Исследование экологии, функциональной морфологии и биологии беспозвоночных в морских экосистемахНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Исследование экологии, функциональной морфологии и биологии беспозвоночных в морских экосистемах
Результаты этапа: Проведены экспедиционные работы на Белом море. Выполнены ежемесячные сборы зоопланктона на станциях вдоль всей Ругозерской губы. Одновременно на 300 профилях проведено сканирование по температуре и солености. Собрано 70 проб зоопланктона. Материал находится в процессе обработки. Эти данные позволяют определить период появления в планктоне некоторых личиночных форм зоопланктона: личинок литоральных ракообразных Semibalanus balanoides, личинок многощетинковых червей Harmathoe imbricata и т.д., время начала репродукции у арктических веслоногих ракообразных, а также период появления некоторых гидроидных и сцифоидных медуз. Проведен фотомониторинг плотности популяции Semibalanus balanoides на стационарных площадках. Обнаружен новый для Белого моря вид гидромедуз. Морфологическая идентификация подтверждена молекулярно-генетическими методами. Проведены запланированные экспериментальные исследования функционирования распределительной системы и пищеварения у колониальных гидроидов на примере модельных видов Gonothyraea loveni, Dynamena pumila и Obelia longissima. Основной метод исследования цейтраферная микровидеорегистрация, осуществляемая в контролируемых условиях с использованием современных технологий автоматической видеосъемки, оцифровки данных и записи на компьютер. Всего проведено 35 экспериментов, включающих 201 эпизодов общей продолжительностью 36845 мин (614 час или 26 суток). Результаты частично обработаны. В серии экспериментов была установлена реакция гидроидов на воздействие факторов внешней среды: изменения солености, снижения содержания кислорода в морской воде, увеличения кислотности (снижения рН) вод. Выяснено, что наиболее чувствительную реакцию на изменения факторов среды проявляют ростовые пульсации апекса верхушки роста столона. Результаты имеют существенное прикладное значение и в процессе дальнейшей доработки могут быть использованы как для биотестирования. Проведено исследование пространственно-временных закономерностей микроанатомии ценосарка столонов у колониального гидроида G.loveni на различных стадиях пищеварительного цикла с целью выяснения роли составляющих колониальный организм модулей в обеспечении роста, пульсаций и переваривания пищи. Разработан теоретический аппарат анализа функционирования распределитель-ной системы у гидроидов на основе данных, получаемых интактными методами микровидеорегистрации пульсаций ценосарка колонии и перемещения внутриполостной жидкости (гидроплазмы), за счет которой осуществляется физиологическая интеграция колонии. Разработана система прямых и косвенных показателей (индексов), с помощью которых на основе регулярного измерения всего двух показателей: просвета ценосарка и скорости перемещения частиц в ценосарке – возможен количественный анализ взаимодействия модулей и степени интеграции колонии (18 показателей и индексов).
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Исследование экологии, функциональной морфологии и биологии беспозвоночных в морских экосистемах
Результаты этапа: 1. Новым методом интактного изучения реакции колониальных гидроидов на воздействие факторов среды получены данные о зависимости роста столонов и функционирования распределительной системы от: 1) температуры, 2) опреснения; 3) продолжительности осушения. Объект исследования – колониальный гидроид Dynamena pumila (L.) культивируемый в лаборатории на прозрачном субстрате при контролируемых условиях среды и питания. Интактный метод – цейтраферная микровидеосъемка с последующей обработкой результатов видеорегистрации для определения ряда количественных параметров: ростовых пульсаций верхушки роста столона, латеральных пульсаций ценосарка, динамики гидроплазматических течений в гастроваскулярной полости колонии. Установлено, что при повышении температуры воды до 26оС период ростовых пульсаций уменьшается, а при более высокой температуре воды (27-29оС) и нормальной для Белого моря солености (26‰) рост прекращается. Верхний предел оптимальной температуры для этого вида – 18-20оС. При понижении солености воды до 10‰ происходит не только остановка роста столона, но и прекращение латеральных пульсаций ценосарка и течений гидроплазмы. При 20‰ зарегистрирована интенсификация функционирования распределительной системы, выражающаяся в увеличении амплитуды латеральных пульсаций и динамики гидроплазматических течений. Непродолжительное осушение в течение нескольких минут не оказывает никакого существенного воздействия на рост и функционирование распределительной системы. 2. Установлены оптимальные режимы кормления лабораторных культур колониальных гидроидов Dynamena pumila в контексте разработки методов использования ряда морских беспозвоночных в качестве моделей для изучения важнейших биологических проблем и к внешнему (в том числе антропогенному) воздействию. 