Завершённые и текущие проекты

 «Генетические, морфологические и эколого-этологические аспекты гибридизации млекопитающих (на примере рода Spermophilus) / Genetic, morphological and eco-ethological aspects of hybridization of mammals (for example genus Spermophilus)» (2003-2005 гг.). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 400000 руб.
Комплексное исследование естественной гибридизации, проведенное на модельных объектах (наземные беличьи), позволило оценить влияние этого процесса на изменчивость природных популяций и определить степень согласованности изменчивости по разным системам признаков (морфологические признаки и генетические маркеры). Установлены возможные эволюционные последствия процесса гибридизации, выявлена эффективность некоторых изолирующих факторов. Для осуществления проекта применены морфологические, этологические, экологические, кариологические, биоценотические и современные методики молекулярно-генетического анализа.
 
«Молекулярно-генетическая и популяционная характеристика гибридных зон сусликов рода Spermophilus Евразии / Molecular genetic and population characteristic hybrid zones of Eurasian Ground Squirrels g. Spermophilus» (2006-2008 гг.). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 800000 руб.
Изучены генетические и популяционные закономерности гибридных зон млекопитающих (на примере наземных беличьих). Получены оригинальные молекулярно-генетические данные о гибридизации четырех видов сусликов (S. fulvus, S. major, S. Pygmaeus и S. suslicus) по маркерам мтДНК (материнские линии) и Y-хромосомы (отцовские линии) отражающие распределение «следов» гибридизации в их ареалах, а также материалы по структуре поселений этих видов. Результаты могут служить основой для исследований в следующих направлениях: 1) выяснение причин возникновения гибридизации и возможных путей ее развития; 2) комплексное изучение структуры контактных поселений и действия изолирующих и способствующих гибридизации популяционных факторов для оценки эволюционных перспектив гибридогенных популяций.
 
«Организация и проведение полевых исследований гибридных зон сусликов в Поволжье / The organization and realizing of field investigations of hybrid zones of Ground Squirrels in the Volga region» (2006 год). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 100000 руб.
Проведены полевые исследования в двух гибридных зонах сусликов: большого Spermophilus major и желтого S. fulvus (Саратовское Заволжье), большого и крапчатого S. suslicus (Ульяновская обл., Чувашия). Изучены структура гибридных зон и популяционная структура гибридных поселений. Пополнена уже имеющаяся база проб для молекулярно-генетических исследований с целью уточнения характера и масштабов интрогрессии чужеродных мтДНК и ядерных генов в изучаемых зонах интерградации. В гибридных поселениях продолжены начатые 8 лет назад мониторинговых исследования.
 
«Организация и проведение полевых исследований позвоночных и беспозвоночных животных на уровне популяций и сообществ: гибридные поселения и гибридные зоны млекопитающих, ассоциации рукокрылых, сообщества моллюсков, раковинных амеб и инфузорий / Organization and conducting the field research of vertebrates and invertebrates at the level of populations and communities: hybrid mammals colonies and hybrid zones, bats communities, terrestrial mollusks, testate amoebae and ciliates communities» (2012 год). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 300000 руб.
Проведены полевые исследования развивающихся гибридных зон большого и желтого, большого и крапчатого сусликов, метапопуляционная структура областей симпатрического обитания видов, а также продолжены мониторинговые (с 2000 г.) популяционные исследования модельных гибридных популяций. Проведены полевые исследования раковинных амеб, псаммофильных инфузорий и наземных моллюсков в модельных заболоченных экосистемах Среднего Поволжья, в ненарушенных таежных экосистемах Печеро-Илычского заповедника, на литорали разного типа в Кандалакшском заливе Белого моря. Изучены сообщества рукокрылых в искусственных подземельях Самарской Луки, сезонный характер формирования пространственной структуры населения рукокрылых в штольнях и в местах их летнего обитания.
 
«Научная работа Батовой Ольги Николаевны из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, Москва, в Пензенском государственном педагогическом университете им. В.Г. Белинского, Пенза. Популяционная экология птиц и млекопитающих» (2012 год). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 150000 руб.
Освоение молекулярно-генетических методов оценки демографических параметров популяций, успешности размножения, внебрачного родительского вклада у птиц и млекопитающих. Проведена обработка данных по успешности размножения у модельных видов птиц и млекопитающих, полученных в процессе исследований в Саратовском Заволжье.
 
