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

---