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 25-24-00222

НазваниеСтруктура видовых комплексов кровососущих комаров (Diptera: Culicidae) - потенциальных переносчиков возбудителей заболеваний человека, их географическое распределение и динамика локальных фаун на юге Дальнего Востока России

Руководитель Москаев Антон Вячеславович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет просвещения" , г Москва

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; 04-101 - Зоология

Ключевые слова Переносчики, Culicidae, Дальний Восток России, инвазивные виды, цитогенетика, кровососущие комары, морфология, молекулярная генетика, экологическая специализация, виды-двойники, видовая идентификация, Anopheles, Aedes, Culex

Код ГРНТИ34.33.19


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Ожидаемые результаты
Впервые будет определен видовой статус кровососущих комаров семейства Culicidae (роды Culex, Aedes, Anopheles, Culiseta) Дальнего Востока для: видов-двойников, видов со сложными для определения морфологическими признаками, криптических видов, методами морфодиагностики, цитогенетики (анализ политенных хромосом), анализа фрагментов ITS2 рибосомной ДНК, ДНК-баркодирования на основе сравнения BOLD фрагмента митохондриального гена COI, митохондриального гена ND5. Впервые для местных эпидемиологических служб в густонаселенных районах будут даны координаты мест выплода преимагинальных стадий, точки роения, дневок и активности имаго представителей кровососущих комаров (Diptera: Culicidae) юга Дальнего Востока России. Будут проведены учеты (на себе) активности имаго. Будет составлен количественный анализ нападающих видов, а так же пойманных в ловушки. Будет проведена типизация как временных, так и постоянных мест выплода. Будут определены экологические характеристики водоемов (рН, солености, количества растворенного в воде кислорода, температуры, проводимости и др.). Будет дана оценка распространению видов кровососущих комаров Дальнего Востока, в том числе видов-двойников, в зависимости от ландшафтно-климатических и флористических зон. Будет дана оценка разнообразия фауны с позиции разделения на урбанизированные территории и природные стации. Будут даны рекомендации по очередности и целесообразности обработок мест дневок имаго и выплода личинок кровососущих комаров для санитарно-эпидемиологических служб. Будет показано продвижение инвазивных видов комаров Ae. flavopictus и Ae. sibiricus по территории Дальневосточного рекреационного района, в который входит: Приморский край, юг Хабаровского края, о. Сахалин, Еврейская автономная область, Амурская область. Впервые будут определены частоты инверсий в популяциях комаров рода Аnopheles после разделения их в группе Hyrcanus. Будет дана оценка уровня хромосомного полиморфизма в популяциях малярийных комаров. Для каждого отдельного вида будет дана характеристика его экологической ниши и его распространение в конкретных ландшафтно-климатических и флористических зонах. Впервые будет дана характеристика зональной приуроченности видовых комплексов и дана оценка экологических особенностей итразональных и интерзональных видов кровососущих комаров (Diptera: Culicidae) юга Дальнего Востока России.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Экспедиционные и полевые исследования первого года проводили на территории юга Дальнего Востока России в Хабаровском и Приморском краях. Полученные выборки имаго, личинок и куколок кровососущих комаров фиксировали в спирте и растворе Кларка. Часть нападающего комплекса собранного «на себе» и в ловушку, а также взрослых особей с дневок накалывали для составления коллекционного материала, который в последствии был передан в использование коллекции ЗИН РАН. В водоемах, являющихся местами выплода, проводили типизацию, измеряли экологические характеристики (рН, солёность, содержание кислорода, температура, проводимость, высота над уровнем моря и др.). Локации сбора отражали на карте флористического зонирования и ландшафтно-климатического районирования территории. В результате изучения имаго из 31 местообитания был определен видовой состав комаров на основе использования морфологических признаков, имеющих таксономическое значение, с использованием стандартных ключей. Морфологический анализ имаго показал присутствие на Дальнем Востоке России следующих видов комаров: Aedes excrucians, Aedes sp., Aedes flavopictus, Aedes galloisi, Aedes koreicus, Aedes vexans, Aedes vexans nipponii, Aedes cinereus, Aedes caspius, Aedes dorsalis, Aedes esoensis, Aedes punctor, Aedes sticticus, Anopheles kleini, Culex pipiens, Culex territans, Aedes togoi. Также были найдены особи рода Aedes групп 'cantans' и 'communis'. Анализ личиночных стадий к имеющимся видам добавил: Culex bitaeniorhynchus и Culex modestus. Комары рода Aedes подрода Stegomyia являются основными переносчиками арбовирусных лихорадок человека. Подрод Stegomyia на территории Дальнего Востока России представлен двумя видами: Aedes flavopictus и Aedes sibiricus. Ae. flavopictus обитает преимущественно на юге Дальнего Востока. Он доминирует в приморском и Хабаровском крае. Численность Ae. sibiricus клинально возрастает с продвижением на север региона. Ae. sibiricus может обитать на территориях с существенно более суровым и континентальным климатом чем Ae. flavopictus. Северная и восточная границы ареала Ae. flavopictus совпадают с изотермами: июля +20°С и января -24°С. В этой паре видов не исключена межвидовая конкуренция на личиночных стадиях развития. Однако, в данном случае более