ИСиЭЖ СО РАН
630091 Фрунзе, 11
Новосибирск, Россия

Тел/Факс: +7 (383) 2170 973

• Новости
• Институт
• Наука
• Лаборатории
• Образование
• Музей
• Журнал
• Контакты

Архив публикаций с новостной страницы

С территории Новосибирской области описан новый для науки вид млекопитающих
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.
Типовым экземпляром для описания нового вида стал зверек с инвентарным номером 18828, череп и шкурка которого хранятся в Зоологическом музее ИСиЭЖ СО РАН. Это взрослый самец, отловленный Н. Киселевой 21 июня 1965 года в окрестностях с. Конево Тогучинского района Новосибирской области. Ученые предлагают провести ряд мероприятий для охраны этого вида с ограниченным ареалом, в том числе внесение обоих видов (суслик Воронцова и краснощекий суслик) в Красные книги регионального, федерального и международного уровней.
Благодаря исследованиям Е.Симонова, Н.Лопатиной и их коллег, список видов сусликов, обитающих в нашей стране, пополнился тремя видами: вновь описанным сусликом Воронцова, а также двумя видами, статус которых изменился в результате разделения прежних таксонов – западным малым сусликом и сусликом Селевина. Важно отметить, что новый вид был описан с использованием довольно большой серии экземпляров из музейной коллекции. Это ещё раз подчёркивает значимость и ценность научной коллекции Института систематики и экологии животных СО РАН.
Статья опубликована в журнале Molecular Phylogenetics and Evolution. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2024.108057

Первая находка позднеплейстоценовых насекомых в низкогорьях Северо-Восточного Алтая
Четвертичные насекомые Западно-Сибирской равнины изучаются уже более 50 лет. В течение этого времени было обработано около 100 местонахождений позднего плейстоцена и голоцена, реконструированы климатические и ландшафтные характеристики региона, выявлена своеобразная перигляциальная энтомофауна, не имеющая близких современных аналогов. В то же время, изучение четвертичной энтомофауны горных районов Сибири практически не проводилось.
В местонахождении Лебедь (13832±100 л.н. и 11956±120 л.н.) впервые для низкогорий северо-восточного Алтая обнаружен позднеплейстоценовый комплекс насекомых. Выявлено 120 видов из 17 семейств. Наиболее многочисленны и разнообразны среди них представители жуков-жужелиц, коротконадкрылых жуков и долгоносиков, которые обнаружены во всех пробах местонахождения. Видовой состав энтомокомплексов наиболее соответствует современной фауне, встречающейся в среднегорьях Северо-Восточного Алтая и Кузнецкого Алатау, и включает в себя несколько эндемичных и реликтовых видов. Так, Trechus cf. dudkorum, Patrobus obliteratus, Pterostichus cf. subaeneus (Carabidae), Helophorus cf. sinoglacialis (Helophoridae), Byrrhus cf. mordkovitshi (Byrrhidae), Notaris altaica (Curculionidae) являются эндемиками, а Notiophilus jakovlevi, Pterostichus drescheri, P. ehnbergi, P. tomensis (Carabidae) и Aegialia matalini (Scarabaeidae) - субэндемиками Алтае-Саянской горной системы. Сравнение видового состава жуков из местонахождения Лебедь с ранее изученной позднеплейстоценовой фауной насекомых Западно-Сибирской равнины показывает сходство, обусловленное наличием общих эвритопных видов с широкими ареалами. Исходя из известных экологических предпочтений выявленных видов в современных условиях, для исследуемой территории в период осадконакопления реконструировано чередование темнохвойных лесов и открытых высокотравных лугов. Предполагается, что климат был влажным и значительно более холодным, чем в настоящее время на исследуемой территории. Принимая во внимание экологические предпочтения видов жесткокрылых насекомых и радиоуглеродный возраст двух слоев, отложения соотносятся с ранним и средним дриасом.
Статья опубликована в журнале Palaeoentomology. https://doi.org/10.11646/palaeoentomology.7.1.8

Недостаточная холодостойкость жуков-чернотелок, вероятно, является причиной их отсутствия в плейстоценовых тундро-степях Сибири
Отсутствие жуков-чернотелок в позднеплейстоценовой фауне Южной Сибири является одной из загадок последнего ледникового периода. Сейчас эта группа насекомых многочисленна в степных котловинах гор Южной Сибири – ближайшем аналоге плейстоценовых тундро-степей. Мы предположили, что причина кроется в недостаточной для успешной зимовки холодостойкости этих насекомых. В лабораторных экспериментах изучена холодостойкость 5 видов чернотелок Алтая, зимующих в почве. Три из них (Bioramix picipes, Anatolica dashidorzsi, Penthicus altaicus) обитают в горных котловинах Южной Сибири с экстремально низкими температурами воздуха. В эксперименте 50% особей не выдерживают охлаждение ниже -22 ... -20 °C. К этим значениям близки или ниже температуры в почве фоновых территорий на глубине 10 см. Зимовка жуков поэтому возможна в местах с большим снежным покровом (ложбины, ветровая тень кустарников и крупных злаков). Сейчас на Алтае чернотелки находятся на границе их температурной устойчивости, поэтому они не могли существовать в значительно более суровых условиях ледникового времени в большинстве регионов Сибири.
Статья опубликована в журнале Insects. https://www.mdpi.com/2075-4450/15/1/64

Теория информации открывает новые возможности для экспериментальных исследований поведения и коммуникации животных
Обзорная статья обобщает многолетний опыт исследовательской группы в применении методов теории информации к анализу поведения и коммуникации животных. Первое направление исследований связано с поиском закономерностей в поведенческих паттернах, таких как охотничье или территориальное поведение. Их можно анализировать как “биологические тексты”, обозначая разные поведенческие акты буквами. Новый метод поиска закономерностей в поведенческих стереотипах с применением архиваторов, позволяет сравнивать разные виды по степени сложности их поведения, а также различать врожденные паттерны и поведение, основанное на обучении, не прибегая к трудоемким этологическим экспериментам. Второе направление является принципиально новым в биологии и связано с использованием идей теории информации как основы экспериментов для изучения коммуникации животных. Теория информации с первой же работы Шеннона в 1948 г, применялась к анализу коммуникации, в том числе, и животных. В 1954 г известный эволюционист Холдейн предложил новое направление - “этологическую кибернетику”- на основе анализа языка танцев пчел. Однако все исследования коммуникации, от пчел до дельфинов, до сих пор были основаны на анализе "текстов", передаваемых отдельными агентами. Наблюдатель анализирует поток сигналов, не вмешиваясь в их содержание. В многолетних исследованиях “языка” муравьев применены новые эксперименты, основанные на идеях Шеннона и Колмогорова, которые помогли открыть символический язык у высоко социальных видов. Исследователи “просили” муравьев передавать сообщения, размер которых (в битах, по Шеннону) и сложность которых (по Колмогорову) они варьировали и задавали сами. Полученные результаты важны не только для биологии, но также для когнитивных наук, лингвистики и робототехники.
Статья опубликована в журнале Animals (Q1).
https://www.mdpi.com/2076-2615/13/7/1174

Сitrobacter freundii, природный ассоциат колорадского жука, повышает восприимчивость личинок к Bacillus thuringiensis
Некоторые представители кишечной микрофлоры насекомых способны опосредовать иммунные изменения при дисбиозе, ускоряя септицемию, вызванную энтомопатогенными бактериями Bacillus thuringiensis. Совместное скармливание симбионтных Citrobacter freundii и энтомопатогенных бактерий Bacillus thuringiensis var. tenebrionis (morrisoni) личинкам колорадского жука приводило к увеличению смертности до 69,0%, что было в 1,3-5 раз выше, чем гибель жуков при скармливании только B. thuringiensis. Синергетический эффект смертности личинок оказался стабильным и наблюдался с 1-х по 6-е сутки наблюдения. Причины синергизма кишечных симбионтов и патогенов могут заключаться в их деструктивном действии на ткани кишечника, в виде разрушения микроворсинок эпителия под влиянием B. thuringiensis, выраженной гиперсекреции эндоплазматического ретикулума с образованием апокринных везикул и «онкотических» изменений клеток под действием C. freundii. Деструктивные изменения тканей кишечника сопровождались подавлением процессов детоксикации под действием бактерий и снижением (в 2,8-3,5 раза) концентрации продуктов окисления липидов при B. thuringiensis-инфекции. Кроме того, в первые часы после совместного скармливания симбионтов и патогенов отмечалось незначительное увеличение общего количества гемоцитов, главным образом за счет иммунокомпетентных плазматоцитов (в 1,4 раза). Однако, через 24 часа количество гемоцитов в лимфе стало значительно меньше, а уровень детоксицирующих ферментов наоборот вырос почти в 1,5 раза, что вероятно, связано с разрушением клеток гемоцитов и необходимостью удаления токсичных продуктов активных форм кислорода. Полученные в ходе исследования результаты свидетельствуют о том, что питание личинок колорадского жука симбионтными C. freundii и энтомопатогенными бактериями B. thuringiensis сопровождается изменениями в тканях, что существенно влияет на клеточный и гуморальный иммунитет насекомого, повышая его восприимчивость к B. thuringiensis.
Исследование опубликовано в Pest Managements Science (Q1) Doi: 10.1002/ps.6856. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ps.6856

Стабильные и изменчивые фрагменты охотничьего поведения грызунов: есть ли место интеллекту?
Журнал Animal Cognition - основной международный форум исследователей, изучающих интеллект животных. Авторы сумели убедить рецензентов в важности для когнитивной науки нового направления исследований, которое состоит в детальном математическом анализе факультативных стереотипов поведения и выявления в них стабильных и изменчивых (“подвижных”) фрагментов. В статье высказана идея о том, что стабильные и изменчивые фрагменты стереотипов регулируются разными генами. Это подтверждается в работах нейрофизиологов, которые выявили охотничьи паттерны с реверсией фрагментов (лабораторные мыши хватают добычу лапами, а к удаче ведет только захват зубами), но пока не нашли объяснения. В статье феномен рекомбинации фрагментов поведенческих последовательностей трактуется на этологическом уровне. Можно полагать, что фрагментированными могут быть различные стереотипы. Охотничьи паттерны оказались удобной моделью для исследования эволюционных и когнитивных аспектов поведения. Обсуждается гипотеза о рекомбинации и/или потере отдельных фрагментов стереотипов как основе эволюции охотничьего поведения грызунов. Имея в своем репертуаре отдельные фрагменты сложного стереотипа, животные могут достроить их до целостных на основе распределенного социального обучения. Обсуждаются возможные связи между охотничьей активностью и решением когнитивных задач у разных видов грызунов.
Статья опубликована в журнале Animal Cognition (Q1). https://doi.org/10.1007/s10071-021-01588-z

Географическое распространение и филогения вирусов Sewees (SWSV) и Altai (ALTV), циркулирующих в землеройках на территории России
В совместном исследовании ученых из ГНЦ ВБ «Вектор», ИСиЭЖ СО РАН, Томского государственного университета и нескольких университетов Японии и США изучено географическое распространение и филогения вируса SWSV и вируса ALTV на территории азиатской части России. Хантавирусы (семейство Bunyaviridae), принадлежащие к числу наиболее важных зоонозных патогенов человека, на основании анализа нуклеотидных и аминокислотных последовательностей разделены на четыре рода – Orthohantavirus, Thottimvirus, Loanvirus и Mobatvirus. Вирус SWSV (род Orthohantavirus) широко распространен по всему географическому ареалу своих носителей, включая обыкновенную (Sorex araneus), тундряную (S.tundrensis) и крупнозубую (S.daphaenodon) бурозубок. У средней бурозубки (S.caecutiens) были обнаружены отличающиеся генетические варианты SWSV, ранее названные вирусом Artybash (ARTV) и вирусом Amga. У обыкновенной бурозубки, пойманной в 2007 году вблизи Телецкого озера (Республика Алтай) идентифицирован новый вирус Altai (ALTV), обнаруженный также на территории Томской области. Полный анализ геномной последовательности показал, что ALTV является новым видом хантавирусов наиболее близким к мобатвирусам, ассоциированным в основном с летучими мышами. Другой вирус – Lena (LENV), близкий к ALTV, циркулирует в средней (S.caecutiens) и плоскочерепной (S.roboratus) бурозубках на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока. В результате исследования показано, что два значительно различающихся вируса, ALTV и SWSV, одновременно циркулируют среди обыкновенных бурозубок в Западной Сибири, тогда как вирусы LENV и вариант ARTV вируса SWSV также одновременно циркулируют среди средних бурозубок в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке России. ALTV и LENV принадлежат к роду Mobatvirus, тогда как SWSV включен в род Orthohantavirus. Эти факты свидетельствуют о том, что ALTV-подобные хантавирусы возникли в ходе эволюции в результате межвидового перехода с последующей диверсификацией среди бурозубок рода Sorex на территории Евразии.
Статья опубликована в журнале Viruses (Q2).
https://doi.org/10.3390/v13071286

