Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Номер договора
075-15-2022-1134
Период реализации проекта
2022-2024
Общая информация
Название проекта:

Эволюция функционирования пищеварительной системы эктотермных позвоночных как механизм освоения контрастной среды обитания

Цели и задачи
Цель проекта:

  1. Выявить ключевые особенности функционирования пищеварительной системы у симпатрически обитающих родственных и неродственных форм/видов различных групп эктотермных позвоночных;
  2. Определить влияние сезонных флуктуаций абиотических факторов внешней среды на функционирование пищеварительной системы в различных группах эктотермных позвоночных;
  3. Оценить влияние паразитарных инвазий на функционирование пищеварительной системы эктотермных позвоночных и как фактора диверсификации симпатрических форм/видов у рыб;
  4. Выявить основные этапы формирования пищеварительной системы модельных представителей родственных симпатрических форм/видов эктотермных позвоночных в онтогенезе;
  5. Предложить методы оптимизации биотехнологий для развития отечественного рыбного хозяйства и аквакультуры с учётом выявленных закономерностей.
Задачи проекта:

  1. Установить степень и общие закономерности трофической сегрегации в постэмбриональном развитии у исследуемых групп пресноводных рыб в сравнении с амфибиями и рептилиями, диверсифицирующими на аналогичные экологические формы/виды;
  2. Определить ключевые показатели сходства и различия, а также пределы их вариации в работе пищеварительных системы и энтеральной микробиоты у взрослых особей родственных и неродственных симпатрических форм/видов рыб, а также амфибий и рептилий в природных условиях;
  3. В природных и экспериментальных условиях установить онтогенетические тренды и провести сравнительный анализ формирования пищеварительной системы и энтеральной микробиоты в постэмбриональном развитии у экологических форм/видов рыб, а также амфибий и рептилий;
  4. Сравнить паразитарную нагрузку и определить основные виды паразитов пищеварительной системы на разных стадиях онтогенеза на примере симпатрически обитающих родственных и неродственных форм/видов эктотермных позвоночных;
  5. Определить закономерности формирования адаптивных характеристик пищеварительной системы, позволяющих обеспечить эффективное переваривание пищи в условиях паразитарных гиперинвазий на примере родственных и неродственных симпатрических форм/видов рыб;
  6. Выявить связь паразитарных инвазий с пищедобывающей активностью, биохимическим составом пищи и пищевыми предпочтениями хозяев как вероятными факторами эволюционной специализации у эктотермных позвоночных;
  7. Провести сравнение паразитарной нагрузки и физиологических особенностей пищеварения у близких партеногенетических и обоеполых видов рыб и рептилий для проверки гипотезы о понижении паразитарной нагрузки у обоеполых видов в связи с высокой рекомбинативной изменчивостью;
  8. Определить роль сезонных колебаний температур как одного из ключевых факторов в сезонных адаптациях функционирования пищеварительной системы и структуры микробных сообществ в исследуемых группах водных и наземных эктотермных позвоночных;
  9. На основе полученных результатов в условиях in vitro смоделировать процессы пищеварения с различными значениями факторов (температура, рН, концентрация ионов и пр.) для оценки вклада каждого из этих факторов в успешность гидролиза ключевых пищевых субстратов (белков липидов и углеводов) в пищеварительном тракте исследуемых групп эктотермных позвоночных;
  10. Оценить взаимосвязи между видоспецифичными особенностями пищеварения, кишечным микробиомом и их взаимодействием с общим состоянием эктотермных позвоночных и их сезонным поведением (период размножения, нагул, спячка) путем анализа взаимодействий “кишечник-мозг” с помощью передовых омических подходов;
  11. На основании полученных результатов и оценки значимости исследуемых факторов предложить корректировки в биотехнологии искусственного выращивания молоди исследуемых ценных видов рыб.
Направления исследований: Биология
Практическое значение исследования
Планируемые результаты проекта:

  1. Будет определен уровень трофической сегрегации в постэмбриональном развитии у исследуемых групп эктотермных позвоночных (рыбы, амфибии, рептилии), дифференцирующихся на сходные формы/виды;
  2. Будут выявлены основные показатели сходства и различия в работе пищеварительных системы, а также энтеральной микробиоты у взрослых особей родственных и неродственных симпатрических форм/видов рыб, амфибий и рептилий в природных условиях;
  3. Будут определены онтогенетические тренды и проведен сравнительный анализ становления пищеварительной системы и энтеральной микробиоты в постэмбриональном развитии у экологических форм/видов рыб, амфибий и рептилий в природных и экспериментальных условиях;
  4. Будут сопоставлены уровни паразитарной нагрузки и идентифицированы основные виды паразитов пищеварительной системы симпатрически обитающих родственных и неродственных форм/видов эктотермных позвоночных на разных стадиях их онтогенеза;
  5. На примере родственных и неродственных симпатрических форм/видов рыб будут определены ключевые закономерности формирования адаптивных характеристик пищеварительной системы, обеспечивающих эффективность процессов пищеварения при паразитарных гиперинвазиях;
  6. Будет проведена оценка связи паразитарных инвазий с пищедобывающей активностью, биохимическим составом пищи и пищевыми предпочтениями хозяев как вероятными факторами эволюционной специализации у эктотермных позвоночных;
  7. Будет проведено сравнение паразитарной нагрузки и физиологических особенностей пищеварения у близких партеногенетических и обоеполых видов рыб и рептилий для проверки гипотезы о понижении паразитарной нагрузки у обоеполых видов в связи с высокой рекомбинативной изменчивостью;
  8. Будет установлена роль сезонных колебаний температур как одного из ключевых факторов в сезонных адаптациях функционирования пищеварительной системы и структуры микробных сообществ в исследуемых группах водных и наземных эктотермных позвоночных;
  9. На основе полученных результатов в условиях in vitro будут смоделированы процессы пищеварения с различным уровнем воздействия заданных факторов (температура, рН, концентрация ионов и пр.) для оценки вклада каждого из этих факторов в успешность гидролиза ключевых пищевых субстратов (белков липидов и углеводов) в пищеварительном тракте исследуемых групп эктотермных позвоночных;
  10. Будут установлены взаимосвязи между видоспецифичными особенностями пищеварения, кишечным микробиомом и их взаимодействием с общим состоянием эктотермных позвоночных и их поведением (период размножения, нагул, спячка) путем анализа взаимодействий “кишечник-мозг” с помощью передовых омических подходов (оценка транскриптомов и протеомов);
  11. На основании полученных результатов и оценки значимости исследуемых факторов будут сформулированы предложения по корректировки биотехнологии искусственного выращивания молоди исследуемых ценных видов рыб.

Скрыть Показать полностью
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Центр интегративной структурной биологии (10)

НИЦ «Курчатовский институт» - (Курчатовский институт)

Биология

Москва

Юсупов Марат Миратович

Россия, Франция

2024-2028

Лаборатория статистической мультиомики и биоинформатики

Уфимский федеральный исследовательский центр РАН - (УФИЦ РАН)

Биология

Уфа

Прокопенко Инга Анатольевна

Великобритания

2021-2023

Научно-исследовательская лаборатория «Регуляторная геномика»

Казанский (Приволжский) федеральный университет - (КФУ)

Биология

Казань

Хаяшизаки Йошихиде

Япония

2021-2023