Лаборатория эволюционной трофологии

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

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.
   

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.