Экология

Белая трясогузка Motacilla alba — некрупная (16,5–18 см весом до 24 г) воробьиная птица из семейства Motacillidae (Балацкий, 1999). Ее гнездовой ареал охватывает почти всю Евразию. В арктической зоне Дальнего Востока гнездится самый восточный и малоизученный подвид Motacilla alba ocularis, который относительно недавно заселил Арктику. В тундровой зоне зачастую гнездится в антропогенном ландшафте.

Птицы высоких широт гнездятся в уникальных условиях полярного дня, что дает им возможность бодрствовать большее количество времени, чем южные подвиды. В более низких широтах суточная активность белой трясогузки делится на промежутки с низкой и высокой интенсивностью. Дневная активность начинается в 4–5 ч поясного времени и заканчивается в 22–23 ч (Кузнецова, 2002).

Исследование было проведено на о. Айопечан (68°50′ с.ш., 170°30′ в.д.), Чаунская низменность, ЧАО на базе Чаунского биологического стационара ИБПС ДВО РАН. Для изучения суточной активности ежегодно с 2018 мы отлавливали и кольцевали птиц, а также устанавливали фотоловушки фирмы Reconix PC90 на активные гнезда. В данной работе были проанализированы данные о поведении трех гнездовых пар белой трясогузки. Фотоловушки у гнезд проработали суммарно 1439,3 ч. Обработано 35070 медиафайла.

Суммарно 90% времени в инкубационный период трясогузка проводит в гнезде, что совпадает с результатами исследований в более южных широтах (Кузнецова, 1994). Смена партнеров на гнезде в инкубационный период происходит в среднем 16 раз в день. Вылупление первого птенца в среднем приходилось на 21 июня, что соответствовало срокам вылупления в более низких широтах (Кузнецова, 1994, Чернышов, 2011).

В настоящее время Арктическая зона Российской Федерации (АЗРФ), и особенно ее Западный сектор, сталкиваются с двумя трудно разрешимыми проблемами: быстрым экономическим развитием и необходимостью сохранения уязвимой арктической природы. Одним из путем гармонизации этих двух процессов является мониторинг биоразнообразия, рассмотренный на примере наблюдений за китообразным в Западном секторе Российской Арктики.

Акватория Западного сектора Российской Арктики представлена четырьмя морями, принадлежащими к бассейну Северного Ледовитого океана: Белым, Баренцевым, Печорским и частью Карского.

Для оценки эффективности проводимого мониторинга на изучаемых акваториях был проведен двухсторонний анализ источников имеющихся данных о живых встречах китообразных и методах ведения мониторинга.

Данные о живых встречах с представителями изучаемого отряда поступают с ООПТ, пунктов наблюдения за морскими млекопитающими, заказных и научных экспедиций, а также от экотуристов через специализированные приложения. Характеристики встреч, введенные в систему фиксации на ООПТ, были взяты за эталонные, данные о живых встречах, поступающие от других источников, были приведены к соответствующему виду. Такое сравнение позволило выявить сильные и слабые стороны каждого из источников информации о китообразных.

Выбор метода зависит от природно-климатических и физико-географических факторов, а также от имеющихся ресурсов. Наибольшей универсальностью для использования на изучаемой акватории обладают метод береговых учетов для наблюдения с суши (ООПТ) и метод судовых учетов (Экспедиции и туристические суда).

Несмотря на повышенный интерес к изучению китообразных существующая система мониторинга имеет ряд недостатков.

Во-первых, большинство проводимых наблюдений имеют кластерный характер. На данный момент нет единой системы мониторинга путей миграции китообразных, а большинство имеющийся информации о живых встречах хранится в закрытых системы фиксации данных.

Во-вторых, недостатком мониторинговых данных является разобщенность во времени. Комплексные исследования морских млекопитающих чаще всего проводятся разово и не ставят в приоритет долгосрочные наблюдения за китообразными с определенной периодичностью.

Результатом проводимого исследования стала разработка карты-схемы Единой системы мониторинга китообразных.

Предлагаемая система мониторинга основана на двух принципах: единство и гибридность.

Предложенная модель Единой системы мониторинга китообразных предполагает разделение акватории на зоны в зависимости от основного источника поступления информации о китообразных: ООПТ, акватории СМП, акватории развития экотуризма и акватории подконтрольные пункту наблюдения за морскими млекопитающими. Также для каждой зоны предписаны наиболее подходящие методы наблюдений.

Для внедрения такой системы необходимо утверждение на государственном уровне специальной программы, направленной на сохранения китообразных. Также повышению эффективности мониторинга китообразных в Арктике будет способствовать создание международных программ, объединяющих интересы нескольких стран.

