Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Популярные синопсисы

Том 77 № 2, Март-апрель, 2016

Гаструляция книдарий: ключ к пониманию филогенеза или хаос вторичных модификаций?

Данные по эмбриональному развитию книдарий, относящихся к низшим многоклеточным животным, часто используются для решения вопросов, связанных с происхождением и ранней эволюцией Metazoa, а также с основными закономерностями эволюции онтогенеза. Особое внимание уделяется гаструляции – морфогенетическому процессу, в ходе которого клетки раннего эмбриона дифференцируются на зародышевые листки и формируется первичный план строения. В статье проведен сравнительный анализ гаструляции различных книдарий. Мы показывали, что для гаструляционных морфогенезов книдарий характерна высокая степень межгрупповой, внутригрупповой и индивидуальной изменчивости. Мы считаем, что способ гаструляции у книдарий определяется не столько эволюционной историей рассматриваемого вида, сколько эволюционно пластичными адаптивными признаками, такими, как размер яйцеклетки и содержание в ней желтка, число клеток на стадии бластулы или морулы, наличие фототрофных симбионтов, экология личинки. Поскольку онтогенез книдарий обладает высокой эволюционной пластичностью, его изучение должно способствовать лучшему пониманию фундаментальных закономерностей эволюции процессов развития.
Том 77 № 2, Март-апрель, 2016

Моделирование распространения видов по данным рельефа и дистанционного зондирования на примере сосудистых растений нижнего горного пояса хр. Тукурингра (Зейский заповедник, Амурская область)

В предлагаемой работе обсуждается опыт создания картографических моделей распространения видов растений горной территории c использованием данных дистанционного зондирования. В полученных моделях распространение стенотопных (привязанных к определенному ландшафту) видов объясняется преимущественно переменными рельефа, которые, в свою очередь, определяют термические и влажностные условия местообитаний. В моделях эвритопных (широко распространённых) видов значительный вклад имеют переменные, полученные на основе данных дистанционного зондирования, описывающие параметры почвенно-растительного покрова.
Том 77 № 2, Март-апрель, 2016

В каком случае родственники - лучшие соседи?

Методами филогенетического анализа были исследованы сообщества растений Тебердинского заповедника. Считается, что сообщества, образованные более близкородственными видами, формировались в большей степени под влиянием абиотических (средовых) факторов, тогда как более выровненные по родству сообщества формируются под действием межвидовых конкурентных отношений (как благоприятствование, так и исключение). Оказалось, что сложные абиотические условия в местах обитания сообществ могут приводить к разному результату в зависимости от возраста сообщества. Степень родства таксонов наиболее высока в сообществах, развивающиеся на скалах и альпийских пустошах. А сообщества, образованные неродственными видами, могут быть либо значительного возраста (кустарниковые и кустраничковые сообщества), либо формируются во влажных и продуктивных местообитаниях (высокогорные эутрофные болота).
Том 77 № 2, Март-апрель, 2016

Реакция лесных экосистем на сокращение атмосферных промышленных выбросов в Кольской Субарктике

Долговременные наблюдения за экосистемами в зоне техногенного воздействия металлургических комбинатов на Кольском полуострове помогают отследить динамику деградации/восстановления растительности. Результатом сокращения объемов выбросов в атмосферу в ходе модернизации предприятий, проходившей на протяжении последних 20 лет, стали тенденции к восстановлению сильно деградировавших растительных сообществ и почв в окрестностях предприятий. Исследования показали, что темп восстановления лесных экосистем зависит не только от снижения атмосферных выбросов, но и от количества накопленных загрязняющих веществ в почве и подстилке. Восстановление техногенных лесов идет с заметным запаздыванием по отношению к снижению объемов выбросов и неравномерно. Наиболее быстро восстанавливаются мелколиственные породы деревьев, однолетние органы растений.
Том 77 № 1, Январь-февраль, 2016