«Генетическая структура и полиморфизм популяций длиннохвостого суслика в восточной части его ареала. Научный проект Шмырова Андрея Александровича из Института проблем экологии и эволюции РАН им. А.Н. Северцова, г. Москва в Пензенском государственном педагогическом университете им. В.Г. Белинского, г. Пенза» (2012 год). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 350000 руб.
Используя метапопуляционный подход, молекулярно-генетический и популяционный анализ структуры пространственно подразделенных популяций, установлена роль пространственной неоднородности и физических преград в формировании генетической структуры и генетического разнообразия популяций длиннохвостого сусликов. Построены объяснительные модели генетической структуры и генетического разнообразия популяций для оценки рисков вымирания популяций (например, за счет фрагментации среды).
 
«Структура и популяционно-генетические механизмы возникновения и долговременного существования гибридных зон у млекопитающих (на примере р. Spermophilus) / Structure, population and genetic mechanisms of formation and long-term existence the hybrid zones of Mammals (for example genus Spermophilus)» (2011-2013 гг.). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 755000 руб.
Проект направлен на изучение популяционно-генетической структуры гибридных зон млекопитающих на примере 6 гибридных зон сусликов Евразии р. Spermophilus (S. fulvus - S. major, S. major - S. suslicus, S. major - S. erythrogenys, S. erythrogenys - S. fulvus, S. pygmaeus - S. suslicus, S. suslicus - S. citellus) с использованием оригинальных методов молекулярно-генетического и популяционного анализа. Предполагается исследовать метапопуляционную структуру гибридных зон, пространственно-временную динамику популяционной и генетической структуры гибридных и одновидовых поселений сусликов в пределах исследуемых гибридных зон, а также изучить механизмы действия экологических, внутрипопуляционных и социальных факторов на структуру и степень генетического разнообразия гибридных популяций. Предполагается установить прямые и косвенные эффекты действия экологических и социальных факторов на динамику численности, динамику генетической структуры и устойчивость популяций, а также оценить изменения генетического разнообразия популяций в результате межвидовой гибридизации.
 
«Неинвазивные методы пространственно-генетического мониторинга метапопуляций и сообществ млекопитающих в условиях лесостепи Пензенской области: на примере фауны грызунов и рукокрылых / Noninvasive methods of spatial and genetic monitoring of metapopulations and communities in forest-steppe of Penza Region: on example of rodents and bats fauna» (2012-2014 гг.). Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 400000 руб.
Проект направлен на изучение пространственно-генетического структуры метапопуляций и сообществ млекопитающих лесостепи Пензенской области на примере грызунов (сусликов Spermophilus и мышевидных грызунов Microtus, Clethrionomys, Apodemus, Mus), как степного компонента, и рукокрылых (Myotis, Plecotus, Nyctalus, Pipistrellus, Eptesicus, Vespertilio), как лесного компонента фауны региона с использованием неинвазивных методов мониторинга биоресурсов. Исследования фауны грызунов и рукокрылых Пензенской области позволит адаптировать неинвазивные методы пространственно-генетического мониторинга метапопуляций и сообществ млекопитающих к применению в условиях лесостепи Пензенской области и выяснить причины изменения разнообразия животного мира и способы его сохранения.
 
«Популяционно-этологические и генетические механизмы поддержания биологического разнообразия и видовой специфичности (на примере наземных беличьих, р. Spermophilus)» (2009-2011 гг.). Источник финансирования: ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Объемы финансирования 2400000 руб.
Проект направлен на разработку и апробацию технологии неинвазивного методов исследования биологического разнообразия и видовой специфичности с использованием разноуровневого комплекса маркеров, в том числе и молекулярно-генетических. Изучение моделей устойчивости популяций животных и установление механизмов поддержания биологического разнообразия в условиях депрессии популяций, а также сохранения видовой специфичности при межвидовых контактах близкородственных видов и в процессе межвидовой гибридизации.
 
