РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты экспериментальных и теоретических разработок в рамках этих исследовательских направлений позволили сформулировать и успешно решить целый ряд задач научно-прикладного характера. В частности, на основе исследований трофических эндосимбиозов в пищеварительной системе грызунов начаты разработки промышленных биотехнологических процессов. Результаты филогенетических и таксономических исследований с использованием современных молекулярно-генетических и морфометрических методик, в комплексе с экологическими и зоогеографическими исследованиями стали основой для разработки практических мер по охране ряда видов млекопитающих.

Ниже перечислены наиболее значимые достижения лаборатории в фундаментальных и прикладных исследованиях за последние годы.

Азотфиксирующая бактериальная активность обнаружена в пищеварительном тракте более 15 видов грызунов и жвачных. У 6 видов грызунов определен видовой состав азотфиксирующих бактерий, выявлены функциональные связи диазотрофно-целлюлолитического звена внутренних цепей питания. Сделан вывод о возможном вкладе азотфиксирующего бактериального комплекса в азотный баланс млекопитающих-фитофагов.

Ассоциация бактерий на эпителии желудка

Волосяной покров полуводных млекопитающих - перспективная модель для исследования закономерностей морфофункциональных трансформаций в процессе эволюции.

Моляры мамонтов из плейстоценовых отложений в районе реки Old Craw (Yukon, Canada) морфологически сходны с зубами мамонтов северо-восточной Сибири (из Sher et al., 2005).

Расшифрован один из важнейших механизмов максимизации извлечения мелкими млекопитающими-фитофагами питательных веществ из растительных кормов (в том числе из входящих в их состав структурных углеводов). Показано, что потребленный грызунами корм разделяется на быстро и медленно проходящие фракции, которые оседают в разных отделах пищеварительного тракта и подвергаются одновременному воздействию эндогенных и симбионтных ферментных систем.

Изучены мутуалистические взаимодействий микроорганизмов и животных, выделены симбионтные бактерии - продуценты биологически активных веществ и разработаны способы их применения в качестве пробиотической кормовой добавки для сельскохозяйственных и домашних животных. Исследованы механизмы взаимодействий хозяина и микроорганизмов, развивающихся на поверхности кожного покрова, в специфических кожных железах, в слизистых выстилках репродуктивной системы, в слепой кишке.

На основе изучения физико-химических условий жизнедеятельности симбионтных бактерий в химусе слепой кишки растительноядных позвоночных разработаны основы твердофазного сбраживания клетчатковых растительных отходов с использованием кишечной бациллы B. subtilis. Разработана оригинальная двухстадийная технология получения пробиотического препарата – стимулятора пищеварения животных.

Получение препарата пробиотического действия на основе Bacillus subtilus, выделенной из слепой кишки глухаря

На основе экспериментальных исследований теплозащитных и механических свойств волосяного покрова разработаны методы объективного количественного изучения изменчивости его основных структурных параметров с точки зрения их функционального значения для теплозащиты животного. Предложены критерии морфофункционального подобия волосяного покрова как теплозащитного образования, представленные в форме безразмерных количественных соотношений между его базовыми структурными показателями (длина, густота и толщина волос). Эти критерии подобия были, в частности, успешно использованы для детальной интерпретации адаптивного смысла структурных трансформаций волосяного покрова полуводных млекопитающих на разных стадиях освоении ими водной среды.

Получены новые данные в поддержку концепции эволюции мамонтовой фауны Восточной Сибири за последние 50 тыс. лет, в основе которой лежат представления о существовании и развитии пастбищных экосистем тундростепного типа. Предложена новая модель эволюции слонов мамонтовой линии в Евразии, согласно которой (в противовес существующей схеме постепенной автохтонной трансформации видов мамонтов в Европе) предки мамонтов, придя в Европу из Африки 3,5 мл. лет назад распространились вплоть до Китая и затем (ок. 1,5 млн. лет назад) - на восток до севера Сибири, где в процессе приспособления к господствующим там суровым условиям приобрели облик характерный для настоящих мамонтов ледникового периода. Впоследствии вслед за изменениями климата эти формы ре-иммигрировали назад в Европу. Изучение ископаемых остатков вымерших представителей трибы овцебычьих (Ovibovini) в коллекциях России, Европы и США подтвердило высокое таксономическое разнообразие данной группы и важнейшую роль Берингиды в ее эволюции. Использование молекулярно-генетических методов (изучение древней ДНК из ископаемых костей) позволило уточнить родственные связи лошадей Старого и Нового Света, выявить историю их популяций в Берингиде (северо-восток Азии и Аляска) и Северной Америке.