В многолетнемерзлых отложениях хорошо сохраняются различные останки, преимущественно костные, представителей мамонтового комплекса. Этот материал подходит для проведения качественного радиоуглеродного датирования и получения репрезентативных серий дат по различным видам млекопитающих. В пределах действия ¹⁴C метода, большой набор данных позволяет говорить о времени присутствия и вымирания, флуктуации ареалов и относительной численности таких характерных представителей мегафауны как мамонт Mammuthus primigenius, шерстистый носорог Coelodonta antiquitatis, бизон Bison sp. (MacPhee et al., 2002; Sher et al., 2004; Mann et al., 2013).

Распределение радиоуглеродных дат при оценке динамики относительной численности часто представляют в виде частотной гистограммы (Vartanyan et al., 2008; Nikolskiy et al., 2011; Puzachenko et al., 2021), которая показывает количество датировок, попадающих во временной интервал без использования статистической ошибки измерения ¹⁴C возраста. Результаты анализа оказываются зависимы от размера выбранного интервала и его границ, а для древних дат обычно ошибка уже соизмерима с размером выбранного интервала. Этот недостаток можно убрать, используя сумму плотностей вероятностей SPDF (Summed Probability Density Function), но при этом появляются высокочастотные шумы, из-за острых нормальных распределений, лежащих в основе некалиброванных радиоуглеродных дат с маленькой ошибкой. Для решения этих проблем при представлении серии радиоуглеродных дат было предложено (Ramsey, 2017) использовать ядерную оценку плотности KDE (Kernel Density Estimation) в совокупности с одним из методов Монте-Карло для марковских цепей (MCMC) — алгоритм Метрополиса — Гастингса. В результате автор получил смесь частотного (KDE) и байесовского (MCMC) подходов для оценки плотности распределения. Данная функция реализуется в программе OxCal 4.4 с помощью команды KDE_Model.

С помощью этого инструмента было проанализировано 86 датировок костных останков шерстистого мамонта с Северо-Западной Чукотки и острова Врангеля. Полученные результаты демонстрируют непрерывное присутствие и флуктуации относительной численности мамонтов в регионе от 45 т.л. (предел радиоуглеродного метода) до 14 т.л. назад.

Several populations of the euryhaline three-spined stickleback Gasterosteus aculeatus are known in the White Sea. These populations can be combined into two groups: freshwater and marine, with the latter including brackish-water. These two groups differ genetically (Terekhanova et al., 2014). In this regard, there is an interest in comparing the parasites of these populations. This study was carried out in the vicinity of the Lomonosov MSU White Sea Biological Station (WSBS) and of White Sea Biological Station “Kartesh” of the Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences (“Kartesh”). In June 2022 and 2023, 53 individuals of freshwater stickleback, 50 marine individuals and 26 brackish-water individuals from the WSBS were dissected using standard parasitological methods. In June 2023, 45 marine specimens from the Kruglaya Inlet were dissected at the “Kartesh”. Parasite species were identified based on morphological characteristics, and the species of larval forms were further confirmed using molecular genetic methods: 28S and cox1 gene analysis for cestodes, 28S and ITS1 for trematodes, and cox2 for nematodes. Results to date showed that the core of the parasitic community of the marine stickleback at the WSBS was made up of nematodes of the Ascaridomorpha group: Anisakis simplex (prevalence 71%) and Hysterothylacium aduncum (prev. 53%). Trematodes Hemiurus levinseni (prev. 28%), Lecithaster salmonis (prev. 66%), and Brachyphallus crenatus (prev. 30%) were also quite common. From the cestodes, Plerocercoids belonging to the species Rockacestus piriei, according to molecular data (28S), (prev. 12%) and Bothriocephalus scorpii (prev. 20%) were quite common. Marine fish from “Kartesh” had the same parasites: H. levinseni (prev. 38%), L. salmonis (prev. 82%), B. crenatus (prev. 62%), B. scorpii (prev. 27%), and R. piriei (prev. 2%), A. simplex and H. aduncum. Brackish-water individuals near WSBS were rarely infected with freshwater parasites, apparently due to recent migration from the sea. However, two individuals infected simultaneously with marine nematodes and freshwater helminths (Schistocephalus solidus and Diplostomum spathaceum) were noted. Nematodes and trematodes of marine origin were found mainly in the brackish-water population: A. simplex (prev. 60%), H. aduncum (prev. 40%), B. crenatus (prev. 23%), H. levinseni (ext. 19%), and L. salmonis (prev. 81%). The parasite fauna of the freshwater population differed significantly from the marine and brackish-water populations and consisted of cestodes S. solidus (prev. 98%), metacercariae of D. spathaceum (prev. 24.5%), and adult Phyllodistomum folium (prev. 13%). Further processing of the collected material will allow us to draw reliable conclusions about the similarities and differences of stickleback infection in three populations.

