|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночныхНИР
Adaptive strategies in the construction, reproduction and development of marine invertebrates
- Руководитель НИР: Марфенин Н.Н.
- Ответственные исполнители: Дементьев В.С., Косевич И.А., Прудковский А.А., Савченко А.С.
- Участники НИР: Булахова И.М., Бурмистрова Ю.А., Жуковская Е.А., Малютин О.И., Николаев Е.В., Осадченко Б.В.
- Подразделение: Кафедра зоологии беспозвоночных
- Срок исполнения: 1 января 2021 г. - 31 декабря 2027 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-2-21
- Номер ЦИТИС: 121032300118-0
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Общая биология и экология
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству
- ПН России: Науки о жизни
- Критическая технология России: Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.03.99 Прочие общие проблемы биологии
- 34.35.15 Организм и среда
- Классификатор OECD: Сохранение биологического разнообразия, Экология, Биология, Биология моря и пресных вод
-
Ключевые слова:
саморегуляция, экологические стратегии, dynamena pumila, филогенез, жизненный цикл, акклиматизация, рост, hydrozoa, морфогенез, биоразнообразие, устойчивость, вариабельность
variability, dynamena pumila, environmental strategies, morphogenesis, resistance, hydrozoa, life cycle, growth, phylogenesis, acclimatization, self-regulation -
Описание:
На примере избранных видов и родов морских беспозвоночных выявить разнообразие и вариабельность путей индивидуального развития и функционирования организмов, позволяющее оценить адаптивные возможности к изменяющимся условиям среды обитания.
-
Abstract:
Using the selected species and genera of marine invertebrates as an example, to reveal the diversity and variability of the pathways of individual development and functioning of organisms, which makes it possible to assess adaptive capabilities to changing environmental conditions.
-
Планируемые результаты:
На примере ряда видов морских беспозвоночных будут описаны варианты адаптаций вида к освоению новых биотопов и выживанию при изменении условий существования. Предполагается, что адаптационные стратегии реализуются через: 1. вариабельность и интенсивность размножения; 2. продолжительность личиночного развития; 3. пластичность жизненных циклов, включая варьирование способов полового и бесполого размножения, выпадения (сокращения) или вставки (удлинения) определенных стадий жизненного цикла; 4. варьирование широты спектра питания; 5. способность переживать неблагоприятные условия за счет расширения диапазона нормы реакции и формирования «дремлющих стадий»; 6. изменение определенных морфологических параметров в ответ на изменение условий среды обитания; 7. участие нервной системы в развитии и расселении организмов в меняющихся словиях; 8. изменения роли отдельных видов в биогеоценозах. Все вместе никогда ранее не было представлено даже для отдельных видов морских беспозвоночных. Планируется получить сравнительную характеристику типов личиночного развития у разных таксонов беспозвоночных Белого моря. Это позволит выявить различные варианты реализации жизненных циклов у близких таксонов и возможные направления их адаптаций к различным условиям существования. Будут получены новые данные о роли температуры, как основного фактора, влияющего на реализацию жизненных циклов некоторых таксонов морских беспозвоночных. Предполагаемые результаты позволят детализировать представления об адаптационных стратегиях морских беспозвоночных в арктических экосистемах в связи с возможными климатическими изменениями.
