|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологииНИР
The study of vertebrates adaptations by comparative and functional morphology
- Руководитель НИР: Корзун Л.П.
- Участники НИР: Герасимов К.Б., Горин В.А., Егорова В.Н., Зубкова Е.Н., Куликова Н.В., Мастеров В.Б., Потапова Л.А., Романов А.В., Скурат Л.Н., Соколов А.М., Трунов В.Л., Хмелевская Н.В., Яскин В.А.
- Подразделение: Кафедра зоологии позвоночных
- Срок исполнения: 1 января 2021 г. - 31 декабря 2027 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 17-3-21
- Номер ЦИТИС: 121032300112-8
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Общая биология и экология
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству
- ПН России: Рациональное природопользование
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
- Критическая технология России: Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.03.17 Эволюционное учение
- 34.33.27 Зоология наземных позвоночных
- 34.41.02 Общие закономерности морфогенеза, эмбриогенеза и онтогенеза человека и животных
- 34.41.35 Нормальная анатомия человека и животных
- 34.53.25 Наземные локомоции
- Классификатор OECD: Эволюционная биология, Биология развития
-
Ключевые слова:
опорно-двигательная система, сравнительная анатомия, функциональная морфология, биомеханика
musculoskeletal system, functional morphology, comparative anatomy, biomechanics, adaptations -
Описание:
Вскрытие экологических и эволюционных аспектов организации объектов изучения как средство всестороннего изучения современного биологического разнообразия и реконструкции путей протекшей эволюции.
-
Планируемые результаты:
В рамках данной темы будут проведены исследования по четырём направлениям: (1) ротовой аппарат и трофические адаптации у позвоночных животных, (2) посткраниальная опорно-двигательная система позвоночных животных и ее биомеханика, (3) адаптации кожного покрова млекопитающих, (4) сезонные адаптивные изменения головного мозга у представителей грызунов. В рамках первой темы будет проведен анализ опорно-двигательной системы голов ряда рыб с выявлением особенностей их морфологии, связанных с экологическими характеристиками. Будет проведен морфо-функциональный анализ строения челюстного аппарата птиц разных экологических групп. В рамках второй темы будет выполнен анализ работы мускулатуры конечностей у наземных позвоночных животных (от амфибий до млекопитающих), использующих разные аллюры и обитающих в разных условиях. Будет начата работа по изучению шейной мускулатуры у птиц. По третьей теме будут продолжены исследования строения кожи и кожных желёз у различных млекопитающих, в том числе будет начат анализ строения кожной перепонки рукокрылых. По четвертой теме будет продолжено исследование изменений размеров и строения гиппокампа у рыжих полевок в разные сезоны года.
-
Научный задел:
В рамках данной НИР проводятся (1) изучение ротового аппарата рыб, рептилий и птиц; (2) изучение наземной локомоции позвоночных животных; (3) исследования структуры кожных покровов млекопитающих (кожные железы и механический каркас кожи); (4) морфологические исследования сезонных изменений мозга грызунов. Основной упор делается на эволюционное направление работ с биомеханическим обоснованием адаптивной значимости морфологических структур. Основные направления в изучении ротового аппарата: трофические адаптации некоторых куликов и гусеобразных, а также ряда других видов. Проводятся исследования особенностей строения и функционирования подъязычного аппарата воробьиных птиц Старого Света. Также были отпрепарированы челюстные аппараты трех видов ящериц. Был исследован ротовой аппарат акул. Строение скелетно-мускульной системы жаберного аппарата акул было рассмотрено в контексте возможных адаптаций этих видов к использованию одного из двух известных для акул механизмов вентилирования жабр. В рамках изучения локомоции был проведен детальный анализ биомеханики планирующего полёта белок-летяг, а также бега зайца. В рамках работ по изучению кожного покрова млекопитающих было проведено изучение кожного покрова зайцеобразных, а также соединительнотканного каркаса летательной перепонки млекопитающих. Была изучена возрастная и сезонная изменчивость массы головного мозга красной полевки из разных сезонных генераций. Полученные результаты свидетельствуют о различии в закономерностях роста мозга у сезонных генераций полевок, а также об адаптивных изменениях массы головного мозга полевок в связи с периодическими явлениями природы. Ещё одна тема в рамках данной НИР: исследование влияния феномена крайней миниатюризации на строение скелета некоторых бесхвостых амфибий (Microhylinae (Amphibia: Anura). Были получены морфометрические данные для 4 видов амфибий, ещё для 3 миниатюризированных видов были получены остеологические данные и составлены 3d модели их полных скелетов.