Широко известно, что метацеркарии трематод могут оказывать патогенный эффект на второго промежуточного хозяина, а также изменять его поведение. При заражении второго промежуточного хозяина, Mytilus edulis Linnaeus, 1758, церкарии Himasthla elongata (Mehlis, 1831) Dietz, 1909, по большей части, инцистируются в ноге и, вполне вероятно, повреждают биссусную железу хозяина (Lauckner, 1983). В нашем исследовании была предпринята попытка оценки влияния заражения метацеркариями H. elongata на силу прикрепления к субстрату и активность биссусообразования у мидий.

Материалом для исследования послужили 150 моллюсков M. edulis одной возрастной когорты — 3 года, со средней длинной раковины — 27,1 мм. Мидии свободные от заражения трематод были собраны с искусственных субстратов марикультуры возле ББС ЗИН РАН «Картеш». Половина моллюсков, была подвержена лабораторному заражению церкариями H. elongata, а остальная половина послужила контролем. После чего моллюски были помещены в подвесной садок и содержались на глубине около 2 метров в течение года. При постановке эксперимента, моллюски экспонировались на искусственных субстратах (в индивидуальных ячейках на керамических пластинах) в течение одного, трех и шести дней. Затем у мидий измерялась сила прикрепления к субстрату (пиковое значение в момент отрыва от субстрата) при помощи электронного динамометра (МЕГЕОН 53020, Россия), а также учитывалось количество образованных каждой мидией биссусных бляшек, на индивидуальных ячейках. После всех измерений мидии были вскрыты для определения интенсивности инвазии метацеркариями H. elongata.

Регрессионный анализ, основанный на методе взвешенных квадратов (WLS), показал, что мидии зараженные метацеркариями H. elongata, хуже прикрепляются, чем не зараженные (p < 0,05). Время экспозиции также влияло на силу прикрепления, с увеличением экспозиции мидии сильнее прикреплялись к установке (p < 0,0001). Максимальную силу прикрепления мидии демонстрировали на шестой день экспозиции. Зараженные мидии образовывали значительно меньше биссусных бляшек, чем мидии из контрольной группы (GLM с отрицательным биномиальным распределением, p < 0,05). Время экспозиции также влияло на количество бляшек, с увеличением экспозиции мидии образовывали больше бляшек (p < 0,0001). Максимальное количество биссусных бляшек моллюски образовали на шестой день экспозиции. В обоих случаях взаимодействия факторов выявлено не было.

Полученные результаты говорят о том, что метацеркарии трематоды H. elongata могут воздействовать на силу прикрепления и активность биссусообразования у M. edulis, что потенциально может, нарушить структуру поселения мидий под влиянием гидродинамического воздействия, а также способствовать элиминации зараженных моллюсков из зоны контакта с потенциальным окончательным хозяином.

Добыча и переработка полезных ископаемых предприятиями цветной металлургии связана с негативным воздействием на окружающую среду. Особенно острой эта проблема является для регионов, находящихся в Арктической зоне. В Мурманской области одним из основных источников загрязнения является медно-никелевое предприятие.

Полевой эксперимент проводился в 0,7 км от медно-никелевого предприятия ОАО «Кольская ГМК» (площадка Мончегорск). Естественная растительность на участке отсутствовала, почвенный покров представлен торфяной почвой. В эксперименте проведен анализ эффективности использования минерального материала, полученного при переработке отходов добычи флогопита для восстановления нарушенных земель. Эксперимент включал серии с 2 видами минерального материала: вермикулит-лизардитовый продукт (VL) и пироксеновый продукт, полученный при обогащении отходов добычи флогопита (PR).

На техногенной пустоши были сформированы почвосмеси путем смешивания загрязненного слоя торфяной почвы и минерального материала из горнопромышленных отходов. Доля минеральных материалов составляла 25, 50, 75 и 100 об. % в сериях. Растительный покров был создан из предварительно пророщенных семян Festuca arundinacea Schreb на вермикулите фракцией 0,45–2 мм. Для изучения содержания и подвижности тяжелых металлов (ТМ, меди и никеля) в почве использовалась почвенная вытяжка 1н HNO₃.

С увеличением доли минерального материала в почвосмесях, величина биомассы увеличивалась. Во второй год эксперимента в серии VL составляла 813,52–1384,44 г/м², а в серии PR — 804,48–1269,12 г/м². Стоит отметить, что в вариантах 25 и 100% в серии PR значения биомассы находились примерно на одном уровне (474,36–456,52 г/м²).

