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 14-14-00232

НазваниеИсследование уникальных глубоководных экосистем Северо-Западной Пацифики

РуководительАдрианов Андрей Владимирович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского" Дальневосточного отделения Российской академии наук, Приморский край

Период выполнения при поддержке РНФ 2014 г. - 2016 г. 

Конкурс№1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-103 - Гидробиология и ихтиология

Ключевые словаГлубоководные экосистемы, биологическое разнообразие, метановые сипы, гидротермы, хемосинтез, трофические цепи, батиаль, Северо-Западная Пацифика, телеуправляемые подводные аппараты

Код ГРНТИ34.35.25


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на исследование уникальных глубоководных донных экосистем Северо-Западной Пацифики, формирующихся на активных полях в местах холодных метановых высачиваний (сипов) и гидротермальных выходов. Исследование таких сообществ, открытых в последней четверти минувшего столетия и названных глубоководными "оазисами" (Лобье, 1990), с момента своего обнаружения стало одним из наиболее бурно развивающихся направлений глубоководной биологии. За короткий период сиповые и гидротермальные проявления обнаружены по всему Мировому океану, накоплена объемная информация о жизни вблизи сиповых и гидротермальных источников. Несмотря на обширную географию и широкомасштабность проведенных исследований, фауна сипов и глубоководных гидротерм Северо-Западной Пацифики остается очень слабо изученной. Основной задачей проекта является детальное исследование экосистем холодных высачиваний и глубоководных гидротерм Северо-Западной Пацифики, включая исследование гидрогеохимических параметров морской среды; оценку подводных ландшафтов, структуры донных сообществ и их распределение на активных полях; исследования трофических связей и оценку вклада бактериального хемосинтеза и метанотрофии в общий баланс органического вещества; количественную оценку доминирующих видов макробентоса, оценку биоресурсного потенциала этих экосистем; изучение поведения и особенностей биологии глубоководных организмов в естественной среде обитания. В качестве полигонов исследования выбраны: (1) глубоководный Гамовский каньон, включая впервые обнаруженные в нашей предыдущей экспедиции зоны метановых выходов (Японское море); (2) "Баритовые горы" в районе впадины Дерюгина и Припарамуширский подводный газовый источник (Охотское море); (3) Гидротермы на вершине и холодные высачивания на склонах подводного вулкана Пийпа (Берингово море); (4) Подводные горы – гайоты "Мейджи" и "Детройт" в северной части Императорского хребта (северо-западная часть Тихого океана). Для решения поставленных задач будет применен комплекс высокоточных методов, основанных на использовании современных средств глубоководной робототехники - телеуправляемых подводных аппаратов (ТПА) с рабочей глубиной до 6 000 м, оснащенных комплексом навигационной и научно-исследовательской аппаратуры, манипуляторами, пробоотборниками, фото-видео камерами высокой четкости и лазерным измерителем размеров подводных объектов. В ходе 4-х предшествующих экспедиций уже получен богатейший научный материал, на базе которого уже сейчас могут быть развернуты планируемые биохимические и молекулярно-генетические исследования. Необходимый для дальнейших работ материал и новые данные по тематике проекта будут получены в рамках комплексной экспедиции ИБМ ДВО РАН в Охотское и Берингово моря в июле-августе 2014 г. (финансирование утверждено; идет подготовка экспедиции). В ходе выполнения работ по проекту будут получены принципиально новые данные об экосистемах активных зон Северо-Западной Пацифики.

