Вход для сотрудников

Итоги деятельности

Представлены результаты фундаментальных работ института за последние годы.

Среди наиболее значимых достижений можно отметить следующие:

Установлены экологические особенности растений и животных в горных и субарктических районах, показаны зональные и высотные адаптации к специфическим условиям обитания

Обобщены результаты более чем 40-летних комплексных (ботанических, зоологических, почвенных, гидробиологических) исследований экосистем Полярного Урала и Ямала, описана их динамика и разработан прогноз изменений при крупномасштабном освоении нефтегазовых месторождений

На глобальном уровне обобщены характеристики экосистемы тундрового биома; выполнен цикл радиоэкологических и популяционных исследований последствий радиоактивного заражения на территориях Восточно-Уральского радиоактивного следа и Тоцкого ядерного полигона

Описаны закономерности трансформации и выявлены механизмы устойчивости популяций и сообществ в условиях аэротехногенного загрязнения среды тяжелыми металлами; разработана методология экологического нормирования, определены величины критических токсических нагрузок и разработаны экологические нормативы для темнохвойных лесов Среднего Урала

Разработаны теоретические и методические основы организации дендроклиматического мониторинга в бореальных лесах России, с помощью методов дендрохронологии проведена реконструкция климатически и антропогенно обусловленных изменений лесотундровой растительности в различных секторах Урало-Сибирской Субарктики за последние 500-600 лет (в Заподносибирском секторе - за последние 4500 лет)

Исследована популяционная структура и динамика эндемичных и редких видов растений Северного и Среднего Урала, севера Западной Сибири, разработаны методические основы их кадастра и охраны

Выявлены закономерности исторических преобразований состава фаун и структуры животного населения в позднем кайнозе во всех природных зонах Урала, а также направленность, скорости, масштабы и степень обратимости морфологической эволюции отдельных таксонов

Дана развернутая характеристика естественного воспроизводства популяций полупроходных сиговых рыб (на примере бассейна Нижней Оби), разработана система оценок экологической емкости нерестилищ

На основе многолетних экспедиционных и стационарных исследований животных и растений Урала и прилегающих районов Субарктики подготовлены и изданы "Красная книга Среднего Урала" (Свердловская и Пермская области), "Природа Ямала", "Экология Ханты-Мансийского автономного округа", "Красная книга Ямало-Ненского автономного округа".

Основные достижения института за последние годы

Чернотелки

Дан таксономический обзор 32 видов и подвидов рода Blaps Fabricius, 1775 из Центрального и Южного Казахстана. Описаны два новых вида: Blaps skopini sp. п. и Blaps fouquei sp. п. Первый вид наиболее похож на Blaps granulata Gebler, 1825, B. granulipennis Skopin, 1966 и B. tsharynensis Skopin, 1961, но отличается от этих последних упомянутых видов более длинным каудальным расширением надкрылий, формой и пунктировкой переднеспинки, строение мужских парамер и женских половых протоков. Blaps fouquei sp. п. наиболее сходен с B. seriata Fischer von Waldheim, 1820 и отличается более длинными усиками, уплощенными вдоль шва надкрыльями, строением мужских парамер и женских половых протоков. Blaps turcomanorum Seidlitz, 1893 отмечен для Казахстана впервые. Создан определитель всех видов, известных в рассматриваемом регионе.

Chigray I.A., Ivanov A.V., 2020. A review of the genus Blaps (Coleoptera: Tenebrionidae) of Central and South Kazakhstan witn description of two new species // Acta Zoologica Academiae Scientiarum Hungaricae 66(2), pp. 111–162 DOI: 10.17109/AZH.66.2.111.2020

Расселение кабана

На основании анализа последовательностей ДНК дикого кабана из различных районов Азии проанализированы возможные пути расселения вида из центра происхождения. Предложена гипотеза о двух основных путях расселения животных из Юго-Восточной Азии: 1) через Дальний Восток на запад до Каспийского моря и 2) к югу от Гималаев до Ирана и далее в Европу.

