Том 54, № 2 (2023)

В обзоре анализируются сравнительные и экологические аспекты преобразований раннего развития в классе Amphibia. Использованы данные по разнообразию онтогенезов в ряде семейств отрядов Anura и Caudata, у которых многие виды утратили связь с водной средой. Модельные представители класса Amphibia (Ambystoma mexicanum, Rana temporaria и Xenopus laevis) имеют яйца небольшого размера (диаметр не более 2.5 мм), а замедление темпов клеточных делений и потеря их синхронности происходят на стадии средней бластулы. Однако филогенетически базальные виды амфибий (Ascaphus truei, Cryptobranchus alleganiensis) характеризуются крупными (диаметр 4–6 мм) и богатыми желтком яйцами и короткой серией синхронных делений бластомеров (синхронность теряется уже на 8-клеточной стадии дробления). У них нет “среднебластульного перехода” (midblastula transition), который характерен, например, для перечисленных выше модельных видов. С другой стороны, многие эволюционно продвинутые немодельные виды хвостатых и бесхвостых амфибий (например, Desmognathus fuscus, Gastrotheca riobambae, Philoria sphagnicolus) так же, как и базальные виды, характеризуются крупными, богатыми желтком яйцами и ранней потерей синхронности клеточных делений. Филогенетический анализ предполагает, что паттерн дробления зародышей у двух наиболее подробно изученных представителей амфибий, мексиканского аксолотля (Caudata) и африканской шпорцевой лягушки (Anura), представляет гомоплазию. Среднебластульный переход, который характерен для этих двух видов, мог эволюционировать конвергентно в двух отрядах амфибий как эмбриональная адаптация к протеканию развития в стоячей воде.

Рыбы комплекса Barbus (=Labeobarbus) intermedius (Actinopterigii, Cyprinidae), в русскоязычной литературе известные как крупные африканские усачи, широко распространены в водоемах Африки. Характерной особенностью морфологического разнообразия этой группы рыб является симпатрическое сосуществование морфо-экологических форм в локальных популяциях. Наиболее известный пример такого сосуществования имеет место в расположенном на севере Эфиопии оз. Тана, где по оценкам разных авторов обитает до 15 морфо-экологических форм (морфотипов). Отличительные признаки усачей танских морфотипов отчетливо проявляются по достижению стандартной длины (SL) примерно 15 см. При меньшей длине представители большинства морфотипов между собой неразличимы. Это дает основания предположить, что в онтогенезе главные векторы морфологической изменчивости танских усачей могут быть разными до и после достижения особями длины 15 см. Целью настоящего исследования стала проверка этого предположения. Полученные результаты подтверждают, что в данной популяции стандартная длина (SL), равная примерно 15 см, разграничивает две стадии постнатального онтогенеза у исследуемой группы рыб. У особей SL < 15 см основной вектор изменчивости – это следствие изменения морфологических пропорций по мере роста особи. У особей SL > 15 см основной вектор изменчивости, по всей вероятности, связан с разделением пищевых ресурсов. Оригинальный подход, использованный в исследовании, полагается перспективным в анализе особенностей изменчивости на разных стадиях онтогенеза не только изучаемой, но и других систематических групп.

Исследовали влияние постоянного и естественного режимов освещения в сочетании с разными режимами кормления на активность ферментов энергетического и углеводного обмена в мышцах и печени сеголетков лосося, искусственно выращиваемых в аквакультуре в условиях южного региона России. Выявленные межгрупповые различия в активности исследуемых ферментов у сеголетков указывают на отличия в уровне энергетического обмена и использования углеводов в процессах синтеза АТФ и других путях биосинтеза в мышцах и печени в зависимости от условий освещения, в том числе в сочетании с режимом кормления. Высокий уровень аэробного обмена в мышцах и усиление использования углеводов в гликолизе в печени рыб у сеголетков лосося, выращенных при постоянном освещении, соответствовали их наибольшему среднему приросту массы. У особей из всех экспериментальных групп установлены изменения в активности исследуемых ферментов в зависимости от времени после начала эксперимента, свидетельствующие об увеличении уровней аэробного и анаэробного обмена в мышцах и гликолиза в печени, необходимых для осуществления процессов биосинтеза.

В работе впервые исследовали организацию промоторов генов развития и генов, необходимых для общеклеточных функций – “домашнего хозяйства” клетки в полном геноме Drosophila melanogaster. С помощью биоинформатических методов показано, что гены, промоторы которых расположены в междисках политенных хромосом, обогащены функциями, связанными с общеклеточными процессами, тогда как остальная часть генов (примерно половина генома Drosophila) связана с узкоспециализированными процессами, происходящими в ходе развития. В промоторной зоне генов “домашнего хозяйства” обнаружено четыре специфичных мотива, которые могут присутствовать у разных генов индивидуально или в различных комбинациях. Существенная часть междисковых промоторов не содержит выявленных мотивов. Анализ, проведенный с помощью Gene Ontology, показал, что для отдельных групп междисковых генов, содержащих в промоторах один мотив или их комбинации, характерно выполнение определенных функций.