ИНСТИТУТ
БИОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОБЛЕМ СЕВЕРА

Федеральное
государственное
бюджетное
учреждение
науки

Дальневосточное
отделение
Российской
академии наук

1. На основе массива данных об ультраконсервативных элементах ДНК исследована эволюция экстремофильных рыб подотряда Zoarcoidei, который насчитывает более 300 видов, заселивших полярные регионы, морские глубины и гидротермальные источники. Эволюция экстремофильных организмов, обитающих в среде, непригодной для большинства живых существ, представляет фундаментальный интерес с точки зрения их роли в формировании экосистем. Показано, что масштабная колонизация новых сред обитания произошла более чем в 20 различных линиях бельдюговидных рыб в течение последних 8 млн лет, что значительно позже появления у них ключевого приспособления для выживания в холодной воде — антифризного белка III типа. Стимулом диверсификации бельдюговидных, по-видимому, послужила вторая волна развития анатомических, физиологических, экологических адаптаций в сочетании с рядом событий в экстремальных экосистемах. Полученные результаты позволяют пересмотреть представление о решающем значении первичных биологических изменений в процессе адаптивной радиации экстремофильных организмов и служат примером того, как сочетание предковых адаптаций и недавних случайных событий определяет эволюцию видов в экстремальных условиях обитания (совместно с Yale University (USA), South Carolina Department of Natural Resources (USA)).

Brownstein C.D., Harrington R.C.,Radchenko O., Near T.J. The many origins of extremophile fishes // Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2025. Vol. 292. Issue 2046. Publ. number 20 250 217. DOI:10.1098/rspb.2025.0217; УБС 1

2. Пересмотрено устоявшееся представление о ведущей роли экстраконтинентальности климата в широком распространении тундро-степей в плейстоценовой Берингии и холодных степей на северо-востоке Азии в наши дни. В рамках исследования сопоставленыклиматические условия в бассейнах верховьев соседних рек — Индигирки и Колымы. На Индигирке степные участки занимают значительные площади при высоком разнообразии степных растений и беспозвоночных. На Колыме и в прилегающих к ней северных, восточных и южных районах площадь степных сообществ и разнообразие степных растений и беспозвоночных резко снижается, что связывают с уменьшением континентальности (рисунок). Анализ 28 характеристик температурного режима, влажности и индексов континентальности показал, что достоверные различия между бассейнами наблюдаются только в зимний период, летом климатические параметры идентичны. Это позволяет предположить, что богатство степными элементами бассейна Индигирки по сравнению с бассейном Колымы обусловлено не климатическими, а иными факторами, например, биогеохимическими особенностями. Таким образом, изучение сезонных показателей континентальности может стать ключевым для понимания причин преобладания тундро-степей и их функциональной структуры в криоаридные эпохи Плейстоцена.

Alfimov A.V., Berman D.J. «Island» steppes and climate continentality Northeast Asia. International // International Journal of Biometeorology. 2025. Vol. 69. No. 7. P. 1739−1751. DOI: 10.1007/s00484−025−2 929−0; УБС 1

3. В ходе исследования проанализированы изменения сроков миграции и размножения в 12 популяциях девяти видов перелётных птиц, гнездящихся в арктических районах Западной Палеарктики, где наблюдается ускоренное потепление климата. Выявлено, что в годы, когда снег начинал таять рано, откладка яиц во многих популяциях сдвигалась на более ранние сроки. При этом отмечено, что прилет птиц в Арктику в последние годы ускорился даже в сезоны с поздним снеготаянием или поздней кладкой яиц. Основная причина этого − увеличение скорости миграции в Арктику: птицы сокращали время своего пребывания на промежуточных остановках (рисунок). Полученные данные имеют важное значение дляпонимания того, как популяции птиц варьируют поведенческие стратегии вответ на глобальные климатические изменения (совместно с University of Groningen (Netherlands), Wageningen University (Netherlands), Institute of Ecology (Netherlands), NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research (Netherlands), Institute of Avian Research (Germany), Norwegian Institute for Nature Research (Norway), Michael-Otto-Institut im NABU (Germany), University of Vienna (Austria), Max Planck Institute of Animal Behavior (Germany), Institute for Wetlands and Waterbird Research (Germany), Aarhus University (Denmark), Wageningen Environmental Research (Netherlands), Sovon Dutch Centre for Field Ornithology (Netherlands), University of Amsterdam (Netherlands), Waardenburg Ecology (Netherlands), ИПЭЭ РАН, ИГ РАН).

Lameris T.K., … Kondratyev A., Kruckenberg H.,Kulikova O., … van Bemmelen R.S. Migratory Birds Advance Spring Arrival and Egg-Laying in the Arctic, Mostly by Travelling Faster. // Global Change Biology. 2025. Vol. 31. No. 4. e70158. DOI:10.1111/gcb.70 158; УБС 1

Откалиброванная по времени филогения бельдюговидных рыб получена при помощи программы BEAST2.6.6 на основе наборов из рандомных последовательностей ультраконсервативных элементов, а также калибровочных ископаемых остатков, с указанием предполагаемых ареалов и глубин

Обилие степных участков в бассейне верховий Индигирки и бедность ими аналогичной части бассейна Колымы

Тенденции изменения средних сроков прилета (кружки) и начала откладки яиц (треугольники) для шести популяций арктических птиц, по которым имеются ряды данных продолжительностью не менее 5 лет

