Кандидат биологических наук, научный сотрудник НИИ биологии озера Байкал Иркутского государственного университета Екатерина Щапова с проектом «Механизмы параллельной эволюции кутикулярных структур у амфипода озера Байкал: комплексный гистологический и эволюционный анализ» (26-74-00031) стала победителем конкурса проектов инициативных исследований молодыми учеными.
Проект Екатерины Щаповой направлен на решение фундаментальной научной проблемы – понимания механизмов параллельной эволюции, формирующей уникальное биоразнообразие озера Байкал, являющегося объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО. Конкретные задачи (гистологический анализ, реконструкция эволюционной истории) позволят получить новые знания о закономерностях видообразования и адаптации у гидробионтов. Эти знания составляют научную основу для мониторинга, сохранения и рационального использования биологических ресурсов водных экосистем, что соответствует целям экологического развития и рационального природопользования.
Екатерина Щапова:
Байкал как естественная лаборатория. Это единственное место в мире, где более 350 эндемичных видов амфипод демонстрируют такое разнообразие форм — от гладких литоральных до гигантских глубоководных с шипами. Меня завораживает вопрос: почему одни и те же морфологические структуры возникали независимо в разных филогенетических линиях? Это чисто эволюционный детектив.
Амфипод иркутские биологи изучают с помощью комбинации классической морфологии и высокоточной микроскопии.
Екатерина Щапова:
Ловим амфипод дночерпателями (для бентоса) и планктонными сетями с грузом для разных глубин. Обязательно фиксируем часть особей в 96% спирте для ДНК, часть — в фиксаторе Буэна или 4% параформальдегиде для гистологии.
Гистологический анализ ученые проводят путем серийных срезов выростов на роторном микротоме (толщина 5–7 мкм), окрашивают гематоксилином-эозином (для общей структуры) и Суданом черным (для выявления липидов). Также биологи делают сравнительную эволюционную реконструкцию: строят филогенетические деревья по маркерам (COI, 18S рРНК), чтобы наложить на них морфологические признаки и понять, сколько раз кили возникали независимо и совпадает ли это с палеоклиматическими событиями Байкала.
Проект Екатерины Щаповой реализуется с 2023 года, но его корни уходят гораздо глубже — примерно на 7–8 лет назад. Еще в аспирантуре Екатерина начала собирать коллекцию байкальских амфипод разных родов (Acanthogammarus, Pallasea, Eulimnogammarus) и тогда же обратила внимание, что мощные дорсальные кили и шипы у разных видов имеют разную внутреннюю структуру. Текущий грант для Екатерины Щаповой — возможность перевести накопленные наблюдения в статус системного научного исследования с привлечением гистологии.
Начиная с середины 2026 года и до 2028 года включительно, на проект будет ежегодно выделяться грантовое финансирование в размере 1 500 000.
Екатерина Щапова:
Пересмотр защитной парадигмы. Классически считалось, что шипы и кили нужны для защиты от хищников. Но наши данные (статья Shchapova E. et al., 2026) показали, что внутри этих выростов накапливаются липиды. Это меняет взгляд: возможно, кили — это не только «броня», но и «встроенные энергетические депо» для выживания в условиях дефицита корма. Проверить эту гипотезу — мой главный научный вызов.
Справка: Амфиподы (Amphipoda) — один из крупнейших отрядов ракообразных, насчитывающий около 10 000 видов. Они освоили широкий спектр экологических ниш. Среди них встречаются виды, населяющие бентос, бентопелагиаль, пелагиаль, а также формы симбиотического существования как комменсалы, так и паразиты. Разнообразие условий обитания амфипод обусловило высокую вариабельность их морфологии. Уникальной естественной моделью для изучения этого разнообразия является озеро Байкал, где обитает более 350 эндемичных видов и подвидов амфипод.
*Российский научный фонд создан в 2013 году по инициативе Президента России. РНФ поддерживает значимые фундаментальные и прикладные исследования в интересах науки, экономики и общества. На основе компетентной экспертизы Фонд выявляет наиболее перспективные научные проекты, поддерживает молодое поколение исследователей и стимулирует интерес общества к науке. С 2014 года Фонд поддержал более 23 тысячи проектов на общую сумму более 265 миллиардов рублей. В работе над проектами приняли участие 80 тысяч исследователей из 84 регионов России.
