| Результаты этапа: . Проведены исследования популяционно-генетической структуры представителей рода Gadus. На основе комплексного подхода, включающего анализ морфо-биологических, генетических, палеоэкологических данных, в том числе с привлечением методик мета-анализа, выполнена реконструкция расселения и филогении представителей рода Gadus, определены основные направления внутривидовой дифференциации атлантической и тихоокеанской трески. Показано, что на характер формообразования атлантической и тихоокеанской трески оказали влияние особенности плиоцен - голоценовой истории Северной Атлантики и Северной Пацифики. Впервые получены данные по изменчивости микросателлитных локусов у беломорской, кильдинской и гренландской трески. Обосновано таксономическое единство беломорской трески на акватории Белого моря. Обосновано таксономическое единство балтийской трески на акватории Балтийского моря, включая Восточную и Западную Балтику, в настоящее время.
На основании данных последовательности ядерного гена ITS1 длиною 560 пар нуклеотидов проведен анализ филогенетических взаимоотношений между основными представителями (филогенетическими группами) комплекса S.alpinus-S.malma comlex. Топологии филогенетических деревьев, построенных по гену ITS1во многом, соответствует топологии по гену RAG1, но существенно отличается от топологий, полученных по митохондриальным генам. Полученные результаты предполагают, что в прошлом при вторичном контакте представителей разных филогенетических групп гольцов в ряде случаев в результате интрогрессивной гибридизации происходила замена своей мтДНК на чужую. Полученные данные имеют важное значение для интерпретации существующего у гольцов Salvelinus биоразнообразия, анализа их филогении и оценки таксономического статуса.
Исследовано состояние репродуктивных желёз трески Gadus morhua marisalbi Белого моря. Исследованы 78 гонад: 52 яичника, 23 семенника и 3 бисексуальные железы. 46% самок были неполовозрелыми. Отмечена высокая встречаемость аномалий гонад у беломорской трески. У 90% самок выявлено нарушение морфологии ооцитов: гипертрофия ядрышек и резорбция половых клеток разных фаз развития. У более 95% самцов присутствуют характерные деструктивные изменения части половых клеток. Впервые среди представителей отряда Gadiformes выявлен гермафродитизм (3,8%). Нарушения репродуктивной системы имеют не видоспецифичный характер, так как сходные аномалии отмечали у других видов рыб разных семейств при различных антропогенных воздействиях.
Продолжено исследование биологии массовых видов рыб семейства Mullidae, обитающих в прибрежной зоне Вьетнама. Установлено, что форма рода Upeneus, широко распространённая в прибрежной зоне Вьетнама, является новым видом или особым морфотипом вида Upeneus margarethae, недавно описанного из западной части Индийского океана. Анализ формы отолитов 3 близких видов рода Upeneus, принадлежащих к комплексу «tragula group», показал, что U. sundaicus существенно обособлен от U. tragula и U. cf. margarethae, а два последние вида наиболее близки. Эти результаты являются новыми и пока не подтверждены морфологическими или генетическими данными. Результаты составят основу для мероприятий по рациональной эксплуатации и охране видов рыб семейства Mullidae в прибрежной зоне Вьетнама. На основе данных электронной микроскопии показано, что сперматозоиды U. cf. margarethae имеют удлинённую головку с заострённым изгибом в апикальной части, как и у Upeneus tragula. Начаты исследования особенностей биологии размножения и ультраструктуры сперматозоидов некоторых скорпеновых рыб, Parascorpaena picta и Synanceia horrida.