Ожидаемые результаты
Результаты, которые будут получены в ходе выполнения работы по проекту, являются уникальными и принципиально новыми для Российской Федерации. Впервые с применением самых современных средств подводной робототехники будут детально исследованы уникальные глубоководные экосистемы Северо-Западной Пацифики, включая исследование гидрогеохимических параметров морской среды; оценку подводных ландшафтов, структуры донных сообществ и их распределение на активных полях; исследование трофических связей и оценку вклада бактериального хемосинтеза и метанотрофии в общий баланс органического вещества; количественную оценку доминирующих видов макробентоса, оценку биоресурсного потенциала этих экосистем; изучение поведения и особенностей биологии глубоководных организмов в естественной среде обитания. Полученные результаты позволят понять механизмы функционирования уникальных донных экосистем, существующих в условиях сипинговой и гидротермальной активности, в том числе за счет хемосинтеза в результате деятельности хемоавтотрофных микроорганизмов. Ранее было показано, что эти экосистемы характеризуются очень высокими продукционными показателями и вблизи активных полей формируются уникальные по разнообразию и показателям плотности и биомассы донные сообщества. Эти экосистемы уже в ближайшем будущем могут стать источником принципиально новых биологически активных соединений, на основе которых могут быть разработаны новые типы лекарственных препаратов. Знания о механизмах функционирования сообществ гидробионтов в условиях сипов и газогидротерм позволят сохранить эти уникальные "оазисы" жизни на океанских глубинах для будущих поколений. Понимание механизмов формирования и особенностей структуры сообществ гидробионтов в условиях глубоководных метановых выходов и просачиваний углеводородов может быть использовано для разработки эффективных технологий биоиндикации залегания нефтеуглеводородов на континентальном склоне. В ходе выполнения работ по проекту будут применены методы, соответствующие мировому уровню аналогичных исследований. Будут получены принципиально новые данные об экосистемах активных полей Северо-Западной Пацифики. Результаты работ будут опубликованы в ведущих зарубежных и отечественных научных журналах, индексируемых WoS. По результатам работ по проекту будет подготовлена обобщающая монография.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2014 году
В ходе выполнения работ по проекту произведена частичная обработка материалов совместной немецко-российской экспедиции KuramBio (Kurile Kamchatka Biodiversity Studies), выполненной на борту НИС Sonne (рейс SO 223) в район Курило-Камчатского желоба (KKЖ) и прилегающей к нему абиссальной равнины летом 2012 года. Настоящей экспедицией продолжен методологический подход, отработанный в ходе международного проекта CeDAMar, предполагающий использовать в подобных исследованиях унифицированный набор глубоководных пробоотборников. Впервые в районе исследования было использовано самое современное стандартизированное оборудование для сбора бентосных организмов всех размерных групп, включающий мульти-корер, или трубчатый пробоотборник (MUC), гигантский бокс-корер (GKG), эпибентосный трал (EBS) и трал Агассица (AGT). Использование новых методов сбора и обработки бентоса позволили собрать большое количество донных организмов для всех видов исследований. Число собранных и определенных видов абиссальной бентосной фауны уже превысило в 6 раз количество видов известных до настоящей экспедиции в районе исследования. Обнаружено 1780 видов беспозвоночных животных, представляющих 22 типа животного царства. Ранее из района сбора были