-
Научный задел:
Соисполнители имеют большой опыт исследований морских беспозвоночных разнообразными методами. Научный задел отражен в приведенном ниже перечне избранных публикаций. Дементьев В.С., Марфенин Н.Н. (2019) Воздействие температуры на рост, пульсации ценосарка и перемещение гидроплазмы у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758) // Журнал общей биологии, 80(1): 1-22. Дементьев В.С., Марфенин Н.Н. (2018). Влияние опреснения на рост, пульсации ценосарка и перемещение гидроплазмы у колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758). Журнал общей биологии, 79(5): 376-392. Burmistrova, Y. A., et al. (2018). Embryonic development of thecate hydrozoan Gonothyraea loveni (Allman, 1859). Development, Growth & Differentiation, 60(8): 483-501. Finoshin, A. D., et al., (2020). Iron metabolic pathways in the processes of sponge plasticity. PLOS ONE 15(2): e0228722. Lavrov, A. I., I. A. Kosevich (2018). Stolonial Movement: A New Type of Whole-Organism Behavior in Porifera. Biological Bulletin, 234(1): 58-67. Marfenin N.N., Dementyev V.S. (2017) Functional morphology of hydrozoan stolons: stolonal growth, contractility, and hydroplasmic movement in Gonothyraea loveni (Allman, 1859). Marine Biology Research, 13(5): 521-537. Petrunina, A.S., et al. (2018). Anatomy of the Tantulocarida: first results obtained using TEM and CLSM. Part I: tantulus larva. Organisms Diversity & Evolution 18, 459–477. Petrunina A. et al., (2019). Anatomy of the free tantulus larva (Crustacea: Tantulocarida) studied with confocal laser scanning microscopy: An extreme case of miniatuarisation in the Arthropoda. Progress in Oceanography 178, 102190. Prudkovsky A. A., Neretina T. V. (2016). The life cycle of Catablema vesicarium (A. Agassiz, 1862)(Hydrozoa, Pandeidae). Polar Biology, 39(3): 533-542. Saidov D. M., Kosevich I. A. (2019). Effect of Heavy Metals (Cu, Co, Cd) on the Early Development of Mytilus edulis (Mollusca; Bivalvia). Russian Journal of Ecology, 50(1): 58-64.
- Добавил в систему: Марфенин Николай Николаевич
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: Намеченный на 2021 год план НИР выполнен полностью. Опубликовано 5 статей в высокорейтинговых международных и отечественных журналах. Два доклада на международных научных симпозиумах. В течение 2021 г. адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных были исследованы по четырём взаимосвязанным направлениям: 1) Определение биологического разнообразия некоторых плохо изученных таксономических групп беспозвоночных в Белом море методами морфологического, анатомического и ультрамикроскопического анализа, а также генетического баркодинга с учётом биогеографических характеристик; 2) Адаптивные особенности жизненных циклов; 3) Краткосрочная реакция и продолжительная адаптация к изменениям факторов среды у модульных организмов на примере морского колониального гидроида Dynamena pumila (L., 1758); 4) Вариабельность эмбрионального развития и метаморфоза некоторых морских беспозвоночных, относящихся к разным семействам одного отряда, характеризующихся разными вариантами жизненного цикла. Выделен и описан по циприсовидной стадии новый вид фасетотект Hansenocaris spiridonovi Kolbasov, Savchenko & Høeg sp. nov. Получены сиквенсы 18S паразитов Nucellicola sp. Из Buccinum sp. и Neptunea sp. из Белого и Баренцева морей. Генетических отличий по 18S между беломорскими и баренцевоморскими особями не выявлено Изучено биоразнообразие представителей гидроидов из семейства Bougainvilliidae в Белом море. Проведено экспериментальное исследование жизненных циклов Bougainvilliidae в Белом море. Осуществлён молекулярно-филогенетический анализ Bougainvilliidae с учётом беломорских видов. Проведён сравнительно-морфологический анализ гидроидных Sarsia lovenii из Белого моря. Обнаружен необычный генетический и морфологический полиморфизм у этого вида. Обнаружено два митохондриальных гаплотипа Sarsia lovenii и один гаплотип Sarsia tubulosa. Определена эффективность (дальности и объёмам) транспорта взвешенных в гидроплазме пищевых частиц в распределительной системе колониального гидроида Dynamena pumila в зависимости от четырёх факторов среды. Установлено, что распределительная система D. pumila эффективна в широком спектре изменений температуры и солёности, а также при продолжительном осушении и при