Сравнительно-морфологические, молекулярно- и цитогенетические методы позволили уточнить систематический статус ряда млекопитающих и в ряде случаев модифицировать существующие представления о филогенетических отношениях в сем. Cricetidae, Myoxidae, Cervidae, Bovidae и Viverridae. Описаны два новых вида: Gerbillus rupicola и Taterillus. tranieri sp (Rodentia, Cricetidae, Gerbillinae). Кабарговые в противовес существующим представлениям сближены с древними полорогими.

Род сайги (Saiga) выведен из состава подсемейства козлиных и отнесен к антилопам. Сделан вывод о базальном положении рода баранов (Ovis) относительно рода козлов (Capra), что противоречит укоренившемуся представлению об их филогенетической близости и, в практическом плане, позволяет отказаться от дальнейших безуспешных попыток гибридизации их представителей. Получены результаты, свидетельствующие в пользу существования не 4-7, а лишь двух, но политипических, видов баранов – Ovis ammon и Ovis canadensis.

Впервые описан кариотип генеты Джонстона (Geneta johnstoni) и проведено его сравнение с кариотипами других генет, показавшее высокую разрешающую способность цитогенетических методов в выявлении межвидовой дифференциации в пределах рода Geneta.

Подведены итоги многолетним исследованиям фауны млекопитающих Вьетнама и выполнен их повидовой обзор. Установлена характерная высотная поясность в распределении млекопитающих в горных массивах Вьетнама и выяснена их специфическая реакция на антропогенный пресс. Показано, что умеренные выборочные вырубки (до 30% изъятия) не влияют на состав фауны и население грызунов.

Проведена комплексная оценка состояния ресурсов всех видов диких копытных животных России. Установлено, что общая их численность составляет около 2,5–2,8 млн. при потенциале в 17–20 млн. особей. Разработана стратегия и методология сохранения, расширенного воспроизводства и рационального использования важнейших видов диких копытных в новых экономических и социальных условиях.

В базу данных «Сосудистые растения заповедников России» введены впервые публикуемые флористические списки 5 и новые варианты флористических списков 3-х заповедников. Кроме того, учтены дополнения и изменения к 16 заповедникам. В настоящее время собраны флористические материалы по 93 заповедникам, и флористические списки по 78 заповедникам можно считать полностью завершенными. Продолжаются работы по созданию флористических списков еще 7 заповедников (Вишерский, Полистовский, Рдейский, Тигирекский, «Эрзи», Юганский и Южно-Уральский). На основе сопряженного анализа баз данных «Дикорастущие родичи культурных растений России» (ВИР, Санкт-Петербург) и «Сосудистые растения заповедников России» (ИПЭЭ РАН) в 93 заповедниках (из 100 на ноябрь 2005 г.) установлено произрастание 1148 видов родичей культурных растений из 146 родов, принадлежащих 39 семействам (71,2% от их общего числа в России и 14,5 % от всей флоры сосудистых растений, известных в настоящее время в заповедниках).

Указанные достижения отражены в перечисленных далее публикациях сотрудников лаборатории и защищенных ими диссертаций в период с 2002 по 2006 г.

Поддержка исследований подразделения в 2002-2006 гг. международными и российскими грантами

Род сайги (Saiga) выведен из состава подсемейства козлиных и отнесен к антилопам.