известны лишь 300 видов беспозвоночных животных, а в целом для района северо-западной Пацифики были указаны лишь 660 глубоководных видов. Во время работ, кроме сбора макрофауны, впервые замерялись основные параметры придонного слоя воды и велась фото и видео регистрация с помощью встроенных CTD и камер. Впервые для исследованного района были получены снимки абиссальных донных сообществ и видеокадры с редкими видами мегабентосных животных. Полученные результаты еще далеко не окончательные, таксономическая работа продолжается и, несомненно, и количество новых видов, и биогеографические дополнения, и находки для большинства собранных таксонов будут увеличены в ближайшие годы. В результате анализа макрофауны, на двух из двенадцати станций выявлена максимальная численность животных в исследованном районе. Показано, что доминирующими по численности таксонами являются многощетинковые черви (Polychaeta) и ракообразные (Crustacea). Около 32% всех ракообразных представлены перакаридами (Peracarida), из которых 59% составляют представители отряда Isopoda, 21% - Amphipoda, 10% - Tanaidacea, 9% - Cumacea, 1% - Mysidacea. Isopoda доминируют как по численности, так и по разнообразию. Проведенный анализ таксономического состава Isopoda показал, что фауна в районе KKЖ - типично абиссальная, представленная почти целиком подотрядом Asellota (99.8%). Из 19 собранных семейств доля семейства Munnopsidae составляет 47.4%, за ним следуют Desmosomatidae, Haploniscidae и Macrostylidae. Выявлено, что сем. Munnopsidae являются самым богатым видами семейством не только среди изопод, но и среди всех таксонов бентоса: более 80 видов из 28 родов и 8 подсемейств. Полученные данные позволили расширить список видов муннопсид для исследованного района и глубин 5000-6000 м в 8 раз! Наиболее многочисленными на всех станциях были виды Eurycope sp.1 и Microcope ovata. Описаны 2 новых вида. Определены и проанализированы 29 видов второго по значимости семейства Desmosomatidae, описаны 2 новых вида из двух родов десмосоматид. Обнаружены 8 видов десятиногих раков (Decapoda). Из района ККЖ описан новый вид киноринх (Kinorhyncha), являющийся самым глубоководным представителем данной группы головохоботных червей. В ККЖ обнаружены 5 видов киноринх, все из которых являются новыми для науки. Впервые проведено исследование трофических взаимоотношений в донных сообществах морских беспозвоночных глубоководных экосистем северо-западной части Тихого океана с помощью жирнокислотных и изотопных маркеров. В донной фауне Охотского моря выявлены значительные различия состава доминирующих видов в районе холодных метановых выходов впадины Дерюгина и батиальной зоны вблизи о. Парамушир. Эти различия могут быть связаны с различиями в потенциальных источниках пищи. В массовых видах беспозвоночных животных обнаружены омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты (ЖК), источником которых рассматривается фитопланктон (диатомовые водоросли) и омега-6 полиненасыщенные ЖК, поступающие из микробных пищевых цепей. Исследован состав жирных кислот (ЖК) у раковинных моллюсков (гастропод, двустворчатых, и скафопод). Установлено, что различный тип ЖК связан больше с типом питания чем с таксономическим положение видов. Впервые для морских беспозвоночных в фораминиферах (Foraminifera) из рода Reophax в ККЖ обнаружены омега-5 полиненасыщенные ЖК, которые могут быть использованы в качестве новых маркеров пищевых цепей в глубоководных сообществах. В двустворчатых моллюсках были обнаружены омега-1, омега-4 и омега-7 полиненасыщенные ЖК, что может указывать на получение пищи моллюсками Vesicomyidae от симбиотических хемосинтезирующих бактерий.

