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 23-24-10044

НазваниеЭкологические последствия флуктуаций солёности для реактивации и формирования банков покоящихся яиц в популяциях зоопланктона

РуководительЛопатина Татьяна Станиславовна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук", Красноярский край

Период выполнения при поддержке РНФ 2023 г. - 2024 г. 

Конкурс№76 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс).

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

Ключевые словаповышение солёности водных экосистем, солесодержащие смеси, диапауза, банки покоящихся яиц планктонных ракообразных, ветвистоусые ракообразные

Код ГРНТИ34.35.33

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Для сохранения биоразнообразия и качества воды в условиях глобальной тенденции засоления природных экосистем, связанной, в том числе, с изменение климата, необходимо иметь представление о пределах устойчивости организмов, популяций и сообществ, населяющих водоемы, к изменению концентрации растворенных солей. Планктонные ракообразные являются широко распространенной группой организмов, которые играют ключевую роль в функционировании экосистем. Помимо активной формы существования, они обладают важной для стабильности и функционирования экосистем способностью формировать покоящиеся яйца. Однако немногие исследования оценивают негативные последствия повышенной солености для банков покоящихся яиц зоопланктона и их способности служить источником восстановления активных популяций. В данном проекте мы планируем изучить воздействия изменения солености на банки покоящихся яиц. из озер различной солености и восстановленные из них лабораторные и природные сообщества зоопланктона. В результате выполнения проекта будет дана оценка критических значений и негативных хронических последствий флуктуации солёности на реактивацию покоящихся яиц планктонных рачков и последующую динамику развития их популяций и сообществ с использованием в качестве интегральной оценки успеха популяции способность произвести необходимый запас покоящихся яиц. В качестве рабочей гипотезы мы предполагаем, что в жизненном и популяционном цикле планктонных ракообразных с циклическим размножением (наличие покоящихся стадий) есть критические периоды, когда влияние флуктуаций солёности оказывает наиболее выраженное воздействие на развитие популяций и сообществ. Мы ожидаем, что экологически значимые изменения будут в первую очередь проявляться на уровне видового разнообразия, динамики численности, размерных и половых характеристик популяций, а также способности формировать банки покоящихся яиц, необходимые для последующего возобновления популяций. Результаты, которые планируется получить в ходе реализации проекта, необходимы для понимания потенциальной опасности изменения солёности для нарушений в биоразнообразии и функционировании озерных экосистем, в частности способности экосистем к самоочищению и поддержанию заданного качества воды. Результаты будут иметь ценность в разработке методов биотестирования воздействий, связанных с изменением солености, представляющих опасность для функционирования водной экосистемы.

Ожидаемые результаты
В ходе реализации проекта будут получены следующие основные результаты: Будут определены критические уровни и хронические последствия флуктуации солёности на способность к реактивации покоящихся яиц модельного вида ветвистоусых ракообразных и зафиксированы отложенные эффекты, проявляющиеся в параметрах жизненного цикла отдельных рачков и в интегральных показателях популяции. Будет выполнена оценка последствий флуктуации солености для видового разнообразия, структуры, динамики развития и интегральных характеристик сообществ природного зоопланктона из банков покоящихся яиц из озер различной солености. В ходе работы будет проверена гипотеза, что в жизненном и популяционном цикле планктонных ракообразных с циклическим размножением (наличие покоящихся стадий) есть критические периоды, когда флуктуации солёности оказывают наиболее выраженное воздействие на развитие популяций и сообществ. Ожидаемые результаты необходимы для прогнозирования и предотвращения экологически значимых последствий засоления природных водных систем. Они позволят оценить прямые риски флуктуаций солёности для способности восстановления популяций активных животных из банков покоящихся яиц ветвистоусых ракообразных и отложенные риски, проявляющиеся в последующем снижении способности популяций формировать новые банки яиц. Результаты будут иметь ценность для разработки методов биотестирования воздействия солесодержащих смесей и изменения солености, необходимы для понимания потенциальной опасности изменения солёности для биоразнообразия и функционирования озерных экосистем.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В первый год реализации проекта проведены эксперименты по изучению влияния солёности на покоящиеся яйца модельного вида ветвистоусых ракообразных Moina macrocopa с использованием методов индивидуального культивирования. В острых и хронических тестах изучено влияние солёности на эффективность реактивации покоящихся яиц рачков разного возраста и особенностей жизненного цикла самок, вылупившихся из яиц. Солёность в диапазоне 0,08-5,85 г/л (0,15-11,26 мСм-1) практически не влияла на выход рачков из покоящихся яиц. Мы показали, что эффективность реактивации покоящихся яиц зависит от их возраста, которая была ниже примерно на 50% для яиц 4-летнего возраста по сравнению с яйцами 1-летнего возраста. При солёности в диапазоне 0,08–3,5 г/л (солёность, не превышающая летальные значения), обнаружено снижение значений показателей параметров жизненного цикла самок, вылупившихся из 4-летних покоящихся яиц, по сравнению с самками, вылупившихся из 1-летних покоящихся яиц: меньшая продолжительность жизни, меньшая удельная скорость ювенильных особей, задержка отрождения первого потомства, и меньшее количество образующихся партеногенетических кладок. Анализ показал, что при солености 3,5 г/л самки, вылупившиеся из покоящихся яиц, более уязвимы к воздействию солёности, чем самки, полученные из партеногенетической кладки. Самки, реактивированные из яиц при воздействии повышенной солёности, показали более короткую продолжительность жизни и сниженные показатели репродуктивных параметров (производили меньше кладок и отрождали меньше потомков) по сравнению с самками, развивающимися из партеногенетического потомства. Таким образом, реактивация покоящихся яиц оценивается как критический период развития популяции из-за уязвимости самок, реактивируемых из яиц, к повышенной солёности, что может иметь решающее значение для экологического успеха популяций животных. Наблюдаемые эффекты могут повлиять на эффективность восстановления популяций рачков из банков покоящихся яиц и оказать серьёзное влияние на развитие зоопланктона, что приведёт к экологически значимым изменениям в функционировании пресноводных экосистем. Результаты экспериментов с ветвистоусыми ракообразными, проведённые на индивидуальном уровне, подтверждают нашу гипотезу, что в жизненном цикле планктонных ракообразных с циклическим размножением (наличие покоящихся стадий) есть критические периоды, когда солёность оказывает наиболее выраженное воздействие на развитие популяций.

 

Публикации

1. - Salinity sensitivity of Moina macrocopa post-diapause females hatched from resting eggs of different ages -, - (год публикации - )