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 21-74-10024

НазваниеИнтегративная таксономия и филогения жуков-элатероидов (Coleoptera, Elateroidea) Палеарктики и Ориентальной области

РуководительПросвиров Александр Сергеевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова», г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2021 - 06.2024 

Конкурс№61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-101 - Зоология

Ключевые словаЖесткокрылые, жуки, Coleoptera, Elateridae, Elateroidea, Throscidae, Eucnemidae, жуки-щелкуны, Палеарктика, Ориентальная область, систематика, фаунистика, распространение, филогения, морфология

Код ГРНТИ34.33.19


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Актуальность. Комплексное решение проблем таксономии и филогении разных групп живых организмов с использованием синтеза традиционных и современных подходов – важная проблема, стоящая перед большинством биологов-систематиков. Особенно остро это проявляется в энтомологии, где многие группы исследованы еще крайне фрагментарно и неравноценно. В полной мере это относится и к такому большому надсемейству жесткокрылых как Elateroidea. Самым крупным и известным семейством в составе данной группы являются жуки-щелкуны (Elateridae), насчитывающие более 10000 видов в мировой фауне. Система Elateridae постоянно совершенствуется и видоизменяется, однако разработка естественной классификации жуков-щелкунов еще крайне далека от своего завершения. Существующие филогенетические исследования как всего семейства, так и его различных подчиненных таксонов имеют существенные недостатки в методологии, такие как, например, недостаточная выборка таксонов и/или признаков, применение устаревших алгоритмов для обработки морфологических данных, недостаточное тестирование синапоморфий и клад, выявленных по молекулярным данным. Родственные отношения жуков-щелкунов и близких к ним семейств древоедов (Eucnemidae), лжещелкунов (Throscidae), Cerophytidae и Brachypsectridae также остаются непроясненными, равно как и отношения подчиненных таксонов разного ранга внутри этих групп. Помимо общих вопросов систематики и филогении Elateroidea, чрезвычайно слабо исследованы частная таксономия и фаунистика этой группы в рамках большинства зоогеографических регионов, в том числе Палеарктики и Ориентальной области. Важно отметить, что до сих пор, в большинстве исследований, посвященных систематике Elateroidea, используются лишь ограниченные наборы подходов и методов (как правило, либо только качественно-морфологических, либо, наоборот, молекулярно-филогенетических без анализа морфологии), поэтому результаты этих работ далеко не всегда обоснованы и заслуживают доверия. В связи с этим Elateroidea являются очень удобной группой для исследования с позиций интегративной таксономии, т. е. с привлечением максимально возможного спектра изучаемых признаков и подходов, как традиционных (с использованием методов классической сравнительной морфологии), так и современных (молекулярно-генетические исследования и филогенетический анализ морфологических и молекулярных признаков). Реализации данной задачи на примере комплексного таксономического исследования Elateroidea Палеарктики и Ориентальной области и посвящен наш проект. В его рамках нами будут детально рассмотрены семейства, традиционно включаемые в Elateroidea (Elateridae, Throscidae, Eucnemidae, Cerophytidae и Brachypsectridae), прочие элатероиды будут рассмотрены нами в сравнительном аспекте. Научная новизна: 1) Нами будет впервые проведен масштабный и всесторонний критический анализ традиционно используемых в систематике разных групп Elateroidea признаков, а также найдены новые, филогенетически надежные признаки. Наши оригинальные неопубликованные данные показывают, что в числе последних будут с большим успехом использованы многие, ранее не изученные, признаки строения полового аппарата, поскольку они хорошо характеризуют ряд таксонов элатероидов надродового ранга. Помимо признаков рецентных групп, нами также будут детально рассмотрены данные по морфологии ископаемых таксонов, что позволит получить максимально полный набор исследуемых признаков и их состояний, а также уточнить представления об историческом развитии группы. 2) Нами впервые будут получены молекулярно-генетические данные для значительного числа таксонов элатероидов и ревизованы результаты молекулярно-генетических исследований Elateroidea других авторов. Это позволит оценить надежность методов, используемых в молекулярно-генетических исследованиях надсемейства и предложить новые подходы в данной области. 3) К полученным морфологическим и молекулярно-генетическим данным нами будет применен беспрецедентно широкий набор современных методов филогенетического анализа, что позволит получить надежные филогенетические реконструкции и значительно уточнить систему группы. Впервые для филогенетического анализа Elateroidea будет применен ряд методов и моделей эволюции, разработанных лишь в последние годы. 4) Будут описаны новые таксоны Elateridae, Eucnemidae и Throscidae, подготовлены каталоги и ревизии разных таксонов этих групп, фаунистические списки элатероидов для малоизученных территорий, а также получены новые данные о распространении, систематике и фаунистике ряда ранее не исследованных таксонов Elateroidea Палеарктики и Ориентальной области. В этих частных таксономических исследованиях будут использованы новые наборы признаков и уточненные представления об их гомологии. Интегративно-таксономический подход с привлечением как морфологических, так и молекулярно-генетических данных позволит уточнить статус целого ряда спорных таксонов. Результаты нашего проекта найдут широкое применение далеко за пределами сферы изучения систематики и фаунистики Elateroidea. Подготовленные ревизии и ключи будут крайне востребованы экологами, сельскохозяйственными энтомологами и работниками карантинной сферы. Синергия различных методов филогенетического анализа, протестированная нами на конкретной группе, представляет значительный теоретический интерес для биологов-систематиков, специализирующихся в разных группах организмов, в том числе далеких в родстве от насекомых, а полученные нами биогеографические данные позволят уточнить историю формирования фауны соответствующих регионов. Таким образом, результаты нашего проекта будут иметь общебиологическое значение.

