Тема 1. Фенотипическая пластичность и генетические адаптации раннего эмбриогенеза бесхвостых амфибий к эволюционно новому фактору среды: антропогенному загрязнению.

Наши исследования посвящены фундаментальным механизмам того, как антропогенная трансформация среды выступает мощным вектором отбора, радикально меняющим траектории раннего онтогенеза. В условиях антропогенного загрязнения фенотипическая пластичность эмбриогенеза бесхвостых амфибий выступает фундаментом для формирования устойчивых генетических адаптаций локальных популяций. Этот переход реализуется через гетерохронные изменения: смещение временных рамок закладки органов, что позволяет регулировать онтогенез, минимизируя время экспозиции к токсинам за счет ускорения развития.

Установлено, что под воздействием загрязнения существенно возрастает вариабельность и коррелированность развития, что особенно заметно на узловых стадиях эмбриогенеза. Подобная дестабилизация привычного темпа развития может свидетельствовать о формировании новых креодов (путей развития) в эпигенетическом ландшафте (в понимании К. Уоддингтона). Мы планируем изучение и молекулярных адаптаций, проводя анализ отношения dN/dS. Как известно из литературы, «молекулярные насосы» (ABC-транспортеры) выкачивают токсины из клеток зародыша; наблюдается интенсификация экспрессии и расширение спектра белков теплового шока (HSPs); также наблюдается усиление работы ферментов (супероксиддисмутаза, каталаза) для нейтрализации активных форм кислорода, что является ключевым звеном в антиоксидантной защите.

Тема 2. Эволюционная морфология вальдшнепа (Scolopax rusticola L.) в условиях антропогенного давления.

Вальдшнеп (Scolopax rusticola L.) — один из самых скрытных и слабоизученных видов куликов, представляющий собой уникальную модель для эволюционного биолога. Несмотря на статус классического объекта охоты, этот вид остается «белым пятном» в фундаментальной орнитологии. Мировая литература традиционно фокусируется на миграционной активности вида, в то время как механизмы его морфологической изменчивости, адаптивной стратегии и микроэволюционных процессов практически не исследованы.

Наш интерес к этому виду выходит за рамки классической орнитологии и лежит в плоскости Eco-Evo-Devo. Глобальные миграционные пути вальдшнепа сегодня пролегают через стремительно растущие мегаполисы, которые становятся фактором жесткого естественного отбора. Явление массовой гибели птиц в городской среде («синдром столкновения с окнами») предоставляет нам уникальный материал для изучения селективной элиминации.

Предварительные данные показывают, что основную долю погибших составляют молодые особи, еще не вступившие в репродуктивную фазу. Это позволяет нам поставить фундаментальный вопрос: является ли эта гибель случайной или города выступают в роли «сита», отсеивающего определенные фенотипы?

Тема 3. Эволюционная морфология краниального скелета псовых (Canidae): микроэволюционные тренды в условиях доместикации и антропогенной трансформации среды.

Наше исследование направлено на расшифровку механизмов морфологической трансформации скелета псовых под влиянием различных векторов отбора — от жесткой искусственной селекции до естественной адаптации в условиях меняющегося ландшафта.

Концепцией работы является изучение «синдрома доместикации». Классический эксперимент академика Д. К. Беляева показал, что дестабилизирующий отбор по поведению влечет за собой каскад плейотропных эффектов: изменения окраса, редукцию хрящевых структур и гормональные перестройки. Нами был поставлен вопрос, затрагивает ли этот процесс эволюционно консервативные признаки, такие как архитектура краниального скелета, которые традиционно считаются жестко канализированными?

В рамках этой темы мы исследуем морфогенетические изменения при сравнительном анализе краниометрических характеристик лис (Vulpes vulpes) из природных популяций и специализированных линий звероферм. Также нами проводится географическая и возрастная изменчивость волка (Canis lupus) на уникальной краниологической коллекции из разных регионов России. В то же время нам интересны следы интрогрессии (смешивания) генов одичавших собак в популяции волка, возможно влияющие на краниальный фенотип волка. Исследования возможны с помощью молекулярно-генетического анализа.