Ермолаев Иван Владимирович
Экологические механизмы и последствия вспышек массовых размножений минирующих чешуекрылых при периодических и непериодических популяционных волнах
1.5.14 – Энтомология (биологические науки)
Сарапульцева Екатерина Сергеевна
Иксодовые клещи (Ixodidae) мелких млекопитающих лесной зоны Западно-Сибирской равнины
Благодаря усилиям исследователей нескольких институтов (ИСиЭЖ СО РАН, ИИИ МГУ, ИЦиГ СО РАН и ИХКиГ СО РАН) проведен транскриптомный анализ тканей колорадского жука во время развития инфекций, вызываемых его естественными патогенами – грибами Beauveria и Metarhizium. Исследование было сосредоточено на ключевой стадии иммунного ответа – инкапсуляции патогена – и проведено в двух тканях насекомого: гемоцитах и жировом теле. В ходе работы была существенно расширена аннотация генов колорадского жука, в том числе с использованием нейросетевых методов. В результате выявлено более 3500 генов, уровень активности которых изменяется в ответ на инфекции. Анализ показал, что иммунные реакции жука зависит как от типа ткани, так и от вида патогена: для разных грибов и разных тканей характерны свои наборы активируемых генов. В результате была создана подробная карта экспрессии генов, отражающая работу иммунной системы колорадского жука во время инфекций. Полученные данные открывают возможности для глубокого изучения иммуно-сигнальных путей насекомого и позволяют определить ключевые гены, регулирующие защитные реакции. Это важно для разработки новых подходов биологического контроля вредителя, основанных на подавлении (нокдауне) ключевых элементов иммунной системы насекомого. Работа выполнена при поддержке РНФ и опубликована в журнале Insect Molecular Biology. https://resjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imb.70034
Такой вывод получен в совместной работе сотрудников нашего института и ИБПС ДВО РАН. Centorus rufipes – единственный вид семейства чернотелок, обычный в конце плейстоцена в перигляциальных степях юга Западной Сибири. Ранее предполагалось, что причиной слабой представленности чернотелок в плейстоцене является их недостаточная холодостойкость [https://www.mdpi.com/2075-4450/15/1/64]. Однако этот вывод был недостаточно обоснован без выяснения причин успешности C. rufipes. В новой работе показано, что этот вид обладает большей холодостойкостью, чем даже массовые виды чернотелок из Чуйской котловины Алтая, известной своими экстремальными зимними температурами. Полученные результаты – очередной шаг в понимании природной обстановки холодных этапов плейстоцена, в частности, трудно реконструируемых зимних температур, а также в объяснении различий перигляциальных степей и их современных аналогов.
Подробнее – в статье из журнала Insects:
Исследование лаборатории экологии сообществ позвоночных животных ИСиЭЖ СО РАН посвящено анализу внутривидовой дифференциации степной пеструшки (Lagurus lagurus). Комплексный подход, объединивший морфологический и генетический (по гену цитохрома b) анализы, выявил четкую структуру вида, соответствующую четырем подвидам. Наиболее значительные отличия зафиксированы у подвида abacanicus из Минусинской котловины (Хакасия), характеризующегося уникальными краниометрическими признаками и обособленным генофондом. Установлено, что изоляция данной популяции произошла во второй половине голоцена вследствие увеличения лесных массивов Средней Сибири и формирования мозаичного ландшафта, что позволило котловине выступить в роли естественного рефугиума. В то же время незначительные генетические различия у подвида lagurus на большей части ареала указывают на его относительно недавнее расселение. Результаты опубликованы в ведущих научных журналах.
Статья предоставляет экспериментальные доказательства начальных стадий перипатрического видообразования у ольхонской скальной полёвки (Alticola olchonensis). Авторы провели скрещивания в неволе между ольхонской полевкой и «тувинской» и «хубсугульской» формами тувинской полевки, изучили фертильность, сперматогенез, морфологию сперматозоидов и синапсис хромосом у родителей, F1, F2 и бэккроссов. Хотя большинство F1-гибридов были фертильны, у F2 и некоторых бэккроссов наблюдались серьезные нарушения сперматогенеза и мужская стерильность. Это свидетельствует о формировании репродуктивной изоляции и подтверждает видовую самостоятельность A. olchonensis, что важно для таксономии и охраны вида при сокращении его ареала.
Статья опубликована в журнале «Mammalian Biology» (Q1 по Web of Science).
https://link.springer.com/article/10.1007/s42991-025-00561-4
Такая реконструкция получена по ископаемым насекомым из местонахождения Кебезень сотрудниками лаборатории филогении и фауногенеза совместно с коллегами. Возраст изученных отложений лежит в диапазоне от 20 100 до 19 300 лет назад. В местонахождении преобладают жуки, представленные 105 видами из 21 семейства. Полученные данные об этих насекомых показывают, что в это время, в отличие от сухих степей Западно-Сибирской равнины, на северо-востоке Алтая были развиты еловые леса и альпийские луга, а климат был холодным и влажным. В ходе осадконакопления наблюдались быстрые изменения экологического состава жуков: полноценный лесной комплекс упрощался, оставались только луговые и околоводные виды, затем последовательно появлялись виды, связанные с кустарниками, моховыми дернинами и деревьями. Подобные изменения могут быть связаны с катастрофическими событиями, такими как мегапаводки. Полученные результаты дополняют информацию о природной среде Алтая в период деградации последнего оледенения. Более подробно о исследовании можно прочесть в журнале Insects в статье:
https://doi.org/10.3390/insects16030321
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-74-01024,
В весенне-летний период на территорию России для репродукции прилетают уже половозрелые стрекозы. Особи температного поколения (потомки иммигрантов) осенью предположительно мигрируют в обратном направлении - на юг. Для доказательства миграций и определения вероятной области происхождения иммигрантов был использован изотопный метод. В качестве естественного эндогенного маркера географического происхождения стрекоз использовали содержание дейтерия (значение δ2H) в метаболически инертных тканях крыла. Предполагаемая натальная область иммигрантов S. fonscolombii расположена в Юго-Западной Азии. Вероятная дистанция миграций может составлять 2-4 тыс. км – от Аравийского полуострова на юге до Московской и Владимирской областей России на севере.
Статья опубликована в журнале Ecological Entomology.
Коллектив зоологов ИСиЭЖ СО РАН, совместно с сотрудниками девяти научных организаций России, реконструировали филогенетические связи евразийских сусликов рода Spermophilus при помощи мультилокусного подхода. Одним из результатов исследования стало описание нового для науки вида – суслика Воронцова (Spermophilus vorontsovi Ermakov, Simonov, Lopatina, 2024), обитающего на правом берегу р. Обь. На основании изучения морфологических (строение черепа и зубов, окраски шкурки) и молекулярно-генетических (анализ нуклеотидных последовательностей митохондриальных и ядерных генов) признаков установлено, что на левом берегу реки Обь обитает краснощекий суслик (S. erythrogenys), а на правом берегу – другой вид, названный авторами в честь советского и российского ученого-зоолога Николая Николаевича Воронцова (1934-2000), впервые высказавшего идею о роли географических барьеров в виде крупных рек на генетическую дифференциацию наземных беличьих. Суслик Воронцова занимает небольшой ареал, ограниченный лесостепными участками Салаирского кряжа. Восточной границей его распространения является западные склоны Кузнецкого Алатау, а западной границей – восточный берег реки Обь. Эта территория относится к четырем субъектам Российской Федерации: Новосибирской, Кемеровской, Томской областям и Алтайскому краю.
Статья опубликована в журнале Molecular Phylogenetics and Evolution. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2024.108057