«Проблема целостности биологического вида: метапопуляционная структура, генетические механизмы устойчивости и эволюционная роль гибридных зон млекопитающих (на примере рода Spermophilus)» (2012-2013 гг.). Источник финансирования: ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Объемы финансирования 950000 руб.
Проект направлен на исследование метапопуляционной, популяционной и генетической структуры гибридных зон млекопитающих (на примере сусликов) и образующих их гибридных поселений в пространственно-временной динамике и под влиянием экологических и социальных факторов на основе анализа соотношения изменчивости живых систем на нано- (молекулярно-генетическом), организменном и надорганизменном уровнях.
 
«Организация сообществ оседлых видов рукокрылых в периоды их гибернации и летней активности». Источник финансирования РФФИ. Объем финансирования 300000 в год (3 года).
Проект предполагает изучение: массовых зимовок рукокрылых и характера их пространственного распределения в постгибернационный период, что позволит выявить структуру их сообществ, основные эмерджентные свойства, а также механизмы устойчивости видов к различным градиентам среды; биотопических и трофических предпочтений; относительной значимости видов; определение уровней агрегированности и ассортативности при формировании скоплений разной плотности и численности.
 
«Организация сообществ и популяций рукокрылых (Chiroptera) в условиях умеренно-континентального климата России (на примере Поволжья)». Объем финансирования 650000 в год (2 года). Источник финансирования Минобрнауки.
Изучение эмерджентных свойств, эколого-морфологической и трофической структуры сообществ рукокрылых, а так же пространственно-временной и половой структуры, генетического разнообразия популяций видов этих животных и их функциональной интеграции в сообществах, обитающих в условиях умеренно-континентального климата России (на примере Поволжья).
 
«Пространственно-временная организация и генетическая структура популяций оседлых видов рукокрылых в условиях средней полосы востока Европейской России» (грант РФФИ №15-04-01055, 2015-2017, 1.5 млн. руб.)
Проект направлен на изучение структуры популяций у оседлых видов рукокрылых в пространстве и во времени в условиях средней полосы востока Европейской России. В качестве модельных территорий выбраны район Самарской Луки и Пензенская область, где известны крупнейшие в России зимовки рукокрылых. В местах массовых зимовок этих животных предполагается проведение мониторинговых исследований, которые позволят оценить численность зимующих в подземельях популяций разных видов, их половую структуру, а также выявить закономерности пространственного распределения половых групп и вызывающие их причины. Особое внимание будет уделено изучению пространственной структуры популяций рукокрылых в летнее время. Для этого предполагается проведение массового кольцевания в местах зимовок и в районах летнего обитание, которое позволит выявить уровень дисперсии особей в постгибернационный период, пространственную дифференциацию половых групп и степень пространственного разобщения областей зимовки и размножения. Изучение привязанности к местам летнего обитания будет проводиться с помощью телеметрии, метода, который позволит выявить убежища зверьков, характер их использования, траектории перемещения от убежищ к кормовым участкам и между участками, оценить характер транзитных территорий и кормовых участков. Также в задачи проекта входит изучение пространственного распределения колоний и особей в период ночной активности в зависимости от структуры местообитания и распределения кормовых ресурсов. При изучении структуры популяций будут применены молекулярно-генетических методы, с помощью которых предполагается провести оценку степени генетического разнообразия, уровня межпопуляционной дифференциации и возможный поток генов, что даст возможность понять механизмы формирования и поддержания популяционной структуры у оседлых видов рукокрылых.
Авторский коллектив: д.б.н, профессор кафедры зоологии и экологии ПГУ Д.Г. Смирнов; к.б.н, доцент кафедры зоологии и экологии ПГУ Н.М. Курмаева; старший научный сотрудник Жигулевского государственного биосферного заповедника В.П. Вехник; к.б.н., старший научный сотрудник Пензенского государственного заповедника «Приволжская лесостепь»; аспирант кафедры зоологии и экологии ПГУ Ф.З. Баишев.
 