В течение двух лет эксперимента наблюдалось снижение содержания меди в серии VL в 2 и 4 раза при внесении 25 и 50% минерального материала, а содержание никеля снизилось в 1,5 и 2 раза, соответственно. Однако, в вариантах с 75 и 100% долей материала концентрация меди и никеля увеличилась, что свидетельствует о депонировании этих металлов минеральным материалом. В серии PR также концентрации металлов снижалась при увеличении доли минерального продукта в почвосмеси. В результате двух лет эксперимента концентрация меди (1275–1325 г/кг) и никеля (220–212,5 г/кг) в варианте с 25% долей материала не изменилась. В вариантах с 75 и 100% долями материала отмечено, что содержание меди возросло в 2,5 и 4 раза, а никеля в 2 и 1,5 раза, соответственно.

Эксперимент показал, что внесение вермикулит-лизардита и пироксенита снижает концентрацию меди и никеля в почве. Однако, эффективность этого метода может зависеть от типа материала и его доли в почве, а также от других факторов, таких как начальная концентрация металлов в почве и условия эксперимента. Дальнейшие исследования необходимы для определения оптимальных условий применения минеральных материалов для улучшения качества почвы и снижения загрязнения металлами.

Работа выполнена в рамках гранта РНФ21-07-10111 и частично поддержана из средств темы НИР №FMEZ-2022-0022.

В связи с возрастающим интересом к арктическим морям в последние десятилетия появляется все больше работ описывающих динамику сообществ обрастания в высоких широтах. Однако, информация по сообществам обрастания в Белом море скудна: немногочисленные экспериментальные исследования, посвященные обрастанию в Белом море, затрагивают первые 15–20 м, а обрастания на бóльших глубинах и изменения, происходящие в сообществах с увеличением глубины, изучены фрагментарно.

В нашей работе мы обратились к распространенному экспериментальному методу изучения обрастания — погружаемым в воду тест-пластинам. Опираясь на литературные данные по динамике сообществ обрастания на разных глубинах в арктических морях, мы предположили, что с увеличением глубины видовое разнообразие и покрытие обрастателей на пластинах будет снижаться, причем скорость этих изменений будет зависеть от сезона и расположения пластин на экспериментальной установке.

Мы проводили работы в 2022–2023 гг. районе ББС МГУ в двух точках, расположенных в районе мыса Киндо на глубинах 11 и 22 м. В начале июня 2022 года в каждой точке на дно была опущена одна экспериментальная установка — рама на которую крепятся пластины 15×15 см из ударопрочного полистирола, обращенные рабочей поверхностью ко дну или к толще воды. Дизайн эксперимента был спланирован таким образом, чтобы захватить все потенциальные пики оседания организмов-обрастателей в течение года. Мы оценивали таксономический и количественный состав обрастания на пластинах, измеряя площадь каждого организма и суммируя в дальнейшем все измерения.

За год исследований на пластинах было обнаружено 34 таксона беспозвоночных животных и водорослей, среди которых по разнообразию и покрытию преобладали мшанки и многощетинковые черви из семейства Spirorbidae. В соответствие с нашими предположениями проективное покрытие и видовое разнообразие организмов-обрастателей было достоверно ниже в более глубокой точке на всех временных срезах: месячных, сезонных и годовых. В обеих точках проективные покрытия обрастателей на пластинах, ориентированных рабочей поверхностью к дну, были достоверно выше, чем на пластинах, обращенных к толще воды. Покрытия в обеих точках за теплый и холодный сезон, а также за год не превышают 4% на нижних пластинах и 1% на верхних пластинах.

Туристическая деятельность в Арктике может иметь негативные последствия для окружающей среды. Вот некоторые из них: загрязнение, разрушение природы через возведение инфраструктуры, сокращение биоразнообразия, негативное воздействие на коренные малочисленные народы Севера (КМНС) (Погожева и др., 2021; Зайков, 2021). В итоге все это приводит к изменению климата.

Экологический туризм (экотуризм) может выступать одним из инструментов сокращения негативного воздействия на арктические экосистемы. Данный вид туризма является значимым для Арктики по нескольким причинам: 1) Сохранение природы: Арктика является уникальным экосистемой, богатой разнообразием животного и растительного мира. Экологический туризм позволяет участникам лично увидеть эту красоту и понять важность ее сохранения. Туристы, увидевшие красоты Арктики, заинтересованы в ее охране и становятся активистами в борьбе за сохранение этой уязвимой природной системы (Грушенко, 2015); 2) Сохранение культурного наследия; 3) Поддержка местного населения (финансовая, материальная и т.п.); 4) Стимулирование исследований и экологического просвещения.