Анализ географической центральности и генетического разнообразия исчезающего вида саранчовых Bryodemella tuberculata (Orthoptera: Oedipodinae)
Ширококрылая трещотка — Bryodemella tuberculata — один из самых широко распространенных и заметных видов саранчовых умеренного пояса Евразии. В степях юга Сибири в жаркий летний день самцы и самки этих насекомых активно и подолгу летают, используя при этом поднимающиеся потоки теплого воздуха. Во время полета они громко и характерно трещат. Но если в Сибири и Монголии, особенно в степных районах, этот вид весьма обычен, то в Европе многие его популяции либо исчезли, либо находяться на грани вымирания. Коллектив исследователей из Германии, России, Китая и Монголии проанализировал огромный массив данных по распределению существующих и исчезнувших популяций трещотки в пределах всего ее огромной области распространения. В результате создана модель экологической ниши вида и оценено генетическое разнообразие его популяций в разных частях ареала. Оказалось, что природные условия по-прежнему благоприятствуют поселениям трещотки в Западной Европе, а вот исчезновение многих из них очевидно связано с антропогенной трансформацией местообитаний, в первую очередь с исчезновением открытых стаций. Европейские популяции характеризуются низким разнообразием, невысокой эффективной численностью и спорадичностью, что, несомненно, определяет высокую вероятность их исчезновения, тогда как сибирско-монгольские популяции генетически разнообразны и близки к анцестральным поселениям вида. Для сохранения европейских популяций ширококрылой трещотки предлагается восстановление характерных для вида мест обитания, а также переселение особей из до сих пор существующих поселений.
Статья опубликована в журнале Biodiversity and Conservation (Q1). https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10531-021-02221-8

Пептид рицинового типа у колорадского жука: анализ структуры и экспрессии при грибных инфекциях
Насекомые обладают неспецифическим врождённым иммунитетом широкого спектра действия. Так у колорадского жука при инфекциях происходит активация ряда иммуно-сигнальных каскадов, в том числе IMD и Toll путей которые активизируют наработку антибактериальных пептидов, представленных аттацинами и акалолептинами. В тоже время для колорадского жука не известны антигрибные пептиды. При этом данный вид насекомого постоянно контактирует с грибными патогенами в агросистемах, и грибные эпизоотии в его популяциях отмечались неоднократно. В настоящем исследовании, как один из возможных кандидатов на роль антигрибного компонента колорадского жука, был изучен пептид, относящийся к R-лектинам - гомологам ?-лектина белкового токсина Рицина из клещевины Ricinus communis. Пептид был назван LdRBLk. Нами был проведён анализ белковой структуры пептида для выяснения механизмов его работы и филогенетический анализ белковой последовательности для установления его родства с R-лектинами насекомых, растений, грибов и бактерий. Так же было исследовано изменение экспрессии гена этого пептида у колорадского жука, зараженного энтомопатогенными грибами Metarhizium и Beauveria. Было установлено, что белковая структура лектина LdRBLk позволяет ему распознавать и разрушать клеточную стенку грибов. Экспрессия гена LdRBLk увеличивалась в ответ на грибные инфекции и коррелировала с уровнем восприимчивости насекомых к ним. Коммерчески доступный гомолог LdRBLk - белковый токсин клещевины подавлял развитие энтомопатогенных грибов в экспериментах in vitro. Исходя из полученных данных, мы полагаем, что LdRBLk является антигрибным пептидом колорадского жука. Будущие исследования могут быть направлены на блокирование экспрессии LdRBLk у жука с целью повышения восприимчивости к грибным патогенам.
Исследование опубликовано в Journal of Fungi (Q1). https://doi.org/10.3390/jof7050364

Влияние условий раннего развития на формирование социального поведения у самцов водяной полевки (Arvicola amphibius)
Социальное поведение играет важную роль в регуляции территориальных и репродуктивных отношений между особями в популяции. У млекопитающих, выращиваемых в пометах, ключевыми для формирования социального поведения являются перинатальные условия. Мы провели корреляционное исследование на рожденных в виварии водяных полевках для выявления характеристик семейного окружения, от которых зависит развитие поведенческого фенотипа, оцениваемого в парных взаимодействиях половозрелых самцов на нейтральной арене. Регистрировали частоту мирных ознакомительных контактов, демонстрационных угроз и прямых нападений. Учитывали также потенциальные факторы запуска агрессивного поведения – массу тела самцов и уровень тестостерона в крови. Оказалось, что масса тела и уровень тестостерона в крови никак не связаны с поведением самцов, а уровень тестостерона даже отрицательно коррелирует с частотой проявлений демонстрационной агрессии в тестах. Частота актов прямой агрессии положительно связана с размером помета, в котором самец родился и вырос. Мы предполагаем, что такой протяженный во времени эффект размера помета на социальное поведение взрослых самцов – это следствие конкуренции полевок из больших пометов за лимитированные ресурсы матери в период молочного вскармливания. Масса тела самцов отрицательно коррелирует с размером помета, и эта связь значительно усиливается к возрасту отъема детенышей от матери.
Работа опубликована в журнале Mammalian Biology (Q2). https://link.springer.com/article/10.1007/s42991-021-00170-x

Роль “личности” в муравейнике: перспективы исследований
Статья посвящена исследованию роли «личности» в муравейнике в контексте решения важной жизненной задачи — поиска и транспортировки пищи. Изучение “личности” (“personality”) - дискуссионная и бурно развивающаяся область этологии. В отличие от широкого понятия в психологии, в этологии изучается поведенческий фенотип: сохранение у индивидуумов в разных обстоятельствах устойчивого сочетания разных поведенческих свойств - таких как смелость, подвижность, агрессивность, исследовательская активность, а также когнитивные способности. У общественных насекомых множество работ посвящено «персональным» свойствам, проявляющимся на уровне семьи, как результирующая действий членов сообщества. «Личностные» качества особей до сих пор почти не изучались. В статье дается новая классификация типов фуражировки с точки зрения роли индивидуальных особенностей муравьев. У большинства видов разведчик, обнаружив источник пищи, оставляет на пути к гнезду пахучий след и направляет по нему фуражиров. Каждый может участвовать в фуражировке и как разведчик, и как мобилизуемый. Значительно меньшее число видов обладает системой мобилизации, опирающейся на взаимодействие лидеров и небольших «временных» коллективов. Свойствами лидеров обладают лишь особи, имеющие склонность к такой деятельности, но их роль не постоянна. Система, основанная на действиях «интеллектуальной элиты» - лидеров-разведчиков, проявляется лишь у высоко социальных видов, в честности, у рыжих лесных муравьев. Разведчики взаимодействуют с постоянными по составу рабочими группами фуражиров и передают им точную информацию о координатах цели. Об эффективности сложной системы коммуникации и когнитивной специализации в семьях рыжих лесных муравьев говорит биологический прогресс Formica s.str: они распространены во всей бореальной зоне и являются одной из самых многочисленных групп наземных насекомых.
Статья опубликована в журнале Frontiers in Ecology and Evolution (Q1). https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.661066/full

Визуальный обман: один вирус может оказаться смесью разных видов
Вирусные заболевания, выглядящие как типичная моноинфекция, на самом деле могут представлять собой смесь патогенов. Без детального молекулярного анализа мы можем упустить из виду взаимоотношения между ними, и даже новые виды вирусов. В нашей работе мы обнаружили, что гусеницы непарного шелкопряда, погибшие, на первый взгляд, от типичного полиэдроза (бакуловирусная инфекция), содержали в себе целую смесь ДНК и РНК вирусов. Более того, миксинфекция содержала новый, практически неизученный ранее, вид циповируса, выделенный из непарного шелкопряда впервые. Визуально, типичные бакуловирусные полиэдры содержали примесь частиц квадратной формы. Такое явление иногда случается, из-за некоторых отклонениях при сборке полиэдров и редко привлекает серьезное внимание. Тем не менее, заинтересовавшись причиной этой мутации, образцы были проанализированы с помощью просвечивающей электронной микроскопии, ДНК и РНК секвенирования. Фотографии показали, что внешне «классические» полиэдры на самом деле принадлежали к двум разным вирусам – бакуловирусу (ДНК вирус) и циповирусу (РНК вирус), который формировал в том числе и кубические частицы. Результаты секвенирования же показали, что циповирусов было как минимум два вида, один из которых практически не изучен и выделен из насекомых впервые: Hubei lepidoptera virus 3 Кроме того, РНК секвенирование показало присутствие ифлавирусов. Данная группа патогенов характерна малыми размерами и невозможностью обнаружения микроскопическими методами. Тем не менее, они известны тем, что могут взаимодействовать с другими видами, оказывая как положительное, так и отрицательное влияние на течение патогенеза. Таким образом в нашей работе удалось показать, что внешняя форма вирусных частиц (полиэдров), определяемая световой микроскопией, является недостоверным способом определения этиологии насекомых. Только специфический детальный анализ может раскрыть истинный состав миксинфекции.
Статья опубликована в журнале Virus Research (Q2)
https://doi.org/10.1016/j.virusres.2021.198371

Ужасные волки были последними представителями из древних псовых Нового Света
Ужасный волк (Canis dirus) считается одними из самых распространенных крупных плотоядных плейстоцена Америки, но о его эволюции и исчезновении известно относительно мало. В крупном совместном исследовании, для реконструкции эволюционной истории этого вида, было секвенировано пять геномов из окаменелых останков возрастом от 13 до более чем 50 тысяч лет. Результаты показали, что, хотя ужасный волк и современный обыкновенный волк (Canis lupus) были похожи морфологически, их родословные разделились около 5,7 миллиона лет назад. В отличие от многочисленных примеров гибридизации в семействе псовых, нет данных о генетическом потоке между ужасным волком и североамериканскими обыкновенным волком или койотом. Это позволяет предположить, что ужасный волк эволюционировал изолированно от плейстоценовых предков этих видов. Полученные результаты также подтверждают более раннее происхождение ужасного волка в Новом Свете, в то время как предки обыкновенного волка, койота (Canis latrans) и красного волка (Cuon alpinus), развивались в Евразии и колонизировали Северную Америку относительно недавно.
Исследование опубликовано в журнале Nature
https://doi.org/10.1038/s41586-020-03082-x
Автор иллюстрации – Mauricio Anton (c).

У вида с феноменальным долголетием (Spalax galili) описаны отличительные особенности в работе иммунной системы
Основная функция адаптивного иммунитета в классическом понимании заключается в способности производить многочисленные популяции клональных клеток памяти, которые защищают организм при повторном заражении. Многолетнее поддержание на нужном уровне числа клонов Т- и В- клеток имеет свою цену и способно с возрастом приводить к аутоиммунным реакциям, хроническим воспалениям и отсутствию эффективной борьбы с онкологическими заболеваниями. Известно, что слепыш (Spalax galili), как и голый землекоп (Heterocephalus glaber) - вид с высокой продолжительностью жизни среди грызунов. Риск смертности в результате злокачественных опухолей с возрастом у него не увеличивается.
В совместной работе с исследователями из Чехии, Израиля и Института биоорганической химии им. ак. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН) был проведен сравнительный анализ возрастных изменений врожденного и адаптивного иммунитета у мышей, людей и слепышей. Выяснилось, что большие клональные экспансии Т-клеток у слепышей с возрастом не накапливаются, как это было прослежено у других видов. Более того, экспрессия основных факторов транскрипции дифференцировки Т-клеток, а также генов, кодирующих ”check-point” ингибиторы и цитотоксические факторы, остается низкой на протяжении всего периода жизни слепышей. Возрастные изменения оказались разнонаправленными и при сравнении количества и разнообразия изотипов антител. Так, у слепышей юного возраста репертуар IgM широк и с возрастом не меняется, а доля IgG сопоставима с таковой пожилых мышей. При этом частота гипермутаций в репертуаре этих белков с возрастом не увеличивалась, что также предполагает более короткую память В-клеток.
Проведенное исследование призвано инициировать обширные исследования геномики и метаболомики иммунитета, позволяющие привести нас к целостному пониманию процесса старения у млекопитающих.
Исследование опубликовано в Nature Aging (Q1). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00029-3

