Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Объект исследования – волк (Canis lupus) интереснейшая модель для изучения последствий воздействия антропогенного фактора. Разнообразие взглядов на характер управления популяциями волка, рассматривающих его то, как вредного во всех отношениях хищника, то, как необходимый элемент трофических цепей в экосистемах, сформировали две диаметрально противоположные точки зрения – полный запрет охоты и тотальное истребление. Реакция хищника на прямое преследование человеком имеет множественный эффект и проявляется в виде физиологических, социальных и генетических приспособлений, позволяющих ему реализовывать широкий набор адаптивных реакций и успешно выживать в условиях постоянного пресса охоты. Закономерным итогом неконтролируемого истребления в историческое время стало исчезновение волка с территорий многих государств. Прохождение через стадию «бутылочного горлышка», потеря уникальных аллелей и генотипов, полная смена генетических линий, произошедших по вине человека, выявлены в генофондах многих видов млекопитающих и в том числе волка. При этом волк один из немногих зверей, сумевших успешно выживать в условиях активного преследования человеком. В проекте выполнен эколого-генетический анализ факторов, определяющих динамические характеристики изучаемой популяции и влияющих на ее генетическую структуру. Выполнен этап анализа контрольного региона I мтДНК, являющийся частым инструментом разнообразных филогенетических построений и филогеографических исследований, редко используемый для изучения современных событий. Однако в своих рассуждениях мы шли от общей картины гаплотипического разнообразия населения волков в регионе к пониманию механизмов его формирования через анализ современных локальных популяционных преобразований и сравнения с соседними территориальными группировками вида. В целом население волков Карелии на основании анализа 90 образцов представлено 2 гаплотипами, при этом в исследованной выборке обнаружен 1 гаплотип, принадлежащий собаке (Canis familiaris). Полученные нуклеотидные последовательности волков были депонированы в международной базе данных GenBank. Обращает на себя внимание низкое гаплотипическое разнообразие мтДНК волков региона, на фоне выявленных 57 гаплотипов в Евразии (Нечаева и др., 2022). Территориальные группировки волков, населяющих Финляндию и Республику Карелия, принято рассматривать как единую популяцию, причем первая считается «дочерней», однако изучены они совершенно не симметрично. В историческом прошлом, на основании изучения музейных материалов для волков соседней Финляндии, отмечено присутствие в популяции 8 гаплотипов, тогда как к настоящему времени сохранились лишь 3 (Jansson, 2013). Сравнение и выравнивание по длине этих последовательностей с полученными в нашей работе, показало их полное соответствие друг другу. Таким образом, на фоне довольно высокого полиморфизма мтДНК вида, у исследуемой популяции наблюдается снижение генетического разнообразия, причем произошедшее в недавнем прошлом. Это согласуется с исторически задокументированными событиями – периодами сильного сокращения численности и области распространения, в т. ч. и в результате охоты. При подробном рассмотрении современных событий, выделяется отмеченный в ходе исследования процесс уничтожения целых стай волков, а, следовательно, и «стирание» присущих им генетических линий как результат неконтролируемой охоты (одна из стратегий популяционного менеджмента реализуемых в отношении волка). Одним из наиболее часто проявляющихся следствий вмешательства человека в популяционную структуру волка является гибридизация с собакой. Наличие гаплотипа собаки в исследованной выборке (n = 90) у одной особи может говорить о межвидовой гибридизации. Материнский тип наследования мтДНК предполагает, что (про)матерью предполагаемого гибрида была собака (до завершения микросателлитного анализа всех проб, остается возможность, что данная особь - собака). Для