1. Государственный контракт №Б-0079 на выполнение работ по федеральной целевой программе «Интеграция науки высшего образования России на 2002-2006 годы»
2. Грант Президента РФ НШ № 1808.2003.4
3. Грант Президента РФ НШ № 4534.2006.4
4. Компонент по оценке эффективности управления ООПТ проекта «Развитие партнерских отношений в области сохранения и использования лесов России», выполняемого Представительством МСОП – Всемирного союза охраны природы для России и СНГ (IUCN CIS) на средства, выделенные Канадским агентством содействия международному развитию (CIDA). – 2002-2003 гг.
5. Королевское Общество Великобритании, совместный проект по Программе обменов с бывшим СССР, 2002-2004
6. Королевское Общество Великобритании, совместный проект по Программе обменов с бывшим СССР, 2005-2006
7. Программа Отделения биологических наук РАН «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами»; проект № 3.3.9 «Разработка биологически активных добавок к кормам животных на основе пробиотиков, выделенных от диких позвоночных», 2003-2005 г.г.
8. Программа РАН «Биологические ресурсы России: фундаментальные основы рационального использования» (2006-2008 гг.).
9. Программа РАН «Научные основы сохранения биоразнообразия России». 2003-2005
10. Программа РАН «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами» (2003-2005 гг.).
11. Программа Российского союза охотников и рыболовов «Дикие копытные животные» (1995-2005 гг.).
12. Проект «Дикорастущие лекарственные растения и дикие родичи культурных растений в заповедниках России» Программы фундаментальных исследований ОБН РАН «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». – 2005 г.
13. Проект «Оценка современного состояния и динамики ресурсного потенциала дикорастущих лекарственных растений на основе маршрутно-дистанционных методов исследования и геоинформационного анализа растительного покрова модельных территорий» Программы исследований ОБН РАН «Биологические ресурсы России: фундаментальные основы рационального использования». Раздел программы «Оценка биоресурсного потенциала видов и сообществ живых организмов». – 2006 г.
14. Проект «Разработка единых стандартов, форматов и методологии создания баз данных по разнообразию позвоночных животных и информационно-поисковой системы по фауне и флоре заповедников России в рамках глобальной сети Интернет» программы ФЦНТП Минпромнауки России «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 гг.». Раздел «Информационные системы по биоразнообразию», – 2003 г.
15. Проект II.1.1.7 «Дикие родичи культурных растений в заповедниках Российской Федерации» Программы фундаментальных исследований ОБН РАН «Фундаментальные основы управления биологическими ресурсами». Направление II. Оценка состояния и динамики важнейших биологических ресурсов, научные основы управления биоресурсами на уровне видов, сообществ и экосистем. II.1.1. Растения и грибы. – 2004 г.
16. Проект WWF «Оценка эффективности существующей системы ООПТ для сохранения биологического разнообразия в России. Анализ репрезентативности флоры». – 2006.
17. Российско-Германская Лаборатория полярных и морских исследований им. О.Ю. Шмидта, годичный грант, 2001-2002
18. Российско-Германская Лаборатория полярных и морских исследований им. О.Ю. Шмидта, годичный грант, 2003
19. Российско-Германская Лаборатория полярных и морских исследований им. О.Ю. Шмидта, годичный грант, 2005/2006
20. РФФИ № 01-04-48930-a, 2001-2003
21. РФФИ № 02-04-48823-а, 2002-2004
22. РФФИ № 02-04-49064-а, 2002-2004
23. РФФИ № 02-04-63095-к, 2002
24. РФФИ № 03-04-48457-а, 2003-2005
25. РФФИ № 03-04-48924-а, 2003-2005
26. РФФИ № 03-04-48993-а, 2003-2005
27. РФФИ № 03-04-48958-а, 2003-2005
28. РФФИ № 04-04-48770-а, 2004-2006
29. РФФИ № 05-04-49395-а, 2005-2007
30. РФФИ № 06-04-01847-э_б, 2006
31. РФФИ № 06-04-49134-а, 2006-2008
32. РФФИ № 06-04-49575-а, 2006-2008
33. РФФИ № 06-04-58027-г, 2006
34. Серия соглашений с учеными Института Биологии Копенгагенского Университета (Дания) и Института Макса Планка (Лейпциг, Германия) о партнерстве в изучении ДНК плейстоценовых млекопитающих (волосатый носорог, сайгак, овцебыки, росомахи), 2005-2007.
35. Целевая Программа Президиума РАН «Поддержка инноваций», 2006г. проект ФЕРМ-КМ – пробиотический препарат для стимуляции пищеварения и повышения иммунитета сельскохозяйственных животных.

Данные о российском и международном признании за 2002-2006 гг.

1. Данилкин А.А. – профессор (2005 г.), почетный член Германского общества териологов и охотоведов (2003 г.).
2. Шер А.В. – Почетное звание Visiting Professor Отдела биологии Университетского Колледжа Лондона с 1994 г. (подтверждено в 2006 г.).