Грибная инфекция меняет связанные с устойчивостью к инсектицидам физиологические реакции в кишечнике насекомых
Хорошо известно, что инсектициды кишечного действия могут подавлять иммунный ответ насекомых к патогенным грибам, тем самым приводя к эффекту синергизма в смертности. В настоящей работе мы установили другую зависимость – грибы на стадии проникновения через наружный скелет насекомых способны влиять на многие физиологические процессы, протекающие в кишечнике и, в частности, связанные с ответом на инсектициды. На примере колорадского жука, энтомопатогенного гриба Metarhizium robertsii и нейротоксического инсектицида (комплекс авермектинов) было показано, что раннее развитие грибов в кутикуле приводит к блокированию детоксицирующей системы в кишечнике и, соответственно, к усилению токсикоза, вызванного инсектицидом. Интересно, что на ранних этапах патогенеза грибная инфекция препятствовала снижению экспрессии генов иммуносигнального пути JakStat в кишечнике и подъему численности энтеробактерий, вызываемых инсектицидом. Таким образом, грибной патоген модулирует физиологический ответ насекомых к инсектициду в кишечнике, что может являться причиной синергизма между агентами. Полученные результаты вносят вклад в исследование взаимодействий между патогенами, инсектицидами и насекомыми, а также позволяют разработать эффективные подходы к управлению численностью хозяйственно-значимых видов.
Работа выполнена совместно с ИХКГ им В.В. Воеводского СО РАН и ЦКП Геномика ИХБФМ СО РАН.
Исследование опубликовано в Scientific Reports (Q1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80565-x

"Карантинное поведение" у муравьев: удаление с растения зараженных энтомопатогенным грибом тлей сборщиками пади Lasius fuliginosus предотвращает распространение смертельной инфекции
Экологический успех муравьев тесно связан с их способностью защищать как самих себя, так и свои кормовые ресурсы, включая своих основных поставщиков углеводов – тлей. Ранее было показано, что некоторые виды муравьев могут распознавать тлей, покрытых спорами энтомопатогенных грибов, и удалять их с растения. Своеобразное «карантинное поведение» направлено на ограничение контактов с потенциально опасными объектами и является эффективным механизмом, предотвращающим распространение инфекции как в семье муравьев, так и среди тлей-симбионтов. Однако распространение и масштабы использования данной поведенческой модели среди муравьев до сих пор остаются крайне слабо исследованными. Из семи ранее изученных видов карантинное поведение обнаружено только у муравьев рода Formica. В данной работе путем экспериментальных исследований в полевых условиях установлено, что муравьи рода Lasius также активно используют карантинное поведение. Реакция сборщиков пади L. fuliginosus и Formica s.str. на тлей, покрытых спорами гриба, оказалась сходной. Наиболее агрессивные фуражиры L. fuliginosus быстро обнаруживали и удаляли с растений тлей Chaitophorus populeti, обработанных суспензией конидий гриба Beauveria bassiana. Большинство потенциально опасных тлей были продезинфицированы ядовитым секретом муравьев, а затем унесены вниз и оставлены на некотором расстоянии от экспериментальных растений. Удаление большинства потенциально опасных тлей с растения позволяет муравьям существенно снизить риск возможного распространения инфекции как среди тлей-симбионтов, так и в пределах собственных семей.
Работа опубликована в журнале Insects (Q1) https://www.mdpi.com/2075-4450/12/2/99/htm

Изотопные свидетельства протяженных миграций стрекоз Sympetrum fonscolombii и Pantala flavescens
В Северном полушарии среди стрекоз есть виды-мигранты, для которых свойственны закономерные сезонные широтные миграции разных поколений. Стрекозы, которые развились в зимний период в южных частях ареала, весной для репродукции улетают на север, а их потомки – особи летнего поколения, осенью совершают обратные миграции на юг. Однако характер этих миграций во многом остается малоизученным. Одна из основных проблем в изучении миграций насекомых – это определение области происхождения мигрантов. Использование естественных эндогенных маркеров мест развития (или «изотопных подписей»), таких как композиция стабильных изотопов, открыло новые возможности в изучении этого вопроса. Используя данные состава изотопов водорода в тканях крыльев стрекоз-мигрантов, удалось установить протяженные миграции S. fonscolombii и P. flavescens в регионах Азии и Африки. Область миграций S. fonscolombii простирается от регионов Юго-Западной Азии на юге до Южного Урала и юга Западной Сибири на севере. При этом максимальная дальность миграций одного поколения стрекоз превышает 4000 км. Для P. flavescens показана возможность существования в афро- азиатском регионе гигантского миграционного круга. Эти стрекозы из Восточной Африки и Аравийского полуострова весной долетают до северных окраин Средней Азии, преодолевая расстояние в 3000-5000 км. Их потомки, развившиеся у северных пределов ареала, осенью совершают обратные миграции на юг. При этом часть особей, совершает перелеты в Африку по большому кругу через Индостан и Мальдивские острова. В этом случае общая протяженность миграционного маршрута P. flavescens может составлять более 14000 км. Сюда входят миграции двух поколений – зимнего афро-аравийского и летнего среднеазиатского. При этом протяженность миграций одного поколения (одной особи) из Средней Азии в Африку через Мальдивы может превышать 8000 км, а продолжительность перелета 4-5 месяцев. Это рекордные показатели для насекомых.
Работы опубликованы в журналах Ecological Entomology (Q1) и Insects (Q1).
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/een.12930
https://www.mdpi.com/2075-4450/11/12/890

Пространственный интеллект муравьев в контексте организации фуражировки и передачи информации
Муравьи, как и многие другие животные, являются “привязанными к дому” фуражирами: добыв пищу, они должны транспортировать ее в гнездо. Это требует способности запоминать и соотносить со своим маршрутом множество деталей ландшафта. Распределение способностей к запоминанию и ориентированию в семье муравьев зависит от способов организации фуражировки, специфичных для разных видов. Среди примерно 15 тысяч видов муравьев две группы с совершенно различной организацией фуражировки оказались во многом сходными в способах ориентации: “одиночные фуражиры”, ведущие поиск пищи независимо от сородичей, и “руководимые разведчиком”, у которых небольшие группы фуражиров получают информацию о цели от своего разведчика. Если одиночная фуражировка основана на равенстве когнитивных возможностей, то от разведчика запоминание пути и передача детальной информации дистантно, без помощи пахучего следа, требует особых интеллектуальных способностей. Одиночная фуражировка распространена во всех подсемействах Formicidae, тогда как когнитивная специализация, основанная на интеллектуальных различиях разведчиков и фуражиров, открыта автором лишь у группы Formica rufa. Сходство пространственного интеллекта у представителей этих групп заключается в использовании визуальной ориентации, а не пахучего следа, прекрасном запоминании деталей ландшафта и направлений последовательных поворотов. Экологическим обоснованием для когнитивной специализации разведчиков и фуражиров служит фуражировка в кронах деревьев, требующая координации от членов рабочих групп муравьев. Когнитивные механизмы, лежащие в основе обмена информацией и планирования пути у муравьев, еще предстоит выяснить.
Обзор опубликован в журнале Animal Cognition (Q1). https://link.springer.com/article/10.1007/s10071-020-01423-x

Инсектицид приводит к изменению бактериального сообщества личинок комаров, тем самым стимулирует развитие грибной инфекции
В совместной работе ИСиЭЖ СО РАН и ИХБФМ СО РАН (ЦКП Геномика) установлено, что синергизм между инсектицидами и энтомопатогенами может быть связан с изменениями бактериального сообщества насекомых. Нейротоксический инсектицид (комплекс авермектинов) приводит к значительным перестройкам в структуре микробного сообщества личинок комаров Aedes aegypti. В частности инсектицид существенно снижает обилие актинобактерий (Microbacterium), которые являются сильными антагонистами энтомопатогенных грибов Metarhizium. При этом под действием инсектицида в структуре микробиома увеличивается обилие бактерий с нейтральным действием на гриб (флавобактерии) или же взаимодействующих с грибом синергистически (псевдомонас). Данные изменения в структуре микробиома стимулировали прорастание гриба в кишечнике комаров и обуславливали быструю колонизацию тела насекомых. Таким образом, сдвиги в бактериальном сообществе под действием инсектицидов могут стимулировать развитие грибных инфекций у насекомых.
Результаты опубликованы в журнале Microbial Ecology (Q1). https://link.springer.com/article/10.1007/s00248-020-01567-w

Первая находка семейства Brentidae (Coleoptera) в эоценовом ровенском янтаре с описанием нового вида рода Toxorhynchus Scudder, 1893
Из среднего-позднего эоцена описан долгоносик Toxorhynchus europeoeocenicus Bukejs et Legalov, sp. nov. Род Toxorhynchus был известен из поздеэоценовой формации Флориссант. Его представители были найдены в миоценовом доминиканском янтаре и современной фауне Нового Света. Жук из ровенского янтаря был изучен методом рентгеновской микрокомпьютерной томографии (µCT), который позволил детально изучить не только внешние, но и внутренние структуры. Это первая и самая ранняя находка рода Toxorhynchus в Старом Свете. Новый вид подтверждает связи между эоценовыми фаунами Европы и современной фауной Северной и Южной Америки.
Работа опубликована в журнале Fossil Record (Q1) https://fr.copernicus.org/articles/23/169/2020/

Разрушение жирового тела хозяина Galleria mellonella, вызванное ядом эктопаразитоида Habrobracon brevicornis, как быстрое создание идеальных условий для питания личинок
Быстрое развитие паразитоидного наездника Habrobracon brevicornis за две недели предполагает наличие механизмов, позволяющих не только подавлять иммунитет хозяина, но и увеличивать питательную ценность лимфы. Наиболее доступным источником питательных веществ является жировое тело. Химический анализ лимфы хозяина (личинка Galleria mellonella) показал достоверное увеличение количества свободных липидов и сахаров уже через сутки после парализации и на протяжении всего опыта. Уровень липидов в лимфе значительно повышался только на вторые сутки после парализации, что вероятно связано с началом масштабных разрушений в ткани жирового тела. Достоверное увеличение в лимфе уровня трегалозы, являющейся транспортной формой углеводов у насекомых и синтезируемой клетками жирового тела из глюкозы, отмечено на протяжении всех трех суток. Изучение ультратонких срезов жирового тела парализованного хозяина показало деструктивные изменения в митохондриях, формирование пустот в межклеточном пространстве, разрывы клеточных мембран, слияние липидных капель. Мы предположили, что разрушение жирового тела идет либо по пути управляемого некроза (некроптоз), либо по пути апоптоза. Основным отличием данных процессов служит фрагментация ДНК. Выделение и разделение тотальной ДНК из жирового тела не выявило характерного для апоптоза фрагментирования. Одним из показателей некрозо-подобного разрушения ткани является разбалансировка системы «свободнорадикальные формы кислорода / антиоксиданты». Это выразилось во всплеске активности супероксид дисмутазы в жировом теле парализованного хозяина на протяжении всего опыта, тогда как активность пероксидазы, каталазы и ГСТ снижалась. В пользу некроптоза свидетельствует и резко выросшая активность таких ферментов как фосфолипаза А2 (Pl A) и фосфолипаза С (Pl C), отвечающих за стабильность цитоскелета и клеточной мембраны. В целом, это позволяет предположить наличие в яде H. brevicornis компонентов, вызывающих разрушение клеток жирового тела хозяина предположительно по пути некроптоза.
Работа опубликована в журнале Archives of Insect Biochemistry and Physiology https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/arch.21746

Использование метода сжатия данных для классификации “этологических текстов”: последовательностей элементов охотничьего поведения грызунов
Одна из основных проблем в сравнительном анализе поведения животных поиск адекватного математического метода для оценки сходства и различия поведенческих паттернов. В статье предложен новый метод оценки межвидовых различий охотничьего поведения мелких млекопитающих, основанный на сжатии данных и классификации биологических «текстов» путем сравнения их гомогенности. Отличительные особенности метода состоят в возможности парных сравнений структурных характеристик текстов в методологических рамках математической статистики. Для валидизации метода на примере охотничьего поведения, авторы кодировали элементы паттернов разными буквами. Проверялась гипотеза, порождены ли «тексты» охотничьего поведения разных видов одним или различными источниками. Основываясь на попарном сравнении коэффициентов ассоциации «текстов», авторы построили новую систему классификации типов охотничьего поведения, которая дала возможность по-новому взглянуть на возможные эволюционные преобразования отдельных поведенческих элементов. Метод сжатия данных и оценки гомогенности тестов может служить эффективным способом для сравнительного и эволюционного анализа разных форм поведения животных.
Работа опубликована в журнале Mathematics (Q1). https://www.mdpi.com/2227-7390/8/4/579/htm

Сравнительное исследование способности низко- и высоковирулентных штаммов бакуловируса к вертикальной передаче.
Известно, что бакуловирусы (вирусы, поражающие насекомых) способны персистировать в организме своего хозяина и в таком состоянии от родителей потомству. При этом вирус способен активироваться при воздействии различных стресс-факторов на популяцию хозяина, приводя к летальному исходу хозяина. Очевидно, что к персистенции способны штаммы бакуловируса, обладающие низкой вирулентностью так как высоковирулентные штаммы убивают хозяина до наступления взрослой стадии. Ученые из ИСиЭЖ СО РАН сравнили два штамма бакуловируса непарного шелкопряда Lymantria dispar L., различающиеся по вирулентности, по способности передаваться вертикально и их реактивации в следующем поколении хозяина после воздействия стресс-факторов. В результате было показано, что высоко- низковирулентные штаммы бакуловируса не отличаются по способности передаваться от родителей потомству. Однако, активация вируса в потомках-вирусоносителях была выше при использовании низковирулентного штамма. Результаты ученых указывают, что для получения пролонгированного эффекта после обработок вирусными препаратами против чешуекрылых вредителей предпочтительно использовать низковирулентные штаммы.
Работа опубликована в журнале Insects https://www.mdpi.com/2075-4450/11/7/455