 

Публикации

1. Adrianov A.V., Maiorova A.S. Pycnophyes abyssorum sp. n. (Kinorhyncha: Homalorhagida), the deepest kinorhynch species described so far. Deep-Sea Research II, - (год публикации - 2014) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.08.009

2. Brandt A., Malyutina M.V. The German-Russian deep-sea expedition KuramBio (Kurile Kamchatka Biodiversity Studies) on board of the RV Sonne in 2012 following the footsteps of the legendary expeditions with RV Vityaz. Deep-Sea Research II, - (год публикации - 2014) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.11.001

3. Kharlamenko V.I., Würzberg L., Peters J., Borisovets E.E. Fatty acid compositions and trophic relationships of shelled molluscs from the Kuril–Kamchatka Trench and the adjacent abyssal plain. Deep-Sea Research II, - (год публикации - 2014) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.09.002

4. Malyutina M.V. New data on Pacific Microcope (Crustacea, Isopoda, Munnopsidae) with descriptions of two new species and redescription of M. ovata. Deep-Sea Research II, - (год публикации - 2014) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.08.015


Аннотация результатов, полученных в 2015 году
В соответствии с заявленным на текущий год планом работ, успешно проведена очередная, третья по счёту российско-немецкая глубоководная экспедиция SokhoBio (Sea of Okhotsk Biodiversity Studies) в Курильскую котловину Охотского моря на борту российского НИС "Aкадемик М.А. Лаврентьев". Задачей экспедиции SokhoBio в самую глубоководную часть Охотского моря, связанную как с Японским морем мелководным проливом, так и с океаническими глубинами посредством глубоководных проливов, было исследовать биоразнообразие и особенности биогеографии фауны этого района, занимающего промежуточное положение между районами, исследованными экспедициями SoJaBio и KuramBio. Экспедиция SokhoBio продолжила методологический подход, отработанный в ходе международного проекта CeDAMar, предполагающий использовать в подобных исследованиях унифицированный набор глубоководных пробоотборников. Впервые в районе исследования было использовано самое современное стандартизированное оборудование для сбора бентосных организмов всех размерных групп, включающий мульти-корер, или трубчатый пробоотборник (MUC), гигантский бокс-корер (GKG), эпибентосный трал (EBS) и трал Агассица (AGT). Впервые показано значительное видовое богатство абиссальной макрофауны Охотского моря. Предварительные результаты позволили расширить представление о биологическом разнообразии Курильской котловины, как минимум в 20 раз - с 50 дo 1000 видов. И не менее половины собранных видов – новые для науки. Впервые исследована глубоководная фауна Оstracodа (Myodocopa) Курильской котловины. Выявлено 23 видов пелагических, пелаго-бентических и бентосных остракод относящихся к 17 родам, 5 семействам и 3 отрядам, из них 19 видов были найдены в самой глубоководной части котловины. Обнаружен новый вид огромных одноклеточных ксенофиофорид рода Reticulammina. Выявлено два разных морфотипа планктонных фораминифер Globigerina bulloides и Neogloboquadrina pachyderma. Наибольшая их численность отмечена на самых северных станциях в Курильской котловине. Впервые показано, что глубоководные эхиуриды Охотского моря (Pseudoikedella achaeta и Alomasoma nordpacifica) являются одними из доминирующих обитателей инфауны. Всего собрано шесть видов эхиурид (Alomasoma nordpacifica, Jakobia birsteini, Protobonellia zenkevichi , Pseudoikedella achaeta, Sluiterina vitjazi, Vitjazema sp.) (все из семейства Bonellidae). Интересно отметить, что на станциях, где эхиуриды были доминирующей группой, почти отсутствовали сипункулиды и, наоборот, в местах скоплений роющих сипункулид почти отсутствовали представители эхиурид. При исследовании состава жирных кислот массовых видов морских беспозвоночных абиссальной зоны Охотского моря в фораминифере Reophax nodulosus обнаружено высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот ω5 серии. Это крайне интересная находка и, кроме нас, пока никто не обнаруживал эти жирные кислоты в морских беспозвоночных. Выполнена обработка материалов комплексной глубоководной экспедиции ИБМ ДВО РАН, выполненной на борту НИС "Академик М.