Государственные награды, премии и другие научные награды

1. Данилкин А.А. – премия им. А.А. Силантьева за монографии «Оленьи» (1999); «Свиные» (2002) и «Полорогие» (2005) из серии «Млекопитающие России и сопредельных регионов». 2006 г.
2. Соколов В.Е., Филонов К.П., Нухимовская Ю.Д., Шадрина Г.Д. – лауреаты Первой премии им. И.И. Спрыгина в области теории и практики заповедного дела и сохранения биологического разнообразия по номинации «Теория Заповедного дела» за монографию: «Экология заповедных территорий России» (М.: Янус, 1997. 575 с.). Соколов В.Е. и Филонов К.П. – посмертно. – 2003 г.
3. Нухимовская Ю.Д – Благодарственное письмо министра МПР В.Г. Артюхова за большой личный вклад в природоохранную, научно-исследовательскую и эколого-просветительскую деятельность государственных природных заповедников и национальных парков – 2002 г.
4. Нухимовская Ю.Д – «Благодарственное письмо за многолетний плодотворный труд, большой вклад в развитие заповедного дела и в связи с празднованием 90-летия государственной заповедной системы России» Директора Департамента государственной политики в сфере охраны окружающей среды МПР России А.Г. Ишкова. – 2006 г.

Выступления на научных российских и международных совещаниях (конгрессах, съездах, симпозиумах и т.п.) в качестве пленарного докладчика в 2002-2006 гг.

1. Данилкин А.А. Международное совещание "Изучение и сохранение популяций дикого северного оленя". Канада. 2005 г.
2. Данилкин А.А. Международное совещание "Управление популяциями лося". Финляндия.2005 г.
3. Кузякин В.А. XII Международная орнитологическая конференция Северной Евразии. Ставропольский гос. ун-т. 2006 г.
4. Кузякин В.А. Совещание 3-х комитетов Госдумы РФ «Организационно-правовые формы некоммерческого управления природными и природно-хозяйственными объектами (ландшафтами)». Москва. 2006 г.
5. Кузякин В.А. Всеросс. научно-практ. конференция-семинар «Вопросы реализации законодательных и нормативных актов в области государственной экологической экспертизы» при Академии государственных президентских структур. Москва. 2006 г.
6. Кузякин В.А. II научно-практ. конференция «Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России». Москва. 2006 г.
7. Кузякин В.А. Международная конференция «Учеты млекопитающих». Москва. 2006 г.
8. Шер А.В. Международная Конференция «Ведущие факторы формирования климата на Севере», Киль, Германия, 8-11 мая 2002 г.
9. Шер А.В. 6-е Совещание по проекту Европейского Научного Фонда QUEEN (Природная Среда Севера Евразии в Четвертичном периоде), Швейцария, 24-28 мая 2002 г.
10. Шер А.В. Третья Международная Конференция по мамонтам, Уайтхорс и Доусон-Сити, Юкон, Канада, 24-30 мая 2003 г.
11. Шер А.В. VI Международный Палеонтологический Коллоквиум «Биоразнообразие и эволюция в позднем неогене и четвертичном периоде: региональное развитие и межрегиональные корреляции», Веймар, Германия, 25-30 апреля 2004 г.
12. Шер А.В. Международный Коллоквиум «Состояние биостратиграфии конца плиоцена и раннего плейстоцена в южной Европе», г. Тенде, Франция, 19-23 мая 2005 г.
13. Шер А.В. 2-й Международный Конгресс «Мир Слонов», Хот Спрингс, Южная Дакота, США, 22-25 сентября 2005 г.
14. Шер А.В. Международный Конгресс «Ранние Европейцы – непрерывность и прерывность. 150 лет со дня открытия неандертальцев», Бонн, Германия, 21-26 июля 2006 г.
15. Потапова Е.Г. Междун. совещание «Териофауна России и сопредельных территорий» 6-7 февр 2003 г. Москва.
16. Потапова Е.Г. Конференция «Классические и современные подходы в филогенетике» 29-30 октября 2003 г. Москва.
17. Потапова Е.Г. Российское совещание, посвященное 150-летию М.А.Мензбира. 22 февраля 2006 г.

Участие сотрудников подразделения (председатель, члены оргкомитета) в организации научных совещаний. (Фамилии, название совещания, место, сроки проведения)

1. Наумова Е.И. – член оргкомитета конференции «Современное состояние и перспективы развития эволюционной морфологии животных». Москва. 2006 г.
2. Наумова Е.И. – председатель оргкомитета совещания «Проблемы исследований домашней собаки». Москвав. 2006 г.
3. Ивлев Ю.Ф. – член оргкомитета конференции «Современное состояние и перспективы развития эволюционной морфологии животных». Москва. 2006 г.