3. Продолжена гистологическая обработка ранее собранного материала для изучения пространственного распределения и усвоения пищи в колонии гидроидов. Описаны основные морфо-функциональные зоны в столоне колониального гидроида Gonothyraea loveni, различающиеся как по макро, так и по микроанатомии: форме ценосарка, толщине клеточных слоев, вакуолизации клеток, распределению стрекательных, железистых клеток и пр. 4. По теме: «Распределение зоопланктона в зависимости от условий окружающей среды» проведено исследование структурно-функциональных особенностей прибрежного пелагического сообщества; выявление закономерностей, управляющих динамикой численности популяций пелагических животных; изучение биологии и экологии прибрежно-пелагических видов. Закончена обработка материала (пробы зоопланктона), собранного в весенний период 2014 г на ББС МГУ имени Н.А. Перцова. Определен период появления в планктоне некоторых личиночных форм зоопланктона: личинок литоральных ракообразных Semibalanus balanoides, личинок многощетинковых червей Harmathoe imbricata и т.д., время начала репродукции у арктических веслоногих ракообразных, а также период появления некоторых гидроидных и сцифоидных медуз. Полученные данные планируется использовать для оценки неоднородности распределения зоопланктона в весенний период. 5. По теме: «Описание жизненных циклов гидроидов с пелагической стадией развития» впервые описан жизненный цикл гидроида Catablema vesicarium (A. Agassiz, 1862) (Hydrozoa, Pandeidae) из Белого моря. Жизненный цикл наблюдали в лабораторных условиях в процессе культивации вида на всех стадиях развития. Строение различных стадий развития (взрослых медуз, ранних стадий развития, планул, колоний полипов, медузоидных почек и молодых отпочковавшихся медуз) было описано и представлено в виде графических материалов, - фотографий и рисунков. Также колонии данного вида были найдены в море на раковине моллюска Astarte elliptica. Правильность идентификации данных колоний была подтверждена при помощи молекулярных методов. На основании экспериментов по индукции формирования медуз в экспериментальных условиях можно оценить значимость температурного фактора для сезонного появления медуз в море. Публикации: 1. Marfenin N.N. Non-radial symmetry of the transport system of Acropora corals // Invertebrate Zoology, 2015. Vol.12(1). – P.53-59. 2. Marfenin N.N. A new method for studying the transport system in colonial hydroids // Hydrobiologia, 2015 DOI 10.1007/s10750-015-2272-7 3. Prudkovsky A., Neretina T. 2015. The life cycle of Catablema vesicarium (A. Agassiz, 1862) (Hydrozoa, Pandeidae) // Polar Biology. DOI: 10.1007/s00300-015-1805-x 4. Прудковский А.А. 2015. Методы сбора и первичной обработки данных для обеспечения мониторинга сообществ морского фито- и зоопланктона // Учебно-методическое пособие: "Комплексные экологические исследования шельфовой зоны", ББС имени Н.А. Перцова, Москва, pp. 188–210. 5. Прудковский А.А. 2015. Наблюдения, количественные оценки и концептуальная модель трофического взаимодействия "медузы - зоопланктон" в прибрежной акватории Белого моря // Тезисы докладов 2-й международной конференции «Актуальные проблемы планктонологии» с таксономическим тренингом для молодых ученых (14-18 сентября 2015, г. Светлогорск), КГТУ, Калининград, с. 74-75 Участие в конференциях: Марфенин Н.Н. участвовал в «8-й международной конференции исследователей Hydrozoa в Италии, Ischia в июне, выступив 1 устным докладом и представив 3 стендовых доклада. Кожара В.В. и Марфенин Н.Н. участвовали в Международной конференции «Эволюция животных: новые перспективы с раннего появления многоклеточных» в Германии, Тютцинг, представив 1 стендовый доклад. Прудковский А.А. участвовал с устным докладом в II Международной конференции "Актуальные проблемы планктологии" (14-18 сентября 2015, г. Светлогорск), город Светлогорск, Калининградская область, Россия, 14-18 сентября 2015 Тезисы докладов: Marfenin N.N. The most significant gaps in the ecology and biology of hydroids / 8-th Hydrozoan Society Workshop, Italy, Ischia, 2015. – P.47. Marfenin N.N., Kozhara V.V. Functional morphology of hydrozoan stolons. Part 1: Spatial differentiation of the coenosarc in Gonothyraea loveni (Allman, 1859) / 8-th Hydrozoan Society Workshop, Italy, Ischia, 2015. – P.58. Marfenin N.N. Dementyev V.S. Functional morphology of hydrozoan stolons. Part 2: Stolonic growth, contractility, and hydroplasmic movement in Dynamena pumila (Linnaeus, 1758) / 8-th Hydrozoan Society Workshop, Italy, Ischia, 2015. – P.59. Dementyev V.S., Marfenin N.N. Obelia longissima (Pallas, 1766): the feeding dynamic during a tidal cycle in the White Sea / 8-th Hydrozoan Society Workshop, Italy, Ischia, 2015. – P.52. Kozhara V.V., Marfenin N.N. Six mopho-functional zones in growing stolon of Gonothyraea loveni (Allman, 1859).

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".

Прикрепленные файлы

№ Имя Описание Имя файла Размер Добавлен
1. Статья 2015_-_Marfenin_A_new_method_for_studying_the_transport_sys… 3,7 МБ 27 ноября 2015 [MarfeninNN]
2. статья 2015_-_Marfenin_Non-radial_symmetry_of_Acropora.pdf 334,3 КБ 27 ноября 2015 [MarfeninNN]
3. Тезисы доклада Dementyev_Marfenin_Obelia_longissima_Pallas_1766_-_the_feed… 14,3 КБ 27 ноября 2015 [MarfeninNN]
4. Тезисы доклада Marfenin_Most-significant-gaps-in-hydroid-ecology-and-biolo… 13,8 КБ 27 ноября 2015 [MarfeninNN]
5. Тезисы доклада Marfenin_Kozhara_Fucntional-morphology-of-stolon-1.docx 14,2 КБ 27 ноября 2015 [MarfeninNN]
6. Тезисы доклада MarfeninDementyev_Functional-morphology-2.docx 13,4 КБ 27 ноября 2015 [MarfeninNN]