Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Сибирский экологический журнал

2004 год, номер 5

1.
Пространственно-временнaя структура и иерархия биоразнообразия: опыт формализации понятийно-терминологического аппарата

В.П. Седельников, М. Г. Сергеев
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
Новосибирский государственный университет
630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 2
Институт систематики и экологии животных СО РАН
630091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11
Страницы: 589-598

Аннотация >>
Рассматривается проблема развития единой идеологии познания биологического разнообразия, основанной на использовании универсальных информационных систем, в том числе необходимость формализации понятийно-терминологического аппарата. Обсуждается система основных понятий и терминов, характеризующих пространственно-временную структуру и иерархию биоразнообразия. Дано ее описание для популяционно-видового и экосистемного уровней организации живой материи. Отдельно рассматривается группа терминов, связанных с термином таксоцен.


2.
Генетические механизмы морфологической эволюции. Часть I

K.В. Гунбин, В.В. Суслов1, Н.А. Омельянчук, Н.А. Колчанов
Институт цитологии и генетики СО РАН
630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 10
Страницы: 599-609

Аннотация >>
Появление новых морфотипов растений и животных и их связь с эволюцией экосистем - важная общебиологическая проблема. В статье рассмотрены организация и эволюция генных сетей эмбриогенеза животных и развития высших растений. Их общие черты - блочность, иерархичность и перекрывание генных подсетей - позволяют предположить общие механизмы быстрой эволюции морфогенеза путем перестройки связей в генных сетях за счет мутаций немногих генов - центральных регуляторов. Контуры с отрицательными обратными связями способны "обнейтралить" такие мутации, замедляя эволюцию морфогенеза. Разрушение таких контуров вследствие смены вектора отбора приводит к проявлению всего спектра ранее "обнейтраливаемых" мутаций, вследствие чего возможно взрывное образование новых морфотипов, ведущее к кризису экосистемы. В статье обсуждается соответствие такого сценария данным палеоэкологии.


3.
Генетические механизмы морфологической эволюции. Часть II

K.В. Гунбин, В.В. Суслов1, Н.А. Омельянчук, Н.А. Колчанов
Институт цитологии и генетики СО РАН
630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 10
Страницы: 611-620

Аннотация >>
Появление новых морфотипов растений и животных и их связь с эволюцией экосистем - важная общебиологическая проблема. В статье рассмотрены организация и эволюция генных сетей эмбриогенеза животных и развития высших растений. Их общие черты - блочность, иерархичность и перекрывание генных подсетей - позволяют предположить общие механизмы быстрой эволюции морфогенеза путем перестройки связей в генных сетях за счет мутаций немногих генов - центральных регуляторов.
Контуры с отрицательными обратными связями способны "обнейтралить" такие мутации, замедляя эволюцию морфогенеза. Разрушение таких контуров вследствие смены вектора отбора приводит к проявлению всего спектра ранее "обнейтраливаемых" мутаций, вследствие чего возможно взрывное образование новых морфотипов, ведущее к кризису экосистемы. В статье обсуждается соответствие такого сценария данным палеоэкологии.


4.
Модели симпатрического видообразования в изменяющихся условиях среды

С.В. Семовский, Ю.С. Букин, Д.Ю. Щербаков
Лимнологический институт СО РАН, 664033 Иркутск, ул. Улан-баторская, 3
Страницы: 621-627

Аннотация >>
Представлены модели молекулярной эволюции нейтральных нуклеотидных последовательностей в индивидуально-ориентированных моделях дизруптивной селекции. Показано, что история эволюционного процесса может быть восстановлена с использованием результатов моделирования. Предложенная процедура позволяет оценить доверительные интервалы для наблюдаемой интенсивности возрастания генетического разнообразия в популяции. Демонстрируется, что предложенный подход позволяет различить формы воздействия изменений окружающей среды на эволюционную историю модельных популяций.


5.
Кариотипическая эволюция и становление разнообразия млекопитающих

А.В. Поляков, М.С. Букина, П.М. Бородин
Институт цитологии и генетики СО РАН
630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 10
Страницы: 529-634

Аннотация >>
На примере обыкновенной бурозубки (Sorex araneus L.), для которой характерен широкий размах хромосомной изменчивости, обсуждаются механизмы и история становления современного кариотипического разнообразия мелких млекопитающих Палеарктики. Фрагментация ареалов видов во время последнего ледникового периода и сопряженный с ней дрейф генов и хромосомных вариантов, по-видимому, сыграли решающую роль в формировании структуры видов.


