разрешить проблему выбора модельного объекта, который удобно использовать в мониторинге для оценки изменений, происходящих в пресноводной экосистеме; 3) обеспечить возможность использования модельного объекта для прогнозирования экологического состояния пресноводных экосистем. |
| 3 |
1 января 2010 г.-31 мая 2010 г. |
Доработка экспериментальных исследований, изготовление образцов и их исследование, создание коллекции живых культур |
| Результаты этапа: Объектом исследования являются водные организмы, обитающие в разных типах пресноводных экосистем.
Цель работы — доработка экспериментальных исследований, связанных с изготовлением образцов и их исследованием; создание коллекции живых культур.
В процессе работы проводились теоретические исследования, связанные с анализом научно-технической литературы, посвященной различным методикам выделения и поддержания живых культур модельных объектов (диатомовых водорослей), а также экспериментальные лабораторные исследования, связанные с созданием и поддержанием коллекции живых культур диатомовых водорослей, изготовлением образцов (современных проб и донных отложений) и определением видового состава диатомовых водорослей озера Глубокого. Также были проведены полевые исследования, связанные с отбором донных отложений из пресноводных экосистем разного типа полуострова Юкатан (Мексика).
В результате исследований составлен Протокол проведения методики выделения и поддержания коллекции живых культур диатомовых водорослей, на основании которого составлена Лабораторная технологическая инструкция по созданию и поддержанию коллекции живых культур модельных объектов (диатомовых водорослей).
В ходе экспериментальных лабораторных работ получено 25 альгологически чистых культур диатомовых водорослей, 19 из которых являются аксеничными. На основе экспериментов с чистыми культурами получены предварительные результаты, подтверждающие возможность использования диатомовых водорослей в прикладных целях (как тест-объектов для оценки экологической токсичности и потенциальных объектов для получения биотоплива). Помимо этого, было изготовлено 300 образцов (постоянных препаратов) современных проб и донных отложений озера Глубокого. При изучении постоянных препаратов современных образцов и донных отложений озера Глубокого был определен видовой состав диатомовых водорослей и составлены видовые списки диатомей для данного водоема. Список современных диатомей озера насчитывает 183 таксона видового и внутривидового рангов; список диатомей из донных отложений насчитывает 135 таксонов видового и внутривидового рангов.
На основе разработанных в ходе исследований Протокола и Лабораторной технологической инструкции возможно с минимальными экономическими и временными затратами проводить выделение живых культур диатомовых водорослей и обеспечивать сохранение и поддержание культур в коллекции. Использование чистых культур, в свою очередь, позволяет решать не только фундаментальные, но и прикладные задачи. Полученные в ходе лабораторных исследований образцы (постоянные препараты) позволяют сохранять научный материал, который может быть использован в дальнейших исследованиях. Созданная коллекция живых культур и постоянные препараты находятся в доступе для любых исследователей. Исследования видового состава диатомовых водорослей из современных проб и донных отложений с одной стороны, расширяют наши представления о биологическом разнообразии пресноводных экосистем, с другой стороны, дают возможность проследить происходящие в экосистеме изменения.
Степень внедрения – работа признана перспективной для нужд охраны природы и рационального использования пресноводных водоемов.
Область применения – возможность использования полученных результатов в фундаментальной и природоохранной деятельности человека. В частности, живые культуры диатомовых водорослей могут применяться в исследованиях, связанных с изучением биологического разнообразия пресноводных экосистем, таксономии и систематики, а также для решения ряда прикладных задач биотехнологии.
Проведение дальнейших работ по исследованию биологического разнообразия пресноводных экосистем должны: 1) расширить представления о функционировании пресноводных экосистем; 2) разрешить проблему выбора модельного объекта, который удобно использовать в мониторинге для оценки изменений, происходящих в пресноводной экосистеме; 3) обеспечить возможность использования модельного объекта для прогнозирования экологического состояния пресноводных экосистем; 4) дать предварительную оценку использования модельного объекта для решения прикладных задач. |
| 4 |
1 июня 2010 г.-30 сентября 2010 г. |
Обобщение и оценка результатов исследований |
| Результаты этапа: Объектом исследования являются водные организмы (гидробионты), обитающие в разных
типах пресноводных экосистем.
Цель работы — исследование биологического разнообразия пресноводных экосистем.
В процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования.