Генетика опровергает морфологические данные
Коллектив ученых из Министерства природных ресурсов Канады, Университета Квебека, Университета Британской Коламбии, Агентства по надзору пищевой продукции Канады, Токийского аграрно-технологического университета и Института систематики и экологии животных показали, что несмотря на выраженные морфологические различия ранее относящиеся к разным видам Lymantria albescens и Lymantria postalba являются скорее всего представителями единого вида. Данные виды, точнее как выяснилось, один вид, обитают на южных Японских островах. Доказательством послужили данные по расшифровке нуклеотидных последовательностей в митохондриальном геноме и фрагментах ядерного генома изучаемых образцов видов. Данная находка, доказывает, что окраска крыльев сама по себе не всегда являтся надежным видовым признаком и необходимо дополнительно использовать данные по генетике. Работа была представлена в престижном таксономическом международном издании
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/syen.12410

Генетическое разнообразие и географическое распределение сибирского субтипа вируса клещевого энцефалита
Вирус клещевого энцефалита (ВКЭ), представитель семейства Flaviviridae, в настоящее время разделяется на три основных субтипа - европейский (ВКЭ-Евр), дальневосточный (ВКЭ-ДВ) и сибирский (ВКЭ-Сиб). ВКЭ-Сиб является наиболее распространенным субтипом и встречается во всех регионах, где обнаружен ВКЭ, за исключением центральной и Западной Европы. В настоящее время для ВКЭ-Сиб были описаны четыре генетические линии. Исследователи из ИХБФМ СО РАН, ИСиЭЖ СО РАН, Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека г. Иркутска, Центра гигиены и эпидемиологии в Иркутской области, ИГАУ и ИГМУ провели детальный анализ генетического разнообразия ВКЭ-Сиб, географического распределения, филогеографии и времени расхождения различных генетических линий ВКЭ-Сиб на основании фрагментов гена Е, полногеномных последовательностей и всех доступных в настоящее время данных в базе данных GenBank. В результате анализа в пределах ВКЭ-Сиб была идентифицирована новая Боснийская линия. Было показано, что линия Заусаев является наиболее распространенной среди линий ВКЭ-Сиб, и была обнаружена во всех изученных регионах, кроме Дальнего Востока. Линия Васильченко была обнаружена на территориях от Западной Сибири до Дальнего Востока. Балтийская линия представлена от Европы до Западной Сибири. Обская линия была обнаружена только в Западной Сибири. Штаммы ВКЭ из описанной Боснийской линии были обнаружены в Боснии, на Крымском полуострове, в Киргизии и Казахстане. Наибольшее разнообразие генетических вариантов ВКЭ-Сиб наблюдалось в Западной Сибири. Внутри ВКЭ-Сиб Обская линия отделилась от общего предка наиболее рано, после чего отделилась Боснийская линия, затем Балтийская, а линии Заусаев и Васильченко разошлись совсем недавно.
Работа опубликована в журнале Ticks and Tick-borne Diseases

Древнейший жук-зерновка (Coleoptera; Chrysomelidae: Bruchinae) из позднего мела Северной Мьянмы с описанием новых трибы, рода и вида
В бирманском янтаре, имеющим пограничный возраст между ранним и поздним мелом, была обнаружена новая триба жуков-зерновок (Bruchinae), относящихся к семейству листоедов. Самые древние из известных Chrysomelidae описаны из нижнего мела Исяня, а также отмечены в средней-поздней юры Каратау, но практически не известны из других мезозойских захоронений. До последнего времени достоверные находки листоедов в бирманском янтаре не были известны. Единственная меловая зерновка (Mesopachymerus antiqua) описана из кампана (Канада) и относится к современной трибе Pachymerini. Новая триба Myanmaropini из бирманского янтаря представляет собой, по-видимому, наиболее архаичную зерновку из-за таких плезиоморфных черт, как слабо суженная за глазами прогнатическая голова, слабо склеротизованное тело, все голени с двумя шпорами, не сросшиеся коготки пятого членика лапок и задние бедра без зубцов. По этим признакам триба Myanmaropini сходна с современной трибой Rhaebini, распространенной в засушливых районах Евразии и развивающийся на Nitraria L. (Nitrariaceae), которая в свою очередь считается меловым реликтом. Анализ структурных признаков позволяет предполагать то, что Myanmaropini связана с подсемейством Sagrinae и сходна с предковой группой этого подсемейства.
На фотографии: Myanmarops gatiosus gen. et sp. nov.
Работа опубликована в Cretaceous Research.

Сибирские рачки пережили ледниковый период
Российские ученые обнаружили в Южной Сибири эндемичные генетические линии местных дафний. Эти микроскопические ракообразные пережили ледниковые периоды плейстоцена. Ученые из Института проблем экологии и эволюции РАН и Института систематики и экологии животных СО РАН совместно с коллегой из Университета штата Нью-Йорк в Буффало на протяжении 13 лет собирали дафний группы видов Daphnia longispina и проанализировали распределение и происхождение животных в регионе методом молекулярных часов. Результаты показали, что горные и предгорные районы Сибири сохранили уникальных рачков D. turbinata или D. umbra. Изучив географическое распределение комплекса видов D. longispina, ученые установили, что одна из ранее обособившихся генетических групп занимает ныне промежуточную территорию между двумя другими группами – горные и предгорные области Саян и Алтая. Именно она, выжившая в самые неблагоприятные времена ледникового периода, сдерживала распространение своих соседей при их расселении в период улучшения климатических условий и служила «живым барьером».
Работа опубликована в PLOS One
Использован материал Indicator.ru

Новый взгляд на старые знания: эффективность парашютирования гусениц младших возрастов может быть недооценена учеными
Исследователи Института систематики и экологии животных, Института цитологии и генетики, Сибирского федерального университета, Всероссийского научно- исследовательского института лесоводства и механизации лесного хозяйства при содействии специалистов Центра защиты леса Новосибирской области поставили под сомнение низкую эффективность распространения гусениц чешуекрылых за счет парашютирования на паутинках с потоком ветра. С помощью генетического анализа специальных маркеров, наследуемых исключительно по материнской линии, знаний экологии изучаемого вида (непарный шелкопряд), и пространственно-временного анализа многолетних данных численности этого вида на огромной территории было продемонстрировано, что особи способны перемещаться таким способом до сотни километров. Ранее считалось, что такой способ распространения насекомых ограничивается сотнями метров. В связи с этим открытием, необходимо пересмотреть инвазивную агрессивность видов чешуекрылых, взрослые самки которых имеют ограниченную способность к полету. Дальнейшие исследования покажут, как эффективно функционирует данный механизм расселения для разных ландшафтов.
Результаты исследований представлены в журнале PLoS ONE.

Применение анализа стабильных изотопов при изучении трофических отношений «рыба — паразит» как инструмент оценки паразито-обусловленного потока вещества в водных экосистемах
Паразиты играют важную роль в водных экосистемах, хотя чрезвычайно мало известно об их вкладе в структуру пищевых сетей. Исследователи ИСиЭЖ СО РАН совместно с учеными из Университетов Японии применили анализ стабильных изотопов углерода и азота (?13C и ?15N) для изучения трофических взаимоотношений в паразито-хозяинных системах «рыба – макропаразиты» с целью оценки эффективности использования анализа стабильных изотопов для выявления паразито-опосредованных трофических связей в водно-болотных пищевых сетях. Были исследованы сорок паразито-хозяинных пар, включающих представителей семи таксонов макропаразитов (цестоды, трематоды, ракообразные и пиявки) у шести видов рыб (карповые, Cyprinidae и окуневые, Percidae). Необычное фракционирование ?15N у паразитов предполагает потребление 14N-обогащенного аммиака для синтеза аминокислот и/или селективного поглощения 15N-обедненных аминокислот из жидкости хозяина. Положительная корреляция между изотопными подписями рыб-хозяев и их паразитов указывает на поглощение и перенос питательных веществ полученных паразитом из хозяина. Смешанная изотопная модель на основе ?13C показала, что у каждого вида рыбы-хозяина наблюдается уникальная зависимость от нерастворенного органического вещества, наземного органического вещества и макрофитов, что указывает на хозяино-специфическую трофическую нишу ассоциированных с ними паразитов в озерно-болотной пищевой сети. Результаты показали, что техника стабильных изотопов служит важным инструментом для выяснения трофических связей между хозяином и паразитом и позволяет показать, что паразиты являются потенциальными путями переноса потоков вещества и энергии в водных экосистемах и вносят существенный вклад в усложнение пищевых сетей.
Результаты опубликованы в журнале Aquatic Ecology

Новый и универсальный метод определения пола у чешуекрылых.
Исследователи Института систематики и экологии животных совместно с учеными из Института цитологии и генетики разработали новый метод, позволяющий безошибочно определить пол у чешуекрылых насекомых. Важным преимуществом этого метода является его универсализм для представителей данного отряда насекомых, а также возможность его использовать на ювенильных стадиях (яйцо, личинка). Ранее ученые в основном пользовались морфологическими особенностями, выраженными при половом диморфизме. Однако данные особенности зачастую различимы только у половозрелой стадии (имаго), тогда как необходимость использования дифференциального подхода зачастую возникает у личинок. Поэтому разработанный метод открывает ученым большие возможности по изучению поло-специфических воздействий различных факторов, а также по изучению поло-специфического онтогенеза. В основе метода лежит количественная оценка гена, локализованного на половой хромосоме, с помощью ПЦР. По мнению разработчиков метода он позволит ученым- энтомологам по-новому сформулировать научные задачи в области современной энтомологии, экологии и биоинженерии, а также перейти к инновационным подходам в контроле численности насекомых, когда основное действие контролирующего фактора можно будет сосредоточить на самках – основе популяционной динамики последующих поколений.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022191018303354

Стрекозы — мост между водными и наземными экосистемами
К 70-летию со дня рождения А.Ю.Харитонова
Амфибионтные насекомые (яйца и личинки которых развиваются в воде, а имаго ведут наземный образ жизни) — один из главных биогенных факторов возврата многих химических элементов из водоемов на сушу. В основе статьи 30-летние (1980–2010) исследования, которые велись в Барабинской лесостепи (Западная Сибирь, Россия) под руководством профессора А.Ю.Харитонова (1949–2013). Мы оценивали количественный и качественный вклад стрекоз в экспорт водной продукции, включая полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) и органический углерод, в наземные экосистемы. Выяснилось, что годовой вылет стрекоз на весь участок суши (190 км2) в бассейне оз.Чаны составляет в среднем 408 т сырой массы (124 т сухой массы), а это — 68% от годового вылета всех амфибионтных насекомых. По экспорту органического углерода изученные нами стрекозы сравнимы с растительноядными наземными насекомыми, а по ПНЖК — со всеми другими амфибионтными насекомыми. Таким образом, стрекозы оказались важным проводником водной продукции в лесостепную экосистему.
Статья в журнале "Природа"

Математический метод сжатия данных позволил выявить структуру охотничьего поведения грызунов
Исследователи из ИСиЭЖ СО РАН, ИВТ СО РАН и ИПЭЭ РАН взяли в союзники Шекспира: “Хоть это и безумие, но в нем есть последовательность” (“Гамлет”). Для анализа поведенческих последовательностей использован метод сжатия данных, основанный на применении архиваторов и позволяющий находить любые закономерности “текста”. Сравнивались этограммы 8 видов грызунов и насекомоядного (обыкновенной бурозубки), в которых акты поведения обозначали буквами. Впервые, на значительном количестве видов надсемейства Muroidea, показано, что зерноядные (полевая мышь), всеядные (4 вида хомячков и серая крыса) и даже зеленоядные (2 вида скальных полевок) грызуны демонстрируют стереотипное поведение, типичное для хищников, включающее преследование и атаки на добычу. «Алфавиты» охотничьего поведения почти одинаковы у всех видов, но существенно различаются соотношения элементов в стереотипах. Вне зависимости от доли «охотников» в популяциях (от 40 до 80%), 7 видов грызунов демонстрируют упорядоченные охотничьи стереотипы, с хорошо предсказуемыми переходами между элементами, в которых архиватор легко находит закономерности. Уровень сложности охотничьих стереотипов у них сходен с таковым у облигатного хищника - бурозубки. Наиболее сложное, и тем самым, наименее предсказуемое, охотничье поведение у генералиста - серой крысы. Показатели не зависят от размера и не различаются у юных и взрослых животных. Можно полагать, что у грызунов два типа охотничьих стереотипов: лаконичный, упорядоченный и сходный со стандартом насекомоядного, и гибкий с мало предсказуемыми переходами между элементами стереотип генералиста. Метод сжатия данных может служить универсальным ключом к поиску закономерностей в биологических текстах.
https://www.mdpi.com/1099-4300/21/4/368/pdf