Sung Kyoung Choi, Kyung Seok Kim, Maryana Ranyuk, Elmar Babaev, Inna Voloshina, Damdingiin Bayarlkhagva, Jong-Ryol Chong, Naotaka Ishiguro, Li Yu, Mi-Sook Min, Hang Lee, Nickolay Markov. Asiawide phylogeography of wild boar (Sus scrofa) based on mitochondrial DNA and Y-chromosome: Revising the migration routes of wild boar in Asia. // PLoS ONE 15(8): e0238049. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238049

 Asiawide phylogeography of wild boar (Sus scrofa) based on mitochondrial DNA and Y-chromosome: Revising the migration routes of wild boar in Asia. // PLoS ONE 15(8): e0238049. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238049

,

Климатогенная динамика на фото

Впервые при помощи анализа изображений на разновременных ландшафтных фотоснимках произведена количественная и качественная реконструкция климатогенной динамики древесно-кустарниковой растительности на верхнем пределе ее распространения за последние 100 лет на наиболее высоких вершинах Южного Урала.

Шиятов С.Г. Фотомониторинг древесной и кустарниковой растительности в высокогорьях Южного Урала за последние 100 лет / С.Г. Шиятов, П.А. Моисеев, А.А. Григорьев. Екатеринбург: УГЛТУ,2020. 191 с. ISBN 978-5-94984-749-7.

, , ,

Продуктивность на верхней границе леса

Несмотря на то, что верхняя граница леса в Уральских горах приурочена к высотам с одинаковой теплообеспеченностью вегетационного периода (554±9 град./дней), фитомасса и продуктивность древостоев, произрастающих на этом рубеже, снижается с юга на север в 3–5 раз. Выявлено несколько объясняющих такую тенденцию факторов, которые также изменяются с широтой в этих условиях – продолжительность вегетационного периода, интенсивность солнечной света, температура воздуха в зимний период и количество доступного растениям азота и фосфора. Отмечено, что несмотря на сложность выделения одного ведущего драйвера, плодородие почвы, зависящее от температурного режима почв в зимний период и близости залегания вечной мерзлоты, играет одну из ключевых и пока еще малоизученных ролей в биопродукционных процессах вблизи границы леса после снятия низкотемпературного ограничения в росте древесных видов.

Hagedorn F., Dawes M.A., Bubnov M.O., Devi N.M., Grigor'ev A.A.,Mazepa V.S., Nagimov Z.Y., Shiyatov S.G., Moiseev P.A. (2020). Latitudinal decline in stand biomass and productivity at the elevational treeline in the Ural mountains despite a common thermal growth limit. Journal ofBiogeography, 47.P.1827–1842. https://doi.org/10.1111/jbi.13867 - Q1

, , , , ,

Можжевельник на Кваркуше

В горах Северного Урала на хр. Кваркуш на основе анализа возрастной структуры зарослей можжевельника сибирского (Juniperussibirica Burgsd) установлено смещение верхней границы его распространения вдоль высотного градиента. Наиболее активно экспансия кустарниковой растительности происходила во второй половине ХХ века.

Grigoriev A.A., Shalaumova Y.V., Erokhina O.V., et al. (2020). Expansion of Juniperus sibirica Burgsd.as a response to climate change and associated effect on mountain tundra vegetation in the Northern Urals. Journal of Mountain Science 17(10). https://doi.org/10.1007/s11629-019-5925-6.

, , ,

Лишайники СУМЗ

На основе ежегодных регистраций исследованы начальные этапы восстановления сообществ эпифитных лишайников на стволах пихты сибирской после прекращения выбросов крупного медеплавильного завода на Среднем Урале. Уже в течение первого десятилетия территория бывшей лишайниковой пустыни активно реколонизируется. Стремительный рост разнообразия лишайников контрастирует со стабильностью низкого видового богатства травяно-кустарничкового яруса на этих же участках. Однако структура сообществ эпифитных лишайников на загрязненной территории пока принципиально отличается от фоновой: преобладают эксплеренты с высоким колонизационным потенциалом, а типичные для елово–пихтовых лесов виды отсутствуют или редки. Дальнейшее восстановление сообществ может тормозиться сохранением высоких концентраций токсикантов в коре деревьев и неблагоприятным из-за разрушения древесного и травяно–кустарничкового ярусов микроклиматом.

Михайлова И.Н. Динамика сообществ эпифитных лишайников в начальный период после снижения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2020. №1. С. 43–50. DOI: 10.31857/S0367059720010072

Миграции животных в Арктике

Современные изменения в природе особенно сильно заметны в Арктике, а делать прогнозы можно исследуя перемещения животных. В работе представлен архив данных по перемещению наземных и морских животных в Арктике с 1991 г. Приведены результаты трех исследований: о климатическом воздействии на миграцию беркутов, о географических различиях в адаптивной реакции репродуктивной фенологии северных оленей на изменение климата, и о видовых различиях в скорости передвижения наземных млекопитающих в ответ на повышение температуры.

