ДЕНЬ ОТКРЫТЫХ ДВЕРЕЙ

КАФЕДРА ЗООЛОГИИ ПОЗВОНОЧНЫХ

К.И. Чернышов

ЧЕРНЫШОВ Кирилл Игоревич

старший преподаватель

к. 483

тел. 939-35-02

e-mail: kir-ch@mail.ru

 

Закончил кафедру зоологии позвоночных Биологического факультета МГУ в 2000 г., очную аспирантуру в 2003 г. С 2004 г. – сотрудник кафедры. С 1999 г. работает совместно с коллективом лаборатории биологии развития животных каф. зоологии беспозвоночных по теме “Экологические, таксономические и генетические аспекты изменчивости систем белков тканей в развитии животных” (руководитель в.н.с. Трувеллер К.А.).


НАУЧНАЯ РАБОТА

Область научных интересов – герпетология, биохимическая генетика амфибий, процессы видообразования в природных популяциях, количественная оценка генетической дифференциации таксонов амфибий разного ранга.

Основные направления исследований:

Популяционная генетика и структура вида у травяной лягушки Rana temporaria

Варианты электрофоретических спектров неспецифических эстераз (Es) травяной лягушки Rana temporaria

Спектр неспецифических эстераз скелетной мускулатуры травяной лягушки. A и B – аллели; AB, BB, AA – генотипы

Популяционная генетика травяной лягушки Rana temporaria Linne, 1758 на удивление слабо разработана, несмотря на то, что этот вид является фоновым для Средней полосы России и, в силу своей многочисленности, используется во многих экологических работах. Мало работ по внутривидовой изменчивости белков травяной лягушки. Слабо изучена популяционная структура этого вида, степень взаимодействия между популяциями, их эффективная численность и разнообразие, зависимость генетических дистанций между популяциями от географической удаленности и других факторов.

Поэтому задачей этого направления нашей работы была попытка – для начала - найти простые системы маркеров генов в спектрах неспецифических эстераз (Est) для дальнейшего популяционно-генетического исследования этого вида. Были изучены две популяции с территории Звенигородской биологической станции

(ЗБС) (Московская обл., Одинцовский р-н, в 10 км от г. Звенигород) и одна популяция из пруда дачного поселка "НИЛ" (Московская обл., Истринский р-н, в 3,5 км от ж.д. ст. Новоиерусалимская). По результатам работы была предложена и проверена статистически гипотеза интерпретации фракций спектров эстераз как кодоминантной двухаллельной системы, что позволит в дальнейшем использовать спектры неспецифических эстераз для решения популяционно-генетических задач. Получены статистически достоверные отличия по частотам аллелей эстераз. Оценены различия между особями в пределах одной популяции и между разными популяциями.

Систематика тритонов рода Triturus (совместно с К.А. Поярковым)

Спектры малатдегидрогеназы (MDH) представителей разных популяций карпатского (Triturus montandoni) и обыкновенного (T. vulgaris) тритонов

Спектры общих белков (Pr) представителей разных популяций карпатского (T. montandoni) и обыкновенного (T. vulgaris) тритонов

На основании данных белкового электрофореза сделано заключение о гибридизации между двумя видами тритонов (T. montandoni и T. vulgaris) в зоне симпатрии (Украина, Закарпатская обл., Мала Уголька).

Уровни генетической дифференциации таксонов амфибий разного ранга

Размах генетических дистанций для таксонов подвидового и видового ранга хвостатых и бесхвостых амфибий (данные разных авторов)

Как было показано еще в 70-х годах XX века, уровень генетической дивергенции таксонов возрастает с увеличением их ранга, и, в целом, пропорционален времени, прошедшему с начала дивергенции, постулируя среднюю скорость эволюции постоянной. Эта закономерность широко используется при выяснении филогении таксонов и построении филетических древ.