Муравьи демонстрируют различные способности к обучению в зависимости от своей “профессиональной” специализации в семье
Рыжие лесные муравьи известны своими огромными семьями, слаженная деятельность которых в значительной мере основана на глубокой поведенческой специализации в группах рабочих особей. Природный эксперимент помог по-новому взглянуть на связь между профессиями муравьев и их способностью к аверсивному обучению, то есть, к формированию связей между негативными воздействиями и поведением. Охотникам, сборщикам пади и «наивным» особям, выращенным в лаборатории вне контактов с насекомыми, предлагали встретиться с естественным врагом муравьев - личинкой мухи-сирфиды, которая в ответ на нападение склеивает муравья секретом своих слюнных желез и на некоторое время “выключает” его из активной жизни. Первая в жизни наивных муравьев встреча с потенциальным врагом вызывала у них значительно более агрессивные реакции, чем у членов естественной семьи: они с высокой частотой применяли «мертвую хватку», «продолжительные укусы» и «покусывания», тогда как охотники и сборщики пади старались осторожно уклониться от контактов с опасным насекомым. При этом у сборщиков пади формировалась как кратковременная (на 10 минут), так и долговременная (3 дня) память о неприятном событии, тогда как охотники и наивные муравьи продолжали бросаться на врага так же бесстрашно, как и при первой встрече. Обобщая эти результаты с полученными ранее, исследователи предполагают, что в семье рыжих лесных муравьев «интеллектуальной элитой» являются разведчики и сборщики пади, тогда как охотники и охранники отличаются скорее храбростью, чем сообразительностью.
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2019.00710/full

Популяционная плотность непарного шелкопряда не активирует скрытую вирусную инфекцию
Причины возникновения эпизоотий во время вспышек массового размножения насекомых – важная тема для контролирования их численности. В данной работе мы впервые продемонстрировали, что плотность насекомых, как фактор воздействия, не приводит к активации скрытой вирусной инфекции, и таким образом, не является первопричиной возникновения вирусных эпизоотий. Важно отметить что в этом исследовании мы исключили фактор голодания, который по нашим данным как раз является мощным триггером активации вируса. Другим интересным моментом оказалось, что одиночно содержащиеся насекомые обладали повышенным уровнем дофамина, что может говорить, о их большей стрессированности. Кроме того, развитие таких насекомых происходило дольше, чем при групповом содержании, но при этом они в итоге накапливали б?льшую массу – как показатель повышения численности в следующем поколении.
https://www.eje.cz/artkey/eje-201901-...

Как живется непарному шелкопряду в Японии
Ученые Токийского сельскохозяйственного университета совместно с исследователями из Университета Тохоку и Института систематики и экологии животных СО РАН изучили закономерности возникновения вспышек размножения непарного шелкопряда на островах Японии. Исследования показали, что глубина снежного покрова, рельеф и плотность насаждений являются важными факторами для возникновения очагов размножения шелкопряда на японских островах. В тоже время генетические исследования показали, что анализ митохондриальной ДНК не всегда является показательным для изучения геногеографии данного вида. Поэтому на сегодняшний день японская, российская и канадская команды пытаются разработать подход с использованием высоко-производительного секвенирования для решения популяционно-генетических задач для данного вида вредителя, который, по современным оценкам, претендует на звание одного из самых распространенных в Голарктике.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378112718317596

Полевые мыши способны к точной оценке множеств
Применение видоизмененной классической схемы обучения животных различению визуальных стимулов показало, что полевые мыши Apodemus agrarius способны не только дифференцировать хорошо различимые множества геометрических фигур (5 и 10), но и могут точно оценивать различия между 5 и 6 и между 8 и 9. Это превосходит способности многих приматов, а для грызунов описано впервые. Мыши существенно различались по способностям к количественным оценкам. Из 24 зверьков, прошедших через все эксперименты, большинство прошло строгие критерии на умение различать количества объектов. Полевые мыши, в отличие от лабораторных, не показали никакого угасания умственных способностей с возрастом и, похоже, сохраняли полученные навыки по меньшей мере в течение месяца, а некоторые особи - и значительно дольше. Не исключено, что этот вид обладает специфическими особенностями нервной системы. Таким образом, открыт модельный вид грызунов, разительно превосходящий лабораторных мышей и крыс по когнитивным способностям. Полевые мыши могут стать таким же базовым объектом для когнитивной этологии и сравнительной психологии, как дрозофилы для генетиков.
http://link.springer.com/article/10.1007/s10071-019-01244-7

Влияет ли размножение на продолжительность жизни лабораторных грызунов?
Сравнение репродуктивных характеристик самок у четырех видов мышевидных грызунов различной экологической специализации, содержащихся в комфортных лабораторных условиях, позволило выявить существенные межвидовые различия по возрастной динамике плодовитости и распределению репродуктивных усилий в онтогенезе. Обитающая в подземной среде обыкновенная слепушонка имеет наибольшую среди рассмотренных видов продолжительность жизни, наиболее растянутый во времени репродуктивный период и невысокую, но стабильную плодовитость. Надземные (степная пеструшка, джунгарский хомячок) и околоводный (водяная полевка) виды, при меньшей продолжительности жизни и большей плодовитости имели значительно более короткий репродуктивный период с выраженным снижением плодовитости во времени. Полученные данные подтверждают основные положения современной эволюционной экологии о компромиссных отношениях между соматическими и репродуктивной функциями, как движущей силе эволюции видовых онтогенетических программ.
https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10522-018-9783-3

Красная полевка как модель для изучения индивидуальных и популяционных адаптаций к обитанию в неоптимальных условиях
В цикле исследований, посвященных сравнению популяций животных, обитающих в разных экологических условиях, рассматривали популяции красной полевки, одна из которых обитает в горной тайге (Республика Алтай), другая – в лесопарковой зоне Новосибирского Академгородка со значительной степенью антропогенной нагрузки. Первая популяция имеет стабильно высокую относительную численность с трехлетними популяционными циклами и отчетливо выраженной плотностно-зависимой регуляцией. У мышевидных грызунов подобная динамика характерна для популяций, обитающих в экологически-оптимальных условиях. Во второй популяции уровень численности в целом ниже, а амплитуда ее колебаний выше, отчетливо выражена ее сезонная динамика, что связано с обитанием в субоптимальных условиях. Концентрация глюкокортикоидных гормонов, отражающих уровень стрессированности животных, в горно-таежной популяции была ниже, чем в лесопарковой и отчетливо коррелировала с плотностью популяции. Более высокая стрессированость полевок, отловленных в лесопарке, сочеталась с пониженной адренокортикальной реакцией на модельный стрессор – острое охлаждение. Однако метаболическая реакция на охлаждение, отражающая величину максимального (холодового) обмена, была выше во второй популяции, что можно рассматривать как адаптацию к обитанию в неблагоприятных климатических условиях. Чтобы выяснить, имеют ли данные адаптации наследственную природу, помимо зверьков, отловленных в природе, анализировали и их потомков, рожденных в лаборатории. Как и ожидалось, при отсутствии межпопуляционных различий по уровню стрессированности, зверьки, происходящие из лесопарковой популяции, как и их родители, имели более высокий, чем в оптимальных условиях, максимальный энергообмен. В целом, адаптации мышевидных грызунов к действию неблагоприятных климатических факторов имеют комплексный характер и реализуются как на популяционном, так и на организменном уровнях. Важное место в реализации этих адаптаций занимает стресс-реакция.
http://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/cjz-2016-0314
https://link.springer.com/article/10.1134%2FS2079086417010030
https://link.springer.com/article/10.1134/S2079086412050052

Вирулентность гриба Cordyceps militaris связана с переходом насекомого в стадию покоя
Энтомопаразитический гриб Cordyceps militaris активно изучается в фармакологии и эпизоотологии. Данный патоген способен вызывать вспышки заболеваний среди лесных чешуекрылых, тем самым ограничивать их численность. Однако взаимосвязи между термальной биологией патогена и насекомых-хозяев не изучены. В совместном исследовании ученых из Института систематики и экологии животных СО РАН, Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений и университета Гуйчжоу показано, что C. militaris, обладает высокой приспособленностью к низким температурам, что особенно характерно для сибирской гаплогруппы данного вида. Установлено, что насекомые (Galleria mellonella) в состоянии диапаузы, вызванной понижением температуры, значительно более восприимчивы к инфекции C. militaris, вследствие снижения ряда ключевых параметров клеточного и гуморального иммунитета. Кроме того, показано, что данная инфекция может длительно сохраняться в хозяине и активироваться при его переходе в диапаузу. Авторы исследования полагают, что в отличие от энтомопатогенных грибов с широкой специализацией, гриб C. militaris имеет ограниченный арсенал адаптаций, направленных на подавление и избегание иммунного ответа насекомых, поэтому для успешного развития ему необходимы диапаузирующие хозяева.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1754504818301843

Исследование постэмбрионального развития цестод позволит отличать виды-двойники (на примере изучения стадий развития Arostrilepis microtis в коллемболах)
Гименолепидиды (Eucestoda: Hymenolepididae) мелких млекопитающих являются наиболее многочисленной и сложной группой среди циклофиллидных цестод. Трудность их изучения обусловлена значительной морфологической однородностью видов, что требует поиска новых методов дифференцирования близкородственных таксонов. На примере изучения стадий жизненного цикла цестоды Arostrilepis microtis Gulyaev et Chechulin, 1997 при экспериментальном заражении коллембол (Collembola: Entomobryidae) показано, что особенности постэмбрионального развития и строение цистицеркоидов гименолепидид могут быть информативны для подтверждения самостоятельности видов. Так, например, цистицеркоиды A. microtis значительно крупнее и дольше развиваются, чем у других представителей рода Arostrilepis(A. beringiensis и A. tenuicirrosa). Полученные результаты важны, в первую очередь, для дифференцирования видов-двойников, которые плохо различимы по морфологии на стробилярной стадии развития.
https://link.springer.com/article/10.1007/s00436-018-5929-0

Различные демографические сценарии обнаружены у близкородственных видов рода Daphnia
Ученые выяснили, что три близких вида микроскопических рачков-дафний имеют сильно различающиеся истории расселения по территории Северной Евразии. Эти знания помогают понять, как формировалась пресноводная фауна континента. В совместном исследовании учёных из Института проблем экологии и эволюции РАН, Института систематики и экологии СО РАН и Лимнологического института СО РАН изучена популяционная изменчивость митохондриальной ДНК у трех близкородственных видов дафний - Daphnia galeata, D. longispina и D. dentifera, которые обитают в водоемах Северной Евразии. Выявленные различия в уровне генетического полиморфизма у дафний из разных районов Евразии позволили определить генетические дистанции между популяциями и примерное время их расхождения. Также выяснилось, что, несмотря на таксономическую близость трех видов дафний, у них были различные сценарии расселения. D. galeata очень быстро распространилась по Северной Евразии в относительно недавнем геологическом прошлом. Популяции видов D. longispina и D. dentifera оказались генетически очень неоднородными. Результаты исследования позволяют считать, что различные филогенетические линии этих дафний в период последнего оледенения смогли выжить в рефугиумах (убежищах), расположенных на территории Восточной Сибири. Большую часть ледникового периода климат в этом регионе был сухим и холодным, и немногочисленные водоемы были сильно изолированы друг от друга. В постледниковый период, когда условия изменились, различные популяции D. longispina и D. dentifera стали распространяться шире и смешиваться между собой, но при этом в генофонде этих видов сохранились остатки древней митохондриальной ДНК. Высокое генетическое разнообразие в пределах этих видов представляет собой отпечаток их плейстоценовой истории.
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0207347
https://indicator.ru/news/2018/12/07/kak-rasselyalis-rachki-dafnii/

