В поисках причин Понто-Каспийского кризиса биоразнообразия

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-44-04401

НазваниеВ поисках причин Понто-Каспийского кризиса биоразнообразия

Руководитель Винарский Максим Викторович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург

Конкурс №43 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (DFG)

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-107 - Экология биосистем

Ключевые слова Понто-Каспийский регион, биологическое разнообразие, глобальные изменения, антропогенное воздействие, трансформация экосистем, биогеография, систематика, молекулярная филогенетика, эндемизм, водные экосистемы

Код ГРНТИ34.35.51

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В настоящее время человечество столкнулось с «Шестым эпизодом массового вымирания» (Barnosky et al., 2011), охватывающем все экосистемы по всему миру. Его эффект особенно заметен в Понтокаспийском регионе – солоноватоводных водоемах Каспийского, Черноморского и Аральского бассейнов. Многие понтокаспийские виды животных находятся в состоянии резкого сокращения численности или под угрозой полного исчезновения (т.н. «Понтокаспийский кризис биоразнообразия»). Моллюски данного региона (Bivalvia, Gastropoda) особенно уязвимы ввиду их малоподвижного (бентического) образа жизни и высокой степени эндемизма, сопряженного с узостью ареалов. Однако до сих пор у нас нет возможности оценить подлинные масштабы кризиса биоразнообразия из-за высокой степени таксономической неопределенности и «кризиса в сборе проб», отсутствия современной информации о распространении и численности отдельных таксонов. По некоторым данным, предполагаемый высокий уровень эндемизма понто-каспийских видов может быть на деле сильно завышенным. Из-за распада Советского Союза и переходного политического и экономического состояния стран бывшего восточного блока полевые исследования на понтокаспийском пространстве оказались в глубоком упадке. Штаты научных работников подверглись сокращению, полевые станции закрыты, а научно-исследовательские суда выведены из эксплуатации. Таким образом, неясно, действительно ли произошла утрата до 90% эндемичных видов моллюсков в Понтокаспийском регионе за последние 30 лет, как предполагалось, или же оценка их разнообразия (более 200 эндемичных видов) попросту нереалистична. Из-за продолжающегося кризиса биоразнообразия критическая оценка границ видов затруднена, а из-за этого невозможно дать объективную оценку его истинного масштаба. Основная цель проекта состоит в использовании моллюсков Понто-Каспийского региона как модельную группу для оценки реального масштаба текущего кризиса биоразнообразия, используя современные технологии музеомики, специальные полевые исследования, а также методы предсказательного моделирования и технологию разграничения видов (species delineation) на основе искусственного интеллекта. Из поставленной цели вытекают следующие важнейшие задачи: 1) Оценка таксономического положения эндемичных видов моллюсков Каспийского моря с использованием технологий искусственного интеллекта на основе данных анализа древней ДНК, протеомики, 3D-морфометрической и экологической информации. 2) Выявление потенциальных рефугиумов для сохранения эндемичной водной фауны в Понтокаспийском регионе (глубоководные зоны озерных бассейнов, подземные воды, лиманы, озера-спутники) на основе прогнозного моделирования и целенаправленных полевых работ. 3) Изучение влияния стратегии отбора проб на оценки биологического разнообразия эндемичных видов, зарегистрированных с течением времени, с использованием анализа успешности отбора проб и анализа стабильных изотопов. 4) Определить количественным образом относительный вклад объективных и субъективных факторов в имеющиеся представления о деградации эндемичной Понто-Каспийской биоты. К объективным факторам относится вымирание эндемичных таксонов, к субъективным – искаженные оценки, возникающие в результате кризиса в отборе проб (sampling crisis). Наша нуль-гипотеза, которая будет протестирована в ходе выполнения проекта, состоит в том, что истинные масштабы утраты эндемичного биологического разнообразия в Понто-Каспийском регионе являются сильно преувеличенными и что отсутствие современных находок большинства видов объясняется несовершенствами принятой систематики и резким снижением числа отбираемых проб. Опираясь на синергетический эффект от взаимодействия российских и западноевропейских участников научного коллектива, мы достигнем прогресса в понимании одной из наиболее часто обсуждаемых проблем – утраты биологического разнообразия. Выполнение проекта может иметь важное значение для сохранения нативной понтокаспийской фауны, находящейся под угрозой исчезновения, и может способствовать разработке и пересмотру региональных планов действий по сохранению биоразнообразия.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Анистратенко В.В., Ситникова Т.Я., Анистратенко О.Ю. Holotypes for three Caspian gastropods of the family Hydrobiidae tracked down: description and taxonomic interpretations Zootaxa, 5027(3): 408-416 (год публикации - 2021)
10.11646/zootaxa.5027.3.6