Экотуризм обеспечивает устойчивое развитие всех сфер общества. Он позволяет расширить инфраструктуру, улучшить услуги для туристов и повысить качество жизни местного населения (Евдокимова, 2019). При этом важно обеспечить баланс между туристической деятельностью и сохранением природы, чтобы минимизировать отрицательные воздействия на экосистему Арктики. К тому же экологический туризм может стимулировать экономическое развитие региона через повышение потока туристов и приток иностранного капитала. Это может способствовать созданию новых рабочих мест и инвестициям в туристическую инфраструктуру. Полученные финансовые средства могут также использоваться для фина­нсирования охраны окружающей среды и устойчивых проектов в регионе.

В целом, экологический туризм играет важную роль в сохранении уникального природного наследия Арктики, поддержке местного населения и стимулировании устойчивого развития региона.

Полевки — обычные представители палеарктической фауны. Данные о генетическом полиморфизме мелких млекопитающих Крайнего Севера представлены лишь в нескольких работах из-за труднодоступности территорий. Однако они представляют особый интерес в связи с уникальными природными условиями. Особую актуальность изучение генетического разнообразия северных экосистем приобретает для мониторинга и охраны генетических ресурсов на фоне происходящих в Арктике климатических изменений.

Мы провели исследование генетического полиморфизма красной полевки (Myodes rutilus) из восьми районов. Отлов полевок проводили в Западной Сибири на пяти территориях Ямало-Ненецкого автономного округа — ЯНАО: стационар «Стерх» (Куноватский заказник); г. Салехард, памятник природы «Ангальский мыс»; г. Надым, район Надымских сопок; 50 км от пос. Тазовский; заповедник «Малая Сосьва»; а также в Корякском автономном округе Камчатского края на территории Корякского государственного заповедника в трех районах: на побережье оз. Таловское; пойме р. Тылакрылваям; пойме р. Ичигин. Всего было изучено 199 особей.

Генетическую изменчивость полевок изучали методом ISSR-PCR по протоколам, описанным ранее (Zhigileva et al., 2020). Показатели полиморфизма: генетическое разнообразие (h), процент полиморфных локусов (Р) и генетические дистанции (D) рассчитаны с использованием программы PopGen32.

Наименьший уровень полиморфизма наблюдается у красной полевки, отловленной в пойме р. Тылакрылваям (P = 33%, h = 0,15), а наибольший — в пойме р. Ичигин (P = 80%, h = 0,32) и Куноватского заказника (P = 77%, h = 0,26). Генетическое разнообразие в популяциях полевки п-ова Камчатка варьировало от 0,15 до 0,32, процент полиморфных локусов — в пределах 33–80%, что в среднем незначительно отличалось от показателей полевок Западной Сибири (h = 0,21–0,24, Р = 55–77%). Однако разброс значений в популяциях полевок Камчатки был выше, чем в Сибири. У полевок, пойманных в пойме р. Тылакрылваям, побережья оз. Таловского и р. Ичигин наблюдаются двукратные различия генетического разнообразия и высокие дистанции (D = 0,065–0,119), что свидетельствует о принадлежности к разным популяциям и их изоляции, хотя расстояние между районами около 10 км. Это может быть связано с ландшафтными особенностями Камчатски, где миграции животных затруднены горами и геотермальными полями. Генетические дистанции между популяциями полевок Западной Сибири варьировали в широких пределах (D = 0,028–0,126) и обусловлены изоляцией расстоянием и приуроченностью к разным природно-климатическим подзонам. Полученные данные свидетельствуют о большей уязвимости популяций полевок Камчатки по сравнению с популяциями Сибири.

В данной работе представлены первые результаты изучения популяционных характеристик девятииглой колюшки в Кандалакшском заливе Белого моря.

Лов рыб производился равнокрылым неводом с размерами 7 × 1,5 м в июне 2023 г. в окрестностях МБС СПбГУ на четырех прибрежных станциях. Всего было поймано 13 рыб. Оценивали половозрастную структуру, плодовитость и гонадосоматический индекс у самок, а также наличие полового диморфизма по форме и окраске тела.

Пол определяли при вскрытии в лабораторных условиях. Для определения возраста просматривали жаберные крышки под бинокуляром. У самок изучали индивидуальную плодовитость и рассчитывали гонадосоматический индекс как отношение массы гонады к массе тела рыбы без внутренностей (в процентах).

Окраску описывали визуально и количественно в цветовом пространстве CIE Lab в программе ImageJ. Для морфометрического анализа использовали разные промеры: стандартную длину тела, высоту головы, максимальную высоту тела, минимальную высоту тела, диаметр глаза и др. Для нивелирования влияния размеров особей все промеры были переведены в доли от длины тела.

По результатам исследований соотношение самцов и самок девятииглой колюшки оказалось близко к 1 : 1.

Возраст всех взрослых девятииглых колюшек, пойманных на нерестилищах, составил 3 или 4 года. Среди самцов преобладали трехлетние особи, а среди самок — четырехлетние (средний возраст 3,4±0,5 лет и 3,8±0,4 лет соответственно).