Производные усниновой кислоты усиливают восприимчивость колорадского жука к энтомопатогенным грибам
Поиск соединений, вызывающих повышение восприимчивости насекомых к энтомопатогенным микроорганизмам, важен для повышения эффективности и стабильности действия биопрепаратов против насекомых-вредителей, в частности против колорадского жука. В данной работе были получены полусинтетические соединения –фторированные модификанты усниновой кислоты, которые обладают инсектицидным действием по отношению к личинкам жука, а в низких (сублетальных) дозах повышают восприимчивость личинок к энтомопатогенным грибам. Целью исследования был анализ совместного влияния данных соединений и гриба Beauveria bassiana на выживаемость и иммуно-физиологические реакции личинок жука. Синергизм между модификантами усниновой кислоты и B. bassiana наблюдался после обработки всех личиночных возрастов. Кроме того, данный синергизм наблюдался в полевых испытаниях в условиях аридного климата (Юго-Восточный Казахстан). Обработка растений исследуемыми производными кислоты приводила к задержке развития личинок, снижению показателей клеточного иммунитета, изменению активности ряда показателей детоксицирующей системы. Таким образом, токсикоз, вызванный фторированными производными усниновой кислоты, обеспечивает стабильный синергетический эффект между данными соединениями и энтомопатогенными грибами. Комбинация может быть перспективной для разработки высокоэффективных биопрепаратов.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ps.4741

Чувствительность штаммов бакуловируса непарного шелкопряда к солнечному излучению
Уникальность бакуловирусов заключается в их способности длительное время существовать в окружающей среде вне организма хозяина благодаря формированию кристаллического белка (полиэдрин/гранулин). Несмотря на эту способность, ультрафиолетовый (УФ) спектр солнечного излучения является существенным факторам, ограничивающим выживание бакуловирусов в окружающей среде. Ученые Института систематики и экологии животных СО РАН, Института цитологии и генетики СО РАН и Университета сельского хозяйства и технологии г. Токио совместными усилиями проводили исследование по сравнению УФ-толерантности двух штаммов бакуловируса непарного шелкопряда, выделенных из различных регионов: а) сибирский штамм, выделенный из популяции хозяина в Западной Сибири и б) американский - из Северной Америки. Готовую суспензию вируса изучаемых штаммов наносили на корм и подвергали воздействию солнечного излучения с различной продолжительностью экспозиции. После чего обработанный корм предоставляли гусеницам IV возраста непарного шелкопряда. Ранее было показано, что американский штамм обладает более высокой вирулентностью по сравнению с сибирским штаммом. Однако в настоящем исследовании показано, что эффективность американского штамма существенно снижалась даже после незначительного (15 мин) облучения прямым солнечным светом. Более того, она продолжала снижаться с увеличением продолжительности экспозиции, в то время как у сибирского штамма существенная потеря вирулентности зарегистрирована только после 2 часов облучения. Скорость инактивации американского штамма была существенно выше скорости инактивации сибирского штамма. Ученые предполагают, что разница в УФ- толерантности изучаемых штаммов связана с инактивацией структурного белка (энхансин) повышающего вирулентность бакуловирусов. Данный белок кодируется геном vef-1 американского штамма, тогда как сибирский штамм не содержит данного гена.
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0189992

Паразитоиды участвуют в горизонтальной передаче энтомопатогенных грибов
Развитие паразитоидов в природе сопровождается конкуренцией за организм хозяина как источника питательных компонентов, и в первую очередь - с микроорганизмами. При этом паразитоид может служить невольной причиной заражения хозяина. В частности, перенос различных микроорганизмов возможен во время питания или поиска личинок хозяина самкой паразитоида. В данной работе впервые показана горизонтальная передача энтомопатогенных грибов эктопаразитоидами и активация сублетальных грибных инфекций у насекомых-хозяев под воздействием яда паразитоида. Исследования проводились в ИСиЭЖ СО РАН на лабораторных популяциях вощинной огневки Galleria mellonella, паразитоида-наездника Habrobracon hebetor и энтомопатогенных грибах Beauveria bassiana. Одной из характерных особенностей данного экопаразитоида является парализация избыточного количества личинок хозяина. Поэтому мы предположили участие паразитоида в горизонтальной передаче энтомопатогенных грибов. Было установлено, что самки паразитоида не способны различать зараженных и не зараженных гусениц и способны переносить споры грибов на ранних этапах инфекции (прикрепление спор к поверхности насекомых) от инфицированных особей к здоровым. Показано влияние яда на фунгистатические свойства кутикулы хозяина и ряд параметров иммунитета, что ведет к резкому повышению восприимчивости личинок огневки к энтомопатогенным грибам. Поскольку эктопаразитоиды не полностью используют хозяина в пищу, мы предполагаем, что «остатки их обеда» могут активно заселяться энтомопатогенными микроорганизмами. Полученные результаты позволяют продвинуться в понимании тонких механизмов взаимоотношений между паразитом и его хозяином, понять пути распространения и циркуляции энтомопатогенов в природе.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1744-7917.12457/abstract

Поиск защитных механизмов насекомых, определяющих их устойчивость к вирусам
Врожденный иммунитет насекомых – один из важнейших факторов, определяющих их устойчивость к энтомопатогенам. Однако какие именно параметры являются ключевыми для той или иной группы заболеваний, до сих пор является спорным научным вопросом. В настоящем исследовании ученые Института систематики и экологии животных СО РАН совместно со специалистами из Новосибирского государственного аграрного университета, Новосибирского государственного университета и службы леса США впервые детально показали, что ключевой фермент меланогенеза насекомых – фенолоксидаза (ФО), часто описываемый как компонент антивиральной защиты, не сопряжен с устойчивостью гусениц непарного шелкопряда к бакуловирусной инфекции. Эксперимент был проведен с двумя формами инфекции: открытой (острой) и скрытой (латентной). В первом случае у насекомых прижизненно определяли активность ФО у каждой особи, после чего проводили индивидуальное заражение высокой дозой патогена. Во втором случае насекомых-вирусоносителей сначала подвергали стрессовому воздействию (голодание) для активации скрытой формы инфекции, после чего также оценивали активность ФО. Также использовали специфический ингибитор активности ФО – фенилтиомочевину in vivo после чего определяли восприимчивость насекомых к вирусу. Все эксперименты показали сходный результат: между активностью ФО в гемолимфе насекомых и восприимчивостью насекомых к вирусу нет прямой связи. Ученые сосредоточили свое внимание на других защитных системах насекомых с целью поиска «слабого звена» в их иммунитете для инициирования вирусных эпизоотий в популяциях вредных насекомых.
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0183940

Вымершие голоценовые виды древесных долгоносиков из мадагаскарского копала
Описаны два новых вида подсемейства Cossoninae из мадагаскарского копала возрастом от 10 до 50 тысяч лет. Сделано предположение, что широко распространенные на Мадагаскаре виды отмечены как в копале, так и в современной фауне, тогда как локальные формы вымерли вместе с разрушением их местообитаний в результате деятельности человека.
https://link.springer.com/article/10.1134/S003103011702006X

 

 

Размножение, старение и продолжительность жизни у двух видов лабораторных животных с различным течением онтогенеза
Известно, что социальные подземные грызуны семейства Землекоповых отличаются аномально высокой продолжительностью жизни при отсутствии выраженных признаков старения. Если, как предполагается, эти уникальные особенности связаны с подземным образом жизни, можно ожидать их проявления у всех обитающих в почве млекопитающих, не зависимо от их таксономической принадлежности и, следовательно, подземные животные должны иметь большую продолжительность жизни и сокращенный период старения по сравнению с таксономически-близкими наземными видами. Для проверки этого предположения мы сравнили уровень смертности и возрастную динамику таких показателей старения как репродуктивная активность и мышечная сила у двух видов мышевидных грызунов: обыкновенной слепушонки и джунгарского хомячка. Максимальная продолжительность жизни у подземного вида - обыкновенной слепушонки была в два раза выше, чем у наземного джунгарского хомячка. Однако лишь немногие особи слепушонки достигали возраста, превышающего максимальную продолжительность жизни хомячков. Кроме того, слепушонки приносили в течение жизни меньше выводков. В то же время, возрастные тенденции к уменьшению размеров выводков и снижению мышечной силы, прослеживавшиеся у хомячков, у слепушонки отсутствовали. Полученные данные позволяют заключить, что для жизненного цикла слепушонки характерны специфические черты, описанные ранее у других подземных грызунов. Однако, поскольку данный вид имеет относительно короткую эволюционную историю, проявляются они не так отчетливо, как у эволюционно более древних Землекоповых. Относительно короткий онтогенез в сочетании со слабо выраженным физическим старением делают слепушонку удобным объектом биогеронтологических исследований.
https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10522-017-9723-7

Насекомые используют эпигенетические механизмы для защиты от биоинсектицидов
В совместной работе исследователей из ИСиЭЖ, Университета Гиссена (Германия) и НГАУ рассмотрено участие эпигенетических механизмов наследования при формировании устойчивости насекомых к биологическим инсектицидам. Полученые результаты свидетельствуют, что в ходе микроэволюции эпигенетические механизмы (метилирование ДНК, ацетилирование гистонов и микроРНК) участвуют в формировании резистентности насекомых к энтомопатогенным бактериям Bacillus thuringiensis. Бактерии Bacillus thuringiensis являются самой распространенной основой для создания биоинсектицидов. Формирование устойчивости к биопрепаратам на основе этих бактерий является одной из ключевых проблем эффективного контроля численности насекомых вредителей сельского хозяйства, а также переносчиков болезней животных и человека. В данной статье, впервые, показано, что формирующаяся в ходе направленного отбора устойчивость насекомых связана с пре и пост-транскрипционными эпигенетическими механизмами, влияющими на иммунный ответ, развитие стресс-реакции и другие защитные реакции. Установлено, что включение эпигенетических механизмов происходит у зараженных бактериями насекомых уже при развитии инфекционного процесса. Полученные данные частично объясняют быструю скорость возникновения резистентности насекомых к бактериям. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования методов прогнозирования и преодоления устойчивости к бактериям у насекомых-вредителей.
http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/21505594.2017.1325975?journalCode=kvir20

В янтаре возрастом сто миллионов лет обнаружено новое подсемейство жуков-долгоносиков семейства Nemonychidae, сочетающее как примитивные, так и продвинутые признаки
Из среднемелового бирманского янтаря описаны новый вид и новый род Aepyceratus hyperochus gen. et sp. nov., отнесенные к новому подсемейству. Новое подсемейство характеризуется как признаками, сближающими его с примитивными мезозойскими подсемействами Brenthorrhininae, Eobelinae, Cretonemonychinae и Paleocartinae, так и признаками современных подсемейств Rhinorhynchinae и Cimberidinae. Эта находка подтверждает, что в середине мела жуки-долгоносики изменялись и приобретали современный облик.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0195667117301076

Американский вирус опаснее сибирского для гусениц непарного шелкопряда.
Насекомые имеют массу заболеваний, которые зачастую приводят к их гибели. Одним из возбудителей таких заболеваний является вирус ядерного полиэдроза (сем. Baculoviridae). Ученые Института систематики и экологии животных СО РАН, Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и лесной службы департамента сельского хозяйства США совместными усилиями впервые показали, что американские штаммы этого вируса обладают более выраженными вирулентными свойствами по сравнению с сибирскими штаммами, и проявление данных свойств не зависит от популяции насекомых: эффект был одинаковый как на американской популяции непарного шелкопряда, так и на сибирской популяции. Сравнительный геномный анализ штаммов вируса выявил отсутствие гена (энхансин) в сибирском штамме, тогда как в американском штамме этот ген присутствовал. Известно, что данный ген выполняет функцию увеличение вирулентных свойств бакуловирусов. Кроме того, исследователи выявили группу вирусных генов, которые подвержены действию стабилизирующего отбора. Функция многих из них на сегодняшний день неизвестна, и ученые призывают уделить особенное внимание этим генам, которые, по всей видимости, важны для жизнедеятельности бакуловирусов. На сегодняшний день ученые сравнивают устойчивость американских и сибирских штаммов к воздействию факторов окружающей среды.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022201116302294

В муравьином «языке» языке есть стадия «лепета», предположили московские и новосибирские биологи.
На примере Myrmica rubra вяснилось, что коммуникация с помощью антенн у муравьев развивается с возрастом, и помимо самостоятельного совершенствования движений, молодые муравьи нуждаются в опыте общения со взрослыми. Попарно помещали в чашку Петри членов одной муравьиной семьи в разных сочетаниях: взрослого муравья со взрослым, взрослого и молодого (моложе 7 дней), двух молодых муравьев. Оказалось, что характер движений и реакций зависит от того, с каким партнером оказался муравей. Взрослый, встретив взрослого, лишь мимолетно касается его антеннами. Встретившись с юной особью, взрослый муравей почти все время проводит рядом с ней, постоянно стимулируя контакты антеннами. Две трети антеннальных контактов между взрослым и молодым муравьем инициируется взрослым. Молодые насекомые в 4–6 раз дольше контактировали с партнером, независимо от того, взрослый это был или такой же молодой. Контакты между двумя взрослыми муравьями в среднем длились 3 секунды, в то время как между молодыми ? 13–18 секунд. Движения антенн у молодых муравьев замедленны, неуклюжи и как бы расфокусированы. Они могут одной антенной «общаться» с партнером, а другой исследовать пространство. Исследователи назвали эту стадию развития антеннальной коммуникации муравьев «лепетом», по аналогии с этапом в развитии речи у человеческих младенцев и зафиксированным в общении некоторых высоко социальных видов животных. Если у позвоночных стадия «лепета» выявлена в звуковой коммуникации, то у муравьев это «жестовый лепет».
http://psycnet.apa.org/?&fa=main.doiLanding&doi=10.1037/com0000067