«Макроэкология и микроорганизмы: от систематики и экологии сообществ раковинных амеб к пониманию глобальных закономерностей биоразнообразия и изменения окружающей среды» (грант РНФ №14-14-00891, 2014-2018, 27 млн. руб.)
Макроэкология рассматривает организацию биологических сообществ в крупных масштабах пространства и времени с целью описания и объяснения общих закономерностей, таких как градиенты биоразнообразия, зависимости «виды–площадь», «обилие–размер ареала» и др. Со времени возникновения подхода подавляющее количество работ было выполнено на крупных организмах. В отдельных работах, посвященных мелким одноклеточным, были отмечены глобальные закономерности, которые отличались от таковых у «макроорганизмов». При этом, часто подчеркивается недостаточность и неточность данных по микроорганизмам, связанная как с таксономическими ошибками, так и со скудностью информации о сообществах из многих географических территорий и типов биотопов. Раковинные амебы – одна из обильных и разнообразных групп протистов. Около 2000 известных видов обитают в пресноводных, морских, почвенных, наземных, заболоченных местообитаниях, формируя сложные локальные сообщества. Идентификация видов осуществляется на основе морфологии раковинок. Однако со времени описания первой раковинной амебы таксономические ревизии были крайне редки  и до сих пор остаются актуальными. Ситуация осложняется еще и тем, что к морфологическому критерию добавился молекулярно-генетический, использование которого в последнее время позволило описать «скрытое»разнообразие и уточнить филогенетические связи между отдельными группами корненожек. Из-за малых размеров, низкой подвижности и высокой скорости размножения, раковинные амебы быстро реагируют на локальные изменения условий их обитания. При этом локальные сообщества корненожек могут служить надежными индикаторами состояния окружающей среды, в первую очередь, уровня увлажненности биотопов, их трофического статуса, температуры и антропогенного загрязнения. Сами раковинки хорошо консервируются в торфяных отложениях, что позволяет не только описать изменения сообществ в ряду тысячелетий, но и с использованием калибровочных рядов, полученных при изучении современных сообществ, проводить палеореконструкцию динамики климата и экосистем в голоцене. Однако, для проведения релевантного макроэкологического анализа необходимо: 1) создать иллюстрированный определитель раковинных амеб на основе ревизии большинства таксономических групп; 2) классифицировать основные направления изменчивости современных сообществ раковинных амеб в разных масштабах пространства-времени в соответствии с разнообразными градиентами факторов среды; 3) систематизировать основные методические приемы и методологические подходы к построению калибровочных рядов и проведению ризоподного анализа; 4) создать максимально большую базу данных о сообществах раковинных амеб на основе собственных и литературных данных. Сам макроэкологический анализ предполагается проводить по двум аспектам: 1) выявление общих статистических характеристик биоразнообразия (широтные градиенты, зависимости «виды–площадь», роль локальных и региональных факторов в формировании разнообразия в разных пространственных масштабах); 2) описание связи между глобальными изменениями окружающей среды (естественными и антропогенными) и сообществами раковинных амеб. Все предполагаемые работы в указанном системном виде в рамках одного проекта будут проведены впервые в мировой практике.
Авторский коллектив: д.б.н, профессор кафедры зоологии и экологии Ю.А. Мазей; к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии А.Н. Цыганов; к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии В.А. Чернышов;  к.б.н., доцент кафедры «Микробилогия, эпидемиологи и инфекционные болезни» А.С. Есаулов; научный сотрудник НИИ ФиПИ ПГУ К.В. Бабешко; к.б.н., старший научный сотрудник НИИ ФиПИ ПГУ А.С. Уткина, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения А.В. Шатилович; к.б.н., старший научный сотрудник НИИ ФиПИ ПГУ Е.А. Малышева; биолог ботанического сада ПГУ Н.Г. Мазей; к.б.н., начальник отдела мониторинга и рейтинговых исследований УСРиСК ПГУ О.И. Белякова; PhD, доцент кафедры окружающей среды Университет Йорка (Великобритания) Пейн Ричард; аспиранты кафедры зоологии и экологии ПГУ В.А. Сенкевич, Радайкина Л.В.
 