Ожидаемые результаты
ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: 1) Будут выявлены и описаны филогенетически надежные морфологические и молекулярно-генетические признаки, пригодные для использования в систематике разных таксонов Elateroidea, в том числе и ранее неизвестные. 2) Будут разработаны и описаны методы молекулярно-генетических исследований, наиболее пригодные для изучения разных групп Elateroidea. 3) Будут впервые получены молекулярно-генетические данные для значительного числа таксонов Elateroidea. 4) Будет усовершенствована общая система Elateroidea и получены наиболее непротиворечивые данные о систематическом положении подчиненных таксонов надсемейства. 5) Будет разработана и описана общая методология комплексного таксономического исследования для работы с разными группами Elateroidea, способная стать стандартом в изучении надсемейства. 6) Будут описаны новые таксоны Elateridae, Eucnemidae и Throscidae Палеарктики и Ориентальной области. 7) Планируется создание каталогов нескольких родов Elateridae Палеарктики и Ориентальной области. 8) Будет проведены и опубликованы ревизии отдельных групп Elateridae, Eucnemidae и Throscidae Палеарктики и Ориентальной области, включающие определительные ключи. 9) Будут получены новые и уточнены опубликованные данные по морфологии, распространению и таксономическому положению ряда малоизученных таксонов Elateroidea Палеарктики и Ориентальной области. 10) Будут составлены и опубликованы фаунистические списки Elateroidea для нескольких малоизученных территорий Палеарктики и Ориентальной области. Результаты исследований будут изложены по меньшей мере в 16 публикациях, из которых не менее 12 будут опубликованы в журналах, индексируемых в WoS и Scopus, а не менее 4 – в журналах Q1. НАУЧНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ: Большинство аспектов систематики и филогении такого большого надсемейства жесткокрылых как Elateroidea изучены еще крайне слабо. Жуки-щелкуны (Elateridae) – самое крупное семейство в составе данной группы, насчитывающее более 7000 видов на территории Палеарктики и Ориентальной области. В связи с тем, что многие вопросы общей и частной таксономии, а также фаунистики жуков-щелкунов данной территории разработаны недостаточно, проведение наших исследований будет способствовать улучшению существующей классификации семейства, а также накоплению новых знаний об отдельных группах и фаунах Elateridae малоизученных регионов Палеарктики и Ориентальной области. Новые данные, полученные по представителям близких к Elateridae семейств, позволят детальнее разобраться в родственных взаимоотношениях разных групп надсемейства, что приведет к усовершенствованию общей системы Elateroidea. Наши исследования в рамках данных направлений будут востребованы как специалистами-систематиками Elateroidea, так и колеоптерологами широкого профиля, зоогеографами, фаунистами и экологами. Синергия различных методов филогенетического анализа, протестированная нами на конкретной группе, представляет значительный теоретический интерес для биологов-систематиков, специализирующихся в разных группах организмов, в том числе далеких в родстве от насекомых. Создание методологии комплексного подхода к изучению таксономии и филогении Elateroidea позволит распространить его и на другие группы живых организмов, что окажется широко востребованным различными направлениями теоретической и прикладной систематики. МЕЖДУНАРОДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ И НАУЧНАЯ ПЕРСПЕКТИВА: Наша исследовательская группа широко владеет современным набором знаний и инструментарием для реализации всех используемых в работе методов, поэтому проект будет удовлетворять международным стандартам. Поскольку нами будут изучены как общая система надсемейства, так и отдельные таксоны Elateroidea многих стран, то результаты исследований несомненно будут востребованы зарубежными специалистами. Публикация новых данных о филогении и систематике элатероидных жуков, а также разработка общей методологии для комплексного изучения таксономии группы будет иметь большое значение для международной колеоптерологии, энтомологии и систематики в целом. Выполнение задач проекта создаст фундамент для дальнейшего решения вопросов классификации таксонов Elateroidea разного ранга. Опубликование описаний новых видов и новых фаунистических данных будет способствовать дальнейшему изучению элатероидов различных регионов Палеарктики и Ориентальной области. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ: 1. Данные наших исследований будут использованы специалистами по сельскохозяйственной энтомологии и работниками карантинной сферы, поскольку многие виды жуков-щелкунов является серьезными вредителями культурных растений. 2. Результаты проекта будут востребованы во многих экологических исследованиях, поскольку представители рассматриваемого надсемейства хорошо представлены в самых разных биотопах и могут быть использованы для индикации состояний биоценозов. 3. Новые данные о редких видах Elateroidea будут использованы для составления региональных Красных Книг и в природоохранных исследованиях. 4. Новые данные о распространении, а также списки и каталоги видовых и надвидовых таксонов Elateroidea будут востребованы в изучении региональных фаун и зоогеографических исследованиях Палеарктики и Ориентальной области, позволив уточнить историю формирования фауны этих регионов. 5. Разработанные новые методические подходы в рамках филогенетического анализа и молекулярно-генетических исследований Elateroidea позволят использовать их как базис для проведения филогенетических исследований в других группах животных. 6. Разработка общей методологии комплексного подхода в изучении систематики и филогении Elateroidea будет использована как основа для проведения других сходных исследований, а также будет способствовать дальнейшему развитию интегративной таксономии в целом. Таким образом, результаты нашего проекта будут иметь общебиологическое значение и существенную практическую ценность.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2021 году
