Современные способы экологического моделирования, основанные на расшифровке данных с космических спутников, позволяют давать прогнозы всевозможных аспектов существования биосферы. Дистанционная оценка территорий, подходящих для обитания тех или иных животных, востребована в нашем глобальном мире. В статье представлены методы и результаты построения моделей ареалов, а также сделана оценка их соответствия реальным местообитаниям на примере мелких млекопитающих Юго-Восточного Забайкалья. Авторы показали, что смоделированные ареалы корректно и достаточно детально соответствуют реальным. Более того, моделирование выявляет структуру факторов, влияющих на распространение того или иного вида, что имеет очевидную прогностическую ценность.

Группа московских ученых предприняла попытку экспериментальной проверки популярной гипотезы «Иммунного гандикапа» (ГИГ). Согласно ГИГ только самцы с «хорошими генами» способны и демонстрировать наиболее выраженные вторичные половые признаки, и успешно противостоять паразитам и патогенным микроорганизмам. Целью эксперимента было, с одной стороны, выяснение влияния различий в уровне иммунного ответа на репродуктивный успех, выраженность вторичных половых признаков и прочие характеристики, с другой стороны – оценка соотношения показателей приобретенного клеточного и врожденного неспецифического иммунитета. В трех поколениях отбирали хомячков Кэмпбелла на низкий и высокий гуморальный иммунный ответ на введение эритроцитов барана. Тестирование самцов второго поколения обеих линий проводили по разным параметрам, характеризующим иммунный ответ, и некоторым витальным характеристикам. Сравнение хомячков разных линий не дало подтверждения гипотезе. Однако авторы считают, что нельзя рассматривать отсутствие различий между хомячками с низким и высоким иммунным ответом по измеренным параметрам как опровержение положений гипотезы.

Флуктуирующая асимметрия, характеризующая случайную онтогенетическую изменчивость, нижней челюсти рыжей полевки оценена с использованием двух актуальных подходов: модульной концепции и метода геометрической морфометрии. Модульная концепция предполагает, что сложную единую морфологическую структуру, например нижнюю челюсть млекопитающих, можно рассматривать как составную из областей, несущих общую морфо-функциональную нагрузку. Методы геометрической морфометрии помогают избежать сложностей сравнения структур разного размера и имеют разработанный математический аппарат для оценки различия формы как таковой, а не через линейные промеры. Исследование подтвердило наличие в костях нижней челюсти рыжей полевки двух морфо-функциональных зон – передней и задней. Наиболее асимметричным является задний отдел нижнечелюстной кости.

Классическое понимание формирования и передачи наследственной информации предусматривает внутривидовую репродуктивную целостность. Исследования роли горизонтального переноса генов (между неродственными формами) значительно трансформировали такую концепцию. В последнее время активно изучаются примеры межвидовых взаимодействий на генном уровне, и формулируется новая концепция надвидовых генных систем. Согласно последней, степень взаимовлияния организмов обуславливает тот или иной уровень объединения их генетических систем. Различают три типа надвидовых систем наследственности: метагеном (совокупность наследственных факторов микробного сообщества), симбиогеном (функционально интегрированная система генов, которые принадлежат тесно взаимодействующим партнерам симбиоза) и хологеном (система наследственности симбиогенно возникшего организма). С процессами интеграции наследственных систем симбиозов наблюдается эволюция передачи симбионтов в поколениях хозяина: от псевдо-вертикальной через внешнюю среду к наиболее надежной – через половые клетки. Возникновение, способы формирования, механизмы эволюции надвидовых генетических систем изучаются на примерах экологически, функционально взаимосвязанных организмов.

Интересная для специалистов в области эволюционной биологии статья любопытна и с точки зрения истории и методологии науки. В.С. Фридман с кафедры высших растений МГУ имени М.В. Ломоносова в своей статье обсуждает популярную и общепризнанную модель ключевого процесса видообразования – модель «усиления» нескрещиваемости Ф. Добржанского. Автор анализирует причины устойчивости гипотезы, несмотря на наличие фактов, противоречащих ей.

Группа орнитологов из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН сравнила сезонные динамики и годовые жизненные циклы четырех видов дроздов в енисейской средней тайге. Многолетние исследования, анализ данных, полученных разными методами, и сравнение разных видов дроздов позволили получить наиболее полную картину описываемых процессов. Показано, что сезонные изменения численности популяций дроздов достаточно точно привязаны к колебаниям емкости среды (прежде всего кормовых ресурсов). Различия динамики численности между видами обусловлены особенностями питания, локального местообитания (биотопов), а также характером сезонных перемещений популяций. Плавность изменения численности популяции обеспечивается индивидуальной изменчивостью сроков различных фаз годового цикла птиц. Каждая предыдущая фаза жизненного цикла обеспечивает успех последующей, следовательно, неоднородность среды, суровый и нестабильный климат, резко выраженная сезонность увеличивают разрыв между численностью птиц и обилием ресурсов (емкостью среды). Авторы пришли к заключению, что отбор в таких условиях приспосабливает динамику популяции к сезонным изменениям в соответствии с остальными адаптациями, что является причиной возникновения видовых особенностей приспособления к сезонным изменениям ресурсов.

Ученые из Москвы предприняли попытку показать картину разложения опада тундровых растений на протяжении года. Им удалось оценить годовую динамику разложения и участие различные факторов в этом процессе. Используя собственные наблюдения и данные из литературных источников для сравнительного анализа, исследователи выявили значимость разных факторов разложения и их иерархическую структуру. Оказалось, что значительную роль в разложении опада играют как климатические факторы, так и физико-химические свойства опада. Авторы делают вывод, что значение факторов скорости разложения опада и их соотношение сильно зависят от масштаба наблюдений (временного промежутка, географического и экологического пространства).

Все сезоны жизни, кроме гнездового, большинство птиц предпочитают объединяться в стаи. Некоторые птицы образуют смешанные межвидовые стаи. В таких ассоциациях совместное наблюдение за опасностью приносит выгоду и снижается пищевая конкуренция внутри стаи. Кулики образуют смешаные группы на неравных условиях для участвующих в них видов. Главные виды, виды «А», берут на себя бремя следить за опасностью, а виды «Б» лишь пользуются их «услугами». Однако виду «Б» приходится следовать за видом «А», что, оказывается, не так уж удобно.

Убедительное и доказательное сравнительное исследование носовых ходов и характеристик дыхания норных и наземных грызунов проделано сибирскими учеными. Методами магнитно-резонансной томографии (МРТ) и математического моделирования были исследованы морфологические особенности дыхательных путей грызунов и экспериментально показано поступление наночастиц металлов из носового прохода в головной мозг. Как и следовало ожидать, норные животные имеют адаптации, которые позволяют более эффективно защищать легкие и головной мозг от вдыхаемых микрочастиц.