Успехи современной биологии

Рассмотрены механизмы биологических ритмов в системах разной сложности. Особое внимание уделяется закономерностям таких осцилляций в свете универсальной парадигмы – теории колебаний и волн, где с единых позиций могут быть описаны колебательные и волновые процессы в системах различной физической природы. Популяционные колебания представляют собой систему взаимосвязанных осцилляторов и соответствуют постулатам теории колебаний и волн. Имеющаяся в этой биологической системе совокупность ритмов может служить ей для приспособления к множеству колебательных воздействий внешней среды. Особую важность приобретают параметры самих ритмов, так как они протекают в поле многочисленных внешних, циклических воздействий. Поведение этой хроноэкологической системы, теоретические и прагматические следствия из ее конструкции достойны пристального исследования.

С использованием 12 STR-маркеров (McM042, INRA006, McM527, ETH152, CSRD247, OarFCB20, INRA172, INRA063, MAF065, MAF214, INRA005, INRA023) проведено изучение популяционно-генетической структуры асканийских каракульских овец ГБНУ «НПИИ ЖРСР им. М.Ф. Иванова «Аскания-Нова». Всего было прогенотипировано 66 животных. По результатам микросател-литного анализа асканийских каракульских овец установлено, что рассматриваемая популяция характеризуется отсутствием инбридинга F_IS = −0.006, средними показателями полиморфности P = 76.26% и достаточно высоким уровнем генетического разнообразия H_E = 0.726. Выявляемая внутрипопуляционная генетическая неоднородность асканийских каракульских овец, выражающаяся в подразделенности на отдельные кластеры, является следствием проводимых межлинейных скрещиваний. Полученные результаты могут быть использованы при разработке селекционно-племенных программ разведения овец асканийской каракульской породы.

Приведены результаты транскриптомного анализа тканей печени молоди клариевого сома Clarias gariepinus по выявлению генов, участвующих в акклимации к пониженным температурам. Всего было обнаружено 377 дифференциально экспрессируемых генов, участвующих в активации убиквитин-зависимых процессов катаболизма белка, метаболизма липидов, иммунном ответе, сигнальных путях и др. Установлено, что низкая температура водной среды подавляет базальный метаболизм молоди C. gariepinus и индуцирует холодовой стресс. При этом адаптационный потенциал к холодоустойчивости прослеживается в денатурации поврежденных белков, комплексной метаболической перенастройке в тканях печени и экспрессии высокомобильных групповых генов.

Особо охраняемые природные территории западносибирской лесостепи призваны не только к сохранению типичных и уникальных экосистем, но и к отслеживанию реакции биоты этого лабильного экотопа на происходящие природно-климатические изменения. Параметры грибных сообществ являются весьма чувствительным индикатором, связанным, в частности с состоянием древесной растительности. Однако в большинстве случаев грибы исследуются в последнюю очередь, по лесостепному югу Тюменской областям данных о них очень немного. Впервые получены материалы по видовому составу, распространению и численности макромицетов памятника природы “Озеро Соленое” на юге лесостепной зоны региона. Отмечено 60 видов грибов: на лугово-степных участках – 5, в лесных посадках – 20, в естественном березняке – 42 вида; среди них ряд малочисленных для региона видов. Использованы новые методические подходы. Для оценки структуры микобиоты и состояния уникального по ландшафтно-климатическим условиям приозерного лесного участка проведен матричный анализ модельного сообщества афиллофороидных грибов, развивающихся на древесине березы. По данным количественного учета грибов установлены индикаторные соотношения видов на гидротермическом градиенте и градиенте жизненного состояния древостоев. В сравнительном плане использованы подобные материалы по Betula-комплексу грибов с восьми других участков березняков южной лесостепи и по лесостепной зоне региона в целом. Проведена кластеризация состояния березняков по видовым спискам и матричным группам грибов.