А. Лаврентьев (рейс LV-61) в районы холодных метановых высачиваний (сипов), расположенных в впадине Дерюгина и на северо-западном склоне о-ва Парамушир (Охотское море) летом 2013 года. С помощью жирнокислотных и изотопных маркеров проанализированы трофические связи макрозообентоса Охотского моря в районе холодных метановых выходов впадины Дерюгина и вблизи о. Парамушир. Установлено, что доминирующий в районе парамуширского факела моллюск Conchocele bisecta почти полностью удовлетворяет свои потребности за счет тиотрофных хемосинтезирующих бактерий. Вклад планктона как источника пищи для этого моллюска минимален, присутствие метанотрофных бактерий в тканях моллюска или пище не обнаружено. Выполнена обработка сборов доминирующих видов брюхоногих моллюсков (Gastropoda: Buccinidae) из Охотского моря. В котловине Дерюгина (глубина свыше 1500 м) и в непосредственной близости от подводного газового источника (глубина 770 м, концентрация растворенного метана превышает фон в воде в 1 300 раз) в районе о-ва Парамушир идентифицировано 8 видов букцинид: Ancistrolepis grammatus (Dall, 1907); Buccinum kinukatsugi Habe et Ito, 1968; Buccinum pemphigus Dall, 1907; Baerius sp., Neptunea insularis (Dall, 1895); Neptunea intersculpta (Sowerby, 1899); Retimohnia hondoensis (Dall, 1913) и Lussivolutopsius memmi Kantor, 1990. Завершена обработка материалов совместной Российско-Германской глубоководной экспедиции KuramBio (Kurile Kamchatka Deep Sea Biodiversity), выполненной летом 2012 г на борту НИС "Sonne" в абиссали, примыкающей к Курило-Камчатскому желобу (ККЖ). Cборы бентоса были выполнены на 12 станциях, расположенных на глубинах от 4830 до 5780 м, с применением самых современных орудий лова, по общепринятым международным стандартам. Анализ материалов экспедиции KuramBio показал, что численность и видовое богатство макробентоса абиссальной равнины северо-западной Пацифики в районе ККЖ, намного выше, чем это было известно из предыдущих экспедиций Витязя, выполненных в этом районе в середине XX столетия. Наиболее массовым представителями макробентоса были Polychaeta, за которым следуют Copepoda и Isopoda. Общее число особей значительно варьирует между станциями, изменяясь от 4238 экз. на станции 2-10 (глубина 4865 м), до 374 экз. на станции 6-11 (глубина 5305 м). На последней станции также отмечено самое низкое число таксонов (18) в то время как самое большое число (31) отмечено на станции 3-9 (глубина 4991 м). Численность организмов уменьшается с увеличением глубины от 4830 до 5780 м. На абиссальной равнине в районе ККЖ были собраны и проанализированы деревянные фрагменты с разной степенью колонизации не только типичными глубоководными видами, но и представителями мелководной фауны и даже видами из таксонов, ранее представленных только в пресных водах. Завершена видовая идентификация представителей рода Asellota – подотряда равноногих ракообразных изопод (Isopoda) из сборов экспедиции KuramBio в районе ККЖ. Азеллоты представлены 15 семействами, среди которых преобладают Munnopsidae (47.4% экз.) и Desmosomatidae (20% экз.). Оказалось, что фауна Munnopsidae насчитывает более 80 видов из 28 родов и 8 подсемейств, не менее 80% видов - новые для науки. Описаны два наиболее массовых