6.
Закономерности хромосомного полиморфизма при дивергенции популяций и видов у хирономид (Diptera, Chironomidae)

И.И. Кикнадзе, В.В. Голыгина, А.Г. Истомина, Л.И. Гундерина
Институт цитологии и генетики СО РАН
630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 10
Страницы: 635-651

Аннотация >>
Проведен анализ кариотипов и хромосомного полиморфизма по спектру и частотам инверсионных последовательностей дисков политенных хромосом у 90 видов рода Chironomus. Показано, что подавляющее большинство видов имеет очень высокий уровень хромосомного полиморфизма. Число последовательностей дисков в кариофондах разных видов в роде Chironomus меняется от 7 до 60. Суммарный кариофонд рода Chironomus для 90 исследованных видов по имеющимся к настоящему времени данным превышает 1200 последовательностей дисков. Установлена четкая дивергенция популяций у полиморфных видов по спектру и частотам последовательностей дисков. Для голарктических видов C. plumosus, C. entis и др. впервые доказана роль хромосомной изменчивости в глубокой дивергенции пале- и неарктических популяций, которая достигается путем появления и фиксации в Неарктике новых последовательностей дисков. У C. tentans, ранее считавшегося голарктическим, эта дивергенция зашла столь далеко, что возникла необходимость выделения двух видов-близнецов: неарктического C. dilutus Shobanov, Kiknadze, Butler, 2000 и палеарктического C. tentans (Fabricius).
Для реконструкции хромосомной эволюции в роде Chironomus из кариофонда рода выбрано 315 видоспецифических последовательностей дисков, наиболее часто встречающихся в природных популяциях, найденных в пяти хромосомных плечах 63 видов Chironomus. Используя метод оценки попарного сходства последовательностей дисков, оценили число хромосомных разрывов при дивергенции кариотипов каждого вида.
Филогенетическое дерево, основанное на анализе последовательностей дисков в пяти хромосомных плечах генома, демонстрирует четкую корреляцию между дивергенцией кариотипа и дивергенцией видов.


7.
Разработка дивергентно-параллельной модели филогенеза полиморфного таксона, основанной на наследовании новых признаков

К.С. Байков
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
Страницы: 653-664

Аннотация >>
В методологическом аспекте рассмотрены некоторые методы и подходы к построению филогенетических моделей. Разработана новая дивергентно-параллельная модель филогенеза полиморфного таксона, основанная на наследовании новых признаков. Обсуждены возможности изменения модели для обеспечения изоморфности моделируемому процессу. В качестве примера выполнен анализ филогенетических отношений между секциями рода Euphorbia, представители которых распространены в Северной Азии. Исследование выполнено при поддержке грантов РФФИ (04-04-48493, 04-04-49810), интеграционного гранта № 145 СО РАН, гранта Президента Российской Федерации для поддержки молодых российских ученых (МД-2030.2004.4).


8.
Пространственное распределение биомассы беспозвоночных животных Западно-Сибирской равнины

М.Г. Сергеев, В.В. Молодцов
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 2
Институт систематики и экологии животных СО РАН,
630091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11
Страницы: 665-670

Аннотация >>
Характеризуются подходы, использованные для создания тематических карт распределения биомасс шести функционально-таксономических групп наземных беспозвоночных животных на Западно-Сибирской равнине. Обсуждаются общие закономерности этого распределения.


9.
Многомерный анализ животного населения (на примере земноводных, птиц и мелких млекопитающих равнинной части Ханты-Мансийского автономного округа)

Ю.С. Равкин, В.А. Юдкин, Л.Г. Вартапетов, С.М. Цыбулин, К.В. Торопов, В. М. Ануфриев, И. В. Покровская
Институт систематики и экологии животных СО РАН, 630091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11
Страницы: 671-686

Аннотация >>
Приводятся результаты многомерного анализа населения земноводных, птиц, в том числе охотничьих, и мелких млекопитающих равнинной части Ханты-Мансийского автономного округа. Результаты классификации представлены в виде графов, отражающих основные направления изменений сообществ, и картосхем. Оценены сила и общность связи неоднородности среды и животного населения. Эти сведения использованы для обоснования права на экстраполяцию полученных данных при картографировании.


10.
Моделирование пространственной организации лесного покрова южной части Западного Саяна

Н.Б. Ермаков1, К.С. Алсынбаев2
1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
2Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий
Ханты-Мансийск, Тюменская обл.
Страницы: 687-702

Аннотация >>
На ключевом полигоне на южном макросклоне Западного Саяна проведено изучение синтаксономического разнообразия лесного покрова и его пространственной организации. 34 синтаксономические единицы низшего ранга организованы в пространственные серии и микрокомбинации. С использованием DCA ординации выявлены особенности распределения типологических и пространственных единиц лесной растительности на осях ведущих эколого-топографических факторов - абсолютной высоты и экспозиции склонов гор. На основе результатов ординации, моделирования рельефа в масштабе 1 : 200 000 средствами ArcGis построена двумерная эколого-топографическая модель, описывающая пространственную организацию биотопов лесной растительности в пределах умеренно влажной антициклонической климатической фации Западного Саяна. Описана технология моделирования.