Разделение ниш в сообществе парнокопытных: концепция запахового исключения

На примере сообществ парнокопытных горных систем Алтая и Гималаев сформулирована концепция разобщения видов по принципу использования территории. Выделены три группы парнокопытных: виды с круглогодичной территориальностью; с сезонной территориальностью и с отсутствием территориальности. Показано, что виды, использующие круглогодичное запаховое мечение территории, оказываются доминирующими и структурируют сезонное пространственное распределение видов с сезонной территориальностью (второстепенные виды). Наиболее крупные парнокопытные не являются территориальными и избегают конкуренции с доминирующим видом благодаря различиям в их диетах.
Том 77 № 1, Январь-февраль, 2016

Арктические гуси (Anser) и казарки (Branta) Евразии: анализ факторов динамики численности и ареалов

В арктических областях, наряду с грызунами и парнокопытными, гуси и казарки являются основными потребителями растительности, с другой стороны они важны как пищевые ресурсы для хищников. Исследователи из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова взялись определить роль и соотношение природных и антропогенных факторов, влияющих на динамику численности и изменение ареалов этих важных для функционирования арктических биоценозов групп птиц. В статье обобщены и проанализированы сведения, собранные в том числе и самими авторами, об ареалах, численности, особенностях гнездования и трофические характеристики 8 видов и подвидов гусей и казарок Евразии. Полученные результаты говорят о том, что факторы антропогенного влияния на численность и ареалы изученных птиц на данный момент являются определяющими.
Том 77 № 1, Январь-февраль, 2016

Диета цианобактерий и водорослей в условиях пещер

В статье сделан краткий литературный обзор по миксотрофии организмов. В ходе собственных исследований сообществ микроорганизмов 53 пещер России и Абхазии обнаружено 297 видов и внутривидовых таксонов водорослей и цианобактерий. Таксономический состав водорослей и цианобактерий в разных пещерах различался и не зависел от географического положения местообитаний. При этом около 15 видов были общими практически для всех изученных пещер, большинство из которых встречались в темновой зоне. Экспериментально доказана способность двух штаммов водорослей одной из исследованных пещер существовать в условиях питания органическими веществами из окружающей среды без участия фотосинтеза.
Том 77 № 1, Январь-февраль, 2016

Научный глянец: как выбрать своего мужчину

В статье приведены результаты второй части эксперимента по исследованию репродуктивного поведения женщин. На этом этапе изучали способность женщин определять некоторые личностные и физиологические характеристики мужчин по их фотографическим портретам. Распространенное мнение о разборчивости женщин хорошо подтверждается результатами экспериментов. Однако интерпретации одних и тех же зрительных маркеров зависят от наличия у женщины собственного сексуального опыта. На оценку мужских качеств также влияет гормональное состояние женщин (фаза менструального цикла).
Том 76 № 6, Ноябрь-декабрь, 2015

Пару себе выбирают не только люди...

Механизмы поддержания внутривидового полиморфизма исследованы в природных популяциях колорадских жуков и лабораторной культуре комнатной мухи. Оказалось, что у колорадских жуков выбор партнера для спаривания осуществляется самцом. Исследования показали, что внешние характеристики (интенсивность окраски) изучаемых насекомых (колорадских жуков и комнатной мухи), по которым изначально ученые оценивали ассортативность скрещиваний, связаны с продолжительностью жизни и плодовитостью насекомых. Способность насекомых к выбору «выгодного» партнера по степени похожести и связь морфологических и витальных характеристик, по мнению авторов, формируют универсальный механизм поддержания полиморфизма насекомых в природных популяциях.
Том 76 № 6, Ноябрь-декабрь, 2015

