Трехиглая колюшка как ключевой компонент экосистемы Белого моря
В настоящее время трехиглая колюшка Gasterosteus aculeatus является самой многочисленной рыбой Белого моря, которая в массе подходит к берегам на нерест в в летний период. Она играет важнейшую роль в морских экосистемах, связывая нижние и верхние трофические уровни и осуществляя горизонтальный перенос вещества и энергии из пелагиали в прибрежную зону. Так было не всегда. В 1960-1990-х гг. этой рыбки почти не было в Белом море, она начала увеличивать свою численность с конца 1990-х годов, находясь сейчас примерно на том же высоком уровне численности, который наблюдался в 1930-х гг. Периоды высокой численности колюшки совпадают с теплыми периодами. Колюшка представляет очень удобный объект для исследований, поскольку ее численность легко оценивать, она не является объектом промысла, легко переносит манипуляции и экспериментальные условия, хорошо изучена и позволяет проводить широкий спектр исследований, в том числе и силами студентов.
Наш проект, начавшийся в 2006 г, имеет целью комплексное изучение колюшки и ее роли в морской экосистеме, и, в конечном счете направлен на улучшение нашего понимания механизмов динамики морских экосистем. Мы изучаем изменения численности колюшки в сезонном и межгодовом аспекте, ее пространственное распределение в масштабах всего Белого моря, Керетского архипелага, и совсем небольших акваторий. Также мы исследуем временную и пространственную изменчивость питания колюшки и питания колюшкой, возрастную, размерную и половую структуру популяции, состав липидов и жирных кислот, поведение и миграции, состав паразитов, морфологические характеристики и флуктуирующую асимметрию, генетическую изменчивость, состав химических элементов в разных тканях. Результаты, полученные к настоящему времени, позволяют выявить наиболее перспективные направления дальнейших исследований.
Сайт научной группы
Состав группы
Студенты и сотрудники СПбГУ:
Головин Павел Валерьевич
Демчук Анна Сергеевна
Зеленская (Бахвалова) Анастасия Евгеньевна
Иванов Михаил Валерьевич
Иванова Татьяна Сослановна
Лайус Дмитрий Людвигович
Кондакова Екатерина Александровна – кафедра эмбриологии СПбГУ
Надточий Екатерина Викторовна
Полякова Наталья Владимировна
Савельев Павел Дмитриевич
Смирнова Ксения Александровна
Сотрудники внешних организаций:
Артамонова Валентина Сергеевна — Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва
Генельт-Яновский Евгений Александрович — Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург
Кучерявый Александр Васильевич — Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва
Махров Александр Анатольевич — Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва
Юрцева Анастасия Олеговна — Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург
Мурзина С,А, — Институт биологии Карельского филиала РАН, Петрозаводск
Публикации
Лайус Д.Л., Головин П.В., Бахвалова А.Е., Демчук А.С., Доргам А.С., Иванов М.В., Иванова Т.С., Мурзина С.А., Поякова Н.В., Рыбкина Е.В., Юрцева А.О, В печати, 2020. Трехиглая колюшка Белого моря: популяционные характеристики и роль в экосистеме. Сибирский экологический журнал.
Murzina S. A., Nefedova Z. A., Pekkoeva S. N., Voronin V. P.,Lajus D. L, Ivanova T. S., Nemova N. N. Lipid and Fatty Acid Status of the Liver and Gonads of the Three-Spined Stickleback Gasterosteus aculeatus (Gastrosteidae) from Different Spawning Grounds in the White Sea // Biology Bulletin. 2019. Vol. 46, N. 1. P. 82-91. [Мурзина С. А., Нефедова З. А., Пеккоева С. Н., Воронин В. П., Лайус Д. Л., Иванова Т. С., Немова Н. Н. Липидный и жирно-кислотный статус печени и гонад трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus (сем. Колюшковые, Gastrosteidae) с разных нерестилищ в Белом море // Известия РАН. Серия биологическая. 2018. № 6. C. 593-602].
Murzina S. A, Nefedova Z. A., Pekkoeva S. N., Lajus D. L., Nemova N. N. Fatty Acids of the Three-Spined Stickleback (Gasterosteus aculeatus L.) from the White Sea // Applied Biochemistry and Microbiology. 2019, Vol. 55, No. 1. P. 73-77. [Мурзина С. А., Нефедова З. А., Пеккоева С. Н., Лайус Д. Л., Немова Н. Н. Жирные кислоты колюшки трехиглой (Gasterosteus aculeatus) Белого моря // Прикладная биохимия и микробиология, Т. 55. № 1. 2019. С. 93-97].