вида десмосоматид - Eugerdella kurabyssalis Golovan, 2015 и Parvochelus serricaudis Golovan, 2015. Находка P. serricaudis подтверждает гипотезу о космополитном распространении родов десмосоматид (Hessler 1970). Уточнен диагноз рода Parvochelus, пересмотрена систематическая значимость некоторых признаков Desmosomatidae. Впервые в Тихом океане и в Северном полушарии найден род Parvochelus, известный ранее только из Южной Атлантики. Впервые проведено комплексное изучение фауны кумовых раков (Cumacea) ККЖ и примыкающей абиссали Тихого океана. Описан новый для науки род и вид кумовых раков Abyssoleucon tzarevae gen. n., sp. n., из семейства Leuconidae (самый многочисленный вид кумовых раков в материале KuramBio) и два новых вида из семейства Bodotriidae: Cyclaspoides borisovetsi sp. n., и Bathycuma sonne sp. n. Описаны так же четыре новых вида кумовых раков из семейства Diastylidae: Diastylis galtsevorum Mühlenhardt Siegel & Lavrenteva, 2015, Divacuma kurambio Mühlenhardt Siegel & Lavrenteva, 2015, Leptostylis neleae Mühlenhardt Siegel & Lavrenteva, 2015, Pseudoleptostyloides marinamalyutinae Mühlenhardt Siegel & Lavrenteva, 2015. Впервые выявлено, что в районе ККЖ и прилегающей океанической абиссали, численность кумовых раков находится в прямой зависимости от концентрации кислорода в придонном слое. Так, на станциях с высоким уровнем кислорода наблюдается высокая плотность поселений кумовых, а на станциях где концентрация кислорода ниже средних значений - низкая численность кумовых. С применением методов дифферециально-интерференционного контраста (DIC) и сканирующей электронной микроскопии (SEM) проведено детальное исследование фауны сипункулид (Sipunculida) из сборов экспедиции KuramBio. Из 150 валидных видов сипункулид только 15 видов были ранее известны из абиссальных глубин и шесть из них были найдены в исследуемом районе. Ранее было известно 8 видов сипункулид из района ККЖ, но, к сожалению, все они были описаны по фиксированным музейным экземплярам. Все экземпляры сипункулид, изученные в настоящей работе, описаны по единому стандартному протоколу с описанием наиболее важных таксономических признаков. Впервые удалось выполнить описания глубоководных сипункулид, иллюстрированных фотографиями не фиксированных, а живых червей с их прижизненными окрасками. Так же впервые выполнено детальное описание глубоководных сипункулид с использованием SEM и дополненное численными характеристиками и данными об их распространении. Установлено, что самым многочисленным и распространенным видом сипункулид ККЖ и прилегающей абиссальной равнины является Nephasoma cf. diaphanes. Впервые в данном регионе отмечено нахождение сипункулиды Nephasoma abyssorum. Впервые было показано, что у всех глубоководных сипункулид изученного района отсутствуют щупальца, которые у мелководных червей довольно многочисленны и активно вовлечены в процесс сортировки пищи. Эта особенность, на наш взгляд, связана с обитанием глубоководных животных в сильно заиленном мелкодисперсном грунте. Впервые исследована фауна глубоководных киноринх (Kinorhyncha) - морских свободноживущих мейобентосных червей из района ККЖ. Описан новый вид киноринх из рода Condyloderes, представители которого ранее не отмечались на абиссальных глубинах. Описано шесть новых видов нематод из района ККЖ: Mikoletzkyia kamchatika sp.n., Metaphanoderma improvisa sp.n., Phylloncholaimus palmaris sp.n., Halichoanoliamus brandtae sp.n., Siphonoliamus japonicus sp.n. и Phanodermopsis nana sp.n. Составлены определительные таблицы для представителей родов Halichoanolaimus, Siphonolaimus и Phanodermopsis. Проведена ревизия семейства Phanodermatidae и составлен определительный ключ для определения подсемейств и родов фанодерматид.