содержании колоний в стоячей воде. Механизмы устойчивости модульного организма к обеспечению транспорта пищи и роста в условиях недостатка питания изучены на примере модельных колоний колониального гидроида D. pumila с помощью метода цейтраферной микровидеосъёмки. Проведено сопоставление жизненных циклов представителей класса Scyphozoa: Aurelia aurita, Cyanea capillata, C. tzetlinii, Pelagia nutricula. Наблюдаемая вариабельность эмбрионального развития связана с особенностями жизненных циклов и вариантами заботы о потомстве. Гаструляция у Aurelia и Cyanea можно рассматривать как видоизменение «базового варианта гаструляции» у кораллов на основе гетерохронии – переноса процессов формирования глотки первичного полипа с личиночной стадии на стадию метаморфоза личинки после ее прикрепления к субстрату. Опубликовано 5 статей в высокорейтинговых международных и отечественных журналах. 2 доклада | ||
| 2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: Техническое задание на 2022 г. выполнено полностью: Изучено разнообразия Hydrozoa в Беринговом море на переданных нам пробах бентосных сборов методами морфологического описания и молекулярной филогении. Описано несколько новых видов, выявлены редкие виды, нуждающиеся в дальнейшем изучении и, возможно, охране, получены первые данные о возможной связи биоразнообразием гидроидов с биотопом высачивания метана. Описано как краткосрочная, так и долгосрочная реакция роста и интеграции колониального организма модельного вида гидроидов Dynamena pumila к изменениям факторов среды (повышению температуры). Впервые описано строение нервной системы в общеколониальном теле у гидроида Clava multicornis с использованием современных методов, включающих лазерную конфокальную микроскопию с применением иммунно-цитохимического окрашивания антителами к α-тубулину и RF-амиду. Установлено возможное участие несовершенной нервной системы в регуляции моторики ценосарка, а следовательно к функционированию распределительной системы и адаптации к изменению условий среды. Опубликовано 7 статей. Представлен один устный доклад на международной конференции | ||
| 3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: Итоги выполнения: Программа исследований выполнена полностью. Проведены исследования по трем ранее определённым направлениям, в том числе полевые сборы материала и эксперименты в лаборатории на Беломорской биостанции МГУ. Завершена обработка полученного в 2022 г большого первичного материала. По результатам исследований опубликовано 7 статей. Описано морфогенетическое разнообразие вида S.lovenii в море и осуществлен анализ гибридизации между популяциями (подвидами) с разными морфотипами гонофоров. Проведён обширный анализ (изучено 183 образца) гидродных S. Loveni из Белого моря и идентифицировано четыре типа гонофоров. Разнообразие морфотипов гонофоров S. lovenii коррелировало с генетическим разнообразием образцов. Установлено, что морфологически изменчивый вид S. lovenii представлен в Белом море сетью интенсивно гибридизующихся гаплотипов. Дополнительно были изучены гидроидные из сем. Margelopsidae.Полученные результаты ставят под сомнение валидность рода Margelopsis и семейства Margelopsidae в целом. По направлению: «Краткосрочная реакция и продолжительная адаптация к изменениям факторов среды у модульных организмов» завершена первая часть экспериментального изучения возможности адаптации колониального вида гидроидов Dynamena pumila к резкому повышению температуры воды. Установлено, что этот вид не способен адаптироваться, и восстанавливается от термошока очень медленно. Проведено аналогичное экспериментальное исследование на другом виде - представителе другого семейства. Первичные материалы этой части работы находятся в обработке. По третьему направлению впервые методами иммуноцитохимии и ультраструктурных исследований подтверждено наличие колониальной нервной системы у текатного гидроида Dynamena pumila. | ||
| 4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: | ||
| 5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: | ||
| 6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: | ||
| 7 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Адаптивные стратегии в строении, размножении и развитии морских беспозвоночных |
| Результаты этапа: | ||
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".