В настоящее время приложены большие усилия для мониторинга популяций сапсана и кречета. Сделан первый циркумполярный обзор мест мониторинга арктических соколов и выявлены тенденции изменения их численности и продуктивности, приведена информация о распространении видов, фенологии и здоровье различных популяций. Обобщены данные по 24 участкам мониторинга соколов по всей Арктике. Ямал является одним из двух регионов, где мониторинг данных видов проводится на регулярной основе.

Показаны особенности прироста кормовых видов лишайников рода Cladonia в различных подзонах Ямала и Гыдана, в разных типах тундр и при разной пастбищной нагрузке. Снижения значений скорости роста модельных видов с юга на север, несмотря на значительное ужесточение гидротермических условий, не выявлено. Наибольшие значения прироста выявлены в кустарниковых тундрах и сообществах бугристых болот. Вид с наибольшим потенциалом для восстановления – C. stygia.

Sarah C Davidson, Gil Bohrer, Eliezer Gurarie, Scott LaPoint, Peter J Mahoney, Natalie T Boelman, Jan UH Eitel, Laura R Prugh, Lee A Vierling, Jyoti Jennewein, Emma Grier, Ophélie Couriot, Allicia P Kelly, Arjan JH Meddens, Ruth Y Oliver, Roland Kays, Martin Wikelski, Tomas Aarvak, Joshua T Ackerman, José A Alves, Erin Bayne, Bryan Bedrosian, Jerrold L Belant, Andrew M Berdahl, Alicia M Berlin, Dominique Berteaux, Joël Bêty, Dmitrijs Boiko, Travis L Booms, Bridget L Borg, Stan Boutin, W Sean Boyd, Kane Brides, Stephen Brown, Victor N Bulyuk, Kurt K Burnham, David Cabot, Michael Casazza, Katherine Christie, Erica H Craig, Shanti E Davis, Tracy Davison, Dominic Demma, Christopher R DeSorbo, Andrew Dixon, Robert Domenech, Götz Eichhorn, Kyle Elliott, Joseph R Evenson, Klaus-Michael Exo, Steven H Ferguson, Wolfgang Fiedler, Aaron Fisk, Jérôme Fort, Alastair Franke, Mark R Fuller, Stefan Garthe, Gilles Gauthier, Grant Gilchrist, Petr Glazov, Carrie E Gray, David Grémillet, Larry Griffin, Michael T Hallworth, Autumn-Lynn Harrison, Holly L Hennin, J Mark Hipfner, James Hodson, James A Johnson, Kyle Joly, Kimberly Jones, Todd E Katzner, Jeff W Kidd, Elly C Knight, Michael N Kochert, Andrea Kölzsch, Helmut Kruckenberg, Benjamin J Lagassé, Sandra Lai, Jean-François Lamarre, Richard B Lanctot, Nicholas C Larter, A David M Latham, Christopher J Latty, James P Lawler, Don-Jean Léandri-Breton, Hansoo Lee, Stephen B Lewis, Oliver P Love, Jesper Madsen, Mark Maftei, Mark L Mallory, Buck Mangipane, Mikhail Y Markovets, Peter P Marra, Rebecca McGuire, Carol L McIntyre, Emily A McKinnon, Tricia A Miller, Sander Moonen, Tong Mu, Gerhard JDM Müskens, Janet Ng, Kerry L Nicholson, Ingar Jostein Øien, Cory Overton, Patricia A Owen, Allison Patterson, Aevar Petersen, Ivan Pokrovsky, Luke L Powell, Rui Prieto, Petra Quillfeldt, Jennie Rausch, Kelsey Russell, Sarah T Saalfeld, Hans Schekkerman, Joel A Schmutz, Philipp Schwemmer, Dale R Seip, Adam Shreading, Mónica A Silva, Brian W Smith, Fletcher Smith, Jeff P Smith, Katherine RS Snell, Aleksandr Sokolov, Vasiliy Sokolov, Diana V Solovyeva, Mathew S Sorum, Grigori Tertitski, JF Therrien, Kasper Thorup, T Lee Tibbitts, Ingrid Tulp, Brian D Uher-Koch, Rob SA van Bemmelen, Steven Van Wilgenburg, Andrew L Von Duyke, Jesse L Watson, Bryan D Watts, Judy A Williams, Matthew T Wilson, James R Wright, Michael A Yates, David J Yurkowski, Ramūnas Žydelis, Mark Hebblewhite. Ecological insights from three decades of animal movement tracking across a changing Arctic. // Science. – 2020. – V. 370. – Issue 6517. – P. 712-715. DOI: 10.1126/science.abb7080 (https://science.sciencemag.org/content/370/6517/712.abstract (WoS, Scopus, РИНЦ))

