ИСиЭЖ СО РАН

Лаборатория зоомониторинга

Основные направления исследований лаборатории

  1. Этологические механизмы коадаптаций в консорциях животных

Консорция — это эволюционно сложившаяся система разнородных организмов, группирующихся вокруг видов — “инженеров”, преобразующих среду, и связанных между собой особыми специфичными отношениями — консортивными связями. Изучение коадаптаций, лежащих в основе стабильной функциональной структуры консорций, является одной из фундаментальных биологических проблем. Исследование этологических аспектов формирования консортивных связей у животных- пионерное направление, синтезирующее подходы поведенческой экологии, эволюционной экологии и когнитивной этологии.

В качестве модели сложных и устойчивых консорций рассматриваются сообщества животных с доминированием “инженерных” видов муравьев Formica s.str. В таких консорциях складываются эволюционно стабильные связи между видами-конкурентами, симбионтами, клептопаразитами, хищниками и потенциальными жертвами. В качестве ключевых исследуются гильдии муравьев, насекомых — трофобионтов, хищных герпетобионтов — беспозвоночных, мелких грызунов. Основное внимание уделяется комплексным межвидовым связям и пограничным формам взаимодействий, которые балансируют на грани смены знака отношений: переход от топической конкуренции к хищничеству, от мутуализма к клептопаразитизму. Это дает возможность оценить предельные значения экологических и этологических параметров, которые определяют стабильность функциональной структуры сообществ.

Поведенческие адаптации, основанные на видотипических стереотипах, дополняются способностью животных к накоплению опыта и его применения в новых ситуациях. Экспериментальное изучение когнитивных компонент реакций животных на воздействие биотических факторов и оценка индивидуальной изменчивости избирательных ассоциативных связей лежат в основе разрабатываемой в лаборатории концепции сочетания поведенческой, социальной и когнитивной специализаций в сообществах. Такое сочетание позволяет разным фракциям популяций и сообществ попеременно получать адаптивные преимущества в условиях высокой изменчивости биотической среды.

Полученные результаты позволят сформировать интегральную концепцию функциональной организации многовидовых сообществ животных и подойти к решению многих практических вопросов, связанных с антропогенным воздействием на биотические отношения.

  1. Функциональная структура надорганизменных систем на разных уровнях их организации

Исследование принципов функционирования и самоорганизации надорганизменных систем является фундаментальной общебиологической проблемой. Основные нерешенные вопросы в этой области связаны с недостаточной изученностью характера специфических связей на разных уровнях организации надорганизменных систем и с нехваткой экспериментальных данных на фоне избыточного количества теоретических моделей.

Усилия лаборатории сконцентрированы на экспериментальном исследовании сигнальных связей в надорганизменных системах разной степени интеграции: семьях общественных насекомых, гнездовых колониях птиц и субпопуляциях мелких млекопитающих, связанных коммуникативными взаимодействиями. Универсальным методическим подходом к исследованию столь разных объектов является оценка сложности поведенческих стереотипов, основанная на идеях теории информации. Этот подход дополняется системой специально разработанных для каждой группы полевых и лабораторных экспериментов.

Специфика сигнальных связей на разных уровнях функциональной организации надорганизменных систем изучается на примере муравьев: от разделения труда и коммуникации на индивидуальном уровне до интегральных реакций семьи, взаимодействия семей в популяции и структурной организации многовидовых сообществ.