Лаборатория систематики и морфологии

 Научный руководитель: Лутаенко Константин Анатольевич, к.б.н., вед.н.с.

 Основные направления исследований:

• Таксономическая ревизия, изучение филогении, биогеографии, экологии и морфофункциональных особенностей отдельных групп животных в различных районах Мирового океана, описание новых для науки таксонов, изучение истории и инвентаризация биоты.
• Изучение сезонной динамики структурно-функциональных показателей зоопланктона с целью познания фенологических закономерностей его ценозов в морях Дальнего Востока и разработки биоиндикационных методов для выявления биологического состояния сообществ и санитарной диагностики вод.
• Изучение биологии, распределения и динамики массовых видов зоопланктона, формирующих основу кормовой базы промысловых объектов в дальневосточных морях.
• Таксономические исследования отдельных систематических групп зоопланктона с целью диагностики структуры и динамики водных масс, изучения особенностей вертикального распределения и зоогеографического районирования акваторий в различных климатических зонах Мирового океана.
• Исследование состава планктических организмов в балластных водах судов в портах южного Приморья для предупреждения негативных биоинвазий с целью биологической безопасности
• Изучение адаптаций бентосных беспозвоночных к условиям обитания в прибрежных зонах моря.
• Исследование пищевых цепей в водных экосистемах с использованием комплекса методов анализа природного состава стабильных изотопов биогенных элементов: углерода, азота и серы.
• Разработка принципов и приемов управления ресурсами промысловых видов двустворчатых моллюсков и иглокожих; биологические основы марикультуры.
• Донные сообщества прибрежных акваторий, в том числе районов, перспективных для развития марикультуры.
• Морфология, таксономия, биология и эволюция некоторых важных систематических групп морских беспозвоночных (фораминиферы, нематоды, книдарии, моллюски, ракообразные) умеренных и тропических вод Мирового океана.

Используемые подходы и методы

В многолетней практике гидробиологических исследований в лаборатории привлечен весь комплекс современных таксономических, сравнительно-морфологических, молекулярных и биогеографических методов. Для изучения видового состава, распределения и биогеографии биоты используются общепринятые методики сбора и обработки материала. К основным методам относятся сбор и учет количества (концентрации) различных групп гидробионтов в пределах своего местообитания, оценка функциональной роли этих групп в экосистемах и моделирование экосистем с целью прогноза их состояния и управления ими. Учет численности и биомассы (суммарной массы) особей, с одной стороны, позволяет уточнить представления об их экологии. Например, сравнивая численность особей данного вида (возраста, состояния) на разных грунтах, можно видеть, какому из них и в какой степени отдается предпочтение; так же можно выявить отношение особей к температуре, солености и другим факторам среды. С другой стороны, определяя численность и биомассу разных групп населения, судят о структуре популяций и биоценозов, динамике их состояния, локальной изменчивости. Наконец, данные о количестве тех или иных организмов необходимы для суммарной оценки их роли в различных экосистемных процессах.

Для количественного учета используются разнообразные приборы, обычно погружаемые с борта судна (дночерпатели, драги, планктонные сети, планктоночерпатели, батометры и др.). С их помощью облавливаются определенные участки воды или грунта, устанавливается видовой состав, численность и биомасса организмов, найденных в пробах, с последующим пересчетом на единицу площади или объем. Малые дночерпатели типа Петерсена (охватом 0.025 м²) применяются на мелководьях до глубин 20 м и могут быть отобраны в ручную. Одним из известных методов исследования химических и физических свойств придонных отложений и бентосных организмов на больших глубинах (свыше 20 м) является метод забора проб со дна посредством дночерпателя "Океан-50" (охватом 0,1 м²) с дальнейшим их исследованием в лабораторных условиях. Основным орудием лова планктона является планктонная сеть разных моделей. Кроме планктонных сетей существуют и другие приборы лова: батометры разных емкостей, планктонные индикаторы, планктонные регистраторы и др. Однако в качестве стандартного орудия лова при количественных исследованиях приняты планктонные сети.

Количественная обработка проб, которая заключается в подсчете количества организмов каждого вида по возможности по возрастным стадиям или размерным группам. Для оценки количества организмов используют биофизические и биохимические методы. Например, по концентрации хлорофилла и АТФ судят соответственно о количестве водорослей и бактерий; по спектральному составу выходящего из воды света (дистанционная спектроскопия) - о содержании хлорофилла. Подводное фотографирование, эхолокация, а также визуальные наблюдения, выполненные с лодок, с помощью аквалангов и в стационарных лабораториях, дополняют арсенал средств, с помощью которых учёные получают представление о концентрации и распределении водного населения, о структуре популяций биоценозов. Для оценки функциональной роли отдельных групп населения в экосистеме устанавливают их значение в трансформации веществ и энергии. С этой целью используют физиологические, микробиологические, биохимические, биофизические, токсикологические и многие другие методы. Для моделирования процессов взаимодействия между различными компонентами экосистем, прогноза их состояния и поведения в тех или иных возможных ситуациях широко применяются методы математики и системного анализа.

Традиционное исследование систематики опирается на морфологию изучаемых организмов, изучаемую с помощью разнообразных подходов и методов – анатомического, сравнительно-морфологического, световой и трансмиссионной микроскопии, а в последние годы – молекулярно-генетического подхода.

Спектр изучаемых организмов и объектов, география исследований

Объектом исследования выступают беспозвоночные и позвоночные животные различных районов Мирового океана – от Арктики до Антарктики, в Тихом, Индийском, Атлантическом океанах и в различных широтно-климатических зонах – тропических, субтропических, умеренноводных и холодноводных. Исследования выполняются с целью таксономической ревизии, изучения филогении, биогеографии, экологии и морфофункциональных особенностей отдельных групп животных: книдарий (Cnidaria; склерактинии, восьмилучевые кораллы, актинии), брюхоногих (Gastropoda) и двустворчатых (Bivalvia) моллюсков, ракушковых ракообразных (Ostracoda), кумовых раков (Cumacea), равноногих ракообразных (Isopoda), животных мейобентоса (группы Nematoda, Foraminifera), иглокожих (Echinodermata) – голотурий (Holothuroidea), десятиногих раков (Decapoda) – Callianassidae, Upogebiidae; инвазивных видов, глубоководного бентоса в различных районах Мирового океана (холодные и умеренные воды северного и южного полушарий, тропические районы Индовестпацифики, Арктика и Антарктика), описание новых для науки таксонов, изучение истории и инвентаризация биоты.

Информацию подготовила с.н.с. Требухова Ю.А.