Продолжены исследования по изучению особенностей гормональной регуляции репродуктивной системы у рыб разных систематических групп. На световом и электронномикроскопическом уровне проведено изучение строения клеток гипофиза, продуцирующих соматотропный гормон, у представителя карпообразных рыб, а также исследование содержания соматостатина (ССТ) на различных этапах созревания ооцитов. Выявлено, что после экзогенной гормональной стимуляции соматотропоциты изменяют свои морфофункциональные характеристики после второй инъекции к началу овуляции ооцитов. Установлено, что степень таких изменений зависит от дозы и режима введения трипептида. Анализ содержания ССТ в гипофизе самок карпа показал изменения уровня этого гормона после введения трипептида. После созревания ооцитов при наличии массовой овуляции содержание ССТ у разных самок варьирует в широком диапазоне концентраций: у рыб, дающих икру высокого рыбоводного качества, этот показатель составляет 100-120 нг/мг ткани, в то время как у самок, дающих икру низкого рыбоводного качества - лишь 10-25 нг/мг ткани. Резкое увеличение содержание ССТ в гипофизе в момент овуляции при высоком рыбоводном качестве икры свидетельствует о резком торможении секреции в гипофизе гормона роста в этот момент. Поскольку овуляция ооцитов происходит на метафазе второго деления, появление высокой концентрации гормона роста в это время может приводить к повреждению ядерного аппарата ооцитов и как следствие – к резкому снижению процента оплодотворения и последующего нормального развития. Таким образом, у карпа содержание ССТ в гипофизе в момент овуляции четко коррелирует с качеством получаемых половых продуктов.
Проведено уточнение оценок общей численности и биомассы основных промысловых видов Псковско-Чудского озера с учетом биостатистических данных, полученных в последние годы. Основное внимание в ходе выполнения текущего этапа уделено разработке и исследованию динамической версии балансовой модели биотического сообщества Псковско-Чудского озера. Результаты исследования данной модели указывают на то, что наиболее вероятным фактором, вызвавшим, смену доминирующих в сообществе и промысле видов рыб на рубеже 20 и 21 вв., являются каскадные эффекты, возникшие из-за резкого повышения первичной продукции. Продолжены исследования по моделированию процессов улавливания рыб жаберными сетями. В исследованиях текущего этапа основное внимание уделено описанию процессов «проячеивания» и различным способам удержания рыбы в сети. Модель протестирована на основе экспериментальных сетных уловов общим объемом 1593 экз., выполненных в районе ББС МГУ. В ходе анализа уловов проведена оценка принадлежности рыбы к категориям «запутавшихся» или «объячеившихся». Установлено, что динамика соответствующих категорий в сетях с разным размером ячеи имеет характерный тренд, хорошо согласующийся с модельной интерпретацией процесса. Проведена проверка гипотезы, согласно которой запутывание рыб в сети не зависит от ее размера. Это позволяет оценивать состав проячеившихся рыб путем последовательного сопоставления частот одних и тех же размерных групп, удерживаемых сетями разной ячеи.
|
| Результаты этапа: Разработана целочисленная математическая модель пространственно-временной динамики триотрофа, отображающую взаимоотношения в системе корм – потребитель – хищник. В ходе модельных экспериментов определены условия возникновения бифуркаций, приводящих к переходу от стационарных состояний системы к регулярным колебаниям и динамическому хаосу. С использованием балансовой модели тира ECOPATH впервые для оз. Могильное (о-в Кильдин) проведен анализ свойств экосистемы, включая оценку акватории роли и особенностей отдельных групп организмов. Продолжено исследование модели биотического сообщества Псковско-Чудского озера, выполнен ряд экспериментов, имеющих целью реконструкцию условий, определивших изменения обилия промысловых видов рыб в последние десятилетия.
Продолжены работы по исследованию морфо-биологических характеристик кильдинской трески. Выявлены особенности температурных адаптаций трески, ее поведения и других особенностей. Выполнены исследования морфо-биологических и генетических характеристик балтийской трески. Выявлены биологические особенности этого вида и механизмы изменчивости его популяционной структуры в Балтийском море в конце прошлого - начале нынешнего столетия.
На основании данных по 32 аллозимным локусам, последовательностей ядерного гена RAG1 длиною 899 пар нуклеотидов и митохондриального контрольного района (560 н.п.) проведен анализ происхождения и систематического положения гольца из оз. Черечень в (бассейн среднего течения Колымы), который по морфологическим признакам близок к популяциям арктического гольца Забайкалья, но обладает мтДНК северной формы мальмы. Анализ ядерной ДНК подтвердил принадлежность гольца оз. Черечень к Арктическому гольцу, а не к северной форме мальмы. Полученные результаты указывают на то, что в прошлом, при вторичном контакте представителей разных филогенетических групп гольцов в бассейне реки Колымы в результате интрогрессивной гибридизации произошла замена мтДНК арктического гольца на мтДНК мальмы. Полученные данные имеют важное значение для интерпретации существующего у гольцов Salvelinus биоразнообразия, анализа их филогении и таксономического статуса.