1. Проведена ревизия морфологических признаков, использовавшихся ранее в филогенетике Elateroidea, а также наших собственных оригинальных данных. В список первой ревизии вошло 239 признаков, из них 22 описывают строение головы и ее придатков, 70 – грудного отдела и его придатков, 5 – признаки брюшка, 142 – признаки гениталий самцов и самок. При этом более 600 признаков, использовавшихся в литературе, было нами исключено из-за субъективности формулировок, размытых критериев разграничения модусов или невозможности верификации. 2. Проведены отбор и подготовка материала для морфологического филогенетического исследования из следующих таксонов Elateridae: Agrypninae (трибы Agrypnini и Hemirhipini), Dendrometrinae (трибы Dendrometrini и Prosternini), Negastriinae (триба Negastriini), Cardiophorinae (триба Cardiophorini). Предварительные морфологические филогенетические исследования таксонов из этих групп позволяют сделать ряд выводов частного таксономического характера, которые будет необходимо проверить при дальнейшем, более детальном анализе большего числа признаков, в том числе и генетических. 3. Проведена оценка эффективности различных методов выделения ДНК (кипячение; модифицированные методы выделения ДНК беспозвоночных Канадского центра баркодинга: гуанидиновый и SDS) для разных таксонов Elateridae и выявлен наиболее эффективный метод (SDS). Подобран протокол амплификации для митохондриальных генов Elateridae, наиболее эффективным оказался протокол с градиентным уменьшением температуры на стадии отжига праймеров. Получены последовательности гена COI для 32 видов Elateridae из 6 подсемейств, 18 триб и 28 родов. Данные последовательности курированы, проведено их сопоставление с последовательностями, депонированными в базах данных BOLD и GenBank, построены пробные филогенетические деревья методом максимального правдоподобия. Для всех исследованных подсемейств начат процесс тестирования молекулярных маркеров. 4. Начато молекулярно-генетическое исследование жуков-щелкунов подсемейства Dendrometrinae из триб Dendrometrini и Selatosomini. Исследованы 9 видов из 5 родов, для них подтвержден использованный нами качественный универсальный метод выделения ДНК. Для дальнейшей работы подготовлены новые материалы по другим таксонам данных триб. 5. Частная таксономия: а) Описан новый род и вид ископаемого Elateridae - Ajkaelater merkli. Этот вид - первый описанный мезозойский жук-щелкун из материковой Европы. Данная находка добавляет новые данные о становлении разнообразия и распространении Elateridae в меловом периоде. Исследование опубликовано в журнале «Scientific Reports» (Szabó et al., 2022). Намечены к описанию 2 новых палеарктических вида жуков-щелкунов рода Pseudanostirus (Elateridae, Dendrometrinae). Подготовлены иллюстративные материалы и предварительные диагнозы этих видов. Подготовлены описания и диагнозы двух новых палеарктических вида рода Trixagus (Throscidae). В данной работе впервые для систематики рода Trixagus использован ряд признаков строения лапок. б) Получены новые данные по распространению ряда видов Elateridae Приморского края. Начата работа по изучению видов малоизученного рода Parapenia (Elateridae, Dimini) Китая и Вьетнама. Начата работа по изучению видов малоизученного рода Potergus (Throscidae) по материалам с Сейшельских островов, Индии, Лаоса, Вьетнама, Малайзии и Индонезии. Намечено для описания, по меньшей мере, четыре новых вида рода. в) Ревизованы материалы по представителям рода Pachyderes и близких таксонов (Elateridae, Agrypninae). Уточнен состав и подтверждена правомочность выделения отдельной трибы Pachyderini в составе подсемейства Agrypninae. Описан новый ископаемый род и вид Agrypninae - Cretopachyderes burmitinus из бирманского янтаря. По всей видимости, этот таксон также близок к представителям трибы Pachyderini. Исследование опубликовано в журнале «Fossil Records» (Kundrata et al., 2021). Опубликована ревизия рода Eucnemis (Eucnemidae, Eucneminae) российской фауны. Уточнен и расширен диагноз рода. Описан новый вид рода, все три известных из Палеарктики вида Eucnemis выявлены на территории России, составлена определительная таблица палеарктических видов с использованием новых признаков, пригодных для диагностики, существенно уточнено распространение 2 видов рода на территории Палеарктики. Исследование опубликовано в журнале «Entomological Review» (Kovalev, Nikitsky, 2022). г) Изучены материалы по Elateridae Северо-Восточного Казахстана. Всего рассмотрено 33 вида, получены новые данные по распространению ряда видов, 2 вида являются новыми для фауны Казахстана. Изучены материалы по Elateridae Узбекистана. Всего исследовано 42 вида, получены новые данные по фаунистике и морфологии (в том числе и по строению личинок) ряда видов. 5 видов являются новыми для фауны Узбекистана, 1 вид – предположительно новый для науки.