«Реконструкция гидрологического режима болотных экосистем в лесостепной зоне Восточно-Европейской равнины в голоцене по данным ризоподного анализа» (грант РФФИ №14-04-31472, 2014-2016, 1.2 млн. руб.)
Проект направлении на решение фундаментальных проблем, связанных с раскрытием закономерностей организации и биосферных функции природных экосистем, а также с пониманием эволюции окружающей среды и прогноза ее развития в условиях быстрых природных и антропогенных изменений. Фундаментальной задачей проекта является изучение развития болотных экосистем в лесостепной зоне Восточно-Европейской равнины в голоцене по данным количественной реконструкции палеогидрологического режима с использованием ризоподного анализа. Также планируется сопоставить полученные результаты с имеющимися в литературе данными по реконструкции климата для региона исследования в голоцене для того, чтобы выявить роль внешних (климат) и внутренних (сукцессия растительности, торфонакопление) факторов в развитии болотных экосистем. Для решения поставленной задачи будет собран материал о современном распространении и экологических предпочтениях видов раковинных амеб в болотах лесостепной зоны в зависимости от уровня залегания болотных вод и их кислотности. На основании собранного материала, с использованием статистических методов, будут смоделированы взаимоотношения между факторами среды и видовой структурой сообщества раковинных амеб. Полученная модель сможет быть использована для реконструкции уровня залегания болотных вод и их кислотности на основании данных о видовой структуре ископаемых сообществ раковинных амеб в торфяной залежи. Ожидается, что использование ризоподного анализа позволит значительно повысить полноту палеоэкологических реконструкций за счет более точного восстановления уровня залегания болотных вод и их кислотности. Полученные данные могут послужить основой для прогнозирования влияния климатических изменений и антропогенной активности на состояние болотных экосистем в лесостепной зоне.
Авторский коллектив: к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии А.Н. Цыганов; к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии В.А. Чернышов; научный сотрудник НИИ ФиПИ ПГУ К.В. Бабешко.
 
«Генетическая структура популяций наземных беличьих: метапопуляционный подход, межвидовые отношения, поведенческие и экологические механизмы» (грант РФФИ №14-04-00301, 2014-2016, 1.8 млн. руб.).
Изучение генетической структуры популяций животных - актуальное направление современных зоологических исследований. Возникшее на стыке популяционной генетики и популяционной экологии, оно нацелено на решение как фундаментальных биологических проблем (проблемы целостности биологического вида, микроэволюции и внутривидовой дифференциации, динамики популяций), так важных прикладных задач сохранения видов и биологического разнообразия (оценка продуктивности вида в ареале и риска вымирания популяций). Развитие этого направления связано с внедрением в практику зоологических исследований метапопуляционного подхода к анализу популяционной структуры и с широким применением молекулярно-генетических методов исследования природных популяций. В сравнении с традиционными подходами, рассматривающими «панмиксичные популяции», преимущество метапопуляционного подхода заключаются в учете динамики неоднородного пространственно-временного распределения населения животных, а также в проведении анализа основных показателей жизненного цикла особей (репродукции и расселения), определяющих поток генов. Удобной моделью для анализа факторов, определяющих внутривидовую дифференциацию, генетическое разнообразие, генетическую структуру, а также устойчивость популяций являются наземные беличьи (суслики и сурки). По причине дискретности пространственной структуры популяций и жестких сезонных ограничений на реализацию жизненного цикла разные их виды по-разному реагируют и приспосабливаются к усиливающейся фрагментации местообитаний, которая часто приводит к риску вымирания отдельных поселений и локальных популяций. Цель проекта – используя метапопуляционный подход к описанию и анализу структуры пространственно подразделенных популяций, установить роль степени фрагментации среды и физических преград, а также демографических и поведенческих процессов в формировании генетической структуры и генетического разнообразия популяций наземных беличьих, а также поддержании межвидовых барьеров в зонах вторичных контактов.
Для построения объяснительных моделей генетической структуры и генетического разнообразия популяций и для оценки рисков вымирания популяций в качестве методологии проекта предполагается сочетание метапопуляционного подхода с популяционными, поведенческими и молекулярно-генетическими исследованиями большого и крапчатого сусликов и степного сурка. В ходе реализации проекта: 1) будет описана пространственная и генетическая структура отдельных поселений этих видов; 2) дана оценка степени генетического разнообразия и дифференциации обособленных локальных популяций; 3) будет определено влияние на структуру популяций физических преград и экологических барьеров и установлены факторы, определяющие репродуктивный успех и выбор стратегий расселения; 4) будут выявлены пространственная и генетическая структура метапопуляций в поволжской части ареалов изучаемых видов и дана оценка риска вымирания поселений; 5) предполагается установить метапопуляционную структуру области обитания изучаемых видов и ее роль в расселении и формировании выявленных нами гибридных зон. Полученные результаты внесут вклад в решение фундаментальной проблемы установления факторов и механизмов, определяющих внутривидовую дифференциацию и генетическое разнообразие, а также позволят оценить устойчивость локальных популяций и риск их вымирания.
Авторский коллектив: д.б.н., профессор, зав.кафедрой зоологии и экологии ПГУ С.В. Титов; к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии ПГУ О.А. Ермаков; к.б.н., научный сотрудник НИО ПГУ С.С. Закс (Бакаева); к.б.н., доцент кафедры биотехнологии и техносферной безопасности ПензГТУ А.А. Кузьмин; аспиранты кафедры зоологии и экологии ПГУ Р.В. Наумов, А.Ю. Болотин.
 