2. Титов В.В., Тесаков А.С., Байгушева В.С., Нестерук Г.В., Польшин В.В., Симакова А.Н., Фролов П.Д., Янина Т.А., Пенкман К. РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРИРОДНЫХ ОБСТАНОВОК СЕВЕРНОГО ПРИАЗОВЬЯ В КОНЦЕ СРЕДНЕГО НЕОПЛЕЙСТОЦЕНА ПО ДАННЫМ ИЗ ОПОРНОГО РАЗРЕЗА БЕГЛИЦА Пути эволюционной географии - 2021: Материалы II Всероссийской научной конференции, посвященной памяти профессора А.А.Величко (Москва, 22-25 ноября 2021 г.)., с. 398-403 (год публикации - 2021)

3. Чертопруд Е.М., Палатов Д.М., Винарский М.В. Revealing the stygobiont and crenobiont Mollusca biodiversity hotspot in Caucasus: Part III. Revision of stygobiont microsnails (Mollusca: Gastropoda: Hydrobiidae) from the Russian part of Western Transcaucasia, with the description of new taxa Zootaxa, V. 5005, № 3. P. 257–275 (год публикации - 2021)
10.11646/zootaxa.5005.3.2

4. Гогаладзе А., Сон М.О., Латтуада М., Анистратенко В.В., Семин В.Л., Павел А.Б., Попа О.Б., Попа Л.О., тер Портен Я.Й., Бийсмейер Й.С., Раес Н., Вилке Т., Сэндс А.Ф., Тричкова Т., Хубенов З.К., Винарский М.В. и др. Decline of unique Pontocaspian biodiversity in the Black Sea Basin: A review Ecology & Evolution, V. 11, P. 12923–12947 (год публикации - 2021)
10.1002/ece3.8022

5. Найбер М.Т., Вальтер Ф., Кияшко П.В., Мумладзе Л., Хаусдорф Б. The role of Anatolia in the origin of the Caucasus biodiversity hotspot illustrated by land snails in the genus Oxychilus Cladistics, Online Version of Record before inclusion in an issue (год публикации - 2021)
10.1111/cla.12479

6. Бердникова А.А. ПРОБЛЕМЫ ИЗОТОПНОЙ ПАЛЕОТЕРМОМЕТРИИ ДЛЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ Вестник Московского университета. Серия 5. География, № 6. С. 41–51 (год публикации - 2021)

7. Янина Т.А., Болиховская Н.С., Сорокин В.М., Курбанов Р.Н., Макшаев Р.Р., Бердникова А.А. КОРРЕЛЯЦИЯ И СВЯЗЬ ТРАНСГРЕССИВНО-РЕГРЕССИВНЫХ СОБЫТИЙ В ПОНТО-КАСПИИ С ЛЕДНИКОВО-МЕЖЛЕДНИКОВОЙ РИТМИКОЙ НА РУССКОЙ РАВНИНЕ В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ Пути эволюционной географии - 2021: Материалы II Всероссийской научной конференции, посвященной памяти профессора А.А.Величко (Москва, 22-25 ноября 2021 г.)., С. 471-475 (год публикации - 2021)

Публикации

1. Анистратенко В.В., Палатов Д.М., Чертопруд Е.М., Ситникова Т.Я., Анистратенко О.Ю., Клевинг К.. Винарский М.В. Keyhole into a Lost World: The First Purely Freshwater Species of the Ponto-Caspian Genus Clathrocaspia (Caenogastropoda: Hydrobiidae) Diversity, vol. 14, № 432. pp. 1-27 (год публикации - 2022)
10.3390/d14040232

2. Макшаев Р.Р., Ткач Н.Т. Хронология Хвалынского этапа развития Каспия по данным радиоуглеродного датирования Doklady Earth Sciences, т. 507, № 3 (год публикации - 2022)

