Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Проект «Комплексное исследование водотоков хребта Хамар-Дабан: создание баз данных бактериальных, мейо- и макрозообентосных сообществ, поиск реликтовых и эндемичных организмов» является первым комплексным гидробиологическим исследованием ряда либо малоизученных, либо полностью не изученных водных экосистем. Уникальность данных водных экосистем обуславливается их географическим расположением. В период Позднеплейстоценового оледенения в долинах многих рек (находящихся на западном склоне хребта Хамар-Дабан и, собственно, благодаря им) образовались растительные микрорефугиумы с теплолюбивой реликтовой флорой. Данные растительные рефугиумы исследовались как в двадцатом веке, так и продолжают исследоваться в наше время (https://doi.org/10.17513/use.37827). Особенно интересные данные, связанные с биоразнообразием в данных местах, совпали с внедрением в повсеместную практику молекулярно-биологических методов (https://doi.org/10.3390/d14100779; https://doi.org/10.3390/quat8020020). При этом полноценного исследования гидробионтов данных водотоков не проводилось, можно выделить лишь некоторые работы, сконцентрированные на макрозообентосе (https://doi.org/10.26516/2073-3372.2019.29.15). Молекулярно-биологические методы в данных исследованиях также не применялись. По тем немногим и несистематическим исследованиям, охватывающим только макрозообентос, на сегодняшний день известно, что в долинах рек сохранились гидробионты, относящиеся к третичному периоду. Среди обнаруженных и описанных реликтов стоит упомянуть вид амфипод Gammarus dabanus (Tachteew & Mekhanikova, 2000). При этом, по другим группам организмов данные отсутствует, остается лишь предполагать о наличии в водотоках (древней горной системы, которой является Хамар-Дабан) реликтовых или новых для науки видов гидробионтов. Мониторинговые исследования гидробиоценозов данных водотоков в настоящее время также не проводятся. С одной стороны, это связано с отсутствием многих специалистов по таксономии, с другой, с относительной дороговизной подобных исследований. Стоит отметить, что часть водотоков, которые предполагается исследовать, в той или иной степени, входит в состав ООПТ (Байкальский биосферный заповедник). Кроме того, выбранные для исследования водотоки в различной степени находятся в черте населённых пунктов, пролегают вдоль туристических маршрутов, а также располагаются вблизи автомобильных и железных дорог. Вследствие чего водные объекты и существующие в них гидробиоценозы испытывают антропогенную нагрузку. Учитывая все это, целью нашего исследования является проведение комплексного анализа планктонных и бентосных сообществ микроорганизмов и беспозвоночных ряда водотоков хребта Хамар-Дабан для изучения биоразнообразия, установления современного состояния и повышения эффективности мониторинговых исследований. Для достижения поставленной цели планируется выполнение комплекса задач: (1) провести экспедиционные работы для измерения физико-химических параметров среды и сбора материала (образцы для свободной ДНК, бентосные и планктонные сообщества беспозвоночных) с последующей камеральной обработкой, провести метабаркодный анализ образцов свободной ДНК (по 18S) и беспозвоночных из проб (по CO1); (2) отобрать образцы бактериальных сообществ, провести их метабаркодное исследование (по 16S); (3) выявить на основе полученных данных связи между организмами и средой обитания, оценить различия в биоразнообразии с использованием различных индексов, подготовить для заинтересованных сторон научно обоснованные рекомендации по сохранению и дальнейшему мониторингу биоразнообразия; (4) представить результаты проекта на двух Всероссийских и/или международных конференциях, опубликовать статью в издании, индексируемом WoS и/или Scopus (а также включенном в Белый список), зарегистрировать 4 базы данных (с параметрами среды, микробными, мейо- и макробеспозвоночными); (5) опубликовать материалы о проекте в медиа, на ресурсах партнеров, а также в виде постов на страницах в социальных сетях руководителя проекта и членов команды.
Таким образом, реализация проекта позволит получить новые и более полные сведения о биоразнообразии мейо- и макрозообентосных беспозвоночных, о бактериальных сообществах, общем состоянии экосистем. Результатом полной реализации проекта будет являться выполнение всех отмеченных в задачах качественных и количественных показателей, включая, выработку рекомендаций по сохранению и дальнейшему мониторингу биоразнообразия. Кроме того, стоит учесть, что регистрация баз данных с включением генетических последовательностей для отдельных таксонов позволит удешевить, упростить и повысить эффективность дальнейших мониторинговых исследований.
Команда проекта имеет опыт в проведении гидробиологических и молекулярно-биологических исследований, в том числе опыт работы с данными ДНК-метабаркодинга. Помимо этого, руководитель и члены команды обладают опытом реализации проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда и ИОО Русского географического общества.