ИСТИНА

Выполнение фундаментальных биологических исследований в области биоокеанологии, исследование биологического разнообразия морской биоты, изучения структуры и функционирования прибрежных наземных и водных сообществ морей Арктического Бассейна силами научных сотрудников Биостанции в соответствии с планами Биологического факультета МГУ.

С целью изучения таксономии и физиологии микромицетов заболачивающихся водоемов побережья Кандалакшского залива Белого моря создана и поддерживается коллекция выделенных грибов. В 2015 году с целью дальнейшего хранения вся коллекция микромицетов была пересеяна. Несколько десятков культур было передано во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов. В 2015 г. впервые были проведены метагеномные исследования микобиоты Белого моря на основании анализа морской воды. Продолжается работа над анализом полных геномов двух морских видов грибов, выделенных из Белого и Баренцева морей, и реконструкция филогении пор. Hypocreales. На литорали в окрестностях Беломорской биостанции им. Н.А. Перцова проведены исследования микобиоты в разных типах грунта (в песчаных и заиленных). Обнаружена относительная бедность грибами песчаных грунтов. В илистых и илисто-песчаных грунтах микобиота значительно богаче и разнообразнее, чем в песчаных. Кроме того, было исследовано влияние пресного стока на микобиоту литорали. Обнаружено, что на участках литорали, где в море впадают ручьи, микобиота богаче и разнообразнее, чем на неопресняемых участках. Проведено исследование содержания мицелия и спор грибов в грунтах литорали. Обнаружено, что споры составляют большую часть в общей биомассе. Содержание мицелия относительно невелико, но сопоставимо с некоторыми типами почв. Были отобраны образцы литоральных растений. Это позволило обнаружить два новых для Белого моря видов морских грибов: Pleospora triglochinicola и Leptosphaeria neomaritima. Проведена генетическая ревизия беспозвоночных Кандалакшского залива Белого моря. С этой целью были получены последовательности митохондриального (фолмеровский фрагмент) и 1-2 ядерных маркеров: фрагмента гистона 3 и внутренних рибосомальных транскрибируемых спейсеров ITS1 и ITS 2 в среднем для 5 представителей 244 видов беспозвоночных. Полученные последовательности были аннотированы в базы данных GenBank и IBOL. На основании анализа полученных данных было найдено семь видов-двойников. Так, был найден и описан новый вид сцифоидной медузы Cyanea tzetlini и новый вид голожаберного моллюска, принадлежащего к роду Dendronotus. Кроме того, применение молекулярно-генетических методов подтвердило наличие в Белом море гидроидного полипа Catablema vesicarium. В зоологическую коллекцию ББС (филиал коллекции ЗММУ МГУ) депонировано 350 спиртовых и 169 формалинных образцов беспозвоночных из Белого, Баренцева, Карского, Лаптевых, Берингова и Японского морей. Получены новые данные о строении глоточного вооружения двух видов брюхногих моллюсков (Flabellina verrucosa и Testudinalia tesulata) и одного вида аннелид Mooreonuphis stigmatis. Исследования общей морфологии буккального комплекса органов флабелины позволили предположить не описанный ранее для моллюсков тип питания. Данные по ультратонкому строению радулярного аппарата обоих видов моллюсков показали принципиально разные типы формирования зубов радулы. Исследования по общей морфологии и ультратонкому строению челюстного аппарата моореонуфиса доказали отсутствие линьки для аннелид, как было показано авторами в более ранних работах. С помощью световой и сканирующей электронной микроскопии исследован материал по Cossuridae из австралийского региона. Были определены девять видов, и три вида описаны впервые для науки. Составлен таксономический ключ для определения видов Сossuridае австралийских и прилежащих вод. Обсуждается значимость таксономических признаков, используемых в систематике Cossuridae. Изучена фауна Orbiniidae (Annelida: Errantia) с острова Лизард (Австралия). Найдены пять видов, каждый был переописан и проиллюстрирован с помощью световой и сканрующей электронной микроскопии. Scoloplos acutissimus Hartmann-Schröder, 1991 и Scoloplos dayi Hartmann-Schröder, 1985 были обнаружены впервые с момента описания; по этим видам изучен также типовой материал. Молекулярно-генетический анализ проводили с использованием ядерных 18S рДНК и митохондриальных 16S рДНК и CO1 последовательностей по методу Neighbor-Joining. У всех изученных представителей родов Оrbiniidае выявлены значительные генетические отличия от других представителей своих родов. Молекулярный анализ не