Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Озеро Байкал – уникальная экосистема, включающая в себя множество групп организмов с высокой степенью эндемизма. Одной из наименее изученных групп остаются водные грибы: имеющиеся сведения фрагментарны и не отражают общей картины. Метабаркодные исследования показывают, что разнообразие грибов в донных отложениях, в составе биообрастаний и в воде довольно велико. Однако, чтобы лучше понять функцию грибного компонента в экосистеме озера, таких исследований недостаточно, необходимо получить «чистые культуры». Именно на базе "живых" коллекций проводятся исследования в области физиологии, биохимии, экологии, выявляются перспективные для биотехнологии штаммы, и, что особенно важно, сохраняется уникальное биологическое и генетическое разнообразие микобиоты озера.
Для Байкала, где эндемизм некоторых групп превышает 90%, изучение и сохранение грибов является задачей фундаментальных и прикладных исследований, а создание коллекции живых культур и их криоконсервация гарантируют, что уникальные виды не исчезнут в условиях глобальных изменений и антропогенной нагрузки. Каталогизация «здоровой» микобиоты позволяет создать эталонную модель экосистемы и заложить научный фундамент для экологического мониторинга. Наконец, для большинства людей, посещающих Байкал, грибы остаются «невидимыми», поэтому музейная экспозиция с живыми культурами позволит показать туристам, школьникам, студентам и всем заинтересованным, что озеро населено не только нерпой, рыбами и рачками, но и микроскопическими организмами, без которых экосистема не может существовать.
Проект рассчитан на два года и включает четыре взаимосвязанных блока. Первый – экспедиционный отбор проб: три выезда за сезон в четыре точки (Листвянка, Б. Коты – точка длительного мониторинга, район бухты Аяя, район Ушканьих островов – место, где велика возможность обнаружить грибы, ассоциированные с нерпой). Будет производиться отбор донных отложений и обрастаний на различных субстратах. Для лучшей сохранности проб важно соблюдение холодовой цепочки, это условие будет соблюдено при помощи оборудования Байкальского музея СО РАН, первичный посев и последующая работа с чистыми культурами будет проводиться в лаборатории музея в р.п. Листвянка. Второй блок – выделение и идентификация чистых культур, которая будет проводится методом секвенирования по маркеру ITS2. Штаммы, не идентифицированные до вида, будут также сохраняться в коллекции как потенциально новые таксоны. Третий блок – создание криобанка – это современный и надежный способ сохранения живых коллекций, который используется во всех мировых коллекциях. Планируется заложить не менее 100 штаммов, по 3–5 криопробирок на штамм. Для отработки протокола криоконсервации запланирована стажировка руководителя проекта в Центре коллективного пользования «ВКМ» сроком на 2 недели.
Четвертый блок – для осуществления просветительской функции проекта планируется создание тематической музейной экспозиции. В Байкальском музее СО РАН будет создана витрина с регулярно обновляемыми живыми культурами на чашках Петри и микрофотографиями. В России подобные постоянные экспозиции живых культур микроорганизмов крайне немногочисленны. Таким образом, байкальская витрина с живыми грибами станет первой постоянной экспозицией такого рода в регионе и одной из немногих в России.
К проведению работ по пересевам культур, выделению ДНК будут приглашены студенты биологического института ИГУ, что даст им практические навыки и возможность написания курсовых и дипломных работ.
К окончанию проекта будут достигнуты измеримые результаты: создан криобанк из не менее 100 штаммов грибов Байкала. Коллекция будет расположена в БМ СО РАН и станет доступной для других исследователей. В процессе работ впервые будут отработаны и задокументированы протоколы медленной криоконсервации для приоритетных таксонов грибов. Будет создана база данных штаммов с информацией о точке отбора, дате и результатах ITS-секвенирования, а полученные нуклеотидные последовательности будут депонированы в GenBank (NCBI).
Опыт заявителя соответствует направлению деятельности. Руководитель проекта является сотрудником Байкальского музея СО РАН и Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН, имеет большой опыт участия в научных проектах в качестве исполнителя. В 2014 году руководитель проекта успешно реализовал инновационный проект в рамках конкурса УМНИК Фонда содействия инновациям, что подтверждает его способность управлять проектом от идеи до результата. Заявитель является автором публикаций по микобиоте озера Байкал.
Команда проекта включает микологов (БМ и СИФИБР СО РАН), специалиста в области геносистематики (БМ СО РАН), которые будут отвечать за выделение и поддержание культур, их идентификацию, также в состав команды входит специалист в области экологии байкальских организмов, особенно ценно, что этот специалист является опытным водолазом, отлично осуществляющим пробоотбор.