Получены новые данные по таксономии и распространению рода Utricularia (пузырчатка) в масштабах севера Евразии, дополнившие результаты морфологических и генетических исследований, проводившихся ранее в основном на материале из Западной и Центральной Европы. Молекулярно-генетическими и морфологическими методами изучены природные популяции и гербарные коллекции (более 1800 образцов из 16 гербариев) 8 таксонов пузырчатки. Показано, что редко цветущие пузырчатки и их стерильные гибриды могут быть точно идентифицированы методом бар-кодирования. Впервые на российском Дальнем Востоке обнаружен U. tenuicaulis и его стерильные гибриды (рис. 8). Установлено, что U. ochroleuca и U. stygia представляют собой комплекс стерильных форм с непрерывной морфологической изменчивостью (U. intermedia х U. minor). Современные ареалы U. macrorhiza и U. vulgaris объясняются в первую очередь температурным режимом, что важно в связи с глобальным изменением климата. На юге российского Дальнего Востока впервые обнаружен японский вид Utricularia multispinosa, родственный всем евразиатским пузырчаткам. (Bobrov A. A., Volkova P. A., Kopylov-Guskov Yu. O., Mochalova O. A., Kravchuk A. E., Nekrasova D. M. Unknown sides of Utricularia (Lentibulariaceae) diversity in East Europe and North Asia or how hybridization explained old taxonomical puzzles // Perspectives in Plant Ecology Evolution and Systematics. 2022. (accepted: 03-November-2021) doi: 10.1016/j.ppees.2021.125 649. Q1, IF 3.6. (ИБВВ РАН, МГУ).
Рис. 8. Распространение видов Utricularia в умеренном поясе Евразии по опубликованным и собственным данным: пунктиром показаны участки границ ареалов на территориях, где недостаточно данных; символами обозначены образцы, включенные в молекулярное исследование
1.6.3. Биологическое разнообразие и биоресурсы
На основе анализа маркерных признаков кариотипов и изменчивости ДНК получены новые представления о дивергенции и родственных отношениях в подсемействе Myoxocephalinae — одной из самых многочисленных в северо-западной Пацифике групп морских рыб, включающей большое количество видов и форм со сложной диагностикой и дискуссионным статусом. Впервые изучен кариотип серебристого бычка Argyrocottus zanderi (рис. 9 а), определены маркерные признаки кариотипов 13 видов из 6 родов. Реконструирована молекулярная филогения Myoxocephalinae по данным о нуклеотидных последовательностях генов митохондриального и ядерного геномов. Показана монофилия подсемейства в составе родов Myoxocephalus, Megalocottus, Microcottus, Porocottus, Enophrys, Argyrocottus. Существующая система Myoxocephalinae, предложенная на основе морфологических признаков (Неелов, 1979), не подтверждается молекулярно-генетическими данными. Из состава подсемейства следует исключить роды Trichocottus и Taurocottus (рис. 9 б). Установлено, что эволюционные преобразования кариотипов керчаковых рыб происходили в направлении уменьшения числа хромосом и числа хромосомных плеч. (Radchenko O.A., Moreva I.N., Petrovskaya A.V. The subfamily Myoxocephalinae of cottid fishes (Cottidae): Genetic divergence and phylogenetic relationships // Journal of Fish Biology. 2021. 1−12. DOI: 10.1111/jfb.14 886. Q 2, IF 2.051. (ННЦМБ ДВО РАН).
Рис. 9. Метафазная пластинка и кариограмма Argyrocottus zanderi (а): 2n=36, NF=42. М — мета, СТ — субтело-, А — акроцентрические хромосомы. Байесовское дерево на основании гена COI для подсемейства Myoxocephalinae (б)
1.6.4. Общая генетика
Проведен анализ факторов, потенциально влияющих на численность и распространение сухопутных видов птиц, изучению миграционной экологии которых до последнего времени уделялось мало внимания. Проанализировано многообразие факторов, определяющих негативные тренды численности ряда видов наземных птиц (в частности рода Emberiza). Показана вариабельность биотопических требований видов в разных географических условиях. Выявлена связь продвижения кустарниковых видов в тундру с увеличением индексов вегетационной активности (NDVI) на северо-востоке Азии.
