Проявление островного эффекта в лихенобиотах Курильских островов

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 проекта 25-24-00070

НазваниеПроявление островного эффекта в лихенобиотах Курильских островов

Руководитель Конорева Людмила Александровна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук , г Санкт-Петербург

Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-102 - Ботаника

Ключевые слова Лишайники, островные лихенобиоты, островной эффект, Дальний Восток, экология, распространение, молекулярная филогения, хемотаксономия, викарирующие таксоны

Код ГРНТИ34.29.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Ожидаемые результаты
Будут проведены экспедиционные исследования недостаточно или вовсе неизученных к настоящему времени островных территорий (в т.ч. о. Шумшу, Парамушир, Шикотан, Кунашир и ряд других). На системе закладываемых нами пробных площадей будет собран лихенологический материал, принадлежащий к выбранным модельным семействам (Teloschistaceae, Parmeliaceae, Micareaceae, а также порядка Caliciales); для ряда островов будет проведено полное выявление лихенобиоты. В лабораторных условиях будет произведен разбор материала, изучены анатомо-морфологические признаки собранных таксонов лишайников, произведен отбор образцов для проведения хемотаксономических, метаболомных и молекулярно-генетических исследований. Будет также продолжена обработка лихенологических материалов, собранных участниками проекта в предыдущие годы. Полученные результаты молекулярно-генетического, метаболомного и экологического анализа будут внесены в электронные базы данных. Будет проведен филогенетический анализ отдельных таксономических групп модельных семейств, анализ ареалов выявленных таксонов. В ходе обобщения полученных за период выполнения проекта данных с большой вероятностью могут быть описаны новые таксоны, выявлены викарирующие, эндемичные таксоны, будут подготовлены списки выявленных видов лишайников для изучаемых территорий. Будет проведен всесторонний анализ всех полученных данных, на основании чего будут сделаны обоснованные выводы о целесообразности использования термина «островной эффект» в применении к лихенобиотам Курильских островов, будут выявлены основные аспекты проявления «островного эффекта» в лишайниковых биотах, в том числе влияния островного положения на их таксономическое, морфологическое и биохимическое разнообразие. Будут подготовлены обобщающие статьи по отдельным таксономическим группам в островных лихенобиотах, в том числе в сравнении с материковыми. Также планируется обобщение данных по отдельным островным лихенобиотам, публикация результатов их инвентаризации и анализа. Будут подготовлены рекомендации для практического использования полученных данных (в т.ч. предложены меры для охраны лишайников в изолированных сообществах и дополнения/изменения к лихенологическим разделам региональных Красных книг). Будет подготовлено не менее 1500 образцов для инсерации в российские гербарии (LE, LECB, KPABG, VBGI), база данных полученных сиквенсов пополнит российские и международные банки генетических данных, а также будет подготовлено не менее 5 публикаций для ведущих российских и зарубежных журналов, индексированных в системах WoS и Scopus. К настоящему времени в мировой лихенологии вопрос о возможности применения понятия «островной эффект» к лихенобиотам островов остается открытым. Его решение и выявление основных характеристик проявления «островного эффекта» в лишайниковых биотах позволит внести вклад в формирование современных взглядов на биогеографию лишайников и генезис лихенобиот отдельных территорий. Описанные новые для науки таксоны, выявленные филогенетические связи между таксонами, сведения о новых видах для ряда труднодоступных островных территорий будут широко востребованы как в российской, так и в мировой лихенологии для дальнейшего изучения сложных групп лишайников на мировом уровне, для разработки мер охраны наиболее уязвимых изолированных лишайниковых сообществ. Понимание того, как проявляется островной эффект в лихенобиотах в различных географических и экологических условиях позволит делать экстраполяции для изолированных сообществ (к которым в современном понимании относят и ООПТ как изолированные островки нетронутых биоценозов среди антропогенных ландшафтов). Это позволит осуществлять создание новых ООПТ и сохранение ценных природных биоценозов используя современные научные данные о поведении отдельных групп организмов, в том числе лишайников, в изолированных сообществах. Данные об экологических особенностях лишайников на широком градиенте условий, полученные в результате проекта, могут быть использованы в дальнейшем в мониторинговых исследованиях климатических изменений, в том числе в Арктике. Результаты полностью соответствуют мировому уровню изучения лишайников, а ряд данных (новые для науки таксоны, викарирующие и эндемичные виды, впервые выявленные лишайниковые вещества, формы проявления «островного эффекта» в лихенобиотах и др.) будут принципиально новыми в мировой лихенологии.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В первый год выполнения проекта проведены экспедиционные исследования на островах Парамушир и Шикотан, в ходе которых собрано более 3000 образцов лишайников, описана 121 геоботаническая пробная площадь. Информация об экспедиции на о. Шикотан представлена на сайте БИН РАН: https://www.binran.ru/news/17554/. Для сравнения островных биотопов с биотопами материковой части выполнено описание 10 геоботанических пробных площадей в сходных типах сообществ на территории Приморского края. На основе собранных коллекций и имеющихся у участников проекта лихенологических материалов с островов Кунашир, Итуруп, Онекотан, Симушир, Уруп, Шикотан и Парамушир, а также с о. Сахалин и материковой части Дальнего Востока России, нами предприняты попытки оценить наличие (отсутствие) влияния островного положения на лишайники Курильских о-вов на разных уровнях (анатомо-морфологическом, хемотаксономическом, молекулярно-генетическом, эколого-ценотическом, эколого-субстратном и флористическом). Для отдельных вариантов анализа взяты группы видов или отдельные таксоны, представленные как в островных, так и в материковых лихенобиотах. Мы работали с представителями разных семейств, чтобы оценить возможное влияние островного положения на различные таксономические группы (ввиду разных возможностей к распространению у отдельных видов (типов пропагул и т.