 

Публикации

1. Ковалев А.В., Никитский Н.Б. A Review of the Genus Eucnemis Ahrens, 1812 (Coleoptera, Eucnemidae) from Russia Entomological Review, Т. 101. № 9. С. 1360–1377. (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1134/S0013873821090153

2. Кундрата Р., Просвиров А.С., Лонг Р., Пацкова Г. Cretopachyderes gen. nov., a new remarkable click beetle (Coleoptera: Elateridae: Agrypninae) from the mid-Cretaceous Burmese amber Fossil Records, Т. 24. Вып. 2. С. 347–355. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.5194/fr-24-347-2021

3. Сзабо М., Кундрата Р., Хоффманова Й., Немет Т., Бодор Э., Сзенти И., Просвиров А.С., Куковец Э., Ёси А. The first mainland European Mesozoic click‑beetle (Coleoptera: Elateridae) revealed by X‑ray micro‑computed tomography scanning of an Upper Cretaceous amber from Hungary Scientific Reports, Т. 12. Вып. 24 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1038/s41598-021-03573-5


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. а) База морфологических признаков Elateroidea заполнена на 70%, включая признаки головы, грудного отдела, крылового аппарата. Для каждого признака обозначен референсный таксон. б) На основе анализа всех опубликованных ранее молекулярно-филогенетических гипотез построено супердерево Elateroidea. Оно охватывает 183 рода из семейств Elateridae, Throscidae, Eucnemidae, Cantharidae, Lycidae, Lampyridae, Phengodidae и Rhagophthalmidae. Большинство подсемейств Elateridae на супердереве образовали хорошо поддержанные клады. В то же время монофилия семейства Elateridae не поддержана ни в узком, ни в широком смысле, семейства Lampyridae, Rhagophthalmidae и Phengodidae попадают внутрь Elateridae, а филогенетические отношения между подсемействами и внутри них образуют политомии. Это указывает на критическую недостаточность имеющихся молекулярно-генетических данных для разрешения филогении надсемейства, а также необходимость морфологических филогенетических анализов. 2. Проведены отбор и подготовка материала для морфологического филогенетического исследования из следующих таксонов Elateridae: Physodactylinae, Elaterinae (трибы Dicrepidiini, Eudicronychini, Melanotini). Предварительные морфологические филогенетические исследования таксонов из этих групп позволяют сделать ряд выводов частного таксономического характера, которые будет необходимо проверить при дальнейшем, более детальном анализе большего числа признаков, в том числе и генетических. 3. Проведено обширное исследование эффективности и применимости различных молекулярных маркеров для исследования филогении жуков-щелкунов, подобраны специфические протоколы амплификации. Выявлены наиболее перспективные пары праймеров для дальнейшей работы. Получены и обработаны последовательности пяти генов для 111 видов элатероидов из 5 семейств (Elateridae, Eucnemidae, Throscidae, Cantharidae, Lampyridae). 4. Проведено молекулярно-генетическое исследование отдельных таксонов Elateridae из подсемейств Dendrometrinae, Agrypninae, Cardiophorinae и Negastriinae. Всего изучены представители 15 триб, 38 родов и 75 видов. Для рассмотренных видов подтвержден использованный нами качественный универсальный метод выделения ДНК, эффективность используемых праймеров и выбранных маркеров. 5. Частная таксономия: а) Описан новый вид из ранее монотипического малоизученного рода Rostricephalus (Elateridae, Lissominae). Открытие этого вида заметно расширило известный ареал рода. Также был изучен типовой материал R. vitalisi и выделен лектотип, проанализированы признаки внешней морфологии и полового аппарата видов рода, составлена определительная таблица видов Rostricephalus. Исследование опубликовано в журнале «Annales de la Société entomologique de France» (Qiu, Prosvirov, 2023). Описан новый ископаемый род и вид Elateridae, Burmogonus cretaceus, из бирманского янтаря, относящегося к меловому периоду. Открытие этого вида добавляет новые ценные данные к пониманию разнообразия еще слабо изученной меловой фауны жуков-щелкунов. Также были рассмотрены особенности морфологии других известных меловых таксонов Elateridae в сравнении с B. cretaceus. Исследование опубликовано в журнале «Diversity» (Triskova et al, 2022). Описаны два новых вида рода Trixagus (Throscidae) из Палеарктики и уточнено распространение малоизученного вида T. orientalis. Исследование опубликовано в журнале «Entomological Review» (Kovalev, 2023). б) Изучен типовой материал Monocrepidius fuscofasciatus, типового вида крупного рода Monocrepidius (Elateridae, Agrypninae). Было выполнено полное морфологическое переописание имаго, отмечены важные особенности некоторых признаков внешней морфологии для видов рода. Также были описаны ранее неизвестная личинка и куколка M. fuscofasciatus и проведено их сравнение с известными преимагинальными стадиями других видов рода. Было показано, что личиночные признаки, наряду с признаками имаго, могут быть успешно использованы в систематике Monocrepidius. Исследование опубликовано в журнале «Zootaxa» (Marinho et al, 2023). Изучены типовые экземпляры малоизвестного западнопалеарктического вида Hypocoelus matthiesseni, в настоящее время относимого к роду Hylis (Eucnemidae, Melasinae, Epiphanini). Исследование показало принадлежность данного вида к трибе Xylobiini и его значительное сходство с отдельными видами восточноазиатского рода Bioxylus. в) Изучен ряд видов из родов Agrypnus, Compsolacon и Lacon (Elateridae, Agrypninae) Восточной Палеарктики и Ориентальной области. Уточнено распространение отдельных видов, выявлены новые признаки, важные для различения некоторых близких видов. Намечены к описанию несколько видов рода Agrypnus из высокогорных районов южного Китая. Изучены виды рода Hypoganus. Выявлен новый вид рода из Северного Вьетнама, что является первым указанием Hypoganus для страны и Ориентальной области в целом. Выделены важные признаки внешней морфологии и строения полового аппарата видов рода, позволяющие уточнить внутриродовую структуру Hypoganus. В рамках работы над ревизией рода Aulonothroscus (Throscidae) России подготовлены диагнозы пяти видов, описание нового вида с Курильских островов, а также описание ранее неизвестного самца и переописание самки малоизученного A. dilatatus. В ходе изучения рода Potergus (Throscidae) подготовлены диагнозы четырех новых видов из Индии, Вьетнама, Лаоса и Малайзии. г) Подготовлен обновленный каталог подсемейства Agrypninae (Elateridae) Пакистана. В новый список включены 86 видов, из 18 родов и 5 триб. Предложено 6 новых родовых комбинаций, 1 вид сведен в синонимы, дан ряд замечаний относительно сомнительных фаунистических указаний отдельных видов. Исследование опубликовано в журнале «Zootaxa» (Hoffmannova et al, 2023). Обработаны материалы по Eucnemidae Краснодарского края. Выявлены два новых для России вида, ранее неизвестные даже с сопредельных с Россией территорий – Microrhagus pyrenaeus и Hylis simonae. Оба вида включены в список угрожаемых видов МСОП и ранее считались эндемичными для юга Средней и Южной Европы.