Yurtseva A., Noreikiene K., Lajus D., Li Z., Alapassi., Ivanova T., Ivanov M., Golovin P., Vesаla S., Merila J. 2019. Aging three-spined sticklebacks Gasterosteus aculeatus: comparison of estimates from three structures. Journal of Fish Biology 95(3): 802-811doi.org/10.1111/jfb.14071).
Golovin, P. V., Bakhvalova, A. E., Ivanov, M. V., Ivanova, T. S., Smirnova, K. A., & Lajus, D. L. (2019). Sex-biased mortality of marine threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus L.) during their spawning period in the White Sea. Evolutionary Ecology Research, 20(3), 279-295.
Ivanova, T. S., Ivanov, M. V., Bakhvalova, A. E., Polyakova, N. V., Golovin, P. V., Kucheryavyy, A. V., Yurtseva, A.O., Smirnova, K.A. Lajus, D. L. (2019). Homing ability and site fidelity of marine threespine stickleback on spawning grounds. Evolutionary Ecology Research, 20(3), 297-315.
Lajus, D. L., Golovin, P. V., Yurtseva, A. O., Ivanova, T. S., Dorgham, A. S., & Ivanov, M. V. (2019). Fluctuating asymmetry as an indicator of stress and fitness in stickleback: a review of the literature and examination of cranial structures. Evolutionary Ecology Research, 20(1), 83-106.
Yurtseva A., Lüskow F., Hatton M., Doucet A., Lajus D. 2018. Finfish vs jellyfish: complimentary feeding patterns allow threespine stickleback Gasterosteus aculeatus and common jellyfish Aurelia aurita to co‑exist in a Danish cove. Marine Biology 165(9), 14810.1007/s0022 7-018-3407-y).
Rybkina, E. V., Ivanova, T. S., Ivanov, M. V., Kucheryavyy, A. V., & Lajus, D. L. (2017). Habitat preference of three-spined stickleback juveniles in experimental conditions and in wild eelgrass. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 97(7), 1437-1445.
Bakhvalova, A.E., Ivanova, T.S., Ivanov, M.V., Demchuk, A.S., Movchan, E.A., Lajus, D.L. 2016. Long-term changes in the role of threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus) in the White Sea: predatory fish consumption reflects fluctuating stickleback abundance during the last century. Evolutionary Ecology Research, 17: 317-334.
Rybkina E.V., Demchuk A.S. Lajus D.L. Ivanova T.S. Ivanov M.V. Galaktionov K.V. 2016. Dynamics of parasite community during early ontogenesis of marine threespine stickleback, Gasterosteus aculeatus. Evolutionary ecology research 17 (3): 335-354. http://evolutionaryecology.
Ivanova, T.S., Ivanov, M.V., Golovin, P.V., Polyakova, N.V., Lajus, D.L. The White Sea Threespine stickleback population: spawning habitats, mortality and abundance// Evolutionary Ecology Research, 2016, 17: 301-315.
Demchuk A.S, Ivanov M.V., Ivanova T.S., Polaykova N.V., Mas-Marti E., Lajus D.L. 2015. Feeding patterns in seagrass beds of three-spined stickleback Gasterosteus aculeatus juveniles at different growth stages. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 95 (8): 1635-1643.
Лайус Д.Л., Иванова Т.С., Шатских Е.В., Иванов М.В. 2013. «Волны жизни» беломорской колюшки. Природа, 4: 43-52.
Гранты
РНФ №19-14-00092 «Осиная талия» экосистем северных морей: долговременная динамика, популяционная структура и трофические связи массовых пелагических рыб Белого и Балтийского морей». Руководитель Лайус Д.Л.
РФФИ №18-04-01052 А «Трехиглая колюшка Gasterosteus aculeatus как связующее звено между сообществами открытого моря и прибрежья Белого моря». Руководитель Иванов М.В.
РФФИ №18-34-00914 мол_а «Соотношение полов у трехиглой колюшки (Gasterosteus aculeatus L.) Белого моря при адаптации к изменениям окружающей среды». Руководитель Головин П.В.
РФФИ 17-34-50158 мол_нр «Исследование трофических связей трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus L. в экосистеме Белого моря: роль жирных кислот в передаче вещества и энергии». Руководитель Мурзина С.А.
Сотрудничество с внешними организациями
Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург
Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва
Институт биологии Карельского филиала РАН, Петрозаводск
University of Padova
University of Helsinki