Среднее число крупных ооцитов на самку составило 116±29 шт. Средний гонадосоматический индекс девятииглой колюшки в изучаемой акватории составил 0,12±0,014%. Помимо крупных готовых к вымету ооцитов, в гонадах присутствовало много мелких ооцитов, что свидетельствует о растянутости и порционности нереста.

У большинства рыб наблюдалась стандартная криптическая окраска: темно-коричневая спина, светлое брюхо, полосы или сложный узор из сочетания темно-коричневых полос и пятен. Были обнаружены самцы с белыми брюшными колючками и черными пятнами на боках, что говорит о частичном проявлении брачной окраски. У самок примечательных элементов окраски не выявлено. Пропорции тела у самок и самцов достоверно не отличались, и половой диморфизм по форме тела у рыб не наблюдался.

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 22-24-00956 «Обычная, но неизвестная рыба: девятииглая колюшка Pungitius pungitius L. Белого и Балтийского морей — популяционные характеристики и роль в экосистеме».

Halitholis cirratus (ранее Perigonimus yoldiaearcticae) — вид гидроидных полипов, часто встречающийся на раковинах двустворчатых моллюсков в Белом море. Одним из видов-субстратов для H. cirratus, является двустворчатый моллюск Portlandia arctica. В предыдущих исследованиях было показано, что между колонией гидроида и моллюском-субстратом формируется тесная связь (Нинбург, 1975), однако вопрос о том, какое влияние комменсал оказывает на P. arctica подробно не изучен. Между тем известно, что эпибионты могут как снижать жизнеспособность базибионтов, так и повышать ее (Manning, Lindquist, 2003). Поэтому изучение влияния различных видов гидроидных полипов на моллюсков представляет интерес.

Целью стало выяснить, связан ли рост и выживаемость двустворчатого моллюска Portlandia arctica с наличием на раковине гидроидных полипов Halitholis cirratus.

В июле 2023 года мы собирали качественные выборки Portlandia arctica (живых особей и раковины) с глубины 11–14 м в окрестностях о. Ряжков. Измеряли длину раковин и подсчитывали количество полипов на живых особях, для створок отмечали наличие или отсутствие гидроризы, поскольку на мертвых особях не сохранялись гидранты. Всего было изучено 430 моллюсков/створок. В результате мы выяснили, что на более крупных особях гидрантов больше, чем на моллюсках небольшого размера. По-видимому, на мелких особях находятся молодые колонии полипов, которые еще не образовали больше количество гидрантов. На крупных моллюсках находятся более старые колонии, имевшие больше времени для образования гидрантов.

Чтобы проанализировать влияние наличия гидроризы на выживаемость мы построили модель, описывающую изменение доли пустых створок с увеличением размера моллюсков с/без гидроризы. У особей без гидроризы с увеличением размера возрастала доля мертвых моллюсков, для моллюсков с обрастателями такой зависимости не обнаружили. Таким образом, у обросших особей, в отличие от моллюсков без полипов, смертность не зависит от длины раковины.

Чтобы установить, как гидранты влияют на скорость роста, мы вычислили у живых моллюсков с обрастателями и без прирост раковины в высоту за 5 последних лет, определенный по годовым кольцам на внешней стороне раковины. Мы обнаружили, что по мере увеличения общей высоты раковины моллюска значения прироста уменьшаются, то есть мелкие особи прирастают быстрее крупных. С учетом этого, у моллюсков с гидроидными полипами прирост меньше, чем у особей без обрастателей. Таким образом, можно предположить, что наличие полипов на раковине связано с сниженной скоростью роста.

Исследование выполнялось при поддержке гос. задания ЗИН РАН №122031100283-9.

В Белом море обитает два вида мидий: Mytilus edulis (ME) и M. trossulus (MT). Считается, что ME — нативный вид, а MT — вид-вселенец. О взаимоотношениях ME и MT известно достаточно мало. Эти два вида могут формировать смешанные поселения, причем соотношение численностей двух видов может варьировать в очень широких пределах. Эта вариация может объясняться, в частности, конкурентными отношениями: в одних условиях побеждает один вид, в других — другой. В полевом эксперименте мы оценили уровень смертности двух видов в зависимости от соотношения численностей двух видов (таксономический состав) и общей плотности поселения моллюсков. Мидий рассадили в контейнеры (200×100×96 мм), которые были разбиты на три категории по соотношению численностей двух видов: MT-dominated (cоотношение MT:ME 4:1), Mixed (1:1) и ME-dominated (1:4). В каждой категории садки были разделены на три группы, в соответствии с суммарным обилием двух видов (20, 60 и 120 особей на садок). Каждое сочетание было в 3 повторностях. В течение двух месяцев эти контейнеры содержались в условиях верхней сублиторали (глубина около 1 м). После окончания экспозиции мы оценили количество живых и мертвых мидий каждого вида в каждом контейнере.