 

Публикации

1. Ковалев А.В. Two New Species of the Genus Trixagus Kugelann, 1794 (Coleoptera, Throscidae) from the Palaearctic Region Entomological Review, Т. 102. № 6. С. 891-901 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1134/S0013873822060100

2. Мариньо Т.А.С.,Казари С.А.,Просвиров А.С., Роза С.П. Description of immature stages and redescription of adults of Monocrepidius fuscofasciatus (Eschscholtz, 1829) (Elateridae, Agrypninae, Oophorini) Zootaxa, Т. 5271. № 2. С. 329-344. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.11646/zootaxa.5271.2.7

3. Трискова К., Пацкова Г., Просвиров А.С., Кундрата Р. Burmogonus gen. nov., a New Click Beetle (Coleoptera: Elateridae: Elaterinae) from Mid-Cretaceous Burmese Amber Diversity, N 14, 1070, p. 1-8 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/d14121070

4. Хоффманнова Я., Пацкова Г., Просвиров А.С., Ахтер М.А., Кундрата Р. An updated catalogue of Agrypninae (Coleoptera: Elateridae) from Pakistan Zootaxa, Т. 5270.№ 2. С.281-305. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.11646/zootaxa.5270.2.6

5. Цю Л., Просвиров А.С. On the little-known click-beetle genus Rostricephalus (Coleoptera: Elateridae: Lissominae), with description of a new species from China Annales de la Société entomologique de France, N 1 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1080/00379271.2023.2179540