«Генетическое и морфологическое разнообразие живых систем как механизм устойчивого существования биосферы: структурированность сообществ и популяций животных в условиях гетерогенной среды» (проект 1315 в рамках базовой части государственного задания ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет» в сфере научной деятельности на 2014–2016 год, 3.0 млн.руб.).
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы современной биологии – установления факторов и механизмов поддержания генетического и морфологического разнообразие живых систем надорганизменного уровня – популяций и сообществ – на основе результатов изучения внутривидовой дифференциации и морфолого-генетического разнообразия, структурированности популяций и сообществ и их устойчивости в условиях гетерогенной среды. Модельными организмами для проведения исследования будут представители млекопитающих (род Spermophilus) и протистов (Arcellinida и Rhizaria). В ходе реализации проекта будет описана пространственная и генетическая структура отдельных популяций, дана оценка степени генетического разнообразия и дифференциации обособленных локальных популяций, определено влияние на структуру популяций физических преград и экологических барьеров и установлены факторы, определяющие репродуктивный успех и выбор стратегий расселения. Предполагается установить метапопуляционную структуру области обитания изучаемых видов и ее роль в расселении и формировании гибридных зон. Планируется разработать типологию локальных сообществ протистов в микро-, мезо- и макромасштабах. Разработанная типология позволит в дальнейшем по разным критериям выделять «локальные» сообщества, «привязывая» их не только к пространственной системе координат, но и к экологической, учитывающей действие разных ключевых факторов формирования разнообразия сообществ.
Авторский коллектив: д.б.н., профессор, зав.кафедрой зоологии и экологии ПГУ С.В. Титов; к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии А.Н. Цыганов; к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии В.А. Чернышов; научный сотрудник НИИ ФиПИ ПГУ К.В. Бабешко; доцент кафедры биотехнологии и техносферной безопасности ПензГТУ А.А. Кузьмин; аспирант кафедры зоологии и экологии ПГУ Р.В. Наумов.
 
«Молекулярная филогения сусликов (род Spermophilus) Палеарктики» (Грант РФФИ № 16-34-50150_мол_нр Объем финансирования 500000 руб., 2016 год).
Проект посвящен изучению филогенетических отношений млекопитающих на примере сусликов Палеарктики (род Spermophilus). Комбинированный анализ изменчивости маркеров митохондриальной и ядерной ДНК у всех видов рода Spermophilus с различными структурами ареалов, отличающихся по размерам, подразделенности (сплошные или изолированные) и взаиморасположению (аллопатрия, симпатрия и т.д.) позволил реконструировать историю видов, оценить роль процесса интрогрессии и сформулировать таксономические гипотезы, что является очередным шагом познания эволюционных изменений сопровождающих процесс видообразования.
Авторский коллектив: к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии ПГУ Ермаков О.А., к.б.н., научный сотрудник лаборатории экологии сообществ позвоночных животных ИСиЭЖ СО РАН Симонов Е.П.
 