поддерживает монофилию основных родов, что подтверждает результаты морфологического анализа. Не было поддержано ни одного из ранее предложенных разделений Orbiniidae на подсемейства. C помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, световой микроскопии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии были изучены ювенильные и взрослые Cossura pygodactylata Jones 1956 (Annelida) из Белого моря. Исследована трансформация мускулатуры переднего конца тела и желудочно-кишечного тракта в процессе онтогенеза. Показано, что развитие С. pygodactylata включает лецитотрофную стадию; полость глотки ранних ювенилей не связана с кишечником, клетки которого содержат многочисленные желточные гранулы. Мышцы простомиума и околоротового комплекса резко изменяются в онтогенезе. Ультраструктура ротовых щупалец переописана с помощью трансмиссионой электронной микроскопии. Предложен гипотетический механизм втягивания и выдвижения ротовых щупалец, а также описаны мышцы, которые участвуют в этих процессах. Предполагается, что выдвижение щупалец обеспечивается упругостью клеток центрального цилиндра и увеличением объема крови в кровеносном синусе щупалец. Развитие сердечно-сосудистой системы, вероятно, связано с необходимостью держать выдвинутыми щупальца во время питания, в то время как передняя часть полости тела заполнена отростками мышечных клеток и не несет целомической жидкости. Предложенный механизм питания внутри толщи грунта не согласуется с высказанными ранее гипотезами. По результатам исследований материала, собранного на Тайване в 2014-2015 гг. и из коллекций научных музеев Голландии, Франции и Австралии, подготовлена публикация ревизии усоногих симбионтов рода Conopea, обитающих в октокораллах и антипатариях. Показано, что род включает как виды относящиеся собственно к роду Conopea, так и виды другого вида рода Acasta. Описаны два новых вида: Conopea titani и Acasta vivicava. Собран дополнительный материал по двум видам беломорских Tantulocarida; генетический анализ подтвердил сестринское положение тантулокарид к усоногим ракообразным Cirripedia. В ходе обработки материала, собранного на Тайване в 2013-15 гг., с помощью молекулярно-генетического анализа и исследования морфологии описаны 4 новых вида усоногих-спонгиобионтов рода Acasta, а также новый вид симбиотических усоногих из рода Bryozobia. Впервые осуществлен молекулярно-генетический анализ всех таксонов усоногих ракообразных надотряда Acrothoracica, подтвердивший правильность новой систематики группы, предложенной ранее (Колбасов, 2009). С помощью световой и сканирующей электронной микроскопии описан новый вид мешкогрудых ракообразных Ascothoracida - паразитов глубоководного октокоралла Echinogorgia sp. из Тайваня — Gorgonolaureus bicornutus sp. nov. Приведён определительный ключ всех видов рода, дан анализ географического распространения группы. Опубликованы 2 главы в монографии по ракообразным надотряда Acrothoracica и подкласса Ascothoracida из серии определители фауны Иберии. Для изучения экологической сукцессии, которая происходит в результате изоляции водоема морского происхождения и постепенного преобразования его в пресноводный континентальный водоем, на ББС МГУ с 2010 года осуществляется мониторинг шести водоемов на разных стадиях отделения от моря, который охватывает все гидрологические сезоны. Мониторинг включает наблюдения за гидрологической стратификацией водоема, изучение вертикального распределения микроорганизмов и исследования бентоса. Гидрологическая цикличность зависит от степени изоляции водоема. Стабильная вертикальная стратификация характерна для водоема в наименьшей степени изолированном от моря (лагуна на Зеленом мысу), которое находится в квазистационарном равновесии, а также для наиболее изолированного меромиктического оз. Трехцветного. Озеру Кисло-Сладкому, которое находится на промежуточной стадии изоляции, свойственна двухгодичная гидрологическая цикличность: один раз в два года во время высоких осенних приливов происходит промывка озера морской водой, после чего вертикальная стратификация постепенно восстанавливается и сохраняется в течение двух лет до следующей промывки. В оз. Нижнем Ершовском, которое в наибольшей степени находится под влиянием пресного стока, в последние 4 года ежегодно наблюдаются небольшие интрузии морской воды. Наблюдения за гидрологическими параметрами водоемов с помощью логгеров – датчиков температуры и давления, показали, что в лагуне на Зеленом мысе, которая в безледный период подвержена полусуточным приливным явлениям, в зимнее время есть