гибридизации между волками и собаками характерна половая асимметрия и описанный вариант межвидового скрещивания встречается редко, чаще волчица, оставшись одна, подбирает себе в пару кобеля собаки. Данная проба получена из северной Карелии, где плотность популяции ниже, а распределение волчих стай носит мозаичный характер. Сочетания условий сильно разреженного населения вида и интенсивной охоты на него, по всей видимости, оказалось достаточно для появления редкого по характеру происхождения гибрида. Статистический анализ факторов, воздействующих на динамику изучаемой популяции, выявил ряд характерных черт: 1. с середины 1960-х гг. до начала нового тысячелетия динамика населения лося – основной жертвы хищника достоверно влияла на ход численности волка. При этом охота на волка не оставляла заметного отпечатка на естественной динамике видов. 2. в новом тысячелетии всё изменилось – теперь именно истребительные мероприятия в отношении волка стали определяющими популяционных изменений вида.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Рациональная эксплуатация охотничьей фауны в современном мире невозможна без использования молекулярно-генетических подходов для мониторинга и изучения популяций охотничьих видов животных. Выполненные в 2023 году работы и полученные результаты полностью соответствуют основной гипотезе проекта – интенсивная охота на волка, должна запускать внутрипопуляционные механизмы, реализуемые через набор этологических реакций вида позволяющих ему успешно поддерживать свою жизнеспособность, что, в свою очередь, должно находить отражение в генофонде популяции. Выполненные в отчетном периоде работы: а) выделение ДНК из более 130 образцов различного биоматериала волков, собак и межвидовых гибридов; б) секвенирование контрольного региона I мтДНК успешно выполнено для 49 образцов; в) фрагментный анализ с использованием набора из 20 микросателлитных маркеров (STR): CPH2, CPH4, CPH5, CPH8, CPH12, FH2001, FH2017, FH2010, FH2054, FH2079, FH2088, FH2096, AHT130, AHT137, INRA21, AHTk211, vWF, C09.173, CXX279, C20.253; г) анализ по 11 STR (после прочтения ошибок генотипирования и установления соответствия уравнению Харди-Вайнберга) генерализованной выборки волков, состоявшей: «Карелия 2012-2023», «Карелия 1960-1995», «Онежское Поморье» и «Кондопожский район» позволил оценить параметры генетического разнообразия (ГР) каждой отдельной группы и в сравнении друг с другом. ГР волков из коллекции черепов (n = 19) за 1960-1995 гг. составило: Ho = 0.74, He = 0.73, A = 6.6. В сравнение с данными опубликованными Й. Аспи (2009) относящимися к периоду 1995-2000 гг. (Ho = 0.656, He = 0.709 и A = 5.7), полученные нами показатели выше. Более того, в работе Й. Аспи с коллегами (2009) ожидаемая гетерозиготность была заметно выше наблюдаемой, что предполагает преобладание гомозигот, а коэффициент инбридинга Fis = 0.094, то в нашей выборке Ho и He достоверно не отличались, а Fis = -0,01. Выборка (n = 28) из «карельской» популяции современных волков (2012-2023) характеризовалась параметрами ГР (Ho = 0.67, He = 0.73, A = 7.18, Fis = 0.07) близкими к полученным Й. Аспи (2009), что в целом указывает на увеличение доли гомозигот и инбридинга. Для выборки современных волков с опытной территории – Кондопожского района РК (n = 71) были получены следующие показатели ГР: Ho = 0.72, He = 0.73, A = 9.0, Fis = 0.01, что выше, чем в среднем по Карелии. Наименьшими параметрами ГР характеризовалась группа (n = 18) из НП «Онежское Поморье»: Ho = 0.59, He = 0.65, A = 5.45, Fis = 0.11. Вполне ожидаемыми выглядят более разнообразные параметры, с отрицательным коэффициентом инбридинга у группы «Карелия 1960-1995» по сравнению с «Карелия 2012-2023», принимая во внимание современные тенденции в управлении видом и динамические параметры популяции. Однако, на первый взгляд, парадоксальным может показаться, что у наиболее интенсивно опромышляемой группы «Кондопожский р-н» параметры ГР заметно выше, чем у почти не подверженной