п.), различий в наборе вторичных метаболитов, возможностей заселять разные субстраты, и др.). Для ряда задач (сравнение на пробных площадях, сравнение геномов, сравнение отдельных локусов ДНК) материалы подготовлены и в настоящее время идет их обработка. Для других направлений получены предварительные данные. Так, с использованием анатомо-морфологических методов показано, что у представителей разных таксономических групп может прослеживаться разнонаправленная тенденция в изменении анатомических параметров в направлении материк>>Сахалин>>Курильские о-ва. Например, для Buellia disciformis эти отличия статистически достоверны между материковой частью Дальнего Востока России и Курильскими островами и о. Сахалин и Курильскими островами, а разница между материком и о. Сахалин статистически не подтверждена. Для Thelotrema lepadinum отличия статистически достоверны между материком и островами, а разница между материком и о. Сахалин и о. Сахалин и островами статистически подтверждается только для некоторых признаков. При проведении хемотаксономических исследований различий в составе вторичных метаболитов между образцами с материка и Курильских о-вов не выявлено. При попытках оценить значимость ряда экологических факторов для лишайников выявлено, что на ландшафтном уровне единственным значимым для видового состава лишайников фактором является тип сообщества, тогда как на субстратном уровне оказывают влияние хвойный или лиственный характер субстрата и, как следствие, кислотность коры. Эти данные позволяют предварительно предположить, что ведущими для лишайников факторами станут именно характер субстрата и ценоза, а не островное положение. Для подтверждения (или опровержения) этого предположения нами будет проведено сравнительное изучение лишайников на пробных площадях в Приморском крае и на о. Шикотан и Кунашир. Пробные площади описаны по одной методике в сходных типах сообществ. Поскольку очевидно, что подобрать совершенно идентичные сообщества в условиях материкового Дальнего Востока России и Курильских о-вов невозможно, будет проведен как статистический анализ, так и экспертная оценка полученных результатов, чтобы избежать преждевременных выводов. На уровне встречаемости видов показано, что отдельные таксоны (например, Micarea svetlanae) широко представлены на островах, но единично встречаются на материке, тогда как M. adnata и M. tomentosa, наоборот, довольно часто встречаются на материке, а на островах они отмечены единично. К настоящему времени для Курильских о-вов выявлено 2 вида, известных в мире только с островных территорий: Parmelia marmarophylla по нашим данным, и Bacidia kurilensis по данным литературы. Учитывая, что всего для Курильских о-вов известно 700 видов лишайников, эти цифры, по которым можно оценить видовую специфичность островов, крайне малы, следовательно, географическая изоляция лихенобиоты на видовом уровне практически не прослеживается. Кроме вышеперечисленных предварительных результатов, описывающих влияние островного положения на лихенобиоту, были существенно дополнены сведения о флористическом и таксономическом составе лихенобиоты Курильских островов, уточнены ареалы отдельных таксонов, а также сделан ряд важных находок. Впоследствии эти данные будут использованы для сравнения островных и материковых лихенобиот. Так, в ходе работы было выявлено 8 видов, новых для России, 8 — новых для Дальнего Востока России, 20 — для Сахалинской области, 21 — для Курильских островов. Дополнены сведения и для отдельных островов, в том числе ранее практически не изученных. Для о. Кунашир выявлено 58 новых видов (всего для острова к настоящему времени известно 467 видов), для о. Шикотан — 9 (344), для Симушира — 46 (63), для Урупа — 119 (124). Для о. Онекотан к настоящему времени выявлено около 70 видов, все виды приводятся для острова впервые. Все поставленные на первый год выполнения проекта задачи выполнены. Опубликовано (в т.ч. принято к печати) 3 статьи в журналах из списков WoS, Scopus и Белого списка, материалы представлены на Международной ботанической конференции молодых учёных в Санкт-Петербурге (2025 г.). Инсерировано в гербарии LE, KPABG и VBGI более 800 образцов (в том числе 440 — в гербарий LE). В качестве иллюстративного материала для целей эколого-просветительской работы Курильского заповедника подготовлен макет атласа-определителя лишайников, встречающихся на Курильских о-вах, куда вошли 60 видов с иллюстрациями и краткими описаниями. Из них 21 вид включен в Красную книгу РФ и 21 — в Красную книгу Сахалинской области. В ближайшее время заповедник планирует издание атласа.

Публикации

1. Чесноков С.В., Конорева Л.А., Зуева А.С. Crustose Stereocaulon species in Russia with a key to the species Новости систематики низших растений, Т. 59, №2. С. L19–L30 (год публикации - 2025)
10.31111/nsnr/2025.59.2.L19

2. Зуева А.С., Чесноков С.В., Конорева Л.А. К изучению лихенобиоты о. Кунашир (Курильские острова, Сахалинская область) Материалы VI (XIV) Международной ботанической конференции молодых учёных в СанктПетербурге (21–25 апреля 2025 года), С. 140 (год публикации - 2025)

3. Чесноков С.В., Конорева Л.А. Addition to the lichen flora of Kunashir Island (Sakhalin Region, Kuril Islands) Turczaninowia , Т. 28, № 4 (год публикации - 2025)

4. Зуева А.С., Конорева Л.А., Чесноков С.В., Прокопьев И.А. Diversity and ecological drivers of lichens on Kunashir Island (Kuril Islands, Russian Far East) Acta Biologica Sibirica, Т. 11, С. 1395–1428. (год публикации - 2025)