(Yong D.L., Heim W., Chowdhury S.U., Choi C.-Y., Ktitorov P., Kulikova O., Kondratyev A., Round P.D., Allen D., Trainor C.R., Gibson L., Szabo J.K. The State of Migratory Landbirds in the East Asian Flyway: Distributions, Threats, and Conservation Needs // Frontiers in Ecology and Evolution. 2021. No. 9 (April). P. 1−22. DOI: 10.3389/fevo.2021.613 172. Q1, IF 4.171. (BirdLife International (Азия), Сингапур; Университет Мюнстера, Германия; Проект сохранения кулика-лопатня, Бангладеш; Университет Сеула, Корея; Университет Махидол, Таиланд; Университет Кембриджа, Великобритания; Федеральный университет Балларата, Австралия; Южный технологический университет Китая, КНР; Федеральный университет Бахия, Бразилия; Университет Чарльза Дарвина, Австралия). (Ktitorov P., Heim W., Kulikova O., Gibson L. Cross the sea where it is narrowest: migrations of Pacific Swifts (Apus pacificus) between Sakhalin (Russia) and Australia // Journal of Ornithology. 2021. № July. DOI: 10.1007/s10336−021−1 913-w. Q2, IF 1.75. (Университет Мюнстера, Германия; Южный технологический университет Китая, КНР). (Ktitorov P., Ivanov S., Epan, Kornilova E., Kulikova O., Ris H., Sokolovskis K., Solovyeva D. Shrub-dwelling species are joining the Arctic passerine bird community in the Chaun Delta (Western Chukotka, Russia) // Polar Biology. 2021. № 9(44). P. 1847−1857. DOI: 10.1007/s00300−021−2 915−3. Q1, IF 2.31. (Университет Лунда, Швеция). (Beermann I., Thomas A., Anisimov Y., Bastardot M., Batbayar N., Batmunkh D., Gerasimov Y., Hasebe M., Nakul G., Nergui J., Ktitorov P., Kulikova O., Heim W. Range-wide breeding habitat use of the Critically Endangered Yellow-breasted Bunting Emberiza aureola after population collapse // Ecology and Evolution. 2021. № January. P. 1−10. DOI: 10.1002/ece3.7668. Q2, IF 2.912. (Мюнстерский университет, Германия; Южный технологический университет Китая, КНР; Университет Лозанны, Швейцария; Центр изучения и охраны дикой природы, Монголия; Эко-сеть Саробецу, Япония). (Heim W., Chan S., Hölzel N., Ktitorov P., Mischenko A., Kamp J. East Asian buntings: Ongoing illegal trade and encouraging conservation responses // Conservation Science and Practice. 2021. № 6(3). DOI: 10.1111/csp2.405. Q1, IF 3.2. (Мюнстерский университет, Германия; BirdLife International (Токио), Япония).