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
1. Обобщены все данные, полученные при анализе филогенетической надежности морфологических признаков, проведена их финальная гомологизация, описание и ранжирование. Подготовлена итоговая база морфологических признаков Elateroidea, пригодных для филогенетических анализов, включающая 206 признаков. 2. Проведены отбор и подготовка материала для морфологического филогенетического исследования из следующих подсемейств Elateridae: Elaterinae (трибы Agriotini, Ampedini, Cebrionini, Megapenthini и Pomachiliini), Dendrometrinae (триба Pleonomini) и Hemiopinae. Предварительные морфологические филогенетические исследования таксонов из этих групп позволяют сделать ряд выводов частного таксономического характера, которые будет необходимо проверить при дальнейшем, более детальном анализе большего числа признаков, в том числе и генетических. 3. Определены наиболее эффективные подходы для молекулярно-генетических исследований Elateroidea, описанные нами в методологии комплексного таксономического исследования для работы с таксонами Elateroidea разного ранга. 4. Обобщены данные по применимости молекулярно-генетических маркеров в филогенетических исследованиях разных группах Elateroidea. Наиболее надежными молекулярно-генетическими маркерами для построения филогении Elateroidea, по нашим данным, являются последовательности COI и 28S. Данные, полученные при анализе других последовательностей дают достаточно противоречивые деревья с проблемной топологией многих клад разного уровня, что, по-видимому, свидетельствует об ограниченной возможности использования этих маркеров в филогенетических построениях Elateroidea. То же относится и к анализу COI при использовании единой модели эволюции для всего гена. 5. а) Описан новый вид рода Hypoganus (Elateridae, Dendrometrinae, Prosternini), H. fedorenkoi, из Северного Вьетнама. Род впервые зарегистрирован в фауне Вьетнама и Ориентальной области. Обсуждена внутриродовая структура Hypoganus, основанная на важных признаках внешней морфологии и строения полового аппарата, предложено предварительное выделение двух групп видов внутри рода. Исследование опубликовано в журнале «Zootaxa» (Prosvirov, Qiu, 2023). Получены новые данные по фауне рода Lacon (Elateridae, Agrypninae) Южного Китая. Описаны два новых для науки бескрылых вида рода, уточнена морфология и экология недавно описанного L. habashanensis, в том числе описана самка этого вида. Подготовлена определительная таблица бескрылых видов рода Lacon Китая, обсуждено таксономическое положение и зоогеография этой группы видов в составе рода. Исследование опубликовано в журнале «Acta Zoologica Academiae Scientiarum Hungaricae» (Qiu, Prosvirov, 2023). Описан новый ископаемый род и вид Elateridae, Burmophysorhinus dusaneki, из бирманского янтаря, относящегося к меловому периоду. Этот таксон является лишь 4-м известным видом Elaterinae из бирманского янтаря. По комплексу признаков он отнесен нами к трибе Physorhinini, хотя и отмечено отличие отдельных признаков этого таксона от общего диагноза трибы. В свете данной находки обсуждена необходимость критического пересмотра диагностических признаков разных триб Elaterinae для надежности построения естественной системы подсемейства. Составлена определительная таблица Elaterinae, известных из бирманского янтаря. Исследование опубликовано в журнале «Cretaceous Research» (Kundrata et al., 2023). б) Получены новые данные по распространению и морфологии малоизвестного Rostricephalus vitalisi (Elateridae, Lissominae). Подтверждено обитание этого вида на территории Лаоса, впервые описано строение гениталий и терминалий самца R. vitalisi и проведено их сравнение с половым аппаратом других таксонов Lissominae. Исследование опубликовано в журнале «The Coleopterists Bulletin» (Packova et al., 2023). Получены новые данные по распространению и особенностям экологии редкого и охраняемого вида жуков-щелкунов Elater ferrugineus на территории России. Этот вид указан для 23 регионов страны, в том числе он впервые отмечен для 3 областей. Проанализированы биотопические предпочтения и особенности фенологии этого вида, предложен общий комплекс мер для обеспечения охраны и мониторинга за состоянием популяций