Неадаптивная фенотипическая пластичность затрудняет видообразование

Изменения фенотипа, вызванные условиями среды и снижающие приспособленность к этим условиям, называют «неадаптивной фенотипической пластичностью». В эволюционном эксперименте на дрозофилах удалось показать, что неадаптивная фенотипическая пластичность может затруднять адаптацию к неблагоприятным условиям и видообразование. Оказалось, что мухи, прожившие 10 поколений на обедненной среде на основе крахмала, проигрывают в конкуренции на этой среде «контрольным» мухам, жившим на нормальной, богатой среде, и наоборот: на богатой среде крахмальные мухи демонстрируют более высокую приспособленность, чем контрольные. Однако после того, как крахмальным мухам позволили одно поколение прожить на нормальном корме, они продемонстрировали рекордную приспособленность к крахмальному корму. По-видимому, у крахмальных мух выработались адаптации к жизни на голодной среде, но эти адаптации маскируются «эффектом голодной матери»: самки, выросшие на крахмале, откладывают яйца с меньшим количеством питательных веществ и в результате проигрывают в конкуренции на крахмальной среде сытым чужакам. Полученные результаты показывают, что неадаптивная фенотипическая пластичность и материнский эффект («эффект голодной матери») могут препятствовать экологической сегрегации (расхождению по нишам) и видообразованию, позволяя мигрантам из благоприятных местообитаний побеждать в конкуренции на неблагоприятных субстратах у местных особей, уже имеющих адаптации к ним.
Том 76 № 6, Ноябрь-декабрь, 2015

Восстановление структуры альпийских фитоценозов после пересадок участков дернины

Представлены результаты долговременного полевого эксперимента, заложенного в 1988 году в Тебердинском заповеднике. Площадки из четырех типов альпийских сообществ были взаимно пересажены вдоль склона горы М. Хатипара. Показано, что на пересаженных участках происходит сукцессия, обусловленная двумя процессами – вселение растений из окружающего местообитания и выпадение видов, не характерных для акцепторного сообщества. Различия скоростей этих двух процессов обуславливают разнообразие сценариев сукцессии. Изменения пересаженных участков зависят от величины различий между донорным и акцепторным сообществами (чем большие различия, тем выше скорость сукцессии), от абиотических условий (высота снежного покрова, длительность вегетационного периода). Скорость изменений наиболее высока в начальный период после пересадки, а также на участках, пересаженных из наименее продуктивных сообществ.
Том 76 № 6, Ноябрь-декабрь, 2015

Пути и темпы реколонизации Pinus sylvestris L. и видов Picea в Скандинавии в голоцене

Известно, что заселение Скандинавии хвойными деревьями – Сосной обыкновенной и несколькими видами елей – после таяния ледника шло существенно неравномерно. В статье изложены результаты исследования хода и причин различий реколонизации Скандинавии разными видами хвойных. Более позднее наступление семеношения и большая уязвимость всходов елей названы одними из основных факторов более позднего заселения ими территорий, освобожденных ледником.
Том 76 № 6, Ноябрь-декабрь, 2015

Хвостовая лопасть дельфина: математическая модель жесткого крыла

Разработан аналитический метод оценки гидродинамических сил, развиваемых плоским жестким крылом конечного удлинения. Крыло совершает колебания в невязкой бесконечной среде. Амплитуды колебаний достаточно велики. Положение оси вращения и фазовый сдвиг между линейными и угловыми колебаниями произвольны. Проведены оценки пропульсивных характеристик прямоугольного крыла, моделирующего хвостовую лопасть дельфина, при постоянной скорости его плавания. Показано, что КПД такого крыла имеет максимум при положении оси вращения вблизи задней кромки крыла и близок к 70%. Результаты расчёта согласуются с экспериментальными данными по оценке положения оси вращения лопасти в крейсерском режиме движения и позволяют говорить об использовании дельфином в данном случае наивыгоднейшей кинематики. Показано также что положение максимумов индуктивного сопротивления и характер кривых коэффициента тяги зависят от положения оси вращения крыла. Получены аналогичные ориентировочные данные для режима разгона. Показано, что общий характер кривых позволяет выявить тенденции изменения пропульсивных сил крыла при переходе к ускоренному режиму набегающего потока, заключающиеся прежде всего в значительном увеличении тяги.
Том 76 № 5, Сентябрь-октябрь, 2015

В тесноте, да не в обиде

Колониальное гнездование приносит выгоду сообществу при определенной пороговой плотности заселения. Отклонения в формировании колонии, вызванные неблагоприятными погодными условиями, можно исследовать как модель с экспериментальным варьированием некоторых параметров: синхронность заселения, изменение сроков откладки яиц. Анализ хода заселения колонии и результатов репродуктивных усилий всей колонии в разных погодных условиях, проведенный на озерной чайке, выявил несколько ключевых моментов формирования защитных свойств колоний при гнездовании. Показано, что наличие разных индивидуальных программ заселения в колонии чаек способствует (в норме) увеличению репродуктивного успеха всей колонии.
Том 76 № 5, Сентябрь-октябрь, 2015