Современная наука рассматривает низшие и высшие растения как устойчивые ассоциации с сообществами микроскопических грибов, которые способны к синтезу физиологически активных веществ. Обследование растений лесных биоценозов из семейства Розовые (морошка, костянка, земляника и малина) показало, что листья и плоды имеют набор из 16 анализированных метаболитов с наибольшим накоплением диацетоксисцирпенола (1970–12800 нг/г), PR-токсина (610–11300 нг/г) и фонового Т-2-токсина (60–69 нг/г). Для остальных аналитов установлено варьирование в широком диапазоне количеств – от единиц до тысяч нг/г; черешки листьев отличались пониженным содержанием всех компонентов.

Приводятся сведения о новых местонахождениях редких в Сибири видов Chrysomphalina chrysophylla и Calvatia gigantea, а также видов из мониторингового списка редких грибов России (Fomitopsis officinalis, Cystolepiota bucknallii, Lactarius dryadophilus и Phallus sibiricus), обнаруженных в Республике Алтай и Новосибирской обл. с описанием местообитаний, субстратов, хозяев или симбионтов, обилия плодоношений, степени нарушенности сообщества в местонахождениях вида. Видовая идентичность образцов Chrysomphalina chrysophylla с необычной морфологией подтверждена молекулярно-генетическим методом.

Цель настоящего обзора – оценить состояние изученности микобиоты дуба черешчатого в связи с проблемами выявления и сохранения биоразнообразия, эколого-трофических аспектов взаимодействия грибов и растения, лесной фитопатологии и биотехнологии, а также очертить перспективные проблемы изучения микобиоты этой одной из важнейших древесных пород Европейской России. Проведен ретроспективный обзор выявления биоразнообразия грибов и оомицетов, связанных с дубом черешчатым. Рассмотрены проблемы трофической классификации грибов, ассоциированных с дубом черешчатым. Предложена комплексная оценка трофического статуса грибов, учитывающая: 1) характер питания (биотрофы, некротрофы, сапротрофы с введением дополнительных категорий для сложных случаев – “некротрофы с остаточной сапротрофной активностью”, “сапротрофы с некротрофной активностью” и т.п.); 2) тканевую приуроченность грибов (кора, камбий, заболонь с функционирующей ксилемой, ядро с нефункционирующей ксилемой и древесный детрит, склеренхима плодов и листьев); 3) эффект воздействия гриба на живое растение и отпад (патоген, детритный сапроб). Приведены данные о распределении грибов и оомицетов по макронишам – филлосфере (30 видов), системе терминальных побегов (26 видов), стволу и скелетным ветвям, уходящим в отпад (475 видов), поранениям ствола живого дерева (230 видов), подстилке (62 вида), ризосфере (включая микоризосферу: 47 + 137 видов), дубовом возобновлении (83 вида). Приводятся основные заболевания дуба черешчатого и меры контроля патогенов. Рассмотрены основные исследования, посвященные обследованию дубрав с акцентом на разработку шкалы состояния древостоев. Приводится ряд биотехнологических и фармакологических исследований, посвященных отдельным видам, связанным с дубом черешчатым. Очерчены направления перспективных исследований дуба черешчатого.

Обобщены сведения по изученности афиллофороидных грибов на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) Мурманской области. Из 75 существующих ООПТ в настоящее время микологическими исследованиями охвачено меньше половины (25). Анализ текущего состояния изученности показывает, что эта группа живых организмов в регионе исследована крайне фрагментарно. На данный момент наиболее детально обследованными территориями являются заповедники “Пасвик”, “Лапландский” и “Кандалакшский”, заказник “Кутса”. Именно здесь сконцентрировано основное известное разнообразие афиллофороидных грибов региона. Ведущими задачами на ближайшие годы являются продолжение инвентаризации крупных ООПТ, расположенных в центральной и южной частях Мурманской обл., для которых характерно высокое разнообразие местообитаний и сохранившиеся малонарушенные леса, инвентаризация микобиоты памятников природы региона.