Теоретические исследования были связаны с разработкой общей методики проведения
исследований, а также анализом соответствующей научно-технической литературы.
Экспериментальные полевые исследования были связаны со сбором научного материала,
необходимого для проведения работ. Лабораторные исследования были связаны с лабораторной обработкой образцов (современных и донных отложений), приготовлением постоянных
препаратов для исследований и созданием и поддержанием коллекции живых культур диатомовых водорослей.
В результате были разработаны Протокол общей методики проведения исследований
(полевых и лабораторных), Протокол проведения методики выделения и поддержания коллекции
живых культур и Лабораторные технологические инструкции; Описаны материалы и методы
исследования; составлены Каталог коллекции проб и полученных в результате обработки проб
образцов, Кадастр модельных организмов (диатомовых водорослей), а также созданы База данных по биологическому разнообразию озера Глубокого и Коллекция живых культур диатомовых
водорослей.
В результате проведения теоретических исследований разработана общая методика
проведения исследований, содержащая описание методов исследования и описания видов работ,
которые необходимо выполнить по госконтракту в соответствии с ТЗ и календарным планом;
обоснован выбор направления исследований; подобраны модельные пресноводные экосистемы
(водоемы) и оценена возможность использования различных гидробионтов в качестве модельных
организмов.
В результате проведения полевых исследований отобраны современные пробы и колонки
донных отложений из озера Глубокого; отобраны современные пробы и колонки донных
отложений из пресноводных экосистем разного типа полуострова Юкатан.
В результате проведения лабораторных исследований создана коллекция современных
проб и донных отложений из озера Глубокого, а также коллекция, полученных в результате
обработки материала образцов; разработана и
изготовления образцов (современных и донных отложений) модельных объектов (диатомовых
водорослей). Помимо этого, создана коллекция живых культур диатомовых водорослей и
проведены исследования, показывающие возможности использования чистых культур диатомовых водорослей для решения прикладных задач. Созданы коллекции современных проб и донных отложений из пресноводных экосистем разного типа полуострова Юкатан.
В результате анализа и обработки полученных результатов изучены жизненные циклы
и жизненные формы гидробионтов (высших водных растений и диатомовых водорослей).
Исследовано и оценено функциональное состояние пресноводных экосистем на примере озера Глубокого; определен видовой состав диатомовых водорослей современных проб и донных отложений из данного водоема. Создан кадастр модельных объектов (диатомовых водорослей)озера Глубокого, а на его основе – электронная база данных. Сопоставлены результаты, полученные в ходе исследования современного биологического разнообразия озера Глубокого с результатами, полученными при изучении донных отложений. Разработаны рекомендации по проведению исследований, связанных с охраной пресноводных экосистем и оценке возможного прогнозирования дальнейшей динамики биологического разнообразия. Оценены эффективность создания и поддержания живых культур диатомовых водорослей и возможность создания конкурентоспособной технологии выделения и поддержания живых культур диатомовых водорослей. На основе полученных данных предложены рекомендации по использованию результатов НИР. Также было изучено биологическое разнообразие пресноводных экосистем полуострова Юкатан, в том числе, с применением молекулярно-генетических методов; проведен
анализ и обработка данных по биологическому разнообразию донных отложений из пресноводных
экосистем разного типа полуострова Юкатан.
В результате проведения НИР разработан проект ТЗ на научно-исследовательскую и
опытно-конструкторскую работу.
Степень внедрения. Работа признана перспективной для нужд охраны природы и
рационального использования пресноводных водоемов, а также для проведения прикладных работ в области биотехнологии.
Область применения. Результаты проведенной НИР могут быть использованы как в
фундаментальных, так и прикладных исследованиях. С точки зрения фундаментальной науки, особый интерес представляют данные по биоразнообразию пресноводных экосистем. Полученные в этой области результаты (кадастр видов и база данных) могут быть использованы для включения их в региональные базы данных с целью инвентаризации биоразнообразия и разработок природоохранных мер. Созданная коллекция живых культур диатомовых водорослей открывает значительные перспективы по ее использованию в самых разных областях биологии: систематики,морфологии, физиологии, генетики и т.д.В прикладных исследованиях, данные по биоразнообразию пресноводных экосистем могут быть использованы для мониторинга состояния окружающей среды соответствующими организациями РФ. Созданная коллекция живых культур диатомовых водорослей может быть использована в области био- и нанотехнологий. |