воздействию со стороны человека группы «Онежское Поморье». В Кондопожском районе крайне эффективно ведется как коллективная охота на волков окладом, так и индивидуальная на отдельных особей (важно понимать, что это условное, фактически только административное выделение территории не имеющее значения для животных). В результате идет истребление и целых стай и «периферии», что ведет к возобновлению территориальной группировки, главным образом, за счет притока извне, а это в свою очередь (принимая во внимание временной срез более 10 лет) обуславливает более высокое разнообразие локальной выборки. Напротив, население волков Онежского полуострова стабильно, пространственно-территориальная структура «устоявшаяся», а обмен с другими популяционными группировками некоторым образом ограничен вследствие географических особенностей полуострова. Среди проб Онежского Поморья обычен редкий гаплотип мтДНК, ранее встреченный в ископаемом образце в Сибири, утраченный у современных волков Финляндии и вообще крайне редко обнаруживаемый в современной популяции в Евразии, но встреченный в «Карелия 1960-1995» и однократно на самом востоке современной карельской популяции. Кроме того, у онежских волков распространена частная аллель (88 в AHTk211) также как и в выборке «Карелия 1960-1995», тогда как у современных карельских волков она отсутствует и наблюдается редукция аллельного разнообразия по этому локусу. Также отмечается потеря гаплотипического разнооблазия мтДНК у современных волков Карелии. Активная охота, и частое изъятие целых стай может объяснить наблюдаемые особенности генетической структуры. д) в крайне неблагоприятных условиях, в сильно разреженных популяциях волков включается важный механизм выживания вида – межвидовая гибридизация. Все пространственно-временные выборки были проанализированы на наличие гибридов генетическими методами. За период с 2017 по 2022 год из популяции карельских волков, среди прочих, были изъяты четыре волка с фенотипическими отклонениями, предположительно – гибриды. Из четырех особей в двух случаях гибридный статус был подтвержден по STR, а в одном случае с помощью STR и мтДНК (крайне редкая вариация в виду половой асимметрии гибридизации волка и собаки). Еще одна особь, с фенотипом собаки, была неожиданно распознана как чистокровный волк по обоим классам маркеров (это указывает что, разрешающей способности 11 STR недостаточно для выявления более отдаленной интрогресии). Все обнаруженные гибриды относятся к временному диапазону 2017-2019 гг. выборкам «Карелия 2012-2023» и «Кондопожский район», что указывает на относительно недавние события ставшие причиной их появления в популяции. И так, пять особей (14,3% от выборки) имели смешанное происхождение qwolf = 0.486 – 0.935. Для отличия гибридов от чистокровных волков был установлен порог qwolf ≥ 0.935. Результаты симуляций в NEWHYBRIDS и STRUCTURE совпадали за исключением GW_244, все особи кластеризовались в соответствии с происхождением: волки, собаки, гибриды. В анализе FCA волки, собаки и пять гибридов, на основе распределения частот аллелей, формировали отдельные «облака». Волк нехарактерного для Евразии черного окраса GW_244, идентифицированный как гибрид, был взят вместе с GW_243 из одной стаи. Было установлено, что эти волки не были родственниками: оценка максимального правдоподобия родства составила 0.0072 (подробно в: doi: 10.1101/2023.12.04.569906). В выборке «Карелия 1960-1995» ни одного гибрида, генетическими методами, зафиксировано не было, что согласуется с литературными данными и представлениями о карельских волках – как чистокровной популяции. Таким образом, в ходе выполненной работы нам удалось охарактеризовать ГР популяции волков при умеренном уровне охотничьего пресса, в условиях интенсивной охоты и в неэксплуатируемой популяции, а также проиллюстрировать последствия избыточной охотничьей нагрузки на вид – межвидовую гибридизацию, увеличение инбридинга, потерю ГР в виде исчезновения аллелей и гаплотипов.