Рис. 10. Репрезентативные виды наземных птиц различных природных зон Восточно-Азиатского пролетного пути (1); вариабельность значимости различных параметров местообитаний дубровника в разных точках ареала (2); ареалы четырех видов воробьиных птиц в конце XX в., появившихся в Чаунской низменности в первые декады ХХI в. (3); карта изменения максимального NDVI для Западной Чукотки за 1989−2019 гг. (4)
1.6.2. Экология организмов и сообществ
Обобщены сведения о поведении моржа (Odobenus rosmarus) — наиболее социального вида среди ластоногих. Формируемые плотные группы позволяют моржам поддерживать тепловой баланс и обмен информацией. Высокий интеллект, долгая продолжительность жизни, приверженность к определенным местообитаниям и широкий спектр совместных игр предполагают наличие сложной социальной структуры. Свои мощные клыки моржи используют в разнообразных взаимодействиях, включая брачные турниры. «Игровая борьба» существует даже у моржат без клыков. Акустическая, тактильная и химическая коммуникации у моржей почти не исследованы, как и подводное общение — сложная вокализация самцов под водой, характерная не только в брачный период, но и в другие сезоны года. Знания о передвижениях, нырянии, питании, ритмах активности и влиянии погоды на поведение моржей в последние годы существенно расширились, но до сих пор мало изучены более «тонкие» поведенческие акты. Так, наблюдения за питанием, включая хищничество на птицах, выявили ранее неизвестные экологически важные особенности их поведения. Обнюхивание и групповая защита также относятся к числу плохо изученных аспектов поведения моржей (рис. 11).
Miller E.H., Kochnev A.A. Ethology and Behavioral Ecology of the Walrus (Odobenus rosmarus), with Emphasis on Communication and Social Behavior. Campagna C., Harcourt R. (eds) Ethology and Behavioral Ecology of Otariids and the Odobenid. Ethology and Behavioral Ecology of Marine Mammals. Springer, Cham. 2021. P. 437−488. doi: 10.1007/978−3-030−59 184−722. (plus Supplementary material, 18 p.). (Biology Department, Memorial University of Newfoundland, St. John’s, NL, Canada).
1.6.2. Экология организмов и сообществ
Рис. 11. Молодой самец при выходе на лежбище обнюхивает каменную глыбу (A). Два молодых самца исследуют труп сородича (B). Тихоокеанские моржи обнаруживают присутствие хищных косаток (Orcinus orca) на расстоянии до нескольких километров, предположительно, по их подводным сигналам. При этом они образуют плотную группу (C). Косатки не подходят к большим скоплениям моржей и предпочитают преследовать небольшие группы или отдельных особей (D)
Исследована пространственно-временная фенотипическая изменчивость жука-листоеда Chrysomela lapponica как функция условий среды. С помощью индекса разнообразия Шеннона и оценки частоты пяти цветовых морф (рис. 12), выделенных среди 13 тыс. особей из 959 популяций, выяснены ключевые факторы, ответственные за изменчивость цветового полиморфизма. Соотношение морф зависит от долготы, средней температуры июля и межгодовых колебаний температуры. Доля темноокрашенных особей следует гипотезе «теплового меланизма» — увеличивается на севере и в горах, где выявлен самый высокий ее уровень. Однако за последнее столетие доля меланистов снизилась здесь из-за особенно сильного потепления климата. Цветовой полиморфизм особенно выгоден популяциям, обитающим в непредсказуемой окружающей среде. (Kozlov M. V, Oudendijk Z., Forsman A., Lanta V., Barclay M.V.L., Gusarov V.I., Gustafsson B., Huang Z.-Z., Kruglova O.Y., Marusik Y.M., Mikhailov Y.E., Mutanen M., Schneider A., Sekerka L., Sergeev M.E., Zverev V., Zvereva E.L. Spatial and temporal patterns in colour polymorphism in leaf beetle Chrysomela lapponica (Coleoptera: Chrysomelidae) // Insect Science. 2021. P. 1−14. DOI: 10.1111/1744−7917.12 966. Q1, IF 3.26. (Университет Турку, Финляндия; Университет Неймегена, Нидерланды; Университет Линнеус, Швеция; Институт ботаники, Чехия; NHM, Великобритания; Университет Осло, Норвегия; SMNH, Швеция; IZ CAS, Китай; Университет Блумфонтайн, ЮАР; Минский госуниверситет, Беларусь; Университет Оулу, Финляндия; National Museum, Чехия).
1.6.3. Биологическое разнообразие и биоресурсы
Рис. 12. Цветовые морфы и проанализированные популяции (красные точки) лапландского жука-листоеда Chrysomella lapponica