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 23-14-00201

НазваниеРоль криптических видов в пространственной дифференциации функционирования почвенной фауны

РуководительЗайцев Андрей Станиславович, Кандидат географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2023 г. - 2025 г.

Конкурс№80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

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

Ключевые словаПочвенные клещи, коллемболы. энхитреиды, функциональная пластичность видов, функциональные группы, трейты, скрытое биоразнообразие почв, пространственная почвенная экология, геопространственный анализ, криптические виды

Код ГРНТИ34.35.01

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проблема оценки функционирования детритных пищевых сетей в зависимости от физико-географических условий становится чрезвычайно актуальной в свете изменений климата, деградации почв и их интенсивной эксплуатации растущим населением планеты. Так как почвенная биота и почвенная мезофауна, в частности (в понимании термина международным сообществом почвенных зоологов), отвечают за ряд критических функций педосферы, флуктуации последних могут приводить к изменению качества и здоровья почв, а также снижению продуктивности и устойчивости наземных экосистем. В современной почвенно-экологической науке данные вопросы рассматриваются через призму функциональной классификации педобионтов с выделением функциональных групп по различным измеряемым количественным показателям, именуемым в мировой литературе трейтами. Варьирование величины того или иного показателя в зависимости от условий среды обычно объясняется его пластичностью в пределах одного вида. Анализ механизмов, отвечающих за эту пластичность, еще не проводился. Одной из возможных причиной такой пластичности в пределах ареала определенного по морфологическим признакам вида почвенной мезофауны является феномен криптического (скрытого) разнообразия. Таким образом, приписываемая широко распространенным видам почвенной мезофауны пластичность функциональных показателей (трейтов) теоретически может являться следствием их ошибочного определения по морфологическим признакам. Для решения фундаментальной проблемы связи биоразнообразия почв и его функционирования в рамках проекта предлагается на примере модельных широко распространенных видов почвенной мезофауны, а именно панцирных клещей (Hypochthonius rufulus C.L.Koch, 1835, Nothrus palustris C.L.Koch, 1839), коллембол (Parisotoma notabilis (Schäffer, 1896), Lepidocyrtus lanuginosus (Gmelin, 1788)) и энхитреид (Cognettia sphagnetorum (Vejdovský, 1878)), количественно оценить роль скрытого разнообразия в пространственной дифференциации величин базовых функциональных трейтов, имеющих прямое значение для оценки потоков вещества и энергии в детритных пищевых сетях. В популяциях всех пяти модельных таксонов из десяти ключевых районов Северной Палеарктики (Республика Беларусь, республика Коми, Московская, Воронежская, Тюменская, Иркутская области, Алтайский, Краснодарский, Хабаровский и Приморский края) будет исследована генетическая структура популяций. Затем будет определено криптическое разнообразие и выделены при наличии криптические виды. Последующий анализ генотипов криптических видов из различных модельных регионов позволит установить генетическую структуру модельных таксонов в пределах изучаемой территории. В качестве модельных трейтов, для которых будет измерена пространственная дифференциация в пределах Северной Палеарктики выбраны: дыхание (методами ИК-анализа), темп размножения и уровень смертности, продолжительность индивидуального жизненного цикла (во время проведения эксперимента в лаборатории) и пищевая специализация (в экспериментах, построенном по принципу кафетерия) с последующей проверкой ассимиляции субстратов (для выявленных различий в питании криптических видов в ходе верификационных post-hoc экспериментов) с помощью метода анализа содержания стабильных изотопов углерода и азота, а также уровень экскреции (расчётным путем с проверкой методами спектрометрии ближнего ИК-диапазона (NIRS)). Измерения будут проводиться в лабораторных микрокосмах, содержащихся в контролируемых и стандартизованных условиях освещения и влажности при трех разных температурных режимах с предложением тестируемым животным четырех стандартизованных пищевых субстратов различного происхождения и пищевой ценности. Дальнейший сопряженный анализ вариации функциональных трейтов у криптических видов в пределах модельных таксонов почвенной мезофауны позволит впервые в мировой исследовательской практике установить важность их выделения и анализа при количественной оценке уровней функционирования почвенной биоты.

Ожидаемые результаты
Главным результатом проекта станет количественная оценка потенциальной роли скрытого биоразнообразия в почве как ключевого механизма, объясняющего пространственную дифференциацию параметров и уровня функционирования детритных пищевых сетей. В прикладной плоскости это послужит отправной точкой для принятия научно обоснованных стратегических решений для сохранения плодородия, устойчивости и здоровья почв, а также позволит более прагматично оценить целесообразность массового применения достаточно дорогостоящих и трудоемких молекулярных методов в почвенной экологии. Частными научными результатами проекта станут: - Количественная оценка силы причинно-следственной связи между генетической структурой популяций и величиной ключевых функциональных трейтов (экофизиологических параметров) для видов почвенной мезофауны, как ключевого компонента детритных пищевых сетей. - Прояснение вопроса о генетической однородности видов, описанных по морфологическим признакам и уточнение их биогеографии и истории расселения в пределах Северной Палеарктики. - Измерение ключевых функциональных трейтов (экофизиологических параметров) в зависимости от физико-географических условий и криптического биоразнообразия и подготовка полученных результатов для дальнейшей интеграции в модели функционирования детритных пищевых сетей нового поколения.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---