Проведен анализ молоди эндемичной формы гольца из водоемов Камчатки. Разработана модель покатной миграции молоди, получены оценки скорости миграции, выявлена локализация отдельных возрастных классов на различных участках водотоков. Продолжены модельные исследования селективности объячеивающих орудий лова.
Продолжено исследование биологии скорпеновых рыб залива Нячанг (южная часть Центрального Вьетнама). Описано строение мочеполовой системы самцов и самок 9 видов рыб подотряда Scorpaenoidei, относящихся к двум семействам (Synanceiidae и Scorpaenidae). Прослежены особенности развития ооцитов, определена концентрация сперматозоидов в мочевом пузыре, для ряда видов проведён компьютерный анализ скорости перемещения сперматозоидов после активации. Продолжено исследование популяции Upeneus traguls в прибрежной зоне южной части о. Фукуок (Южный Вьетнам).
Проведена оценка качества овулировавшей икры радужной форели Oncorhynchus mykiss (Parasalmo mykiss), культивируемой в хозяйствах Центрального Вьетнама.
Методами гистологического исследования (световая микроскопия) проведена оценка воздействия паразитической инвазии на морфофункциональное состояние органов и тканей (жабры, печень, желудочно-кишечный тракт, почки, гонады, сердце) у разных форм гольцов рода Salvelinus оз. Кроноцкое (Камчатка). Гольцы оз. Кроноцкое в наибольшей степени заражены гельминтами (цестоды, трематоды и нематоды). Самым встречаемым видом паразита у всех форм гольцов являлась цестода Proteocephalus longicollis, а по числу видов паразитов наиболее зараженной формой был носатый голец. Наибольшие гистопатологические нарушения выявлены в жабрах, печени, гонадах и ЖКТ, незначительное число патологий отмечено в почках. Выявленные аномалии строения жабер. У всех форм гольцов наблюдали расстройство микроциркуляции крови в печени. Патологии в гонадах гольцов выявлены у носатого, большеротого, длинноголового и мальмы. Значительные аномалии ооцитов отмечены у большинства самок носатого гольца. Среди самцов носатого, длинноголового гольцов и мальмы выявлены единичные особи с признаками стерилизации гонад. Все существенные аномалии половых желез присутствовали у особей с высокими показателями инвазии.
Продолжены исследования по изучению особенностей гормональной регуляции репродуктивной системы у рыб разных систематических групп. Проведен сравнительный анализ становления гонадотропной функции гипофиза у толстолобика и вьюна. Показано, что гипофиз толстолобика начинает морфологическую дифференцировку через 7-8 часов, а гипофиз вьюна морфологически дифференцируется через 4-6 часов после вылупления. Анатомическая дифференцировка гипофиза толстолобика заканчивается к 10–14 дню, а у фитофильно размножающегося вьюна остается не завершенной более 35 дней. У толстолобика первыми в гипофизе дифференцируются соматотропные клетки (к 14-15 дню). Проявление гонадотропной функции гипофиза у толстолобика за 1.5 – 2.0 месяца до начала цитологической дифференцировки пола. У вьюна гонадотропоциты с признаками функциональной активности выявляются за 2 - 3 недели до начала цитологической дифференцировки пола. Таким образом, у исследуемых видов проявляются различные тенденции развития центрального звена нейро-эндокринной регуляции репродуктивной системы - гипофиза: у толстолобика в первую очередь проходит его анатомическая (морфологическая) дифференцировка, за которой следует цитологическая, а у вьюна, наоборот, раннюю цитологическую дифференцировку гипофиза сменяет растянутое во времени его формообразование, длящееся более чем 1.5 месяца. |