Franke A., Falk, K., Hawkshaw K., Ambrose S., Anderson D. L., Bente P. J., Booms T., Burnham K.K., Ekenstedt J., Fufachev I., Ganusevich S., Johansen K., Johnson J. A., Kharitonov S., Koskimies K., Kulikova O., Lindberg P., Lindström B.-O., Mattox W. G., McIntyre C. L., Mechnikova S., Mossop D., Møller S., Nielsen O.K., Ollila T., Østlyngen A., Pokrovsky I, Poole K., Restani M., Robinson B. W., Rosenfield R., Sokolov A., Sokolov V., Swem T., Vorkamp K. Status and trends of circumpolar peregrine falcon and gyrfalcon populations // Ambio. – 2020. – V. 49. – №. 3. – P. 762-783. DOI: 10.1007/s13280-019-01300-z.

Соковнина (Абдульманова) С.Ю., Эктова С.Н. Прирост кормовых видов лишайников рода Cladonia (Cladoniacea) на пастбищах домашнего северного оленя // Растительные ресурсы. 2020. Т. 56, № 3. С. 221–240. DOI: 10.31857/S0033994620030085.

Источники финансирования работы: полевые и камеральные работы выполнены в рамках государственного задания Института экологии растений и животных УрО РАН, обработка и анализ полученных данных проведена в рамках гранта РФФИ (18-34-00327 – Оценка продукции напочвенных лишайников на севере Западной Сибири).

, , , , , ,

Популяционные тренды арктических птиц

Рассмотрены и проанализированы долговременные тренды изменения численности 88 видов и 228 подвидов или отдельных популяций наземных тундровых птиц в пределах всей полярной зоны. Показано, что около половины всех таксонов арктических куликов (51% из 91 таксона) имеют тенденцию к уменьшению, а почти у половины всех водоплавающих птиц (49% из 61 таксона) численность увеличивается. У птиц, принадлежащих Афро-Евразийскому пролетному пути, сокращение численности было минимальным – лишь у 29% таксонов, у птиц, принадлежащих к Восточно- и Центрально-Азиатским пролетным путям – 44 и 54% таксонов. Обнаруженные тенденции изменения численности привели к трансформации состава сообществ тундровых птиц в некоторых местах. Так как птицы являются важнейшим компонентом тундровых экосистем, они выбраны в качестве одного из основных объектов мониторинга циркумполярного биоразнообразия по Программе Международного Арктического совета. Полученные результаты очень важны для координирования международных усилий по сохранению биоразнообразия Арктики.

Smith, P.A., McKinnon, L., Meltofte, H., Lanctot, R.B.,Fox, A.D., Leafloor, J.O., Soloviev, M.,Franke, A., Falk, K., Golovatin, M., Sokolov, V.,Sokolov A., Smith A.C. Status and trends of tundra birds across the circumpolar Arctic // Ambio, 2020, 49. Pp. 732–748. [DOI 10.1007/s13280-019-01308-5]

,

Палеофаунистическая реконструкция эмского межледниковья на Урале (по материалам отложений из Махневской Ледяной пещеры)

Междисциплинарные исследования позволили сопоставить палинологические и фаунистические данные отложений Махневской Ледяной пещеры на границе Среднего и Северного Урала. Палинологический анализ пыльцы древесных пород указывает на принадлежность отложений межледниковому периоду. Фаунистический анализ показал преобладание видов лесных грызунов, обилие насекомоядных млекопитающих, земноводных и рептилий. Остатки криоксерофильных (Dicrostonyx sp., Lasiopodomys gregalis) и степных (Ochotona sp.) видов немногочисленны. Состав палинокомплексов и фауны млекопитающих позволяют надежно датировать отложения пещеры Эмским межледниковьем (Микулино, Казанцево, MIS 5e). В настоящее время исследуемый район является самой северной точкой в мире, относящейся к этому периоду, с многочисленными останками позвоночных и богатыми спорово-пыльцевыми комплексами. Работа важна для понимания динамики биоразнообразия фауны Урала в историческом аспекте.