11.
Картографическая модель разнообразия почв на ключевом полигоне заповедно-природного парка "Сибирские Увалы" ХМАО

Л.Ю. Дитц, К.С. Алсынбаев
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
630099 Новосибирск, ул. Советская, 18
Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий
Ханты-Мансийск, Тюменская обл.
Страницы: 703-714

Аннотация >>
В статье рассмотрены проблемы использования ГИС-технологий при построении цифровой картографической модели рельефа северотаежного ключевого полигона Западной Сибири. Необходимость построения цифровой модели рельефа с применением программных средств Arcview обусловлено, прежде всего, тем, что рельеф является ведущим фактором дифференциации природных комплексов (почв, растительности и т. п.). Отмечены возможности и недостатки программных модулей при построении 3D модели для территорий, где масштабность вертикального и горизонтального расчленения невелика и определяется несколькими десятками метров.


12.
Оценка современного состояния, восстановительной динамики и биоразнообразия лесных экосистем на основе ГИС

В.А. Рыжкова, М.А. Корец, В.П. Черкашин
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН
660036 Красноярск, Академгородок
Страницы: 715-724

Аннотация >>
Средствами ГИС сформирована экологическая база данных (ЭБД) для решения задач оценки современного состояния, сукцессионной динамики и биоразнообразия лесных экосистем. ЭБД представляет собой многоуровневую иерархическую систему, в которой сконцентрирована и систематизирована информация о важнейших компонентах природных комплексов. Определены состав и структура базы данных, а также задачи, решаемые на разных территориальных уровнях. Разработан алгоритм автоматизированной систематизации лесорастительных условий на основе цифровой модели рельефа. С использованием ЭБД на локальном уровне выявлены пространственные закономерности динамики растительности на примере ключевого участка в северной тайге: построены электронные карты лесорастительных условий и динамики растительности, для восстановительных рядов лиственничников показаны тенденции динамики древесных запасов насаждений в ходе сукцессий в разных типах лесорастительных условий. На региональном уровне выявляются географические особенности лесовосстановительной динамики: дана сравнительная оценка видового разнообразия сообществ на примере фоновых восстановительных рядов растительности (типов леса) в разных природных зонах.


13.
Зависимости биоразнообразия растительного покрова разных уровней организации от климатических факторов (на примере Средней Сибири)

Е.И. Парфенова, Н.М. Чебакова, В.И. Власенко
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Страницы: 725-734

Аннотация >>
На примере Средней Сибири анализируются зависимости видового богатства (альфа-разнообразие) высших сосудистых растений от климатических ресурсов их местообитаний на различных уровнях организации растительности, различающихся пространственными размерами - от ботанико-географических (флористических) районов и крупных типологических подразделений (типы степей) до конкретных фитоценозов. Показана также обусловленность некоторых аспектов экосистемного (на примере породного и типологического составов лесов) и популяционного (на примере климатипов Pinus sylvestris L. и Larix sibirica Ledeb.) биоразнообразия климатическими факторами. На всех уровнях организации растительного покрова видовое богатство прямо пропорционально увеличению теплоресурсов, если увлажнение не лимитировано. С ограничением увлажнения количество видов уменьшаeтся. Для крупных территориальных единиц (флористических районов) видовое богатство увеличивается пропорционально увеличению климатопического разнообразия территории, оцененного количеством сочетаний климатических показателей на единице площади.


14.
Оценка видового разнообразия коренных лиственничных ассоциаций криолитозоны и его послепожарной динамики на основе информационного индекса Шеннона

О.А. Зырянова, А.П. Абаимов, Т.Н. Бугаенко
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Страницы: 735-743

Аннотация >>
Для оценки функционального состояния коренных лиственничных ассоциаций криолитозоны Средней Сибири применен методический подход, объединяющий построение стандартных распределений видов (геометрических рядов и МакАртура), соответствующих экспериментальному, и их последующее сравнение с помощью нормированного индекса Шеннона.
На основе выполненных исследований показано, что время стабилизации коренных лиственничников после пожаров, определяемое по структуре относительного покрытия видов, начиная с которого сообщества можно рассматривать как коренные (климаксовые), составляет 90-100 лет. Восстановление исходного видового состава охватывает 7 стадий сукцессии. Регенерация вертикальной структуры ассоциации завершается через 20 лет после пожара. Доминанты соответствующих ярусов восстанавливают свои позиции через 50 лет.