E. ferrugineus. в) Начаты ревизионные исследования по фауне родов Agrypninae ряда регионов Восточной Палеарктики и Ориентальной области. Получены новые данные о распространении ряда видов, уточнены некоторые особенности морфологии малоизвестных видов, намечены к описанию несколько новых для науки видов. Получены сведения о типовом материале ряда видов данных родов, в том числе и изображения типовых экземпляров из коллекций различных музеев. Проведено исследование видов рода Hypnoidus из горных районов Восточной Палеарктики (Южный Китай, Непал, Бутан). Получены новые данные по распространению ряда видов, намечен к описанию новый для науки вид из Бутана. г) Получены новые данные по фауне жуков-щелкунов Тюменской области. Всего для региона выявлено 72 вида Elateridae, 15 из них отмечено нами впервые для области. Опубликовано указание двух новых для России видов Eucnemidae, ранее неизвестные даже с сопредельных с Россией территорий – Microrhagus pyrenaeus и Hylis simonae (по материалам из Краснодарского края). Оба вида включены в список угрожаемых видов МСОП и ранее считались эндемичными для юга Средней и Южной Европы. Исследование опубликовано в журнале «Entomological Review» (Kovalev, Miroshnikov, 2024). 6. По результатам итогового обобщения всех данных, полученных в ходе выполнения нашего проекта, предложена следующая методология комплексного таксономического исследования для работы с таксонами Elateroidea разного ранга. а) Отбор морфологических признаков. Из рассмотрения следует исключить признаки преимагинальных стадий и количественные признаки. Используемые признаки и их состояния должны быть однозначно кодируемыми. Признаки должны быть четко разделены на неоморфные и траснформационные. Так, недопустимо кодирование отсутствия какой-либо структуры в разных нескольких признаках. Все иерархические зависимости должны быть учтены в таксон-признаковой матрице и древе зависимостей. Формулировки состояний признаков должны включать конкретный род или вид, который иллюстрирует данное состояние. б) Работа с молекулярно-генетическими данными. Для филогенетических исследований Elateroidea наиболее важными являются последовательности COI и 28S. Не следует использовать для филогенетического анализа последовательности ITS2 и H3. Для выделения ДНК пригодны ноги. Предпочтительным методом фиксации является 100% этанол. Наиболее эффективным методом выделения ДНК Elateroidea является SDS. Для всех генов, кроме COI, эффективным является протокол амплификации с градиентным уменьшением температуры на стадии отжига от 55℃ до 50℃. Для COI наиболее эффективен протокол с температурой отжига с градиентным уменьшением температуры на стадии отжига от 50℃ до 45℃. Сборка COI и 28S требует нескольких ПЦР реакций с разными парами праймеров: LCO1490 - HCO2198 + S-Jerry - S-Pat и ff – dd + 01 – R-01, соответственно. Для обработки хроматограмм мы рекомендуем SeqTrace со следующими настройками автоматического построения консенсуса: consensus algorithm: Bayesian, min. confidence score: 20, primer trimming cutoff: 20%. в) Филогенетический анализ. На уровне анализа отношений внутри семейства мы рекомендуем включать представителей других семейств надсемейства как внешние группы, на уровне внутри подсемейства - представителей подсемейств, которые полагаются сестринскими, а также подсемейств чуть более базальных, чем изучаемое. I. Анализ морфологических признаков Мы рекомендуем метод максимальной парсимонии и TNT (сборки от ноября 2023 г.), поскольку именно там учет иерархии признаков реализован наиболее корректно. В описание результатов анализа необходимо включать проверку гомологии состояний признаков, показанных в ходе анализа синапоморфиями клад. II. Анализ молекулярно-генетических данных Для выравнивания мы рекомендуем MAFFT. Филогенетический анализ проводится методами максимального правдоподобия в Iq-tree 1.6.12 и Байесова анализа в MrBayes. При установке партиций последовательность COI следует разделить на три партиции по позициям кодонов. Для подбора моделей эволюции мы рекомендуем ModelFinder. Необходимо дополнительно проводить отдельные анализы по каждому из маркеров, а для наиболее важных участков топологии - картирование правдоподобия и вычисление Байес-факторов в анализе всего набора маркеров.