вероятно, что их разделение больше связано с влиянием климатических факторов. Цитогенетическим методом анализа (по структуре кариотипов политенных хромосом) в 20 выборках, где присутствовали комары рода Anopheles, был подтвержден таксономический статус Anopheles kleini. В кариотипах личинок обнаружены инверсии, типичные для популяций An. kleini. Все инверсии локализованы в плече 3R: 3R03(23b-29c), 3R04(26c-28b), 3R06(23c-24d) и 3R07(28b-30c). Кроме того была найдена новая инверсия 3R09. Инверсия 3R09 была локализована нами в участке - 28b-29c. Проведен предварительный анализ частот хромосомных вариантов. Обнаружен высокий уровень хромосомного полиморфизма для всех выборок в целом. Доля особей с хромосомными перестройками составила 44,5 процента. Доля гетерозигот 3R03 составила 8,1; 3R04 - 18,9; 3R07 - 13,5 процентов. Варианты 3R06 и 3R09 встречались только вместе с частотой 5,4 процента. Комары видового комплекса Hyrcanus являются важными переносчиками малярии и ряда трансмиссивных заболеваний человека (дирофиляриоза, японского энцефалита и др.) на Дальнем Востоке. Ориентальный комплекс представлен видами-двойниками, которые имеют разное эпидемиологическое значение и могут быть идентифицированы только генетическими маркерами. Мы впервые приводим характеристику митохондриальной и ядерной изменчивости северных популяций An. kleini, на основании анализа изменчивости BOLD фрагмента митохондриального гена COI и фрагмента ядерного рибосомного повтора ITS. Составлена кладограмма полученных BOLD фрагментов. Для выявления внутривидовой генетической структуры северных популяций An. kleini мы получили медианную сеть BOLD фрагментов митохондриального гена COI. Выделены две гаплогруппы. В обоих группах нет доминирующего гаплотипа, занимающего центральное положение, которого можно было бы считать предковым. По этой причине мы провели сравнение нуклеотидной изменчивости полученных гаплотипов с консенсусной последовательностью гаплогруппы, которую можно считать наиболее близкой к предковому гаплотипу данной гаплогруппы. Величина нуклеотидной дивергенции гаплотипов, относящихся к первой гаплогруппе от консенсусной последовательности первой гаплогруппы наблюдается в пределах от 0,2% до 1,2%. В случае второй гаплогруппы наблюдаемая величина нуклеотидной дивергенции гаплотипов от консенсусной последовательности второй гаплогруппы находится в пределах от 0,0% до 0,8%. Сетевидный характер эволюционных связей в первой гаплогруппе, специфичной для An. kleini, свидетельствует о недавнем эволюционном прошлом северных популяций этого вида после завершения последнего оледенения (около 16 тысяч лет назад). Отсутствие явно доминирующих по численности гаплотипов показывает, что у этого вида не было резких колебаний численности. Не менее семи филогенетически значимых замен отличают гаплотипы первой и второй гаплогруп. Древовидный характер дивергенции гаплотипов второй гаплогруппы, вероятно, отражает их общее происхождение от единственного события межвидовой гибридизации в недавнем эволюционном прошлом. Приведенные в нашей работе данные подтверждают ранее высказанное предположение о митохондриальной интрогресии от широкоареального субтропического вида An. sinensis к обитающему в умеренной температурной зоне An. kleini. Вероятно, межвидовая гибридизация между этими видами является редким событием. Этот вывод следует из совместного анализа изменчивости митохондриального маркёра COI и более консервативного маркёра ядерной локализации ITS, образованного в данном случае, внутренним транскрибируемым спейсером 2 и фрагментом гена большой субъединицы рибосомы. В роде Anopheles данный ITS фрагмент является видоспецифическим маркёром, позволяющим идентифицировать все виды рода, за исключением An. hyrcanus и An. pseudopictus. Сравнительный анализ наших данных с данными из базы данных GenBank, показывает, что изменчивость ITS фрагмента является видоспецифичной для всех видов рода Anopheles, что позволяет проводить однозначную видовую идентификацию комаров по этому маркёру, тогда как на популяционную изменчивость митохондриальных маркёров оказывают события межвидовой гибридизации. Мы выявили две группы митохондриальных гаплотипов An. kleini. Полученные нами данные о видовом составе и распространении наиболее важных в эпидемиологическом отношении видов кровососущих комаров являются основой для разработки рекомендаций по ограничению численности переносчиков возбудителей трансмиссивных заболеваний человека и животных для санитарно-эпидемиологических служб на Дальнем Востоке России.

 

Публикации

1. Андрианов Б.В., Бега А.Г., Панов В.И., Горячева И.И., Гордеев М.И., Москаев А.В. Анализ генетической структуры популяции Anopheles kleini на Дальнем Востоке России на основе вариабельности BOLD-фрагмента митохондриального гена COI Генетика (год публикации - 2025)

2. Панов В.И., Бега А.Г., Москаев А.В., Гордеев М.И. Изучение хромосомного состава малярийного комара Anopheles kleini Rueda, 2005 в популяции г. Хабаровска Сборник статей VI Международной конференции "Концептуальные и прикладные аспекты научных исследований и образования в области зоологии беспозвоночных", Панов В.И., Бега А.Г., Москаев А.В., Гордеев М.И. Изучение хромосомного состава малярийного комара Anopheles kleini Rueda, 2005 в популяции г. Хабаровска // Концептуальные и прикладные аспекты научных исследований и образования в области зоологии беспозвоночных: сборник статей VI Международной конференции. Томск, 2025. С. 96-100. (год публикации - 2025)
10.17223/978-5-907890-82-4-2025-18