Согласно построенной линейной модели, описывающей связь вероятности гибели мидии с ее видом, типом садка и плотностью поселения, смертность MT (в садках MT-dominated: 20,1%, Mixed: 18,0% и ME-dominated: 26,7% погибших моллюсков) оказалась статистически значимо выше, чем смертность ME (MT-dominated: 5,4%, Mixed: 4,9% и ME-dominated: 7,9%). Согласно этой модели, угловые коэффициенты регрессии, описывающей связь смертности с плотностью поселения, не отличались значимо от нуля для садков ME-dominated и MT-dominated. Однако была выявлена значимая положительная зависимость смертности как MT, так и ME, от плотности поселения в случае садков типа Mixed. То есть в условно одновидовых поселениях (ME-dominated и MT-dominated) смертность не зависела от плотности поселения, в то время как в смешанных поселениях (Mixed), по мере возрастания обилия, происходило увеличение смертности у обоих видов. Полученный результат хорошо согласуется с предположением о наличии высокой конкуренции между видами. Более сильным конкурентом, вероятно, является ME, смертность которой была значительно ниже во всех типах садков.

Из числа организмов, поселяющихся в плотных скоплениях беломорский мидий (Mytilus edulis и Mytilus trossulus), брюхоногие моллюски (Littorinidae и Hydrobiidae) являются наиболее многочисленными. Причины высокого обилия улиток в биоценозе мидий до конца не ясны. Одним из возможных механизмов может являться эффект ловушки (Хайтов, Артемьева, 2004): улитки заползают в скопления мидий и накапливаются там, будучи закрепленными биссусом. Предполагается, что это воздействие приводит к повышенной смертности улиток. Целью данной работы было выяснить как биссусное прикрепления влияет на двигательные способности моллюсков.

Материал был собран на илисто-песчаной литорали Южной губы острова Ряжков в Кандалакшском заповеднике. Мы собирали мидиевые друзы с улитками, прикрепленными биссусом («Плененные»), а также литторин и гидробий, ползающих по грунту («Свободные»). Улитки из первого семейства были представлены только Littorina saxatilis (далее этих моллюсков будем обозначать термином «литторины»). В месте сбора материала могут встречаться два вида, представителей второго семейства: Peringia ulvae и Ecrobia ventrosa. Поскольку идентификация этих видов без нарушения жизнедеятельности моллюсков невозможна, то мы не различали эти виды, а обозначали всех использованных в экспериментах улиток из этого семейства, как «гидробии». Моллюсков из обеих групп помещали в центр пластины из оргстекла (плененных литторин и гидробий мы отрывали из мидиевой друзы), погруженной в контейнер с морской водой (момент помещения улитки на пластину рассматривался, как инициация эксперимента). Над контейнером располагалась видеокамера. Запись запускали в момент начала движения улитки и фиксировали время от инициации эксперимента до начала движения. Видеозапись заканчивалась в момент выхода улитки за пределы пластины, либо через две минуты после начала записи. В программе LevenhukLite на видео прорисовывали трек перемещения животного. Для этого трека оценивали его длину и вариацию углов направления движения (стандартное отклонение). Полученное значение длины трека делили на продолжительность времени движения, что давало оценку скорости.

Для литторин было выявлено статистически значимое различие между «Плененными» и «Свободными» в скорости движения, вариабельности углов направления и времени, прошедшем от инициации. Все три показателя были значимо ниже у пленных моллюсков. Для гидробий значимых различий найдено не было. Таким образом биссусное прикрепление не воздействует на гидробий, но оказывает негативное влияние на литторин.

Наше исследование показало, что гидробии, могут находиться в друзах без значимых последствий для их физиологической активности. Эти улитки, даже будучи прикрепленными, не испытывают стресса. В скоплениях мидий эти улитки могут находить обильную пищевую базу. Иная картина наблюдается в случае литторин. Ранее нами было показано, что «плененные» улитки демонстрируют снижение активности питания. В текущей работе мы показали снижение уровня других физиологических процессов. Это свидетельствует о том, что эффект ловушки, как негативное влияние со стороны мидий, справедлив только для литторин.