Экспорт водной продукции, включая полиненасыщенные жирные кислоты, на сушу посредством вылета стрекоз
В бассейне озера Чаны на протяжении более тридцати лет сотрудниками ИСиЭЖ велось изучение сезонной и межгодовой динамики численности имаго стрекоз, их пространственного распределения и перемещения. Анализ этих данных и совместные работы с сотрудниками ИБФ СО РАН позволили оценить вклад вылета стрекоз в экспорт водной продукции, включая органический углерод и полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), поступающей в Барабинскую лесостепь. Исследования проводились на большой площади (272 км 2 ), включающей как акваторию, так и сушу, что является практически беспрецедентным случаем в мировой практике изучения амфибионтных насекомых. Основной вылет (72,5%) обеспечили 8 широкоареальных и эвритопных вида, которые были лидирующими по численности и биомассе. Экспорт углерода стрекозами (0,3 г/м 2 в год) оказался сопоставим со среднегодовой продукцией наземных травоядных насекомых. Наземные насекомые, по сравнению с водными, не содержат в своих телах ПНЖК, тогда как эти кислоты являются незаменимыми компонентами питания для наземных животных, поскольку играют важную роль во многих физиологических процессах. Экспорт ПНЖК стрекозами (1,9–11,8 мг/м 2 в год) оказался сопоставим со среднеглобальными расчетами экспорта ПНЖК амфибионтными насекомыми. Полученные высокие значения выноса вещества стрекозами, помноженные на их высокую миграционную активность, экологическую пластичность и способность осваивать разнообразные водоемы, позволяют говорить о весомом вкладе этого отряда насекомых в экспорт водной продукции на сушу, в том числе на значительные расстояния от мест выплода.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717300177

В издательстве Springer вышла монография Резниковой Ж.И., посвященная коммуникации животных
В книге дана полная картина современных достижений в области изучения коммуникации животных. В первой главе “Коммуникация, язык и речь” проводится разграничение этих понятий и предлагается концепция “языкового поведения”, включающая использование референсных сигналов и способности к передаче информации о событиях, удаленных в пространстве и во времени. Во второй главе рассматриваются три основные экспериментальные парадигмы в области изучения коммуникации: (1) непосредственная расшифровка сигналов выявила элементы семантической и синтаксической организации коммуникации у некоторых видов, получены данные о диалектах и культурных традициях разных животных, от пчел до китов; (2) применение искусственных языков-посредников позволило получить ошеломляющие сведения о потенциальных “лингвистических” возможностях обезьян, дельфинов и некоторых других животных, однако, их естественная коммуникация остается почти не исследованной; (3) теоретико-информационный подход, предложенный автором в соавторстве с Б.Я. Рябко, позволяет получить важные представления о возможностях естественной коммуникации и интеллекта животных, измеряя с какой скоростью животные передают сообщения с определенной сложностью и заранее заданным количеством информации. В последующих главах рассматривается “языковое поведение” высоко социальных видов муравьев и подробно описывается техника экспериментов по передаче информации с применением “бинарного дерева” и “счетных лабиринтов”. Теоретико-информационный подход позволил впервые в мире выявить у муравьев способности к дистантной передаче информации о местонахождении цели и о количестве объектов. Оказалось, что муравьи способны улавливать закономерности “текста” и использовать их для оптимизации (сжатия) передаваемых сообщений. Гибкая организация коммуникативной системы и способности оптимизировать сообщения позволяет муравьям не только передавать сведения о количестве объектов, но и совершать простые арифметические действия, то есть, прибавлять и отнимать небольшие числа.
Zhanna Reznikova. Studying Animal Languages Without Translation:An Insight from Ants. Springer International Publishing AG Switzerland, 2017.

Иммуно-физиологические аспекты комбинированного воздействия паразитических грибов, бактерий и их метаболитов на колорадского жука
Колорадский жук Leptinotarsa decemlineata Say. – один из наиболее опасных фитофагов картофеля в Евразии и Северной Америке. Значительные потери урожая и быстрое формирование резистентности к инсектицидам стимулируют развитие биологических методов контроля данного насекомого. Однако применение биоинсектицидов позволяет достичь необходимого эффекта лишь спорадически. Нестабильность энтомоцидного действия может быть преодолена путем комбинирования биоагентов с разным механизмом действия. Нами проведено исследование взаимодействия энтомопатогенного гриба Metarhizium robertsii с сублетальными дозами бактерий Bacillus thuringiensis ssp. morrisoni, а также полулетальными дозами комплекса природных авермектинов, продуцируемых Streptomyces avermitilis. Установлено, что в данных комбинациях (гриб + B. thuringiensis или гриб + авермектины) наблюдается синергизм в смертности личинок колорадского жука. Развитие микоза личинок колорадского жука на фоне токсического воздействия бактерий или авермектинов протекает в более сжатый срок. Это происходит за счет воздействия бактерий и/или их метаболитов на ряд параметров клеточного и гуморального иммунитета, связанных с устойчивостью к грибным инфекциям. Стратегия использования грибной инфекции в сочетании со сниженными дозами данных бактерий или их метаболитов, является весьма перспективным подходом для разработки биопрепаратов с высокой и стабильной энтомоцидной активностью против колорадского жука.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022201116301124 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022191016301366

Разнообразие вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) в иксодовых клещах и мелких млекопитающих в Юго-Западной Сибири
Циркуляция ВКЭ в естественных условиях сопряжена с его полигостальностью, разнообразием передач между клещами и их прокормителями (позвоночными), а также с постоянными адаптациями к позвоночным и беспозвоночным хозяевам. Для оценки вирусной адаптации к диким хозяевам в совместной работе сотрудников ИСиЭЖ и ИХБФМ СО РАН проведено сравнительное изучение ВКЭ у имаго клещей таёжного и Павловского, а также у 5 видов мелких млекопитающих (прокормителей личинок и нимф клещей) в Новосибирской области. Зараженность хозяев и свойства изолятов ВКЭ исследовали посредством комплекса вирусологических, серологических методов, ОТ-ПЦР с генотип-специфичными зондами в реальном времени и филогенетического анализа н.п. Распространенность РНК ВКЭ среди млекопитающих значимо превышала таковую у клещей. Однако у млекопитающих, в отличие от клещей, лишь единичные изоляты были патогенными для лабораторных мышей. Доля млекопитающих, у которых обнаруживали РНК ВКЭ, не у всех видов коррелировала с участием в прокормлении клещей, что, вероятно, связано с особенностями врожденной резистентности. Молекулярное типирование выявило среди клещей и млекопитающих 3 основных генетических типа ВКЭ в моно- или политиповой формах. При этом изоляты с европейским типом ВКЭ были единичными, у клещей превалировал сибирский тип, у млекопитающих дальневосточный. Следовательно, регулярные передачи ВКЭ между клещами и млекопитающими сопровождаются генетическими перестройками вируса. Полученные результаты важны не только для понимания закономерностей природной генетической вариабельности ВКЭ, его эволюции, особенностей географического распространения генетических типов вируса, но и для профилактики и диагностики клещевого энцефалита.
http://online.liebertpub.com/doi/10.1089/vbz.2015.1834

Водные клопы разных таксонов как источник незаменимых омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) для консументов экорегионов умеренного климата
Основным поставщиком ПНЖК выступают водные экосистемы. Перенос этих соединений в наземные биотопы осуществляется по трофическим цепям. Одним из основных путей выноса ПНЖК на сушу служит вылет водных насекомых. В водоемах с быстрым течением такую роль играют ручейники, поденки и веснянки, тогда как роль насекомых обитателей слабопроточных и непроточных водоемов в процессе переноса ПНЖК оставалась практически не изученной. В совместном исследовании с учеными из ИБФ СО РАН и СФУ были изучены водные клопы (Heteroptera) как источники ПНЖК в разных экорегионах Сибири: в степи, лесостепи, гемибореальных и горных хвойных лесах. Имаго водных клопов могут мигрировать в прилегающие к водоёмам наземные экосистемы, способствуя тем самым переносу ПНЖК. Показано, что представители семейств Naucoridae (плавты), Notonectidae (гладыши) и Corixidae (гребляки) доминируют во всех экорегионах, с максимальной биомассой в степи. Местообитание или экорегион играют важную роль в изменчивости состава жирных кислот Notonectidae и Gerridae (водомерки), но не Corixidae. Представители доминирующих семейств существенно отличались по содержанию незаменимых ПНЖК на единицу массы. Виды семейства Corixidae имели самое высокое содержание двух основных ПНЖК по сравнению с водными клопами других семейств и водных насекомых других отрядов. Таким образом, водные клопы семейства Corixidae, вероятно, играют важную роль в переносе данных незаменимых биохимических соединений из воды на сушу в пределах ландшафтов степного экорегиона с многочисленными эфемерными водоемами.
http://link.springer.com/article/10.1007/s10522-015-9592-x

Роль белков мочи в регуляции агрессивного поведения самцов водяной полевки
Химическая коммуникация играет важную роль в формировании и поддержании структуры популяций. Низкомолекулярные белки мочи и связанные с ними феромоны передают информацию об индивидуальных характеристиках особей, важную для поддержания территориальных отношений и регуляции воспроизводства. У водяной полёвки c помощью метода чипового электрофореза обнаружен половой диморфизм и сезонно-возрастная динамика концентрации белка мочи с молекулярной массой 15-25 kDa. У половозрелых самцов концентрация этого белка в моче выше в 37 раз, чем у половозрелых самок. Для выяснения роли белка мочи в регуляции межсамцовых отношений, был проведен эксперимент по имитации внедрения незнакомого самца на территорию резидента путем ежедневного размещения в его клетке подстилки интрудера. Результаты эксперимента показали, что непрямая агрессия, выражающаяся в разбрасывании чужой подстилки, положительно коррелировала с содержанием тестостерона в крови резидента и концентрацией белка в моче интрудера. Восприятие обонятельных сигналов, поступающих с мочой незнакомых самцов, приводит к повышению у самцов-резидентов уровня экскреции низкомолекулярного белка мочи, необходимого для маркировки территории.
Nazarova et al. The presence of strange males’ odor induces behavioral responses and elevated levels of low molecular weight proteins excreted in the urine of mature water vole males (Arvicola amphibius L) // Journal of Chemical Ecology (2016).

Синхронный генетический анализ копытных леммингов на территории Западной Евразии в позднем Плейстоцене
В статье принимали участие ученые из разных стран (главный автор Элеферия Палкопоуло – представляет Швецию). В северных экосистемах по последним данным существует смена генетического состава популяций копытных леммингов (Dicrostonyx ѕрр.), связанная с климатическими изменениями, которые произошли во время последнего оледенения. На территории севера России в популяциях копытного лемминга (Dicrostonyx torcquatus), эти изменения характеризовались серией локальных вымираний и последующей реколонизацией. Исследовали палеогенетическую историю копытных леммингов с помощью одного из новых методов: метода секвенирования пула митохондриальной ДНК ампликонов. Последовательности были получены из более 300 ископаемых остатков, отобранных по всей Евразии и двух участках в Северной Америке. Мы представили образцы тканей копытных леммингов с п-ва Таймыр. В результате определили пять митохондриальных линий D. torcquatus, которые сменяли друг друга во времени по всему северу Европы и Западной России. Показаны неоднократные вымирания популяционных группировок и реколонизация, происходившая из восточной части севера России, за последние 50 000 лет. Таким образом, дошедшие до наших дней D. torcquatus это только небольшая часть общего генетического разнообразия, которое существовало в различных временных этапах позднего Плейстоцена в тундростепных экосистемах.
E. Palkopoulou, ... Y.N. Litvinov et al. Synchronous genetic turnovers across Western Eurasia in Late Pleistocene collared lemmings // Global Change Biology (2016).