Эволюционная роль хищных млекопитающих и механизмы ее реализации

Ученые прояснили один из способов, с помощью которого хищник выбирает свою жертву. Одним из важных составляющих определения жертвы является ее необычный запах. Запах любого животного зависит и от микрофлоры, которая в свою очередь зависит от физиологического состояния ее носителя. Оказывается, что борзые собаки, которые рассматриваются как модельный объект, с высочайшей точностью определяют больных животных и выбирают их в качестве жертвы. Пойманные борзыми зайцы, в отличие от отстрелянных охотниками, отличались большим разнообразием и числом бактерий в мазках со слизистой носа. Запах этих бактерий в лабораторной культуре привлекал внимание борзых, подобно запаху жертвы.
Том 76 № 5, Сентябрь-октябрь, 2015

Поведение дафний оценили математически

Построена индивидуально-ориентированная, с учетом судьбы отдельных индивидуумов, модель сезонной динамики численности популяции Daphnia longispina. В модели учтены параметры двух типов хищников (рыбы и беспозвоночного), смена поведения дафний при увеличении пресса хищников, успешность встречи полового партнера, некоторые факторы внешней среды (температура, время суток). Модель показала убедительное сходство с динамикой численности реальной популяции Daphnia longispina в озере-питомнике, исследуемой в качестве эталона. Проведены вычислительные эксперименты для выявления роли восприятия запаховых маркеров, а именно, реакция на хищника и полового партнера, в поддержании численности популяции дафний. Показано, что наличие поведенческих реакций защиты от хищника и поиск полового партнера, которые запускаются запаховыми метками, является механизмом поддержания устойчивой сезонной и многолетней динамики численности популяций.
Том 76 № 5, Сентябрь-октябрь, 2015

Коралловые рифы перед экологическими угрозами XXI века

В статье дается обзор глобальных угроз экосистемам коралловых рифов. Констатируется факт деградации коралловых рифов Мирового океана. В числе наиболее явных негативных причин угнетения коралловых экосистем рассматривается повышение температуры вод. Кораллы приспособлены к довольно узкому диапазону температур, поэтому при повышении температуры возникает каскад негативных реакций (сброс симбиотических водорослей, токсическое повышение дозы кислорода, повышение активности патогенных организмов), с которыми кораллы не могут справиться. Среди прочих факторов повышение концентрации атмосферного углекислого газа, антропогенное загрязнение вод в мелководных районах распространения коралловых рифов, промысловое изъятие определенных групп морских организмов. Любое вмешательство, приводящее к снижению устойчивости экосистем коралловых рифов, приводит к гибели или замещению кораллов другими организмами. Это происходит из-за снижения способности кораллов с известковым скелетом к восстановлению по причине изменения глобальных показателей вод Мирового океана – температурного режима и ионно-обменного баланса.
Том 76 № 4, Июль-август, 2015

О второй Международной конференции "Современные проблемы биологической эволюции", 11-14 марта 2014 г., Москва

Сопредседатель оргкомитета второй Международной конференции "Современные проблемы биологической эволюции" Алексей Сергеевич Северцов рассказывает об итогах встречи.
Том 76 № 4, Июль-август, 2015

Требования к модельному объекту в микроэволюционных исследованиях

В статье обсуждаются условия использования модельных объектов в исследованиях микроэволюции и возможности распространения выводов на другие группы живых существ. На примере явления «пучков видов» (species flocks) африканских рыб демонстрируются различные аспекты механизмов микроэволюции в условиях симпатрии. Показано, что сходный результат - подразделение единого вида на различающиеся формы - совершенно не обязательно может служить гарантией сходных механизмов его достижения в разных «пучках видов». Поэтому модельный объект необходимо выбирать, опираясь на общность механизмов дивергенции, а не по факту сходства микроэволюционной ситауции.
Том 76 № 4, Июль-август, 2015

