Руководителем проекта являлась Светлана Мурзина, исполнителем – аспирантка кафедры ихтиологии и гидробиологии биологического факультета СПбГУ Анастасия Бахвалова. Проект был направлен на организацию и проведение исследований трофических связей трехиглой колюшки, наиболее многочисленной рыбы Белого моря в настоящий период. Научная работа была направлена на изучение взаимоотношений организма и среды – одной из центральных проблем современной экологии, в частности более детальном изучении пищевых отношений в пелагических морских трофических цепях в условиях северных широт с участием трехиглой колюшки. Более того, исследование количественных и качественных связей в звеньях пищевых цепей морских пелагических экосистем рассматривается как одна из центральных проблем гидробиологии. А исследование липидного состава организмов взаимосвязанных пищевыми отношениями "первичные продуценты (фитопланктон) - зоопланктон - рыбы" позволяет проследить пути трансформации и передвижения липидов и их жирнокислотных компонентов по звеньям пищевой цепи и определить значение организмов начальных трофических уровней в накоплении липидов.
В данной работе был применен один из современных подходов, в котором исследование трофических отношений достигается путем сочетания методов гидробиологии, ихтиологии и биохимии наиболее полно позволяющие описать передвижение и динамику жирных кислот липидов.
Для Анастасии выполнение настоящего проекта и обучение методам анализа липидов и жирных кислот биоматериала с использованием современного оборудования является одним из ключевых и определяющих содержание отдельных разделов ее диссертационной работы о роли трехиглой колюшки в трофических цепях прибрежья Белого моря.
Работы по проекту были структурированы в два этапа – полевой и лабораторный. Полевая работа осуществлялась в акватории Керетского архипелага Белого моря (район Учебно-научной базы «Беломорская» СПбГУ) и состояла в вылове взрослых особей колюшки для анализа, а также проведении аквариального эксперимента по питанию колюшки и фиксации материала (ткани и органы рыбы) для последующего анализа в лаборатории. Отлов взрослых особей колюшки (по 50 особей обоих полов) на нерестилищах проводили равнокрылым неводом длиной 7м. Анализ проб проводился на базе лаборатории экологической биохимии Института биологии КарНЦ РАН. Анализ общих липидов и отдельных липидных классов тканей и органов проведен с использованием тонкослойной и высокоэффективной тонкослойной хроматографии, анализ жирных кислот проведен с использованием газовой хроматографии. Выбранные методы являются признанными в мире, высокопроизводительными и воспроизводимыми. В проекте реализован комплексный подход с использованием разнообразных методов.
Ранее, Анастасия успешно выполнила бакалаврскую и магистерскую работу теме, связанной с выяснением роли трехиглой колюшки в питании хищных рыб Белого моря. Результатом исследований магистерской работы стала статья в зарубежном рейтинговом профильном журнале:
Bakhvalova, A.E., Ivanova, T.S., Ivanov, M.V., Demchuk, A.S., Movchan, E.A., Lajus, D.L. 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, 2016, 17: 317-334.
Следует отметить, что научное сотрудничество между лабораторией экологической биохимии Института биологии КарНЦ РАН (Светлана Мурзина) и научной группой кафедры ихтиологии и гидробиологии биологического факультета СПбГУ по изучению трехиглой колюшки Белого моря (Дмитрий Лайус) зародилось более 5 лет назад и продолжается до настоящего времени, в том числе в плоскости обозначенного выше вопроса – питания: необходимость привлечения специалистов, владеющих методами биохимии и молекулярного анализа в прояснении процессов трансформации и перемещения вещества, в виде жирных кислот, и энергии, в форме липидов, углубление и поиск фактов, поддерживающих теорию трофических биомаркеров актуален и обоснован. Другие вопросы метаболизма колюшки трехиглой Белого моря в настоящий момент рассматриваются сотрудниками лаборатории экологической биохимии, в свет вышла серия публикаций, такие как:
В проекте впервые комплексно исследовалась пелагическая трофическая цепь от продуцентов до консументов второго порядка, в которой четко выделяется ключевой и массовый вид – колюшка трехиглая, которая вносит большой вклад в экосистему Белого моря.
Первые результаты, полученные в рамках проекта опубликованы в журнале Труды КарНЦ РАН. Серия экспериментальная биология:
Бахвалова А.Е., Мурзина С.А., Воронин В.П., Пеккоева С.Н., Руоколайнен Т.Р., Лайус Д.Л., Иванова Т.С., Немова Н.Н. Динамика липидов и некоторых жирных кислот в мышцах трехиглой колюшки Белого моря при краткосрочном голодании и при разных режимах питания // Труды КарНЦ РАН. Серия экспериментальная биология. 2018. Doi: 10.17076/eb924
Другие результаты работы готовятся к публикации в журнал Fish physiology and biochemistry, Fish Biology и др.