период сезонной изоляции от моря. В летнее время во всех водоемах наблюдается сходная экологическая структура из пяти слоев: 1)верхний, опресненный по сравнению с основной толщей водоема, 2) пикноклин, 3) соленый (или солоноватый) аэробный слой, 4) хемоклин (редокс-зона), 5)анаэробная зона с сероводородом. Каждой зоне соответствует определенное сообщество микроорганизмов. Наиболее продуктивный слой – хемоклин, в котором формируются цветные слои с массовым развитием фототрофных организмов и связанных с ними миксо- и гетеротрофов. Изучено тонкое распределение некоторых видов простейших в хемоклине пяти водоемов. В соленых водоемах, находящихся на ранних стадиях изоляции, градиентная зона между аэробной и анаэробной зонами имеет красный цвет за счет цветения криптофитовых водорослей Rhodomonas sp. На данный момент известно три таких водоема: лагуна на Зеленом мысе, оз. Кисло-Сладкое и оз. Большие Хрусломены (о. Олений, залив Ковда). В водоемах, более продвинутых по пути изоляции, на границе аэробной и анаэробной зон возникает слой зеленого цвета с массовым развитием аноксигенных фототрофов – зеленых серобактерий, причем в двух известных водоемах (оз. Трехцветное и оз. Н. Ершовское) они представлены зеленоокрашенными формами, содержащими бактериохлорофилл d и (или) e с пиком флуоресценции на длине волны 765 нм (при возбуждении светом с длиной волны 410 нм), и еще в одном (оз. Еловый наволок) – коричневоокрашенными с бактерохлорофиллом, который характеризуется максимумом флуоресценции на 752 нм. Почти во всех водоемах в микроаэробной зоне хемоклина присутствуют миксотрофные простейшие (в соленых водоемах –криптофитовые жгутиконосцы Rhodomonas sp., а в водоемах с пресным эпилимнионом – криптофлагелляты Cryptomonas sp. или зеленые жгутиконосцы Euglena sp.). Исследования параметров фотосинтеза в слоях с этими водорослями показали, что, несмотря на низкую освещенность и присутствие сероводорода, который принято считать ингибитором фотосинтеза, фотосинтетический аппарат криптофитовых и эвгленовых водорослей в хемоклине работает с высокой эффективностью, а сами водоросли находятся в хорошем физиологическом состоянии. Распределение бентоса в изучаемых водоемах также связано с гидрологической зональностью. В оз. Кисло-Сладком, Еловом и Трехцветном и максимум видового разнообразия приходится на мелководья, соответствующие верхней водной массе, а максимум биомассы – на глубину 0,5 м, омываемуе поверхностной опресненной водой. В лагуне на Зеленом мысу максимум биомассы находится на глубине 2 м, которая контактирует с средним соленым аэробным слоем. На уровне, контактирующем с хемоклином, бентос беден. В анаэробной зоне разнообразие и биомасса бентоса минимальны. Изменения морского бентоса при изоляции водоема от моря касаются: 1) обеднения видового состава морских беспозвоночных, 2) роста биоразнообразия на мелководьях, главным образом за счет личинок насекомых, 3) в большинстве водоемов наблюдается увеличение биомассы за счет двух видов-доминантов: моллюсков Hydrobia ulvae и личнок Chironomus salinarius. По договору о безвозмездном сотрудничестве с Кандалакшским государственным заповедником выполнено обследование нового отделяющегося от моря водоема – озера Савино-Канозеро в черте г. Кандалакши. Этот водоем лишен концентрированного слоя с фототрофными микроорганизмами и вертикальные градиенты физико-химических параметров в нем не столь резкие, как в водоемах с цветными слоями. Есть предположение, что, в отличие от пикноклина, положение и свойства которого определяются гидрологическими факторами, слой хемоклина имеет биологическую природу, так же как и связанные с ним физико-химические градиенты (pH, редокс-потенциал, температура, освещенность, концентрация некоторых растворенных органических и неорганических веществ). Соловецким филиалом ББС МГУ разработана проектная документация федерального заказника на Соловецких островах (ББС МГУ – ответственный исполнитель). Подготовлены материалы Эколого-экономического обоснования создания федерального природного заказника «Соловецкий архипелаг». Проведена корректировка ранее подготовленных материалов, подготовлен 4 том «Дополнения» к материалам Эколого-экономического обоснования создания заказника, получено положительное заключение Государственной экологической экспертизы, согласования министерств, материалы переданы в Правительство РФ. В целях изучения миграций птиц в условиях приполярных и полярных зим произведен отлов и оснащение приборами дистанционного наблюдения (логгерами) птиц нескольких видов на Соловецких островах.