Чаще всего для оценки степени дивергенции таксонов по аллозимам используется коэффициент дифференциации Неи (генетическая дистанция по Неи, DNei), оценивающий близость сравниваемых групп по частотам аллелей изученных локусов.

Величины генетических дистанций имеют тенденцию возрастать с увеличением ранга таксона, но, как было обнаружено, уровни дифференциации, как между видами, так и таксонами надвидового ранга отличаются у разных групп организмов, наводя на мысль о разной скорости эволюции в разных типах и классах; с другой, заставляя задуматься о возможном несовершенстве систематики некоторых групп, а также различной степени важности признаков для систематика и систематизируемого объекта. Другое объяснение неравномерности значений генетических дистанций может состоять в возможной связи их со скоростью генерации или с количеством ядерной ДНК. На величинах генетических дистанций может сказываться географическое расстояние между популяциями, наличие физических преград, препятствующих свободному обмену между группами, генетические изменения, связанные с локальными адаптациями или степень подвижности животных.

Считается, что позвоночные демонстрируют тенденцию уменьшения значений коэффициента дифференциации DNei (т.е. степень генетических отличий у них меньше) в сравнении с беспозвоночными, причем эта тенденция сохраняется и в ряду рыбы – млекопитающие. Млекопитающие проявляют существенную морфологическую изменчивость на фоне небольших генетических дистанций между таксонами. Еще одна тенденция, прослеживаемая у позвоночных – увеличение диапазона значений коэффициентов для таксонов видового ранга и большая степень размытости границ между таксонами подвидового и видового рангов. Однако уже не раз отмечалось, что амфибии выпадают из этого ряда. Анализ распределения фиксированных генных отличий для отдельных семейств бесхвостых амфибий и для всего отряда в целом выявил как необычайно широкий размах изменчивости их значений, так и высокий уровень дифференциации таксонов, превосходящий аналогичный для птиц и млекопитающих почти в два раза. В разы выше генетическая дифференциация таксонов амфибий в сравнении с рыбами и рептилиями.

В течение последних лет нами изучались генетические дистанции между группами хвостатых (на данный момент - 4 вида) и бесхвостых амфибий (10 видов) разного таксономического ранга (подвидового, видового и надвидового).

Показано отсутствие дискретности между таксонами; нередки наложения значений коэффициента дифференциации; но общий принцип иерархичного увеличения значения D прослеживается четко. Средние значения D для разноранговых таксонов в большинстве случаев достоверно отличаются. Сравнение таксонов ранга семейства по общим белкам и неспецифическим эстеразам, при сохранении тенденции к росту значений коэффициента с увеличением ранга таксона, по всей видимости нецелесообразно, так как не дает четких взаимоотношений между ними.

Для представителей хвостатых амфибий в сравнении с бесхвостыми характерны более высокие значения коэффициентов дифференциации между подвидовыми группировками, что, возможно, объясняется большей стабильностью и разобщенностью популяции Caudata – следствием меньшей способности к миграциям этой группы и большим консерватизмом в выборе водоемов для размножения. Схожий палеонтологический возраст изученных видов не позволяет говорить о влиянии времени существования таксонов на величины генетических дистанций.

Наиболее наглядную картину изменения значений D разных таксонов дали образцы скелетной мускулатуры, глаза и пищеварительной системы. Окраска на общие белки оказалась при количественном методе анализа более информативной, чем на неспецифические эстеразы, вследствие большего количества фракций.

Средние значения коэффициентов дифференциации D (P=0,95) для таксонов разного ранга хвостатых и бесхвостых амфибий (скелетная мускулатура, Pr). Квадраты – данные по Anura, ромбы – по Caudata.

Средние значения коэффициентов дифференциации D (P=0,95) для таксонов разного ранга хвостатых и бесхвостых амфибий (скелетная мускулатура, Est). Квадраты – данные по Anura, ромбы – по Caudata

Основные используемые методы – вертикальный электрофорез водорастворимых белков тканей в полиакриамидном геле с последующим специфическим и неспецифическим окрашиванием.


УЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ РАБОТА

С 1999 года работает на Малом практикуме по курсу “Зоология позвоночных”, ведет занятия у групп физиолого-биохимического и зоолого-ботанического отделений.

С 2003 года – куратор Малого практикума. Занимается организацией и планированием работы практикума, отвечает за поддержание и обновление учебных коллекций, таблиц и анатомических препаратов практикума.

В 2000 г. – заместитель начальника практики на Беломорской биологической станции (ББС); в 2005 г. - заместитель начальника практики на ЗБС, начальник практики на ББС.


ИЗБРАННЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Чернышов К.И., Трувеллер К.А. Особенности дифференциации тканей по системам белков в онтогенезе хвостатых и бесхвостых земноводных. В сб.: Материалы первого съезда герпетологического общества им. А.М. Никольского, Пущино, 2001, с. 325.

Чернышов К.И., Трувеллер К.А. Оценка различий тканей по системам белков в онтогенезе хвостатых и бесхвостых амфибий в связи с разными уровнями морфо-экологической дифференциации. В сб.: "Молекулярные механизмы процессов онтогенеза" Конференция, посвященная 75-летию со дня рождения А.А. Нейфаха, Москва, 2001, с. 28-30.

Трувеллер К.А., Чернышов К.И. Ранжирование тканей по дифференцированности электрофоретических спектров белков на примере Xenopus laevis Daudin. В сб.: Материалы региональной научно-практической конференции, т. 2, Брянск, 2001, с. 60-61.

Truveller K.A., Chernyshov K.I. Differentiation of various taxon levels in Amphibia by tissues protein system. In: Material of 12th Ordinary General Meeting Societas Europaea Herpetologica (SEH), Saint-Petersburg, 2003, p. 160-161.

Chernyshov K.I. Variation in the mating call and release call of the green frog. In: Material of 12th Ordinary General Meeting Societas Europaea Herpetologica (SEH), Saint-Petersburg, 2003, p. 49-50.

Трувеллер К.А, Батурин А.Л., Болотецкий Н.М., Ремизова А.А., Чернышов К.И. К сравнительной биохимико-генетической характеристике владимирской породы "Старатель" компостного червя Eisenia fetida (Sav., 1826). Сообщение 1. Полиморфные локусы - маркеры генов для идентификации таксонов и пород. В сб.: Материалы II Международной научно-практической конференции “Дождевые черви и плодородие почв”, Владимир, 2004, стр. 65-67.

Chernyshov K.I. Variability of advertisement calls and release calls of green frogs the Moscow regions, Russia. Herpetologia Petropolitana. Proceedings of the 12th Ordinary General Meeting of the Societas Europaea Herpetologica, Ananjeva N. and O. Tsinenko (eds.), Saint-Petersburg, 2005, pp. 14-20.

Чернышов К.И., Трувеллер К.А. Генетическая дифференциация популяций травяной лягушки Rana temporaria по спектрам неспецифических эстераз. В сб.: Материалы 1-ой конференции Украинского герпетологического общества. Киев, 2005, стр. 183-186.

Poyarkov N.A., Chernyshov K.I. & Serbinova I.A. Hybridization between smooth and carpathian newts (Triturus vulgaris (Linnaeus, 1758) and Triturus montandoni (Boulenger, 1880); Salamandridae) in Ukrainian Transcarpathia: morphological and allozyme evidences. In: Material of 13th Ordinary General Meeting Societas Europaea Herpetologica (SEH), Bonn, Germani, 2005, p. 90.

*Лаборатория экологии наземных позвоночных

На сайт Биологического ф-та МГУ
На сайт МГУ

Дизайн сайта: Сергей В. Огурцов, 2005-2010

E-mail: compclass7@yandex.ru

На начальную страницу