«Закономерности динамики видовой структуры сообществ раковинных амеб в ходе сукцессии «водоем – болото» (Грант РФФИ 17-04-00320, 2017-19 гг, 700 тыс. руб.)
Аллогенная сукцессия пресноводных экосистем в условиях устойчивого поступления биогенных элементов с водосбора или в результате деятельность человека приводит к эвтрофикации водоемов, с последующим зарастанием и болотообразованием. Понимание закономерностей (условий протекания, продолжительности стадий и пр.) этой сукцессии необходимо как для сохранения качества водных ресурсов, так и для повышения точности палеоэкологических реконструкций, основанных на анализе донных и торфяных отложений водных и болотных экосистем. В качестве универсального индикатора для оценки сукцессионных стадий могут быть использованы раковинные амебы. Цель исследования – изучить закономерности динамики видовой структуры сообществ раковинных амеб в течение сукцессии «водоем – болото» с помощью методов полевого наблюдения и методов палеоэкологии. Ожидается, что в результате выполнения проекта будут получены новые данные об экологии пресноводных раковинных амеб, что расширит область их применения в качестве биоиндикаторов, позволит повысить точность палеоэкологических реконструкций и раскрыть закономерности сукцессионных процессов в водных экосистемах. 
Авторский коллектив: Цыганов А.Н. (руководитель), Бабешко К.В., Борисова Т.В., Есаулов А.С., Малышева Е.А., Сенкевич В.А., Уткина А.С., Чернышов В.А.
 
«Полиморфизм популяционных систем как механизм устойчивого существования экосистем: популяционные факторы и генетические механизмы поддержания внутривидового полиморфизма и структурированности популяций животных в условиях сильно трансформированной среды». (проект 6.7197.2017/БЧ в рамках государственного задания ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет» в сфере научной деятельности на 2017–2019, 1.5 млн.руб.)
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы современной биологии – установления факторов и механизмов поддержания генетического разнообразие живых систем на организменном и надорганизменном уровнях – популяций и сообществ, а также биологического вида в целом – на основе результатов изучения внутривидовой дифференциации и генетического разнообразия особей, структурированности популяций и сообществ и их устойчивости в условиях трансформированной среды. В качестве модельных живых систем для проведения исследования будут использованы виды позвоночных животных по разному чувствительные к постоянно меняющейся среде: представители группы амниот – грызунов (роды Spermophilus, Apodemus, Myodes, Sylvaemus, Microtus) и птицы (роды Aquila, Circus, Milvus, Falco), а также представители группы анамний – рыбы (род Rutilus) и бесхвостые амфибии (род Pelophylax).
В ходе реализации проекта будет проведена оценка степени генетического разнообразия особей модельных видов и степени генетического разнообразия, уровня межпопуляционной дифференциации и возможного потока генов между надорганизменными структурам, описана пространственная и генетическая структура отдельных популяций, определено влияние на структуру популяций физических преград и экологических барьеров и установлены факторы, определяющие репродуктивный успех и выбор стратегий расселения. Предполагается установить метапопуляционную структуру области обитания некоторых изучаемых видов и ее роль в расселении и межвидовой изоляции.
Планируется на примере сообществ близкородственных и экологически одновалентных видов выявить факторы фрагментированной и конкурентной среды, влияющие на разнообразие популяционных структур, а также на устойчивость и успешность существования одновидовых популяций и многовидовых сообществ.
Авторский коллектив: д.б.н., профессор, декан Факультета физико-математических и естественных наук, зав.кафедрой зоологии и экологии ПГУ С.В. Титов; к.б.н., доцент, доцент кафедры «Зоология и экология» О.А.Ермаков; к.б.н., научный сотрудник НИИ ФиПИ А.А. Кузьмин; лаборант-исследователь Р.В. Наумов; лаборанты-исследователи, аспираты кафедры «Зоология и экология» ПГУ Болотин А.Ю., Иванов А.Ю., Симаков М. Д.
 