4. Впервые восстановлена климатическая история Западной Чукотки за последние ~12 000 лет. Результаты получены на основе палинологического (изучение пыльцы и спор растений) и радиоуглеродного (определение возраста по содержанию ¹⁴С) анализа новых разрезов из бассейнов рек Юрумкувеем и Чаунской низменности, а также нижнего течения р. Пегтымель. Установлено, что в раннем голоцене (между 12 200 и 8700 лет) климат был существенно теплее современного: в континентальных районах росли лиственничные редколесья и тополево-чозениевые леса, а в прибрежной Чаунской низменности — древесные берёзы и ивы. Впоследствии похолодание в среднем голоцене привело к исчезновению древесной растительности и формированию современных тундровых ландшафтов (рисунок). Полученные данные имеют ключевое значение для понимания реакции арктических экосистем на естественные климатические изменения и позволяют повысить точность прогнозов их состояния в условиях современного потепления, в также оценить риски для биоразнообразия и инфраструктуры Арктики и разработать стратегии охраны уязвимых экосистем (совместно Alfred Wegener Institute (Germany), University of Johannesburg (South Africa), СВКНИИ ДВО РАН, БИН РАН, МАЭ РАН).

Petrov D.V., Andreev A.A., Danilov G. et al. Holocene vegetation history of western Chukotka (Northeastern Asia) inferred from pollen records // Quaternary International. 2025. Vol. 733−734. Publ. number 109 841. DOI:10.1016/j.quaint.2025.109 841; УБС 1

А. Устье р. Малый Пыкарваам, район разреза Нырки. Б. Река Пучевеем в районе разреза П-21−2. В. Обобщенная схема динамики растительности Западной Чукотки в голоцене

5. Водные растения рода полушник (Isoëtes) являются важными индикаторами чистоты водоемов. В ходе исследования впервые выполнен совместный морфологический и генетический анализ обширной выборки полушника колючеспорового (I. echinospora s. l.) из труднодоступных районов Азиатско-Тихоокеанского региона. Результаты не выявили четкой дифференциации между европейскими и азиатскими популяциями, что ставит под сомнение обоснованность выделения полушника азиатского (I. asiatica) в отдельный вид. Это подтверждает правомерность его исключения из Красной книги РФ в качестве охраняемого вида. Генетический анализ азиатско-тихоокеанского тетраплоидного полушника морского (I. maritima) показал, что он произошел от диплоидных предков, близких к полушнику колючеспоровому и одному из североамериканских видов (рисунок). Кроме того, на Дальнем Востоке России обнаружены стерильные триплоидные гибриды между двумя видами полушника. Полученные данные о таксономическом разнообразии рода полушник существенно значимы для разработки мер по охране редких видов и сохранению природных экосистем (совместно со Сколтех, МГУ, ИБВВ РАН).

Grigoryan M.Yu., Volkova P.A., Ivanova M.O.,Mochalova O.A. et al. No endemic Isoëtes (Isoëtaceae) species in the North Asian Pacific evidenced by genetic and morphological analysis // Aquatic Botany. 2025. Vol. 198. Publ. number 103 850. DOI:10.1016/j.aquabot.2024.103 850; УБС 1

Распределение генотипов Isoëtes echinospora s. l.: ареал вида выделен синим цветом, копии LFY2intB (основного маркера, использованного для анализа и реконструкции филогении) обозначены буквами и цифрами (B1-B3); цвета соответствуют гаплотипам IBR; черная рамка вокруг квадрата − растения с микроспорами, покрытыми папиллозными шипиками

6. Установлено, что акантеллы паразитических червей — скребней класса Palaeacanthocephala имеют три формы строения поверхности тегумента: с короткими микроворсинками, с длинными микроворсинками и без микроворсинок; при этом все акантеллы окружены цистой. В ходе эксперимента впервые изучен механизм формирования цисты у первой и третьей форм. У акантеллы Filicollis anatis, извлеченной из промежуточного хозяина — водяного ослика Asellus tschaunensis, циста образуется с участием микроворсинок, тогда как у акантеллы Acanthocephalus tenuirostris (из водяного ослика Asellus hilgendorfi), лишенной микроворсинок, циста формируется из материала, который вырабатывается в толще тегумента и посредством крупных вакуолей транспортируется на поверхность скребня (рисунок). Поскольку цисты предположительно выполняют защитную функцию, понимание процессов их образования открывает перспективы для разработки новых антипаразитарных препаратов.

Nikishin V.P., Davydenko T.V., Skorobrekhova E.M.Morphological variety and mechanisms of formation of acanthocephalan cysts in intermediate host // Journal of Helminthology. 2025. Vol. 99. e49. DOI:10.1017/S0022149X25000306; УБС 1

Тегумент акантеллы скребня Acanthocephalus tenuirostris. Электронная микроскопия: а — ранняя акантелла; б — средняя акантелла. Черные стрелки — рыхлый материал, выделяемый на поверхность тегумента; одинарные белые стрелки — вакуоли в толще тегумента с электронно-плотным содержимым; двойные белые стрелки — опустошенные вакуоли без содержимого; желтая скобка — поперечно-полосатый (поверхностный) слой тегумента; черная скобка — циста. Масштаб 2 мкм