Реєстраційний номер
0826U003601, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
08-09-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Особливості популяцій Belgica antarctica Jacobs, 1900 (Diptera: Chironomidae) в умовах зміни клімату
Здобувач
Коваленко Павло Андрійович,
Керівник Горобчишин Володимир Анатолійович
Опонент Заморока Андрій Михайлович
Опонент Бабицький Андрій Ігорович
Рецензент Стукалюк Станіслав Володимирович
Рецензент Бідзіля Олексій Васильович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Державна установа "Інститут еволюційної екології Національної академії наук України"
Опис
Belgica antarctica Jacobs, 1900 – єдиний представник класу Insecta, що належить до ендемічної фауни наземних екосистем Антарктики. Нині ця хірономіда, як і інші аборигенні організми регіону, існує в умовах досить стрімкої відносно інших частин планети зміни клімату, зростання антропогенного впливу, формування нових міжвидових взаємодій із чужорідними видами та трансформації екосистем, які донедавна залишалися значною мірою ізольованими.
Попри те, що Belgica antarctica вважається перспективним модельним об’єктом для дослідження механізмів адаптації до екстремальних умов середовища та відносно детально вивчена на різних рівнях біологічної організації, низка важливих аспектів її біології залишається недостатньо дослідженою.
Матеріалом для дослідження слугували біологічні зразки, зібрані здобувачем під час сезонних експедицій до української антарктичної станції «Академік Вернадський» у 2021–2022 та 2023–2024 рр., а також зразки, надані Державною установою Національний антарктичний науковий центр МОН України, зібрані учасниками українських антарктичних експедицій.
Belgica antarctica уперше виявлено у 67 локалітетах західного узбережжя Антарктичного півострова, зокрема в 11 материкових локалітетах та на 56 островах і скельних виходах. Найчастіше його виявляли в центральній частині ареалу, що охоплює архіпелаги Палмера та Вільгельма, а також північну частину берега Греяма й берег Данко.
Попри наявні літературні відомості, Belgica antarctica не було виявлено у досліджених зразках із району острова Аделаїда. Водночас встановлено, що південна межа поширення виду знаходиться не на островах Реф’юдж, як вважалося раніше, а більш ніж на 220 км південніше – на острові Олександра I. Це свідчить про значно ширший ареал виду, протяжність якого може досягати близько 1 200 км із північного сходу на південний захід.
Встановлено статистично достовірні відмінності між популяціями Belgica antarctica за низкою морфометричних параметрів личинок IV віку: ширина ментума, ширина центрального зубця ментума, ширина вентроментума, відстань між субментальними щетинками, довжина мандибул, ширина мандибул, відстань між субдентальними щетинками, довжина 1-го сегмента вусиків, довжина вусиків, довжина антенної пластинки, відстань від кільцевого органа до основи 1-го сегмента вусиків, довжина анальних щетинок, довжина супраанальних щетинок, довжина задніх парапод. Отримані результати свідчать про наявність вираженої міжпопуляційної морфометричної мінливості.
У личинок IV віку зафіксовано наявність низки аномалій будови структур головної капсули (ментум, мандибули та вусики). Їх виникнення може бути пов’язане як із проявами інбредної депресії в ізольованих популяціях, так і з впливом несприятливих факторів середовища.
Не підтверджено можливість надійного розрізнення самців і самиць Belgica antarctica на личинковій стадії за дослідженими морфометричними характеристиками головної капсули. Аналіз розподілу ознак та результати методу головних компонент не виявили ознак бімодальності, що свідчило б про наявність статевого диморфізму.
Створено стандартну карту політенних хромосом слинних залоз личинок Belgica antarctica. У досліджених популяціях виявлено всі п’ять спадкових інверсій, описаних раніше, а також дві нові інверсії: на хромосомі III вдалося виявити інверсію D1 в ділянках 2–10, а на хромосомі II – в ділянках 9–11. Також було виявлено та описано 39 соматичних хромосомних перебудов та змін функціональної активності хромосом. Встановлено статистично достовірні відмінності між популяціями за частотами всіх незчеплених зі статтю спадкових інверсій. Для частини інверсій виявлено географічні кліни: частоти інверсій A та C зростали в напрямку на північ, на противагу їм, частоти інверсії хромосоми I та інверсії D1 – у напрямку на південь.
За допомогою біоінформатичного аналізу архівів повногеномних послідовностей у складі мікробіому Belgica antarctica виявлено 14 таксонів бактерій: чотири Pseudomonas spp., два Arthrobacter alpinus, Janthinobacterium lividum, Serratia fonticola, Serratia plymuthica, Yersinia intermedia, Yersinia kristensenii, Neisseria sp., Humibacillus sp. та Pelomonas sp. Методом штрихкодування ДНК встановлено наявність послідовностей Wolbachia spp. та двох інших бактерій-репродуктивних паразитів: Rickettsia spp. та Cardinium spp.
Ключові слова: кліматичні зміни, Diptera, Belgica antarctica, аборигенний вид, популяція, біогеографія, поширення, нові знахідки, морфологія, морфометрія, морфометричні характеристики, статевий диморфізм, хромосомний поліморфізм, мікробіом, штрихкодування ДНК.
Дата реєстрації
2026-07-15
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-15 / 2026-09-15