«Гибридные зоны млекопитающих: пространственно-временная динамика, популяционно-генетическая структура и механизмы долговременного существования (на примере р. Spermophilus)» (грант РФФИ №18-04-00687-а, 2018-2020, 0.7 млн. руб.).
Проект направлен на изучение пространственно-временной динамики, популяционно-генетической структуры и механизмов долговременного существования гибридных зон млекопитающих на примере двух ныне существующих (жёлтого Spermophilus fulvus - большого S. major и большого - крапчатого S. suslicus) и двух былых (крапчатого - малого S.pygmaeus и крапчатого - европейского S.citellus) гибридных зон сусликов Евразии с использованием оригинальных методов молекулярно-генетического и популяционного анализа и неинвазивного подхода в проведении полевых исследований. Предполагается исследовать пространственно-генетическую и метапопуляционную структуру гибридных зон, пространственно-временную динамику популяционной и генетической структуры гибридных и одновидовых поселений сусликов в пределах исследуемых гибридных зон, а также изучить механизмы действия экологических, внутрипопуляционных и социальных факторов на структуру и степень генетического разнообразия гибридных популяций. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, позволят выявить селективные эффекты жизненных стратегий родительских видов и гибридов, изучить особенности различных по происхождению и генетическим характеристикам категорий особей и оценить направление и масштабы интрогресии генов и признаков родительских видов в гибридных поколениях. Предполагается установить прямые и косвенные эффекты действия экологических и социальных факторов на динамику численности, динамику генетической структуры и устойчивость популяций, а также оценить изменения генетического разнообразия популяций в результате межвидовой гибридизации. 
Планируемое проектом продолжение многолетних стационарных наблюдений (2000-2010 гг.) за модельными ныне существующими гибридными зонами и поселениями сусликов позволит выявить их динамику в пространстве и времени и выяснить возможные пути их развития и дальнейшую эволюционную судьбу. 
Авторский коллектив: д.б.н., профессор, декан ФФМЕН, зав.кафедрой зоологии и экологии ПГУ С.В. Титов (руководитель); к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии ПГУ О.А. Ермаков; к.б.н., доцент кафедры Физиология человека ПГУ С.С. Закс; к.б.н., доцент кафедры биотехнологии и техносферной безопасности ПензГТУ А.А. Кузьмин; лаборант-исследователь Р.В. Наумов, преподаватель СПО кафедры ЗЭ О.В. Чернышова.
 
«Криптическое и гибридогенное видообразование в комплексе зеленых лягушек (Pelophylax esculentus complex): молекулярно-генетический подход» (грант РФФИ №18-04-00640-а, 2018-2020, 0.7 млн. руб.).
Амфибии относятся к группам животных, в которых нередки случаи выявления криптических и гибридогенных видов. Их изучение является важным аспектом фундаментальной научной проблемы эволюционной биологии - познание механизмов видообразования. Слабые морфологические различия при значительной генетической дифференциации близких видов амфибий, делают их удобными модельными объектами для молекулярно-генетического исследования эволюционных процессов. Особенно интересным в этом отношении является комплекс зеленых лягушек (Pelophylax esculentus комплекс), включающий «линнеевский вид» - прудовую лягушку P. lessonae, гибридогенный таксон - съедобную лягушку P. esculentus, а также ряд криптических форм озерной лягушки P. ridibundus, вероятно, представляющих самостоятельные виды. Предлагаемый проект посвящен исследованию криптического и гибридогенного видообразования для понимания механизмов эволюции позвоночных животных (на примере зеленых лягушек). В результате мы планируем получить репрезентативные данные для проверки гипотезы о первичном аллопатрическом видообразовании криптических форм озерной лягушки с дальнейшим встречным расселением и последующей гибридизацией. Комбинированный анализ изменчивости маркеров митохондриальной и ядерной ДНК у всех видов комплекса с различными структурами ареалов, отличающихся по размерам и взаиморасположению (аллопатрия, симпатрия и т.д.) позволит реконструировать историю видов, оценить роль процесса интрогрессии и сформулировать таксономические гипотезы, что является очередным шагом познания эволюционных изменений сопровождающих процесс видообразования. 
Авторский коллектив: к.б.н., доцент кафедры зоологии и экологии ПГУ О.А. Ермаков (руководитель); О.В. Кукушкин, А.Ю. Иванов, М.М. Закс, А.О. Свинин, И.В. Башинский, А.И. Файзулин.

 

Дата создания: 30.04.2015 14:51
Дата обновления: 21.03.2019 10:57