Трансмиссивный рак (CTC) — инфекционное онкологическое заболевание, при котором инфекционными агентами являются сами раковые клетки, некогда возникшие у особи — «нулевого пациента» рака. CTC — редкое заболевание, отмеченное у домашних собак, тасманийского дьявола и нескольких видов двустворчатых моллюсков (Metzger et al., 2016). У двустворчатых моллюсков это заболевание носит название трансмиссивная неоплазия, или BTN. BTN проявляется как диссеминированная неоплазия (DN), лейкемия-подобное заболевание, поражающее гемолимфу; по мере развития болезни неопластические клетки замещают нормальные гемоциты и инфильтрируют все ткани и органы моллюска. У неопластических клеток, в отличие от нормальных гемоцитов, наблюдаются аномальные цитоскелет, форма и размеры и повышенная плоидность. У мидий Mytilus trossulus известны 2 независимо возникшие линии BTN, MtrBTN1 и MtrBTN2; внутри второй также выделяют 2 «штамма» — MtrBTN2.1 и MtrBTN2.2.

Наши знания о BTN невелики, мало изучена она и в морях России. В 2021 году DN и BTN были обнаружены у Mytilus trossulus в Охотском море (Skazina et al., 2022).

В продолжение этих исследований в 2023 году в окрестностях г. Магадан было собрано 1424 мидии из 14 разных поселений, у каждой взяты образцы гемолимфы и тканей ноги. Нашими задачами было диагностировать DN и BTN у этих мидий и провести анализ разнообразия BTN и заболеваемости мидий в поселениях в сравнении с данными прошлых лет.

DN диагностировали по присутствию в гемолимфе анеуплоидных клеток, которое выявлялось методом проточной цитометрии. Для особей с DN для подтверждения BTN проводили COI-тест на гетероплазмию (Skazina et al., 2022). Тест заключается в генотипировании по COI-фрагменту мтДНК гемоцитов и показывает наличие аллелей, уникальных для разных линий и штаммов MtrBTN.

В 2023 году заболеваемость DN у мидий в окрестностях Магадана составила 5,48%, BTN — 4,07%, были обнаружены все генотипы рака: MtrBTN1, MtrBTN2.1 и MtrBTN2.2. Распределения частот генотипов BTN среди зараженных мидий в разных поселениях значимо не различались (χ²тест, p > 0,5). В то же время поселения существенно различались по заболеваемости BTN (χ²тест, p < 0,01). Это позволяет предполагать, что распределение BTN неслучайно.

В материале найден первый в истории случай двойного заражения мидии разными линиями рака (BTN1 и BTN2.1). Это примерно соответствует ожидаемой вероятности такого заражения при условии независимого инфицирования, учитывая заболеваемость этими линиями.

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (19-74-200-24).

В Белом море встречены два вида гидробиид (Mollusca: Caenogastropoda): Peringia ulvae и Ecrobia ventrosa. Сходные жизненные стратегии, приводят к тому, что эти улитки часто встречаются в совместных поселениях, при этом между ними возникают конкурентные отношения (Fenchel, 1975). Оба вида являются первыми промежуточными хозяевами нескольких видов трематод, в том числе, представителей семейства Notocotylidae. При реализации их жизненного цикла церкария, вышедшая из улитки, инцистируется на поверхности подводного субстрата. Переход в окончательного хозяина происходит, если он поедает субстрат с цистами паразита. В Белом море встречается несколько видов трематод из этого семейства, метацеркарии которых могут в экспериментальных условиях оседать на поверхность разнообразных объектов, в том числе раковины гидробиид (Gonchar, Galaktionov, 2016).

Нами были проведены эксперименты, в ходе которых церкариям, выходящим из зараженной улитки-донора, в качестве субстратов оседания в равном соотношении предоставлялись по пять особей, принадлежащие к разным видам гидробиид в каждом экспериментальном садке. В качестве доноров использовались представители обоих видов моллюсков. Всего было проведено 3 эксперимента, в которых в качестве доноров выступали зараженные P. ulvae (6 доноров), и один с донорами E. ventrosa (3 донора). Таким образом суммарное количество акцепторов составило 270 особей. Виды нотокотилид, участвовавших в эксперименте, были определены не во всех случаях, однако все доноры, у которых удалось определить заражение при вскрытии в конце всех экспериментов (4 особи) были заражены видом Paramonostomum alveatum. Для каждого моллюска по окончании эксперимента отмечалось количество и положение осевших на нем цист.

Была обнаружена тенденция к более частой встречаемости цист на поверхности раковин P. ulvae, в случае если донорами выступали моллюски этого же вида. Для E. ventrosa, цисты в большинстве случаев также преобладали на раковинах конспецификов донора. Эта тенденция наблюдается и в том случае, если исключить из рассмотрения всех доноров, для которых не удалось определить заражение в конце всех экспериментов. Метацеркарии могут оседать на любые участки раковин гидробиид, однако частота инцистирования сильно варьирует на разных участках. Непропорционально больше метацеркарий обнаруживается на первом обороте, на участке напротив устья, который, судя по всему, обращен к субстрату при движении моллюска. Обсуждаются возможные варианты объяснения этих результатов.