Fadeeva T., Kosintsev P., Lapteva E., Kisagulov A., Kadebskaya O. Makhnevskaya Ledyanaya Cave (Middle Urals , Russia): Biostratigraphical reconstruction // Quat. Int. 2020.Т. 546. № June 2019. С. 135–151. doi.org/10.1016/j.quaint.2019.11.006

Накопление радионуклидов у озерной лягушки Pelophylax ridibundus в зоне БАЭС

Проведено исследование накопления антропогенных радионуклидов 90Sr и 134,137Cs у озерной лягушки (Pelophylax ridibundus Pall., 1771) на разных стадиях онтогенеза в Белоярском водохранилище (водоеме-охладителе Белоярской АЭС) и Верхнетагильском водохранилище (контрольном водоеме). Отмечена вариабельность размерно-массовых показателей и концентраций радионуклидов во взрослых амфибиях этих водоемов. Выявлено аномально высокое загрязнение 134Cs и 137Cs одной особи лягушки из промливневого канала Белоярского водохранилища, что могло быть следствием контакта животного с радиоактивной средой в зоне размещения атомного предприятия. Установлено, что несмотря на то, что в настоящее время в некоторых точках Белоярского водохранилища уровни накопления 90Sr и 137Cs достоверно выше, чем в контрольном водоеме, концентрация радионуклидов в лягушках значительно ниже допустимого уровня для земноводных. На примере промливневого канала Белоярской АЭС показано, что накопление 90Sr повышается в ряду: Мальки рыб <Карась, лещ (взрослые особи) <Песчано-илистый грунт <Взрослые лягушки <Головастики <Рдест гребенчатый <Кладофора <Сеголетки лягушек <Планктон. Результаты исследования содержат значимую информацию о потенциально отдаленных последствиях передачи радионуклидов по трофическим цепям биоценозов при работе предприятий ядерно-топливного цикла.

Берзин Д.Л, Чеботина М. Я., Гусева В. П. Накопление радионуклидов в озерной лягушке Pelophylax ridibundus в зоне атомного предприятия // Биология внутренних вод. 2020. №. 6. С. 613 – 619. DOI: 10.1134/S1995082920060048[Berzin D. L., Chebotina M. J., Guseva V. P. Accumulation of Radionuclides in the Marsh Frog Pelophylax ridibundus in the Zone of a Nuclear Plant // Inland water biology. 2020. V. 13. №. 4. P. 709 – 714.]

,

Обзор исследований вариации окраски у общественных насекомых

На основе обзора исследований окраски рассматривается роль цвета и различных его вариаций у общественных насекомых. Возросший интерес к исследованию цвета существенно улучшил понимание вариаций окраски у этой группы животных. Рассматриваются преимущества, которые различные типы окраски дают социальным насекомым, выделены дальнейшие направления исследований. Отмечено, что муравьи используют цвета в основном для маскировки, однако есть доказательства, что в случаях окрашивания меланином возникают преимущества с терморегуляцией и устойчивость к патогенам. Подтверждается связь окраски ос и пчел с терморегуляцией, которая приобретает все большее значение перед лицом глобального изменения климата. Кроме того, осы используют цвета для различных видов сигнализации. Цветовые вариации хорошо защищенных химическими веществами социальных насекомых являются миметической моделью для незащищенных организмов. Будучи тесно связанной с физиологическими и биохимическими процессами, окраска насекомых является отличным источником для поиска новых экологических индикаторов и биомаркеров. Благодаря новым технологиям цифрового изображения, программного обеспечения и искусственного интеллекта, появляются новые возможности для новых достижений в этой области.