3. Семиколенных Д.В., Курбанов Р.Н., Янина Т.А. ПЕРВАЯ НАДЕЖНАЯ ХРОНОЛОГИЯ КАРАНГАТСКОЙ ТРАНСГРЕССИИ ЧЕРНОГО МОРЯ Известия РАН. Серия географическая (год публикации - 2023)

4. Янина Т.А. Natural and anthropogenic impact on the biodiversity of malacofauna of the Caspian Sea Limnology and Freshwater Biology, № 4. Р. 1610-1611 (год публикации - 2022)
10.31951/2658-3518-2022-A-4-1610

5. Фролов П.Д., Тесаков А.С., Титов В.В., Сыромятникова Е.В., Коростиев С.А. НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО ФАУНЕ НАГАВСКИХ СЛОЕВ (ПОЗДНИЙ ПЛИОЦЕН НИЖНЕГО ДОНА) Палеонтология и стратиграфия: современное состояние и пути развития. Материалы LXVIII сессии Палеонтологического общества при РАН, посвященной 100-летию со дня рождения Александра Ивановича Жамойды, С. 182-184 (год публикации - 2022)

6. Макшаев Р.Р., Янина Т.А., Бердникова А.А. Раннехвалынские малакофаунистические комплексы нижнего Поволжья Палеонтология и стратиграфия: современное состояние и пути развития. Материалы LXVIII сессии Палеонтологического общества при РАН, посвященной 100-летию со дня рождения Александра Ивановича Жамойды, С. 175-176 (год публикации - 2022)

7. Янина Т.А. КАСПИЙСКИЕ МОЛЛЮСКИ РОДА DIDACNA EICHWALD В НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ ЧЕРНОГО МОРЯ Палеонтология и стратиграфия: современное состояние и пути развития. Материалы LXVIII сессии Палеонтологического общества при РАН, посвященной 100-летию со дня рождения Александра Ивановича Жамойды, С. 185-187 (год публикации - 2022)

8. Чертопруд Е.М., Палатов Д.М., Винарский М.В. Hidden biodiversity hotspot: A survey of groundwater hydrobiid microsnails from Western Transcaucasia Spixiana: Zeitschrift für Zoologie. Supplement 30A, p. 320 (год публикации - 2022)

9. Янина Т.А., Сорокин В.М. СУРОЖСКАЯ ТРАНСГРЕССИЯ В ПОЗДНЕПЛЕЙСТОЦЕНОВОЙ ИСТОРИИ ЧЁРНОГО МОРЯ (БИОСТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ БУРЕНИЯ) ПАЛЕОСТРАТ-2022. Годичное собрание (научная конференция) секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН. 31 января - 2 февраля 2022 г. Голубев В.К. и Назарова В.М. (ред.), ПИН РАН Москва, с. 74 (год публикации - 2022)

10. Анистратенко В.В., Анистратенко О.Ю., Чертопруд Е.М., Палатов Д.М., Сит-никова Т.Я., Винарский М.В. Самурский лес: является ли он пресноводным убежищем для солоноватых понтокаспийцев? Материалы Международной научной конференции «Изменение климата в регионе Каспийского моря». – Астрахань: Издатель Р.В. Сорокин, С. 169–171 (год публикации - 2022)

11. Чертопруд Е.М., Палатов Д.М., Екимова И.А., Щепетов Д.М., Винарский М.В. Комплексная ревизия микрогастропод рода Tschernomorica (Vinarski et Palatov, 2019) (Mollusca: Gastropoda: Hydrobiidae) грунтовых вод Западного Закавказья Современные проблемы биологической эволюции: материалы IV Международной конференции к 875‑летию Москвы и 115‑летию со дня основания Государственного Дарвиновского музея. 17–20 октября 2022, г. Москва. – М.: ГДМ, 2022, С. 296–297 (год публикации - 2022)

Публикации

1. Андреева С.И., Кияшко П.В., Ситникова Т.Я., Винарский М.В. A review of the Ponto-Caspian genus Caspiohydrobia (Mollusca: Gastropoda: Hydrobiidae) Zoosystematica Rossica, V. 31, № 2. P. 304–328 (год публикации - 2023)
10.31610/zsr/2022.31.2.304

2. Бердникова А., Лысенко Е.,Макшаев Р.,Зенина М., Янина Т. Multidisciplinary Study of the Rybachya Core in theNorth Caspian Sea during theHolocene Diversity, V. 15, № 150 (год публикации - 2023)
10.3390/d15020150