- Добавил в систему: Литвинова Елена Михайловна
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: В ходе изучения морфологических адаптаций различных аппаратов опорно-двигательной системы позвоночных проанализирован ротовой аппарат 2 видов химер (Хрящевые рыбы). Произведено МРТ-сканирование 3 видов химер, а также 3 видов костных рыб. Выполнено морфофункциональное исследование ротового аппарата домового и полевого воробьёв, начато изучение челюстного аппарата саксаульного воробья. Была продолжена работа над выявлением особенностей строения и работы этого биомеханического узла у представителей группы певчих воробьиных птиц из семейства Vangidae. Было выявлено значительно сходство в строении базовых структур ротового аппарата этих птиц. Начато изучение адаптаций ротового аппарата червяг и сиренов. В сравнительном плане изучена изменчивость массы гиппокампа в позднем постнатальном онтогенезе рыжих полевок из разных сезонных генераций. Полученные результаты характеризуют специфические черты роста гиппокампа у сезонных генераций полевок, а также возможные механизмы переключения альтернативных типов онтогенеза животных. На основании молекулярных данных, данных внешней морфологии и строения головастика был описан новый вид узкоротов рода Micryletta (Amphibia: Microhylidae) из провинции Ламдонг, Вьетнам. Была проведена ревизия лягушек подсемейства Microhylinae рода Microhyla, изучены данные о скелетных признаках 23 видов Microhyla. В результате была выявлена глубокая дифференциация внутри этого рода, на основании данных остеологии, внешней морфологии, филогенетического родства и возраста был выделен и формально описан новый род лягушек – Nanohyla. Для родов Microhyla, Nanohyla, а также близкого к ним Glyphoglossus была смоделирована эволюция размеров тела. Сравнение полученной модели с разнообразием морфологических признаков в данной группировке показало, что динамичная эволюция тела и тенденция к миниатюризации в разных линиях привела к некоторым гомоплазиям, в том числе по признакам, которые ранее использовались для систематики этой группы. | ||
| 2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: В рамках данной темы НИР в отчётный период проведены работы по следующим исследовательским направлениям: 1. Изучение морфологических адаптаций различных аппаратов опорно-двигательной системы позвоночных животных 2. Изучение внутривидовой и внутрипопуляционной изменчивости макро-морфологических особенностей головного мозга мелких млекопитающих 3. Изучение остеологических особенностей бесхвостых амфибий семейства Microhylidae. По первому направлению исследован ротовой аппарат 3 видов химер, выявлен ряд интересных морфологических адаптаций. Продолжено исследование ротового аппарата четырех видов воробьев. Завершено изучение ротового аппарата представителей одного из семейств птиц отряда Дятлообразные - ленивок (Bucconidae). По результатам исследований африканских и азиатских птиц семейства ванговых было выявлено значительное сходство в строении базовых структур ротового аппарата этих птиц. Продолжается проведение сравнительного функционального анализа подъязычного аппарата разных представителей нектароядных птиц. Исследован функционально челюстной аппарат бекасовых птиц. Изучена изменчивость массы гиппокампа в позднем постнатальном онтогенезе рыжих полевок из разных сезонных генераций. Полученные результаты характеризуют специфические черты роста гиппокампа у сезонных генераций полевок, а также возможные механизмы переключения альтернативных типов онтогенеза животных. Проведена статистическая обработка результатов экспериментов по влиянию величины индивидуальных участков и плотности распределения серых крыс на морфологию их головного мозга, а также особенности поведения. После изучения скелета лягушек подсемейства Microhylinae получены данные по их систематике и миниатюризации, а также экологическим адаптациям. Исследованы морфологические данные для целей систематики по гекконам о. Цейлон. | ||