 

Публикации

1. Brandt A., Elsner N., Malyutina M.V., Brenke N., Golovan O.A., Lavrenteva A.V., Riehl, T. Abyssal macrofauna of the Kuril-Kamchatka Trench area (Northwest Pacific) collected by means of a camera-epibenthic sledge Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Volume 111, Pages 175–187 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.11.002

2. Elsner N.O., Malyutina M.V., Golovan O.A., Brenke N, Riehl T., Brandt A. Deep down: Isopod biodiversity of the Kuril-Kamchatka abyssal area including a comparison with data of previous expeditions of the RV Vityaz Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Volume 111, Pages 210–219 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.08.007

3. Maiorova A.S., Adrianov A.V. Deep-sea sipunculans from the Kuril-Kamchatka trench and adjacent abyssal plain Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Volume 111, Pages 128–134 (год публикации - 2015) https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.08.011

4. Григорьева Н.И., Ивин В.В. Подводные исследования Большого Гамовского Каньона (район залива Петра Великого, Японское море) Тихоокеанская геология, № 1, т. 34, с. 103-108 (год публикации - 2015)


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
В соответствии с заявленным на текущий год планом работ, успешно проведена очередная третья глубоководная экспедиция с применением современных средств подводной робототехники на борту НИС «Академик М.А. Лаврентьев» в Берингово море. В работе экспедиции приняли участие ученые из 5 институтов РАН двух ведущих университетов России. Это третья экспедиция в глубоководные районы Северо-Западной Пацифики, выполняемая с применением комплекса необитаемого телеуправляемого подводного аппарата (ТПА) Comanche (Sub-Atlantic, Great Britain) с рабочей глубиной до 6000 м. Объектами настоящей экспедиции являются уникальные глубоководные экосистемы Берингова моря, существующие в условиях современной гидротермальной активности. Целью настоящего исследования является детальное исследование донных экосистем вулкана Пийпа (Piip), формирующейся в условиях современной гидротермальной активности, а также выявление особенностей вертикального распределения донной фауны на склоне массива Вулканологов и в Командорской котловине. Район работ включал подводный вулкан Пийпа, слагающий центральную часть массива Вулканологов, и северный склон массива Вулканологов, простирающийся до южной части Командорской котловины Основными задачами экспедиционных работ в Беринговом море являлись поиск, точная локализация и описание гидротермальных проявлений действующего подводного вулкана Пийпа, как основа для будущего мониторинга; оценка характера и степени воздействия гидротермальных проявлений на состав и распределение донной фауны; сбор материалов для выявления роли бактериальной продукции в питании доминирующих животных на разном расстоянии от гидротерм; сбор материалов для составления эколого-фаунистического кадастра вулкана Пийпа и сопредельных районов; выявление доминирующих таксонов и биоценотических комплексов на склоне массива Вулканологов и регистрация их вертикального распределения. На северном склоне массива Вулканологов исследования проведены по трансекте, простирающейся от ложа Командорской котловины (4278 м) до северной вершины вулкана (349 м). В ходе работ выявлены доминирующие таксоны и биоценотические комплексы бентоса, изучено их вертикальное распределение. На Южной и на Северной вершинах вулкана Пийпа проведены исследования по локализации и описанию гидротермальных проявлений, в качестве основы для будущего мониторинга. Изучен характер и степень воздействия гидротермальных проявлений на состав и распределение донной фауны. Собраны материалы для выявления роли бактериальной продукции в питании доминирующих животных на разном удалении от гидротерм. Выполнен сбор материалов для составления эколого-фаунистического кадастра вулкана Пийпа и сопредельных районов. Также в соответствии с заявленным на текущий год планом работ, успешно проведена очередная международная глубоководная экспедиция KuramBio II (Kuril-Kamchatka Biodiversity Studies II) на борту немецкого НИС «Зонне» (RV «Sonne») в районе Курило-Камчатского желоба. В работе экспедиции приняли участие ученые из 9 стран. Это четвертая совместная российско-немецкая экспедиция в глубоководные районы Северо-Западной Пацифики. Во время предыдущих экспедиций, проведенных поочередно на российских и немецких судах, была исследована фауна котловины Японского моря (экспедиция (SoJaBio - Sea of Japan Biodiversity Studies, 2010 г.), открытой абиссальной равнины района Курило-Камчатского желоба (KKЖ) (KuramBio - Kuril-Kamchatka Biodiversity Studies, 2012 г.) и Курильской котловины Охотского моря (SokhoBio - Sea of Okhotsk Biodiversity Studies, 2015 г.). Эти успешные совместные проекты значительно расширили наши представления по каждому из исследованных районов и о глубоководной фауне