3. Чертопруд Е., Грего Й., Мумладзе Л., Хофман С., Палатов Д., Осиковски А.. Ящинска А., Фальневски А. Revealing the Stygobiotic and Crenobiotic Molluscan Diversity in the Caucasus: Part IV-Crenobiotic Belgrandiellinae Radoman, 1983 (Mollusca, Hydrobiidae) from Georgia Diversity, V. 15, № 450 (год публикации - 2023)
10.3390/d15030450

4. Палатов Д.М., Джамирзоев Г.С.. Соколова А.М. A new stygobiotic species of the genus Proasellus (Crustacea: Isopoda: Asellidae) from South Dagestan, Russia Invertebrate Zoology, Vol. 20. No. 3. P. 295–306 (год публикации - 2023)
10.15298/invertzool.20.3.04

5. Челик Х., Трифонов В.Г., Тесаков А.С., Соколов С.А., Фролов П.Д., Симакова А.Н., Шалаева Е.А., Беляева Е.В., Якимова А.А., Зеленин Е.А., Латышев А.В., Бачманов Д.М. ПОЗДНЕПЛИОЦЕНОВАЯ ДЕЛЬТА ГИЛЬБЕРТОВОГО ТИПА И РАННЕПЛЕЙСТОЦЕНОВАЯ ПЕРЕСТРОЙКА СИСТЕМЫ РЕЧНОГО СТОКА В ЭРЗУРУМСКОЙ ВПАДИНЕ, СЕВЕРО-ВОСТОЧНАЯ ТУРЦИЯ Стратиграфия. Геологическая корреляция, том 31, № 6, с. 161–182 (год публикации - 2023)
10.31857/S0869592X23060029

6. Т.А. Янина, Р.Н. Курбанов, Н.А. Таратунина, Т.В. Романис, М.В. Ельцов, Н.В. Лаврентьев, Н.И. Глушанкова, С.О. Ремизов, Я.Д. Иванов, М.Д. Куприянова, А.К. Очередной ПАЛЕОЛИТИЧЕСКАЯ СТОЯНКА СУХАЯ МЕЧЕТКА (ВОЛГОГРАД) В КОНТЕКСТЕ СТРАТИГРАФИИ И ПАЛЕОГЕОГРАФИИ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ Вестник МГУ. Серия 5. География, Т. 78. № 2. С. 113–128 (год публикации - 2023)
10.55959/MSU0579-9414.5.78.2.10

7. Е.И. Лысенко, А.А. Ткач (Бердникова), Р.Р. Макшаев, Т.А. Янина, М.А. Зенина Палеоэкологические условия в преддельтовом районе Северного Каспия в голоцене Вестник МГУ. Серия 5. География (год публикации - 2024)

8. В.Е. Щелинский, Т.А. Янина КАДОШСКОЕ НИЖНЕПАЛЕОЛИТИЧЕСКОЕ МЕСТОНАХОЖДЕНИЕ НА ЧЕРНОМОРСКОМ ПОБЕРЕЖЬЕ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА: НОВЫЕ ДАННЫЕ Краткие сообщения Института археологии, Вып. 271, с. 24-40 (год публикации - 2023)
10.25681/IARAS.0130-2620.271.24-40

9. Макшаев Р., Матлахова Е., Бердникова А., Лобачева Д., Лысенко Е.,Котенков С., Соловьев Д. DYNAMICS OF THE CHANNEL NETWORK OF THE CENTRAL PART OF THE VOLGA RIVER DELTA IN THE CONTEXT OF THE EXISTENCE OF THE SEMIBUGRY ARCHAEOLOGICAL SITE Abstract Book of the ICFS 2023 - 12th International Conference on Fluvial Sedimentology, p. 182 (год публикации - 2023)

10. Винарский М.В. Not a Silent Invasion: The Reaction of European Naturalists to the Spread of Zebra Mussel (Dreissena polymorpha) in the 19th—Early 20th Century Diversity, No. 1203. pp. 1-17 (год публикации - 2023)
10.3390/d15121203

11. Чертопруд Е., Грего Й., Мумладзе Л., Хофман С. The little ones, hidden in the springs: crenobiotic Belgrandiellinae Radoman, 1983 (Mollusca: Hydrobiidae) from Georgia Abstract Book of the 1st Caucasian Symposium on Subterranean Biology, p. 16 (год публикации - 2023)