Badejo O., Skaldina O.,Gilev A.,Sorvari J. Benefits of colour: a review from social insect studies // Oecologia. 2020. V. 194. Is. 1-2. P. 27-40.https://doi.org/10.1007/s00442-020-04738-1

Адаптационные взаимодействия при облигатном гнездовом паразитизме между паразитом – глухой кукушкой и ее хозяином – пеночкой-зарничкой

Для выяснения причин внутривидового разнообразия у облигатных гнездовых паразитов рассмотрены адаптации глухой кукушки Cuculusoptatus против дискриминационного поведения со стороны вида-хозяина – пеночки-зарнички Phylloscopus inornatus. Глухая кукушка специализируется на эксплуатации мелких воробьиных птиц – пеночек, среди которых зарничка – одна из самых маленьких. В трех географических районах с разным уровнем гнездового паразитизма глухой кукушки провели экспериментальное изучение дискриминационного поведения пеночки-зарнички путем подкладывания чужеродных яиц разного размера. Показано, что принятие или отвержение инородного яйца определяется соотношением диаметров яйца «паразита» и хозяина. При этом имеет также значение средний размер яиц в индивидуальной кладке хозяина. Это дает основание полагать, что распознавание яйца паразита происходит путем тактильного контакта самки с неровной поверхностью кладки. У глухой кукушки, как паразита, выработалась соответствующая адаптация – средний диаметр ее яиц, существенно меньше величины, при которой вероятность отвержения яйца равна вероятности принятия. У глухой кукушки, паразитирующей на зарничке, этот показатель ниже, чем у других рас глухой кукушки, что свидетельствует о специализации гнездового паразита к конкретному виду-хозяину. Таким образом, адаптация гнездового паразита против дискриминационного поведения вида-хозяина является основой внутривидовой дифференциации при облигатном гнездовом паразитизме.

Meshcheryagina S.G., Bachurin G.N., Bourski O.V., Golovatin M.G. Egg size as the main stimulus to discriminatory behavior of the Yellow-Browed Warbler (Phylloscopus inornatus, Phylloscopidae) under brood parasitism of the Oriental Cuckoo (Cuculus optatus, Cuculidae) // Biology Bulletin. 2020. V. 47. № 7. P. 115–129. DOI: 10.1134/S1062359020070109

, ,

Нерестовые миграции налима

Миграции – приспособление к изменяющимся условиям среды. Нерестовые миграции – ответ производителей на изменяющиеся условия внешней среды, которые происходили как в историческом масштабе времени, так и в наблюдаемом. На флуктуацию миграционного поведения рыб могут влиять успешность нагула, водность, температура, доступность нагульных и нерестовых участков и т.д. Протяженность миграционного хода производителей и выбор ими нерестовых участков влияет на выживание и поведение молоди. Таким образом, задолго до момента размножения условия среды определяют численность и условия развития будущей генерации. Возможность прогнозирования миграций позволяет оценить потенциальную успешность промысла взрослых особей и определить вероятное развитие популяции.

На основе многолетних (2000–2017 гг.) данных учета вклада уральских нерестовых притоков Оби (реки Северная Сосьва, Сыня, Войкар, Собь) в генерации полупроходного налима провели реконструкцию протяженности нерестовых миграций производителей. Была показана зависимость миграционной активности производителей от продолжительности затопления низкой поймы. Оценена динамика вклада северных и южных притоков в связи с возможным изменением температурного режима на протяжении указанного периода времени. Установили, что при длительной миграции с мест зимовок к местам нереста (протяженность 1000 км и более) производители налима вынуждены пропускать нерестовый сезон.

Копориков А. Р., Богданов В. Д. Оценка изменений протяженности нерестовых миграций производителей полупроходного налима (Lota lota L., 1758) по многолетним данным учета покатной молоди // Экология. 2020. № 6. С. 441–449. [Koporikov A. R., Bogdanov V. D., Assessment of changes in the distance of spawning migrations of semianadromous burbot (Lota lota L., 1758) spawners based on long-term records of the abundance of downstream migrating larvae // Russ. J. Ecol. 2020. V. 51. № 6. P. 541–549. doi: 10.1134/S106741362006003X] https://doi.org/10.31857/S0367059720060037

