ИНСТИТУТ
БИОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОБЛЕМ СЕВЕРА

Федеральное
государственное
бюджетное
учреждение
науки

Дальневосточное
отделение
Российской
академии наук

Важнейшие результаты законченных работ (или крупных этапов работ) за отчетный период 2018 года. Направление фундаментальных исследований Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013—2020 гг.

У 100 пациентов определены нуклеотидные последовательности целых митохондриальных геномов из клеток участков толстого кишечника, неповрежденных и поврежденных раком. Выявлены и охарактеризованы соматические митохондриальные мутации, возникшие в опухолях пациентов (рис. 1). Показано, что накопление соматических мутаций при раке связано с ослаблением отрицательного отбора, действующего на геномы митохондрий в норме. Между тем, отсутствие специфических канцер-ассоциированных мутаций в митохондриальных геномах больных позволяет считать соматические митохондриальные мутации спутниками, но не причиной колоректального канцерогенеза. (Skonieczna K., Malyarchuk B., Jawień A., Marszałek A., Banaszkiewicz Z., Jarmocik P., Grzybowski T. Mitogenomic differences between the normal and tumor cells of colorectal cancer patients // Human Mutation. 2018. V. 39 (5). P. 691−701).

Рис. 1 Распределение мутаций (частота в %) в митохондриальных геномах в норме и при колоректальном раке

Впервые проведен таксономический анализ трематод из рода Bunodera , с использованием последовательностей 28 S рДНК установлены их филогенетические связи, описан новый вид B . vytautasi (рис. 2). Филогенетические деревья показывают, что род Bunodera – монофилетический. Представители рода распределены по 3 хорошо выраженным кладам: паразиты окунёвых ( B . luciopercae , B . acerinae и B . luciopercae s . l .), колюшковых ( B . mediovitellata , B . inconstans и B . eucaliae ) и окунёвых/колюшковых ( B . vytautasi sp . nov . и B . sacculata ). Предполагается возможность перехода паразитов колюшковых из Северной Америки с Северную Азию. ( D . M . Atopkin , S . G . Sokolov , M . B . Shedko , K . S . Vainutis , O . M . Orlovskaya . Diversity of the genus Bunodera Railliet, 1896 (Trematoda: Allocreadiidae) in the northern part of Eastern Europe and North-eastern Asia, estimated from 285 rDNA sequences, with a description of Bunodera vytautasi sp. nov. // Parasitology Research. 2018. 117 (6), P . 1765-1772. DOI : org /10.1007/ s 00436-018-5858- y).

Рис. 2 Bunodera vytautasi sp. nov. a – Голотип, общий вид. B – Мужская половая система, вентрально: внутренний семенной пузырек (ISV), простатические железы (PP), поле простатических клеток (FPG), семяизвергательный канал (EJD), железы вокруг семяизвергательного канала (GE), циррус (C), помещенный в матку (U), генитальная пора (O). c – яичниковый комплекс, дорзально: яичник (OV), оплодотворительная камера (FCH), желточный резервуар (VR), оотип с железами Мехлиса (OM), проксимальная часть Лаурерова канала (PL), дистальная часть Лаурерова канала (DL), семяприемник (SR). Масштаб: a—0.3 mm; b, c—0.07 mm.

Впервые на основе ядерных генов реконструирована филогения видов подрода Бурозубок Sorex s. str., представленных главным образом в северной Палеарктике. Подтверждено подразделение видов в подроде на восемь групп, большинство из которых соответствует делению на основе цитогенетических исследований. Калибровка молекулярных часов по ископаемым образцам показала расхождение подродов Sorex и Otisorex на границе раннего/среднего миоцена. Базальная радиация Sorex s. str. произошла в середине позднего миоцена. В раннем плиоцене у бурозубок отмечено более чем трехкратное увеличение скорости видообразования (рис. 3). (Bannikova A.A., Chernetskaya D.M., Raspopova A.A., Alexandrov D., Fang Yun, Dokuchaev N.E., Sheftel B.I., Lebedev V.S. Evolutionary history of the genus Sorex as inferred from multigene data and molecular clock of major divergence events with the implications for systematics // Zoologica Scripta. 2018. 47 ( 5 ) . P. 518 – 538. DOI: 10.1111/zsc.12302 ).

Рис. 3 Временной масштаб основных событий дивергенции в роде Sorex на основе ядерной конкатенации (BEAST). Время расхождения соответствует средней оценке возраста в миллионах лет (My)

С помощью световых геолокаторов установлен миграционный путь одной из самых маленьких птиц Евразии пеночки-веснички ( Phylloscopus trochilus yakutensis ), который составил 13,000 км. Самцы пеночки были отловлены на Восточной Чукотке, оснащены световыми геолокаторами, и прослежены до достижения ими мест зимовки в Танзании и Мозамбике. Это самая дальняя из прослеженных миграций птиц такого размера. Миграционный путь пролегал суб-широтно до достижения птицами места длительной остановки в Черноморско-Каспийском регионе, далее птицы полетели прямо на юг, пересекая Аравийский п-в и Сахару. Такой миграционный путь сформировался в голоцене не ранее, чем 10000-15000 лет назад. (Kristaps Sokolovskis, Giuseppe Bianco, Mikkel Willemoes, Diana Solovyeva, Staffan Bensch and Susanne Åkesson. Ten grams and 13,000 km on the wing – route choice in willow warblers Phylloscopus trochilus yakutensis migrating from Far East Russia to East Africa // Movement Ecology 2018. 6 ( 20 ) https://doi.org/10.1186/s40462-018-0138-0)

Рис. 4 Пути миграции трех самцов пеночки-веснички из района гнездования на Западной Чукотке в район зимовки в Восточной Африке

51. Экология организмов и сообществ

Изучена динамика гнездования редкого вида птиц, очковой гаги Somateria fischeri , в дельте рек Чаун-Паляваам (Чукотка) – единственном месте в Российской Арктике, где в течение 13 лет проводился мониторинг этого вида. С 2003 по 2009 гг. плотность гнездования была стабильна, с 2009 по 2016 гг. она снижалась на 8% в год. Средний размер кладки и выживаемость взрослых самок не менялись за период исследования, в тоже время произошло достоверное снижение успеха гнездования и доли вылупившихся птенцов (рис. 5). Снижение выживаемости гнезд связано со снижением численности гнездовых вилохвостых чаек и полярных крачек, служивших защитой для гнезд очковой гаги, и с увеличением численности крупных чаек и наземных хищников в районе исследования. Если тенденция сокращения плотности гнездования и продуктивности сохранится, выживание гнездовой популяции очковой гаги дельты рек Чаун-Паляваам окажется под угрозой. (Diana V. Solovyeva, Sergey L. Vartanyan, Morten Frederiksen, Anthony D. Fox. Changes in nesting success and breeding abundance of Spectacled Eiders Somateria fischeri in the Chaun Delta, Chukotka, Russia, 2003–2016 // Polar Biology. 2018. 41 (4) P. 743–751 https://doi.org/10.1007/s00300-017-2235-8)

Рис. 5 Изменение успеха гнездования очковой гаги (ось ординат – доля успешных гнезд) в дельте рек Чаун-Паляваам за период с 2003 по 2016 гг.

52. Биологическое разнообразие

51. Экология организмов и сообществ

53. Общая генетика

52. Биологическое разнообразие