 

Публикации

1. Ковалев А.В., Мирошников А.И. Microrhagus pyrenaeus Bonvouloir, 1872 and Hylis simonae (Olexa, 1970), Species of False Click Beetles (Coleoptera, Eucnemidae) New to the Russian Fauna Entomological Review, Т. 103, № 6. С. 607-611 (год публикации - 2024) https://doi.org/10.1134/S0013873823060027

2. Кундрата Р., Трискова К., Просвиров А.С. A new click beetle (Coleoptera: Elateridae) from the mid-Cretaceous Burmese amber underlines the need for an improved tribal classification of Elaterinae Cretaceous Research, N 151 статья 105630 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1016/j.cretres.2023.105630

3. Пацкова Г., Просвиров А.С., Цю Л., Кундрата Р. Rostricephalus vitalisi Fleutiaux, 1918 (Coleoptera: Elateridae: Lissominae) Confirmed from Laos, with Description of its Male Pregenital Segments and Genitalia The Coleopterists Bulletin, Т. 77, вып. 4. С. 554-557. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1649/0010-065X-77.4.554

4. Просвиров А.С., Цю Л. Hypoganus fedorenkoi sp. nov., the first record of the genus in Vietnam (Coleoptera: Elateridae: Dendrometrinae) Zootaxa, Vol. 5306. No. 1. P. 54–60. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.11646/zootaxa.5306.1.2

5. Цю Л., Просвиров А.С. Two new flightless species of Lacon Laporte, 1838 from Yunnan, China, with discovery of the female of L. habashanensis Platia et al., 2023 (Coleoptera: Elateridae: Agrypninae) Acta Zoologica Academiae Scientiarum Hungaricae, Vol. 69. N 4. P. 323–336. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.17109/AZH.69.4.323.2023


Возможность практического использования результатов
Данные, полученные в наших исследованиях могут быть использованы в сельскохозяйственной энтомологии и в карантинной сфере, поскольку многие виды Elateridae относятся к вредителям культурных растений и лесных посадок. В частности, в этих направлениях могут быть использованы разработанные нами методологические подходы для проведения генетических и морфологических исследований. Их применение будет способствовать более качественному и быстрому определению видового состава вредных Elateridae в разных регионах. Результаты проекта также могут быть востребованы в экологических исследованиях, поскольку Elateroidea хорошо представлены в самых разных биотопах и могут быть использованы для индикации состояний биоценозов. Для этих целей могут быть использованы данные, полученные нами при изучении разных региональных фаун Elateroidea. Полученные нами новые данные о редких видах Elateroidea будут использованы для составления региональных Красных Книг и в природоохранных исследованиях.