История сосны обыкновенной Pinus sylvestris в восточном Причерноморье

История взаимодействия бореальных флор Северной Евразии с флорой горных районов средних широт остается недостаточно изученной.Двадцать четыре популяциисосны обыкновенной Pinus sylvestrisв Крыму, на Кавказе и в Малой Азии были проанализированы с использованием маркеров митохондриальной и хлоропластной ДНК для исследования истории сосны обыкновенной в регионе Черного моря и определения путей миграции и генетических связей с популяциями северной части ареала. И мтДНК, и хпДНК выявили единое происхождение популяций в Восточном Причерноморье и их глубокие отличия отпопуляций основного ареала сосны, свидетельствующие о длительной изоляции, подобной изоляциии анклавов сосны обыкновенной на Пиренейском и Апеннинском полуостровах.Время разделения популяций сосны восточного Причерноморья и основного ареала было оценено с помощью метода аппроксимирующих байесовских вычислений примерно 1 млн лет. Гаплотипы митохондриальной ДНК (митотипы) сосны обыкновенной, распространенные на Западном Кавказе, являются генетически промежуточными между митотипами из Восточной Европы и другими митотипами из региона восточного Причерноморья, что указывает на их рекомбинантное происхождение. Мы предполагаем, что они образовались благодаря миграции на Кавказ с севера и гибридизации с деревьями, несущими местные митотипы. Реконструкция ареала сосны обыкновенной, проведенная для времени последнего ледникового максимума, имевшего место около 20000 лет назад, с помощью метода моделирования экологических ниш, показала возможность таких миграционных событий в тот период.

Semerikov, N. V., Petrova, I. V., Sannikov, S. N., Semerikova, S. A., Tashev, A. N., Lascoux, M., & Semerikov, V. L. (2020). Cytoplasmic DNA variation does not support a recent contribution ofPinus sylvestrisL. from the Caucasus to the main range. Tree Genetics & Genomes, 16(4). doi: 10.1007/s11295-020-01458-8

,

Подорожник

Подведены итоги сравнительного исследования экологических, биохимических и генетических характеристик семенного потомства подорожника большогоиз зон радиоактивного (Восточно-Уральский радиоактивный след – ВУРС) и химического (Карабашский медеплавильный завод – КМЗ) загрязнения. Механизмы действия ионизирующей радиации и химических токсикантов на биоту различны, однако жизнеспособность и адаптивный потенциал семенного потомства подорожника из разных зон не различались. Специфика адаптивных реакций растений проявилась на биохимическом уровне. Прооксидантный сдвиг у проростков подорожника, т.е. повышение содержания вторичных продуктов перекисного окисления липидов и активация систем антиоксидантной защиты, был выявлен только в радиоактивной зоне. В популяциях подорожника из обеих загрязненных зон генетическая изменчивость снижена по сравнению с фоновыми выборками. Причиной этого феномена в зоне ВУРСа стал низкий уровень миграции семян в связи с ограничением доступа человека на загрязненную территорию, а в зоне влияния КМЗ – трудность закрепления мигрантов на участках с сильным антропогенным загрязнением. Актуальность исследования определяется тем, что техногенный стресс на биосферу постоянно возрастает. Сравнительные исследования хронических внешних воздействий на биоту необходимы для решения фундаментальных проблем экологии, кроме того, полученные результаты являются научной основой для разработки норм экологической безопасности.

Karimullina E., Mikhailovskaya L.N., Pozolotina V., Аntonova E. Radionuclide uptake and dose assessment of 14 herbaceous species from the East-Ural Radioactive Trace area using the ERICA Tool // Environmental Science and Pollution Research. 2018. V. 25. №14. P. 13975–13987. http://dx.doi.org/10.1007/s11356-018-1544-y

Shimalina N. S., Antonova E. V., Pozolotina V. N. Genetic polymorphism оPlantago major populations from the radioactive and chemical polluted areas // Environmental pollution. 2020. V. 257. 113607https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113607

Шималина Н.С., Орехова Н.А., Позолотина В.Н. Особенности про- и антиоксидантных систем Plantagomajor, длительное время произрастающего в зоне радиоактивного загрязнения // Экология. 2018. № 5. С. 333-341. [Shimalina N.S., Orekhova N.A., Pozolotina V.N. Features of Prooxidant and Antioxidant Systems of Greater Plantain Plantago major Growing for a Long Time under Conditions of Radioactive Contamination // Russian Journal of Ecology. 2018. V. 49. № 5. P. 375-383.] https://doi.org/10.1134/S1067413618050120

Шималина Н.С., Позолотина В.Н., Орехова Н.А., Антонова Е.В. Оценка биологических эффектов у семенного потомства PlantagomajorL. в зоне воздействия медеплавильного производства // Экология. 2017. №6. 420–430. [Shimalina N.S., Pozolotina V.N., Orekhova N.A., Antonova E.V. Assessment of Biological Effects in Plantago major L. Seed Progeny in the Zone of Impact from a Copper Smelter // Russian Journal of Ecology. 2017. V. 48. № 6. P. 513–523.] https://doi.org/10.1134/S1067413617060108

, , ,
X