Проекты

Краткое описание

Для хищных млекопитающих России, и в частности для псовых, крайне слабо изучены процессы межвидовой гибридизации и интрогрессии (гибридизация дальше 1-го поколения с появлением возвратных гибридов на родительские виды), усиливающиеся из-за глобальных климатических сдвигов и антропогенного воздействия. Эти процессы, с одной стороны, могут повышать адаптивный потенциал, но с другой – несут серьезные риски: вытеснение аборигенных видов, разрушение коадаптированных генетических комплексов и исчезновение «чистых» популяций.
В России сложилась уникальная и тревожная ситуация: волк (Canis lupus) повсеместно скрещивается с домашней собакой (C. familiaris). Волко-собачьи гибриды, отличаясь не только по морфологии, но и по экологии и поведению, в отличие от волков, часто проявляют синантропность и специализируются на добыче домашнего скота и мелкой дичи, что нарушает структуру природных экосистем. Наши пилотные данные подтверждают наличие гибридов среди образцов, добытых охотниками. Обыкновенный шакал (Canis aureus) активно расширяет ареал на север, доходя до центральных и даже северных регионов. Фиксируются особи нетипичного облика, что свидетельствует о возможной гибридизации. Важно, что в РФ полностью отсутствуют системные программы мониторинга этих процессов, что приводит к неконтролируемому проникновению в природные экосистемы гибридных форм, представляющих угрозы для биоразнообразия.
Цель: Разработать и апробировать комплексную систему мониторинга видов и гибридных форм псовых рода Canis на территории РФ для оценки угроз биоразнообразию и разработки рекомендаций по охране аборигенных популяций.
Задачи:
Разработать оптимизированные протоколы сбора (инвазивного и неинвазивного), хранения и молекулярно-генетического анализа биоматериала псовых.
Создать референсные коллекции ДНК аборигенных видов (волк, шакал) и домашних собак различных породных групп.
Провести генетическую идентификацию видовой и гибридной принадлежности массового материала из коллекций и от охотпользователей с использованием комплекса маркеров (мтДНК, микросателлиты, SNP).
Сопоставить молекулярные данные с краниологическими признаками (включая оптическое 3D-сканирование черепов) для поиска надежных фенотипических маркеров гибридизации.
Смоделировать исторические и прогнозируемые ареалы псовых, в первую очередь шакала, для оценки направлений его экспансии и зон потенциальной гибридизации.
Обеспечить участие волонтеров, студентов, молодых ученых.
Организовать информационное сопровождение проекта для большего охвата заинтересованной аудитории. Разработать и внедрить информационный веб-портал для освещения результатов и подготовить практические рекомендации для органов охраны природы.
Методы и подходы:
Молекулярно-генетические: Будет использован комплексный подход: мтДНК – для установления материнской линии и видовой идентификации, панель ядерных микросателлитов – для выявления гибридов первого и последующих поколений, анализ SNP – для более тонкого анализа происхождения и родства. Это мировой стандарт для подобных исследований.
Краниологический анализ особей с известным генетическим статусом с использованием традиционных измерений и современных методов 3D-сканирования для выявления корреляций между генотипом и фенотипом.
Эколого-географическое моделирование (ENM/SDM): С помощью методов машинного обучения (MaxEnt) на основе данных о встречах и климатических переменных будут реконструированы ареалы и спрогнозированы зоны возможного расселения видов.
Ожидаемые результаты и значимость:
Впервые для России будет создана стандартизированная методическая база для генетического мониторинга псовых. Будет получена первая масштабная оценка распространения гибридов волка, собаки и шакала на территории РФ. Будет создан общедоступный веб-портал, аккумулирующий данные по генетике и экологии псовых России, что повысит информированность научного сообщества и общественности. Практические рекомендации позволят органам охраны природы (охотуправления, ООПТ) использовать данные генетического мониторинга для принятия обоснованных решений по регулированию численности и сохранению аборигенных видов. Вовлечение волонтеров и актуальное информационное сопровождение проекта в ТГ и социальных сетях.
Научный задел и компетенции исполнителей. Научный коллектив обладает большим опытом в области генетики, молекулярной филогенетики и морфологии млекопитающих. Участники проекта имеют более 15 публикаций по тематике, в том числе 8 в рецензируемых журналах, и практический опыт полевых исследований, работы с зоологическими коллекциями и молекулярно-генетического анализа.