региона в целом. Одна из задач экспедиции KuramBio II – выяснить, является ли KKЖ барьером для распространения абиссальных организмов, живущих по обе стороны от желоба в зависимости от их образа жизни, особенностей размножения и развития. Для выяснения глубин, ограничивающих распространение разных видов, были взяты пробы на разных глубинах вдоль двух трансект, пересекающих желоб с запада на восток. В ходе выполнения работ по настоящему проекту, впервые с максимальных глубин одного из самых глубоководных желобов Мира был успешно осуществлен сбор макрофауны эпибентосным слэджем, сбор мейобентоса для количественного и качественного учета. Экспедицией собрано около 1000 проб бентоса и планктона. После проведенной во время рейса обработки и анализа части собранных проб выяснилось, что практически для многих групп организмов зарегистрированы самые глубоководные находки на ультраабиссальных глубинах, включая глубоководную станцию на 9,5 км. Для большинства собранных таксонов были обнаружены новые для науки виды. В соответствии с заявленным на текущий год планом работ, завершена обработка части сборов глубоководных экспедиций, проведенных ранее в рамках выполнения настоящего проекта. Описаны глубоководные (холодноводные) коралловые сообщества северной Пацифики. Показано, что видовой состав кораллов и структура коралловых сообществ, например, Алеутских и Курильских о-вов довольно схожи. В целом же сообщества северной Пацифики являются уникальными, поскольку только в этом регионе (Берингово, Охотское и Японское моря) основными доминирующими группами являются восьмилучевые кораллы и губки, иногда с преобладанием тех или других. В российском секторе северо-западной Пацифики на глубинах от 30 до 500 м выявлено около 40 видов горгониевых кораллов (около 8-10 – новые для науки) и 10 видов альционаций, что вполне сопоставимо с фауной этих животных в районе Алеутских о-вов. Число видов губок и стиластерид оценке пока не поддается. Завершена обработка сборов свободноживущих нематод, или круглых червей, выполненных экспедицией SoJaBio в глубоководной части Японского моря. Описано четыре новых вида нематод Campylaimus orientalis sp.nov., Campylaimus minutus sp.nov., Campylaimus amphidialis sp. nov. и Campylaimus pulcher sp. nov. Составлена определительная таблица для видов рода Campylaimus. Завершена обработка сборов двустворчатых моллюсков, выполненных экспедицией KuramBio в северо-западную часть Тихого океана. Из абиссальной и хадальной зон района исследования описано три новых вида Hyalopecten vityazi sp. nov., H. abyssalis sp. nov. и H. kurilensis sp. nov. Завершена видовая идентификация изопод семейств Desmosomatidae, Nannoniscidea, Dendrotionidae (глубоководные Asellota) из абиссали, прилегающей к ККЖ по материалам экспедиции KuramBio. Завершен анализ состава и распределения фауны кумовых раков абиссали Тихого океана, примыкающей к ККЖ, где ранее было известно лишь 2 глубоководных вида кумовых. В ходе обработки материалов экспедиции KuramBio, обнаружено 72 вида кумовых раков из 24 родов и 5 семейств, из которых 93% составляют новые для науки виды. Завершено морфологическое исследование глубоководных киноринхов Северо-Западной Пацифики. Обобщены накопленные к настоящему времени данные по фауне глубоководных сипункулид Северо-Западной Пацифики, выполнены необходимые для идентификации краткие описания и представить определительные таблицы для всех отмеченных в этом районе видов, обнаруженных на глубинах более 500 м. Завершена обработка материалов по составу жирных кислот массовых видов беспозвоночных батиали Охотского моря, собранных с Применением ТПА.(ROV). обычных для глубоководных животных состав и не использовало органическое вещество полученное с помощью хемосинтеза, что подчеркивает консервативность этих экосистем. Детально были исследован двустворчатый моллюск Conchocele bisecta. Исследованы источники пищи 6 видов демоспонгиевых и стеклянных глубоководных губок.

 

Публикации

1. Харламенко В.И., Каменев Г.М., Калачев А.В., Кияшко С.И., Ивин В.В. Thyasirid bivalves from the methane seep community off Paramushir Island (Sea of Okhotsk) and their nutrition. Journal of Molluscan Studies, V. 82, № 3, P. 391–402 (год публикации - 2016) https://doi.org/10.1093/mollus/eyw004

2. Харламенко В.И., Кияшко С.И., Ивин В.В. Trophic structure of cold-seep communities in the Sea of Okhotsk. Abstracts of the International Conference Unique Marine Ecosystems: Modern Technologies of Exploration and Conservation for Future Generations Vladivostok, Russia, August 4–7, 2016. Vladivostok, P. 63 (год публикации - 2016)

3. Лаврентьева А.В. Фауна и распределение глубоководных кумовых раков (Crustacea: Cumacea) в некоторых районах Северо-западной части Тихого океана. Автореф. дис. ... канд. биол. наук, Владивосток, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Владивосток, 24 с. (год публикации - 2016)


Возможность практического использования результатов
не указано