Проекты

Краткое описание

Проект направлен на изучение амфиподных сообществ некоторых черноморских рек Кавказа (Мзымта, Хоста, Сочи, Шахе, Кудептса, Псезуапсе, Туапсе) и притоков этих рек. Проект позволит решить проблему отсутствия актуальной информации о видовом составе амфипод черноморских рек Кавказа и недоцененности их видового разнообразия. Определение их таксономического разнообразия, установление характера распределения видов в зависимости от гидрологических и гидрохимических особенностей изучаемых рек, а также с учетом высотности необходимо для мониторинга биоразнообразия, а также для оценки рисков, расчёта ущерба и разработки эффективных мер охраны и устойчивого управления водными ресурсами.
Амфиподы являются важным элементом водных экосистем, поскольку они выступают ценным кормовым ресурсом для многих видов рыб (в частности для лососевых, что придает им особую значимость для черноморских рек). Будучи одной из ключевых групп животных в бентосной фауне, бокоплавы проявляют всеядность. Потребляя детрит, они снижают загрязнение воды биологическими остатками и обеспечивают круговорот веществ и поток энергии. Кроме этого, амфиподы являются объектами биоиндикации. Проблема сохранения амфиподных сообществ заключается в отсутствии четкого понимания таксономического состава в реках черноморского побережья Кавказа. Это препятствует эффективной охране и может привести к исчезновению ещё не описанных видов, что актуально ввиду высокой степени эндемизма. Что может негативно отразится на экосистеме данных рек.
В хоте проекта будет проведена экспедиция по бассейнам рек Мзымта, Хоста, Сочи, Шахе, Кудептса, Псезуапсе, Туапсе для отлова амфипод, а также сбора некоторых гидрологических и гидрохимических параметров (скорость течения, температура, содержание кислорода, pH, соленость). Данные будут собраны и обработаны с помощью классических гидробиологических (определение вида, пол и размеры особей, плодовитость) и передовых молекулярно-генетических методов (секвенирование генов COI и 18S РНК).
В результате мы получим данные по видовому составу амфиподной фауны на разных участках водоемов с учетом высотности, гидрологических и гидрохимических особенностей рек. Будет установлена схожесть амфиподной фауны из разных рек и их генетическое родство. Не исключено, что в ходе исследования могут быть обнаружены новые или криптические виды. Эти данные позволят актуализировать информацию о видовом составе амфиподных сообществ черноморских рек Кавказа. Кроме этого будут разработаны ДНК-маркеры для видовой идентификации амфипод Кавказа.
По результатам работы будет опубликована как минимум одна научная статья в авторитетном журнале мирового уровня (Scopus Q1-Q2), а также издан иллюстрированный атлас по видовому составу амфипод изученных рек.
Проект ориентирован на исследователей, природоохранные и научно-исследовательские организации, а также жителей, взаимодействующих с водными экосистемами, способствуя сохранению биоразнообразия и устойчивому управлению водными ресурсами.

Цель

1. Изучить амфиподные сообщества черноморских рек Кавказа: Мзымты, Хосты, Сочи, Шахе, Кудепсты, Псезуапсе, Туапсе

Задачи

1. Определить видовой состав амфиподных сообществ, собрать гидрохимические и гидрологические параметры черноморских рек Кавказа
2. Изучить генетическое разнообразие амфиподных сообществ и создать ДНК-маркеры для видовой идентификации
3. Выявить особенности распределения видов амфипод с учетом гидрохимических и гидрологических особенностей рек, проинформировать научную общественность (целевые группы) о результатах проекта

