Анализ эДНК. Восстановление популяции уникального эндемика Байкала
Еще в конце 1980-х байкальский осетр попал в Красную книгу России. Однако спустя десятилетия восстановление численности популяции остаётся непростым вопросом. Несмотря на то, что ежегодно осуществляется выпуск молоди осетра в Селенгу, вид продолжает находиться на грани исчезновения.
Парадокс в том, что проверить, насколько действенно такое масштабное зарыбление, традиционными методами просто невозможно. Из-за особого статуса рыбу запрещено вылавливать.
Ответом на данный запрос может стать метод анализа экологической ДНК (эДНК). Над исследованием работает группа ученых под руководством кандидата биологических наук Сергея Кирильчика из Лимнологического института СО РАН.
— Организмы оставляют свою ДНК в окружающей среде. Анализ образца воды или донных отложений позволяет определить, живет ли здесь данный вид рыбы, в каком количестве, узнать о его состоянии и даже оценить его генетическое разнообразие. Это достаточно перспективное направление. Оно может помочь в мониторинге состояния популяции байкальского осетра, — подчеркнул Сергей Кирильчик.
В 2026 году ученые планируют отправиться на восточное побережье Байкала: Селенгинское мелководье и Баргузинский залив. В заливе осетра не видели очень давно. Там специалисты возьмут пробы грунта и воды, которые проанализируют. В дальнейшем они изучат распространение данного вида в Селенге и ее притоках. Результаты исследований станут основой для создания научно обоснованных рекомендаций по сохранению байкальского осетра.
— Мы разработаем систему видоспецифического анализа (специфичный ПЦР - тест). Она будет игнорировать всю другую биоту и «видеть» только байкальского осетра. Затем попробуем сделать предварительную оценку состояния его популяции, предложив метод эДНК. Конечная цель — создать простой способ для ежегодного мониторинга вида в полевых условиях или хотя бы приблизиться к этому, — рассказал Сергей Кирильчик.
Таким образом ученые перенесут фундаментальный опыт в околоприкладную плоскость, которая позволит исследовать закономерность формирования биоразнообразия байкальского осетра.
29 тысяч километров жизни. Научная оценка Программы сохранения биоразнообразия для Ангарского каскада ГЭС
Гидроэлектростанции — это не только чистая энергия, но и огромные водохранилища, так или иначе влияющие на ландшафт. В 2023 году Эн+ разработала программу сохранения биоразнообразия (СБР) для Ангарского каскада ГЭС. Эксперты определили зоны прямого и косвенного воздействия объектов на флору и фауну и составили соответствующую карту-схему.
В 2024-2025 годах коллектив ученых провел полевую верификацию на трех водохранилищах: Иркутском, Братском и Усть-Илимском. Общая площадь исследованной территории превысила 29 тысяч квадратных километров. Руководил рабочим процессом кандидат географических наук, заведующий лабораторией физической географии и биогеографии Института географии СО РАН Александр Софронов.
— Задача была сверить данные, оценить видовое разнообразие флоры и фауны и в случае необходимости по итогам полевой верификации Программы внести предложения для ее корректировки. Все исследования проводили на местности эмпирическим путем с ориентиром на ключевые многокилометровые участки, — рассказал Александр Софронов.
В результате ученые доказали, что зону косвенного воздействия (влияние водных масс на природу побережья) можно сузить. Реальное воздействие водохранилищ на наземные экосистемы оказалось слабее расчетного. Эксперты предложили и другие изменения для внесения в программу.
— Самое высокое биоразнообразие — у остепненного Братского водохранилища, а наша лесостепь богаче в отношении видового разнообразия лесов. Также передали заказчику рекомендации по регулированию уровня воды в водохранилищах: даже небольшое изменение режима сбросов может минимизировать влияние колебаний на прибрежные экосистемы. В целом программа сохранения биоразнообразия претерпит существенные изменения по результатам полевых работ, — прокомментировал Александр Софронов.
Во время исследований ученые также обнаружили редкие виды флоры и фауны. В их числе — орлан-белохвост, пион Марьин корень и астрагал Ионы — вид, который одно время даже считался исчезнувшим в Иркутской области. Также зафиксированы флокс сибирский и лилия пенсильванская.
Еще одной важной работой стало создание мониторинговых площадок. Постоянные участки площадью по 400 квадратных метров позволяют отслеживать состояние древостоя, кустарников и травяного покрова, а также оценивать изменения, происходящие на территории.
— Также было выявлено, что на береговую зону водохранилищ идет большая рекреационная нагрузка. Это связано с отдыхающим населением. В таких местах наблюдается деградация растительного покрова, особенно травяного яруса. — отметил ученый.
Следующее обследование территорий должно пройти через 5-10 лет. В случае необходимости ученые подключатся и к этому процессу.
«Кормовой столик» для рыб. Оценка эффективности искусственных нерестилищ
Еще одно направление работы Эн+ — активное восстановление популяции обитателей водоёмов и сохранение их биоразнообразия. В 2024 году в одном из заливов Братского водохранилища стартовал пилотный проект по установке искусственных нерестилищ. После научного подтверждения успешности мероприятия конструкции смонтировали уже в заливах Иркутского и Братского водохранилищ. Таким образом были созданы благоприятные условия для нереста щуки, окуня, леща и сазана.
К работе по оценке эффективности конструкций энергохолдинг привлек кандидата биологических наук, заведующего лабораторией «Аквакультура и охрана водных биологических ресурсов» Иркутского государственного аграрного университета имени А.А. Ежевского Ивана Небесных. По словам ученого, на водоемах устанавливали два типа искусственных нерестилищ: ленточные (состояли из хвойных веников на длинной веревке с поплавками) и экспериментальные (в их создании использовали рамы с нетканым материалом, на которые укладывали ветки сосны и пихты).
— Основным критерием была пригодность конструкций, их привлекательность для нескольких видов рыб. Оценку проводили в два этапа. Сначала приезжали на место, смотрели на то, какие виды присутствуют в водоеме, затем проводили подводную съемку, — отметил Иван Небесных.
Исследования подтвердили, что рыбы активно используют искусственный субстрат. Ученый также поделился любопытной деталью: экспериментальные нерестилища с редкими ветками окуни применяли не только для нереста, но и как «кормовой столик» — охотились на икру и личинок. Это естественный процесс: из тысячи икринок до взрослой рыбы доживают единицы. Но главное, что показали наблюдения — общее количество молоди в водоеме выросло в разы.
— Искусственные нерестилища работают безотказно, это знали еще в советское время. Но мы дали новые рекомендации. В списке — создание конструкций на разной глубине (от 0,5 до 2 метров), чтобы подойти под разные размеры рыб, мониторинг температуры в водоеме, отслеживание времени для правильной установки нерестилищ и прочее, — пояснил Иван Небесных.
Почему бизнесу нужна наука, а науке — бизнес?
Всемирный день окружающей среды — идеальный повод напомнить, что забота о сохранении природы начинается не с ограничений, а с общих усилий и глубокого понимания природных процессов. Все трое ученых, с которыми работает Эн+, сошлись в одном: именно партнерские проекты позволяют превратить фундаментальные знания в практические решения, приносящие пользу здесь и сейчас.
— Бизнес дает науке ресурсы и возможность решать конкретные, осязаемые задачи, а мы ему — реально работающие методы и технологии. Это и есть настоящее партнерство, — резюмировал Сергей Кирильчик.
Наталия Раткевич, IRK.ru. В материале использованы фотографии из личного архива героев публикации