Размножение, старение и смертность у социальной подземной обыкновенной слепушонки (Ellobius talpinus Pall)
В последние годы подземные грызуны все чаще становятся объектом геронтологических исследований. Социальные виды семейства землекоповых отличаются аномально высокой продолжительностью жизни при почти полном отсутствии признаков старения. Возникает вопрос о том, являются ли эти свойства уникальной чертой данного семейства, или же они связаны с обитанием в подземной среде. Для ответа на этот вопрос совместно с коллегами из ИЦиГ СО РАН и МГУ были проведены долгосрочные наблюдения за лабораторной популяцией обыкновенной слепушонки – мышевидного подземного грызуна, широко распространённого в аридной зоне Евразии. Оказалось, что продолжительность жизни слепушонок в неволе хотя и не такая впечатляющая, как у землекоповых, но все же больше, чем у наземных грызунов. И, как у землекоповывх, размножающиеся особи живут значительно дольше неразмножающихся. Еще одной чертой, которая роднит слепушонок и землекопов, является отсутствие возрастных признаков старения: вплоть до преклонного возраста слепушонки сохраняют «юношескую» подвижность и мышечную силу. Можно предполагать, что подземный образ жизни действительно тормозит наступление старости.
http://link.springer.com/article/10.1007/s10522-015-9592-x

Организация сбора пади у муравьев разных видов: влияние размера семьи и видовой специфики
Сладкие выделения тлей (падь) - один из основных энергетических ресурсов для большинства видов муравьев умеренной зоны, однако до настоящего времени практически ничего не было известно об организации работы фуражиров, занимающихся сбором пади. Комплексное исследование взаимодействия муравьев и тлей на различных уровнях (от индивидуального до уровня сообщества) позволило выявить новые грани сложной системы взаимоотношений этих насекомых, сложившихся в процессе длительной коэволюции. Сравнительный анализ организации сбора пади у муравьев 12 видов показал, что специализация в группах сборщиков пади носит факультативный характер, при этом уровень специализации определяется видовой спецификой, размером семьи, сезонностью, доступностью ресурсов, а также возможностью непосредственного контакта с симбионтами. Выявлено пять типов организации сбора пади: работа неспециализированных фуражиров в «неохраняемых» и «охраняемых» колониях тлей, а также низкая, средняя и высокая «профессиональная» специализация, при которой наблюдается разная степень разделения между фуражирами основных функций (сбор пади осуществляют пастухи, передачу в гнездо – транспортировщики, поиск симбионтов – разведчики, а охрану симбионтов – сторожа). Установлено, что схемы взаимодействия с тлями лежат в небольшом диапазоне вариантов разной сложности, которые используются муравьями в соответствии с потребностями семьи.
http://www.eje.cz/corproof.php?tartkey=eje-000000-0153

Исследование кишечной микробиоты серебряного карася (Carassius gibelio) различными молекулярно-генетическими методами
Трудности культивирования разнообразных микроорганизмов ограничивают возможности изучения кишечной микробиоты многих животных, в том числе и рыб. Применение молекулярных методов позволяет решить эти проблемы и работать как с культивируемыми, так и некультивируемыми бактериями. В ходе совместных исследований ученых из России (ИСиЭЖ СО РАН, ЛИН СО РАН, ИБВВ СО РАН, ИХБФМ СО РАН) и Испании (IRTA-SCR) проведена оценка репрезентативности данных, получаемых с использованием ПЦР-скрининга, клонирования и высокопроизводительного секвенирования, на примере кишечной микробиоты серебряного карася (Carassius gibelio) и ассоциированной микробиоты объектов его питания, воды и грунта. С помощью высокопроизводительного секвенирования установлено наиболее высокое разнообразие микробиоты. Наибольший вклад в формирование кишечной микробиоты серебряного карася вносит микробиота, ассоциированная с объектами питания, такими как хирономиды, и в меньшей степени – микробиота воды и грунта. Проведенный сравнительный анализ кишечной и ассоциированной микробиоты с помощью различных молекулярно-генетических методов позволил выявить преимущества и недостатки используемых подходов и получить более адекватные представления о разнообразии бактерий.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jam.12904/abstract

Роль асинхронного развития во взаимодействии между растениями и листогрызущими насекомыми
В результате эволюции листогрызущие насекомые приспособились питаться листьями кормовых растений определенной фенологической фазы. Это позволило максимально точно «настроить» пищеварительную систему насекомых с целью уменьшения затрат на усвоение пищи, что дает им существенное преимущество в ходе их развития. В свою очередь, несинхронное развитие насекомых и листьев кормовых растений приводит к обратному эффекту. В ходе совместных исследований сотрудников ИСиЭЖ СО РАН, НИОХ СО РАН, ИЦиГ СО РАН и Университета Юваскюля (Финляндия) установлено, что питание гусениц непарного шелкопряда на полностью сформированных, зрелых листьях, приводит к снижению жизнеспособности по сравнению с питанием насекомых на молодых, только что распустившихся листьях. Это исследование впервые показало наличие обратной связи между возрастом потребляемой листвы и состоянием критериев врожденного иммунитета, определяющих устойчивость насекомых к вирусным инфекциям. Впервые была обнаружена активация латентной бакуловирусной инфекции у насекомых, развивавшихся максимально асинхронно с растением, и показано общее снижение устойчивости к заражению вирусом. Полученные результаты раскрывают принципиально новые механизмы регуляции популяционной динамики массовых видов листогрызущих насекомых.
На фото изображена гусеница непарного шелкопряда, погибшая от бакуловирусной инфекции. При легком прикосновении к насекомому покровы разрушаются, и вирус высвобождается, заражая других насекомых. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0130988

Химическая токсичность листьев березы для гусениц непарного шелкопряда
Еще с конца прошлого столетия было известно, что растения способны как активно, так и пассивно противостоять повреждающим их вредным насекомым. Биологами ИСиЭЖ СО РАН совместно с химиками Новосибирского института органической химии впервые было показано, что одним из эффективных способов такой защиты является накопление жирорастворимых соединений (фенольной и терпеновой природы) в железистых волосках на поверхности листьев растения. Что самое интересное, эти токсичные соединения могут влиять не только на «общее самочувствие» насекомых, но и на их иммунитет. Следовательно, устойчивость насекомых к болезням, которых у них не меньше, чем у позвоночных животных, будет во многом определяться содержанием в листьях этих самых токсичных соединений. Дальнейшие исследования по изучению строения, идентификации жирорастворимых соединений и механизмах их токсического воздействия на насекомых позволит создать научно-обоснованную базу для селекции в питомниках древесных растений на устойчивость к объеданию вредными насекомыми.
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0121917

ДНК-идентификация сусликов Евразии
Метод ДНК-баркодинга широко используется для идентификации видов и выявления скрытого биоразнообразия. В ходе совместного исследования ученых из Пензенского ГУ, ИСиЭЖ СО РАН, Канады и других организаций впервые получены и представлены данные по ДНК-штрихкодированию всех видов сусликов Евразии и проведена проверка работоспособности этого подхода для идентификации видов. В ряде случаев результаты анализа подтвердили имеющиеся сведения о существовании в Палеарктике морфологически близких форм, считавшихся конспецифичными. Так, краснощекий суслик в широком понимании оказался не монофилетичен, а распадается на следующие формы со средней дистанцией 2.7%: erythrogenys (правобережье Иртыша), brevicauda (=carruthersi?) (от восточного берега Балхаша до Зайсанской котловины), intermedius (от Казахского мелкосопочника до Чуилийских гор), а также форма неясного статуса с отрогов Салаирского кряжа. Подтверждается существование как минимум двух форм реликтового суслика: “relictus” и “ralli”. Кроме того, ДНК-штрихкоды полностью поддерживают глубокую дивергенцию между экземплярами из западных и восточных частей ареала для малого, крапчатого и длиннохвостого сусликов (межгрупповые дистанции 2.9, 3.5 и 3.2 % соответственно).
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0117201

Мезозойский этап эволюции жуков семейства Nemonychidae (Coleoptera, Curculionoidea)
На основе изучения обширного коллекционного материала ископаемых остатков рассмотрен мезозойский этап эволюции семейства Nemonychidae - реликтовой и наиболее примитивной группы долгоносикообразных жуков, развивавшихся в генеративных органах беннеттитовых и хвойных растений. Изучена морфология и реконструирована филогения этих жуков. Предложена новая система семейства Nemonychidae. Мезозойская фауна этого семейства представлена 80 видами из 42 родов. Составлены диагнозы и описания всех таксонов. Приводятся определительные таблицы. Описано 2 новых рода и 13 новых видов. Установлено 23 новых синонима..
http://link.springer.com/article/10.1134%2FS0031030114080012

Филогеография рогатого жаворонка (род Eremophila): сравнение информативности ядерных и митохондриальных ДНК-маркеров

Данный проект включал участников из Норвегии, Сербии, Москвы и ИСиЭЖ СО РАН и был направлен на установление филогеографической структуры популяций рогатого жаворонка, распространенного в Евразии, Северной Америке, а также в северных частях Африки и Южной Америки. Возраст возникновения таксономических групп, установленный на основании анализа митохондриального ДНК (мтДНК) маркера, совпадал с имеющимися палеонтологическими датировками, а результаты филогенетической реконструкции соответствовали фенотипическому и экологическому подразделению таксонов. В то же время, маркеры ядерной ДНК (яДНК) показали практически полное отсутствие генетической и географической структуры и, вероятно, заниженные датировки дивергенции. Результаты исследований свидетельствуют, что маркеры мтДНК демонстрируют существенно большую разрешающую способность для установления филогенетических отношений и филогеографической структуры для относительно недавно дивергировавших широкоареальных видов птиц, по сравнению с маркерами яДНК.
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0087570

Меланизм как одна из стратегий устойчивости насекомых к энтомопатогенным грибам

В ходе совместных исследований сотрудников института, коллег из Великобритании и Германии установлено, что меланизм у внутривидовых форм насекомых связан с устойчивостью к инфекциям и репродуктивным потенциалом. У насекомых Сибирской популяции (меланистическая форма) отмечена повышенная резистентность к энтомопатогенным грибам Beauveria, Metarhizium по сравненью с Европейской светлой формой. Установлено, что особенности организации защитной стратегии меланистической формы, связанные с конституциональным и неспецифическим иммунитетом, позволяют увеличивать устойчивость к грибной инфекции. С другой стороны меланисты отличаются пониженным весом куколок и плодовитостью. Таким образом, меланизм связан с устойчивостью к микопатогенам, однако, инвестиции в защитные механизмы могут приводить к понижению плодовитости, то есть к выраженному компромиссу (Trade-off) между защитой и размножением насекомых.
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/280/1763/20130584

Зооэдафон западно-сибирской северной тайги
В северной тайге в окрестностях г.Ноябрьска (Ямало-Ненецкий автономный округ) в 1999-2003 гг. было изучено население почвенных животных. В 30 естественных и антропогенно измененных биотопах (различные варианты лесов, болот, гари, песчаные карьеры разного возраста, места добычи нефти) изучалось население панцирных клещей (орибатид), гамазовых клещей, коллембол, жуков-жужелиц и пауков. Всего отмечено около 300 видов из этих таксонов, выделены экологические группы, смена которых помогает диагностировать скорость, направление и этапы сукцессионного процесса.Показано, что нарушения в северотаежных экосистемах изменяют сценарий смен почвенного населения на характерный для более южных биоценозов: средней и южной тайги. Полевой эксперимент с изоляцией почвенных образцов от микроартропод показал большую минерализацию почвы в их отсутствие. В книге обсуждаются аргументы в пользу выделения северной тайги в самостоятельный биом, отличный от типичной тайги и тундры.
Мордкович В.Г., Любечанский И.И., Березина О.Г., Марченко И.И., Андриевский В.С. Зооэдафон западно-сибирской северной тайги: Пространственная экология населения почвообитающих членистоногих естественных и нарушенных местообитаний. - Москва: Товарищество научных изданий КМК. 2014. 168 с., ил., 12 цв. вкл.
Скачать содержание монографии

Об эволюционном происхождении различий в сексуальных предпочтениях
Учёные из Академий наук России и Франции взяли в союзники великого русского поэта: “Чем меньше женщину мы любим, / Тем легче нравимся мы ей / И тем ее вернее губим / Средь обольстительных сетей.” (А.С. Пушкин). Предложено новое объяснение эволюционных процессов, ведущих к формированию разнообразных сексуальных предпочтений у биологических видов, включая человека. Гипотеза справедлива для любых больших популяций, в которых достаточно строгий половой отбор осуществляется для каждого из полов. Идея состоит в том, что отсутствие демонстрируемого интереса у выбирающего к претендующему на выбор представителю противоположного пола может быть интерпретировано этим претендентом как сигнал о популярности выбирающего и, таким образом, как свидетельство его репродуктивного успеха. Этот процесс стимулируется самоиндуцируемым механизмом “фишеровского убегания”, и в популяции появляется генерализованный признак: отсутствие интереса к противоположному полу. Если интерес направляется на другие цели, то в популяции возникают разнообразные сексуальные предпочтения. Предложенная гипотеза обсуждается в контексте анализа многочисленных статей и монографий, посвященных сексуальным предпочтениям животных и человека. Несмотря на огромный интерес исследователей к проблеме эволюционного происхождения сексуальных предпочтений, до сих пор не было предложено ни одного удовлетворительного объяснения. Авторами предложен ряд критериев, позволяющих эмпирически проверить гипотезу для любого исследуемого вида животных.
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpsyg.2015.00628/full

© ИСиЭЖ СО РАН, 2013