Обоснование социальной значимости

Реки черноморского побережья Кавказа отличаются горным характером, высокой густотой речной сети и сложным рельефом. Благодаря таким условиям в пределах одного водоема могут сосуществовать и сменятся несколько типов биоценозов. Поскольку биоценозы этих рек формировались в горной зоне в условиях изоляции и влиянии таких гидрологических факторов среды как высокие скорости течения, низкие температуры воды, нестабильный водный режим, это повлияло на образование уникального реофильного зооценоза, характеризующегося специфическим видовым составом и высокой долей видов эндемиков. Это определяет их высокую чувствительность к изменениям условий окружающей среды (Карнаухов, 2019*).
Одной из разнообразнейших групп гидробионтов считаются амфиподы. Амфиподы являются важным элементом водных экосистем, поскольку они выступают ценным кормовым ресурсом для многих видов рыб, участвуют в биологической отчистке воды и обеспечивают круговорот веществ и поток энергии. Для черноморских рек Кавказа отсутствует подробная информация о видовом составе амфиподных сообществ, их генетическом разнообразии и особенностях распределения видов в зависимости от условий среды.
Комплексное изучение водной фауны Кавказа в прошлом имеет фрагментарный характер и основано главным образом на данных, предоставленных исследователями XX века, например, Державин, 1925 и Бирштейн, 1950. Эти данные требуют актуализации и проведения более углубленных исследований ввиду возрастающей антропогенной нагрузки и глобальных климатических изменений. Имеющиеся современные исследования проведены без привязки к среде обитания и определению видового разнообразия, они заключаются в описании новых ранее неизвестных видов, установлению их происхождения и их филогенетическому положению (работы Марина и Палатова, разные годы).
Отсутствие информации о видовом составе амфиподной фауны не позволяет в полной мере понять, как функционируют речные экосистемы черноморских рек Кавказа. Отсутствуют данные необходимые для мониторинга биоразнообразия, а также для оценки рисков, расчёта ущерба и разработки эффективных мер охраны и устойчивого управления водными ресурсами. Представленные реки несмотря на то, что большая часть их находится в зоне особо охраняемых природных территорий, подвержены антропогенному влиянию. К числу отрицательных антропогенных факторов относятся попадание в воду нефтепродуктов, загрязнение бытовыми стоками и отходами (в том числе и рекреационная нагрузка), интенсивное автомобильное движение, водозабор и наличие гидротехнических сооружений (Решетников и др., 2007; Аракелов и др., 2020; Pokazeev et all, 2020). Это может повлечь за собой деградацию уникальных речных экосистем Кавказа и утрате видового разнообразия (в том числе ещё не описанных видов).
В рамках проекта будет проведено комплексное исследование на следующих водоемах: Мзымта, Хоста, Сочи, Шахе, Кудепста, Псезуапсе, Туапсе, а также некоторые притоки этих рек. Будет осуществлен сбор гидробиологического материала и некоторых гидрологических и гидрохимических параметров. Данные будут собраны и обработаны с помощью классических гидробиологических (определение вида, пол и размеры особей, плодовитость) и передовых молекулярно-генетических методов (секвенирование генов COI и 18S РНК). Это позволит получить полный набор данных о видовом составе амфипод изучаемых водоёмов (в том числе о генетическом разнообразии) с привязкой к условиям обитания. Планируемое комплексное исследование будет проведено впервые за много лет, ожидаемые результаты станут существенным вкладом в отечественные исследования. Они позволят актуализировать информацию о видовом составе амфиподных сообществ черноморских рек Кавказа. Будут получены данные о распространении различных видов с учетом гидрологических и гидрохимических особенностей рек, а также с учетом высотности. Помимо этого, будут разработаны ДНК-маркеры для видовой идентификации амфипод Кавказа.
Проект представляющий современное системное исследование даст ученым базу для дальнейших исследований, а природоохранным организациям — основу для мер по сохранению биоразнообразия.

* Библиографические ссылки на работы представлены в пункте 8.1. «Материалы, подтверждающие наличие проблемы».

География проекта

Краснодарский край, бассейны рек находящиеся на территории Большого Сочи и Туапсе: Мзымта, Хоста, Сочи, Шахе, Кудепста, Псезуапсе, Туапсе.

Объекты природы и (или) люди,
для которых будет реализован проект

1. Объекты природы: амфиподные сообщества бассейнов черноморских рек Кавказа (Мзымта, Хоста, Сочи, Шахе, Кудепста, Псезуапсе, Туапсе)
2. Целевые группы людей: Ученые экологи, гидробиологи, зоологи
3. Целевые группы организаций: научно-исследовательские организации, ООПТ, природоохранных НКО, региональные природоохранные организации
4. Целевые группы людей: любители природы (местные жители заботящиеся о природе, рыбаки, студенты и школьники интересующиеся природой)