Èkologiâ

Предложена популяционно-ценотическая концепция экона – элементарной структурно-функциональной группы (СФГ) в ценопопуляции. Экон обладает бинарными свойствами, поскольку в реальном масштабе времени одновременно проявляется как часть ценопопуляции и как часть локального сообщества, т.е. выступает в роли элементарной популяционно-ценотической структуры, особи которой фенотипически однородны и параллельно выполняют определенные популяционные и ценотические функции. Рассмотрена роль эконов в микро-, мезо- и макроэволюционных процессах, и на этой основе оценены возможные эволюционно-экологические интегративные механизмы быстрых микро- и макроэволюционных процессов в Антропоцене. Новая концепция экона позволяет интегрировать процессы микро-, мезо- и макроэволюции на основе недавно выявленных механизмов трансгенерационного наследования стресс-индуцированных эпигенетических изменений, параметризующих определенные перестройки морфогенеза. Поскольку все процессы (микро-, мезо- и макроэволюция) изменения эконов в ценопопуляциях протекают в реальном времени, но с разной эффективностью, теоретически возможно приблизиться к прогнозированию наступления региональных биоценотических кризисов, сопоставляя морфогенетические реакции эконов симпатрических видов сообществ на благоприятные и неблагоприятные условия развития, вызванные сочетанием климатогенных, антропогенных и биотических факторов.

Изменчивость хлоропластной ДНК была изучена у 872 деревьев дуба черешчатого (Quercus robur L.), дуба скального (Q. petraea (Matt.) Liebl.) и дуба пушистого (Q. pubescens Willd.) на Крымском полуострове, на Западном Кавказе и в Балканском регионе с целью исследования филогеографии и взаимодействия данных видов в Причерноморье. Секвенированием пяти фрагментов общей длиной более 10 000 пар нуклеотидов выявлено 12 гаплотипов хлоропластной ДНК. Для типирования гаплотипов в изученных выборках использовали хлоропластные микросателлиты (cpSSR), секвенирование и рестрикционный анализ. Установлена принадлежность гаплотипов к нескольким дивергентным филогенетическим линиям. Изученные виды слабо различаются между собой по составу гаплотипов при выраженной географической структуре изменчивости, что демонстрирует некоторый уровень генетического потока между ними в смешанных популяциях. Гаплотипы Балканского региона близкородственны гаплотипам изученных ранее популяций из Восточной Европы и западной части Русской равнины и не встречаются в Крыму и на Кавказе. На Крымском п-ове выделяются две географические группы популяций, резко различающиеся по составу гаплотипов. Показано отличие западной и центральной частей полуострова от восточной, что предполагает различное происхождение популяций дуба в Крыму в результате миграций из двух источников, чему могли содействовать периодические понижения уровня Черного моря и его опреснение, неоднократно случавшиеся в плейстоцене и голоцене. Преобладание двух дивергентных гаплотипов в западной части полуострова, сходных с гаплотипами Малой Азии, свидетельствует о проникновении дуба в Крым из этого региона и наличии в горных лесных районах Крыма изолированного рефугиума во время последнего ледникового максимума. При этом на востоке горно-лесной части Восточного Крыма у дуба распространены гаплотипы, общие с Западным Кавказом. Резкая граница между областями распространения “западных” и “восточных” гаплотипов в Восточном Крыму свидетельствует об относительно недавнем времени формирования зоны вторичного контакта между местными и кавказскими популяциями дуба в результате послеледниковой колонизации.

Проведены исследования по определению календарного возраста растений инвазионного вида борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.). Изучение структуры корня показало наличие годичных колец, образованных приростами вторичной ксилемы, что позволяет использовать ксилохронологический подход для оценки календарного возраста H. sosnowskyi. Количество ксилемных колец на поперечном срезе корня соответствует числу остатков годичных приростов на продольном срезе подземного каудекса. Метод учета годичных приростов на продольном срезе каудекса является простым и эффективным и позволяет определить возраст растений H. sosnowskyi в полевых условиях, не прибегая к контрастированию тканей и микроскопии. Растения H. sosnowskyi в природных ценопопуляциях среднетаежной зоны Республики Коми приступали к цветению на третий год жизни, а их календарный возраст достигал 7 полных лет.

Изучено совместное и раздельное влияние различной солености воды (0.5, 1.5 и 3 г/л) и гипомагнитных условий на пресноводных ракообразных Daphnia magna. Снижение индукции магнитного поля приводило к значимому уменьшению размеров самок и периода между выводками, увеличению количества производимого потомства и длины тела потомков в первом выводке с последующим уменьшением количества производимого потомства с четвертого по шестой выводки. Увеличение солености воды в меньшей степени сказалось на исследуемых показателях. В воде соленостью 3 г/л первое потомство появилось позже, чем в других группах, и было более многочисленным. Заметен тренд к росту длины хвостовой иглы с повышением солености. Взаимодействие факторов оказывало влияние на сроки появления первого выводка и размеры рачков-производителей. Обсуждаются причины и возможные механизмы возникновения описанных эффектов.