15.
Концептуальная модель структурного биоразнообразия зональных классов лесных экосистем Северной Евразии

Д.И. Назимова1, Н.Б. Ермаков2, Н.М. Андреева, Н. В. Степанов4
1,3Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок, 50
2Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 10
4Красноярский государственный университет, 660041 Красноярск, просп. Свободный, 79
Страницы: 745-755

Аннотация >>
Развивается концептуальная модель климатической обусловленности структурного биоразнообразия бореальных лесов Северной Евразии, для чего используется система координат континентальность-теплообеспеченность и ранее построенная в той же системе ординация зональных типов лесных массивов. Основу портретной ординационной модели составили фоновые (ландшафтозначимые) биоморфоциклы типов биогеоценозов, играющие ведущую роль в зональных комплексах типов леса. Показаны наиболее характерные черты долготно-секторных и широтно-зональных смен циклов и биоморфоциклов в пространстве двухмерной биоклиматической модели лесного покрова Северной Евразии.


16.
Электронная библиотека "Разнообразие растительных сообществ Северной Евразии"

Н.Б. Ермаков1, С.В. Столяров2, А.М. Федотов2, М.М. Черосов3
1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
2Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 9
3Институт северного луговодства АН РС(Я), 677000 Якутск, ул. Ленина, 41
Страницы: 757-774

Аннотация >>
Дана информационная структура тематической электронной библиотеки "Разнообразие растительных сообществ Северной Евразии". Рассмотрены существующие стандарты электронного представления эколого-биологических данных, а также предложены новые, в том числе документ, характеризующий единицу растительности любого ранга. Приведены примеры тематических баз данных, ориентированных на прикладные направления исследования растительного покрова - природоохранные и ресурсные. Описана технология создания информационных систем по разнообразию растительного покрова. Работа выполнена при поддержке РФФИ № 03-04-49746, 03-04-96025, 03-07-96837 и интеграционного проекта СО РАН № 145.


17.
Электронный каталог сосудистых растений Сибири: структура, классификаторы, связи

К.С. Байков, Н.К. Ковтонюк, А.А. Красников, А.М. Федотов*
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
*Институт вычислительных технологий СО РАН,
630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 6
Страницы: 775-780

Аннотация >>
Рассмотрены структура, классификаторы и связи двух электронных библиотек: Каталог сосудистых растений Сибири и Коллекция гербарных образцов (адрес ресурса в Интернет http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/atlas/flora), созданных на сервере СО РАН в ходе выполнения проекта РФФИ 99-07-90222 "Электронный атлас по биоразнообразию животного и растительного мира Сибири" 03-04-49746, 04-04-48493, 04-04-49810, междисциплинарных интеграционных проектов СО РАН № 66 "Фундаментальные проблемы биоразнообразия и динамики экосистем" и № 145 "Биоразнообразие и динамика экосистем: информационные технологии и моделирование".


18.
Базы данных по генетическим модельным объектам растений

В. Коваль, Л. Лайкова, Т. Пшеничникова, Н. Железнова, В. Арбузова, А. Федотов
Институт цитологии и генетики СО РАН, 630090 Новосибирск, просп. акад. Лаврентьева, 10
Страницы: 781-788

Аннотация >>
Мировой тенденцией в области сохранения, обработки и передачи научной информации является создание единых глобальных информационных ресурсов на основе объединения баз данных, пакетов программ для анализа и моделирования, что позволяет осуществлять комплексные исследования. Принципиально важно использовать современные информационные технологии по накоплению, оперативному управлению большими объемами данных для решения масштабных теоретических и прикладных задач. В институте цитологии и генетики создано большое количество генетических коллекций, используемых в самых разных областях биологической науки - начиная от селекционного процесса и заканчивая молекулярной генетикой и биоинформатикой. Однако информация об этом уникальном генетическом материале практически недоступна широкому кругу пользователей, за исключением специалистов, работающих непосредственно в данной области. На базе информационного сервера СО РАН создается электронный атлас по биоразнообразию растительного и животного мира Сибири. В него входит большое число баз данных, описывающих как естественные компоненты биоразнообразия, так и описания генетических коллекций и коллекций


19.
Одномерная модель вертикального распределения углерода в атмосфере

В.М. Белолипецкий1, П.В. Белолипецкий2, А.Г. Дегерменджи3
1Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
2Красноярский государственный университет, 660041 Красноярск, просп. Свободный, 79
3Институт биофизики СО РАН , 660036 Красноярск, Академгородок
Страницы: 789-792

Аннотация >>
Предлагается упрощенная одномерная математическая модель вертикального распределения углерода и других парниковых газов в атмосфере с целью получения аналитических решений и установления закономерностей в стратификации атмосферных газовых компонент. Построены тестовые примеры для двумерных в вертикальной плоскости задач и выполнена проверка адекватности предлагаемой одномерной модели.