| 3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: В рамках изучения морфологических адаптаций различных аппаратов опорно-двигательной системы позвоночных животных продолжены работы по скелетно-связочной системе головы химер. Отпрепарированы 3 вида химер, проведено МРТ-сканирование, получены синдесмологические препараты и анатомические рисунки, разработана биомеханическая модель головы химеры. Исследование подчеркивает адаптивность затылочно-синаркуального сустава химер, раскрывая его механические свойства и предлагая новое объяснение особенностям строения головы химер. Начаты работы по анализу функциональных особенностей строения клюва у 5 видов воробьиных птиц семейства Fringillidae, питающихся, преимущественно, зерновым кормом и имеющих клюв типичной конусовидной формы. По направлению «изучение внутривидовой и внутрипопуляционной изменчивости макро-морфологических особенностей головного мозга мелких млекопитающих» проанализирована изменчивость массы головного мозга у лабораторных мышей, на протяжении многих поколений разводимых в условиях неволи. Выявленная сезонная динамика может представлять большой интерес для биологов, работающих с лабораторными животными. По направлению «Изучение остеологических особенностей бесхвостых амфибий и рептилий в связи с миниатюризацией» с использованием компьютерной томографии получены уникальные снимки черепов и полных скелетов различных амфибий и рептилий. Эти снимки и собранные на их основе 3D модели скелетов будут использованы для диагностики криптического разнообразия и выявления морфологических трендов в соответствующих группах. Морфологические данные были использованы и при проведении филогенетических исследований батрахо- и герпетофауны Вьетнама, в т.ч. при описании новых видов. Также было проведено сравнительное исследование движений хвоста у ящериц рода Phrynocephalus, на основе анализа скоростной видеосъемки. | ||
| 4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: По направлению «Изучение морфологических адаптаций различных аппаратов опорно-двигательной системы позвоночных животных» на нескольких видах химер показана специализация затылочно-синаркуального сустава: он является единственным синовиальным контактом во всем позвоночном столбе химеры. Были продолжены работы по изучению механизма дыхания у химер. Проведено изучение и примитивных костных рыб - амий. В рамках проведения морфофункционального анализа ротового аппарата воробьиных птиц изучены морфологические препараты обыкновенного зяблика, обыкновенного скворца и обыкновенного снегиря. Для выявления силовых возможностей перистых мышц разработана методика измерения площади их внутренних апоневрозов. Начата новая тема «Морфофункциональные особенности задних конечностей воробьиных птиц в связи с наземной прыжковой и шаговой локомоцией», отработана методика скоростной съемки локомоции птиц. По направлению «Изучение внутривидовой и внутрипопуляционной изменчивости макро-морфологических особенностей головного мозга мелких млекопитающих» проведено исследование влияния динамики длины светового дня на развитие гипофиза экспериментальных животных, обитающих в относительно стабильных условиях вивария. Выявленная сезонная изменчивость гипофиза линейных мышей может иметь значение для нейробиологов, работающих с лабораторными животными. По направлению «Изучение остеологических особенностей бесхвостых амфибий и рептилий в связи с миниатюризацией» полученные уникальные снимки черепов и полных скелетов и собранные на их основе 3D модели скелетов будут использованы для диагностики криптического разнообразия и выявления морфологических трендов в соответствующих группах. На основании морфологических и остеологических данных была описана популяция слепосцинков из провинции Ниньтхуан, Вьетнам, в качестве нового для науки вида. | ||
| 5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: | ||
| 6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: | ||
| 7 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Изучение адаптаций позвоночных животных методами сравнительной и функциональной морфологии |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".