Голова, ноги, хвост – гонка технологий в эволюции птиц

Отряды и другие макротаксоны настоящих птиц на современном этапе настолько хорошо различаются морфологически, что сложно представить последовательные структурные преобразования в эволюции этой группы. Можно обнаруживать родственные связи между таксонами, но довольно затруднительно восстановить собственно ход эволюционных событий. За последнее время обнаружено много ископаемых остатков птиц, что дает хорошие шансы на описание переходных групп и позволяет сделать детальный анализ эволюции птиц в кайнозое. Ископаемые птицы оказались весьма причудливы: как в плохо собранной мозаике, в одной птице сочетаются признаки нескольких групп современных птиц. Таким образом, предковая фауна представлена целым спектром таксонов, которые демонстрируют не просто промежуточные (усредненные) признаки, а мозаичное сочетание примитивных и продвинутых признаков. В статье на примере Galloanseres (гусеобразные + курообразные) показана морфологическая мозаичность предковых таксонов и предложено объяснение ее возникновения в ходе эволюции крупных групп птиц.
следующая >>

ПОСЛЕДНИЕ ВЫПУСКИ     IN ENGLISH

ПОИСК  

 

ПОПУЛЯРНЫЕ СИНОПСИСЫ

Том 77 № 2, Март-апрель, 2016
Гаструляция книдарий: ключ к пониманию филогенеза или хаос вторичных модификаций?
Данные по эмбриональному развитию книдарий, относящихся к низшим многоклеточным животным, часто используются для решения вопросов, связанных с происхождением и ранней эволюцией Metazoa, а также с основными закономерностями эволюции онтогенеза. Особое внимание уделяется гаструляции – морфогенетическому процессу, в ходе которого клетки раннего эмбриона дифференцируются на зародышевые листки и формируется первичный план строения. В статье проведен сравнительный анализ гаструляции различных книдарий. Мы показывали, что для гаструляционных морфогенезов книдарий характерна высокая степень межгрупповой, внутригрупповой и индивидуальной изменчивости. Мы считаем, что способ гаструляции у книдарий определяется не столько эволюционной историей рассматриваемого вида, сколько эволюционно пластичными адаптивными признаками, такими, как размер яйцеклетки и содержание в ней желтка, число клеток на стадии бластулы или морулы, наличие фототрофных симбионтов, экология личинки. Поскольку онтогенез книдарий обладает высокой эволюционной пластичностью, его изучение должно способствовать лучшему пониманию фундаментальных закономерностей эволюции процессов развития.
Том 77 № 2, Март-апрель, 2016
Моделирование распространения видов по данным рельефа и дистанционного зондирования на примере сосудистых растений нижнего горного пояса хр. Тукурингра (Зейский заповедник, Амурская область)
В предлагаемой работе обсуждается опыт создания картографических моделей распространения видов растений горной территории c использованием данных дистанционного зондирования. В полученных моделях распространение стенотопных (привязанных к определенному ландшафту) видов объясняется преимущественно переменными рельефа, которые, в свою очередь, определяют термические и влажностные условия местообитаний. В моделях эвритопных (широко распространённых) видов значительный вклад имеют переменные, полученные на основе данных дистанционного зондирования, описывающие параметры почвенно-растительного покрова.
Том 77 № 2, Март-апрель, 2016
В каком случае родственники - лучшие соседи?
Методами филогенетического анализа были исследованы сообщества растений Тебердинского заповедника. Считается, что сообщества, образованные более близкородственными видами, формировались в большей степени под влиянием абиотических (средовых) факторов, тогда как более выровненные по родству сообщества формируются под действием межвидовых конкурентных отношений (как благоприятствование, так и исключение). Оказалось, что сложные абиотические условия в местах обитания сообществ могут приводить к разному результату в зависимости от возраста сообщества. Степень родства таксонов наиболее высока в сообществах, развивающиеся на скалах и альпийских пустошах. А сообщества, образованные неродственными видами, могут быть либо значительного возраста (кустарниковые и кустраничковые сообщества), либо формируются во влажных и продуктивных местообитаниях (высокогорные эутрофные болота).


МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМАМ


 
 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия