Молодые ученые из Якутии победили в конкурсах на получение грантов Российского научного фонда
Работы Василия Нохсорова и Александра Сулейманова посвящены изучению устойчивости травянистых растений и холода
Старшие научные сотрудники Института биологических проблем криолитозоны и Института гуманитарных исследований и проблем малочисленных народов Севера ФИЦ «ЯНЦ СО РАН» Василий Нохсоров и Александр Сулейманов стали победителями молодежных конкурсов 2022 года президентской программы РНФ, а также конкурса продления проектов молодежных групп 2019 года.
По результатам конкурсов 2022 года на получение грантов по мероприятиям «Проведение инициативных исследований молодыми учеными», «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых», а также конкурса продления проектов молодежных групп 2019 года президентской программы исследовательских проектов, Российский научный фонд поддержал 507 инициативных проектов молодых ученых с финансированием до 2 миллионов рублей ежегодно, 403 молодежных научных группы с финансированием до 6 миллионов рублей, а также продлил финансирование 147 аналогичных проектов молодежных групп, начатых в 2019 году. Проект старшего научного сотрудника отдела экспериментальной биологии растений мерзлотных экосистем ИБПК СО РАН, кандидата биологических наук Василия Нохсорова №22-76-00043 «Разработка способа получения растительного сырья с повышенным содержанием биологически активных веществ, роль липидов в формировании криорезистентности растений к экстремальным условиям» победил в конкурсе инициативных проектов молодых ученых в возрасте до 33 лет, защитивших кандидатские диссертации. Реализация проекта рассчитана на два года, финансирование составит по 1,5 млн рублей в год.
Проект Василия Нохсорова направлен на решение фундаментальной проблемы устойчивости травянистых растений, являющихся основной кормовой базой северных животных, к низким температурам мерзлотных экосистем Якутии, а также на выявление комплекса защитных реакций растений. Адаптация клеток высших растений к холоду во многом определяется их способностью накапливать полиненасыщенные жирные кислоты. В процессе выполнения предложенного проекта планируется изучить липидный профиль и жирнокислотный состав клеточных мембран. В ходе реализации проекта будут проведены комплексные исследования липидного, жирнокислотного метаболизма растений и будет выяснена их роль в развитии быстрых неспецифических адаптивных реакций на действие гипотермии, и в формировании долгосрочных, экстремальных, климатических механизмов адаптации растительных клеток к низким температурам. Также в ходе реализации проекта планируется проанализировать интенсивность фотосинтетических процессов (флуоресценции хлорофилла, содержании фотосинтетических пигментов) в связи с тем, что эти процессы являются донорами энергии для синтеза липидов и других метаболитов, в том числе жирорастворимых пигментов-каротиноидов. Предполагается, что полученные данные расширят представления о механизмах адаптации растений к низкотемпературному стрессу.
Впервые будут выявлены с помощью хромато-масс-спектрометрии закономерности изменения состава и содержания отдельных классов полярных липидов и их жирных кислот, стеринов, фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов), индукции флуоресценции хлорофилла у летне- и осенневегетирующих кормовых растений, произрастающих в криолитозоне Якутии. Планируется проанализировать на липидный и жирнокислотный состав несколько мятликовых Якутии, в том числе виды, которые являются эндемиками Сибири и Якутии. На новом методологическом уровне впервые будет проведена оценка содержаний полярных липидов и жирных кислот, параметров фотосинтеза при уходе зеленых кормовых растений под снежный покров. «Предполагаемый нами подход позволит существенно расширить представления о функционировании липидного и пигментного комплексов у осенневегетирующих кормовых растений, а также значимости их адаптивного потенциала при холодовой акклимации. Полученные данные позволят также уточнить и дополнить общепринятую стандартную оценку питательной ценности осенневегетирующей и замороженной естественным холодом зимнезеленой травянистой растительности, обеспечивающей энергией жизнедеятельность питающихся им домашних и диких животных Севера», — отмечает Василий Васильевич.
Будут смоделированы эксперименты в ростовых камерах с травянистыми растениями при 4 и 2 градусах Цельсия с мониторингом индукции флуоресценции листьев, полярных липидов и ЖК-состава, что поможет оценить оптимальные условия для роста и развития растений в условиях гипотермии для того, чтобы сравнить их с процессами, происходящими в природных, естественных условиях. С помощью электронной микроскопии будут выявлены особенности ультраструктуры хлоропластов клеток растений при действии низких температур, также будут определены полярные липиды и ЖК-состав хлоропластов листьев злаков при действии низких закаливающих температур и отрицательных низких температур окружающей среды. На основе полученных результатов будут сделаны выводы о функциональной роли полярных липидов и их жирных кислот в формировании устойчивости растений к экстремальным условиям низких температур криолитозоны Якутии, что будет фундаментальной основой теории криорезистентности растений к экстремальным условиям Арктики. «Результаты выполнения проекта представляют большой практический интерес в связи с тем, что будут разработан способ получения растительного сырья с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот, являющихся эссенциальными для травоядных животных», — подчеркивает Василий Нохсоров. Проект старшего научного сотрудника ИГИиПМНС СО РАН, кандидата исторических наук Александра Сулейманова №19-78-10088 «Антропология холода: естественные низкие температуры в системе жизнеобеспечения сельских сообществ Якутии (традиционные практики, вызовы современности и стратегии адаптации)» победил в конкурсе на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными. В течение 2022-2024 годов, в рамках выигранного гранта, ожидается выделение около 11 млн рублей, а в 2019-2022 годах на реализацию проекта Фондом было выделено порядка 12 млн рублей.
«Исследования первоначально проводились мной в рамках проекта «Ресурсы холода: значение низких температур в хозяйственных и социокультурных практиках сельских сообществ Якутии», поддержанного Российским научным фондом в 2017 году по программе инициативных исследований, выполняемых молодыми учеными. Холод рассматривался как своего рода ресурс – источник дополнительных возможностей, которых лишено население более «теплых» регионов мира. Ледники-булуусы, зимники, ледовые переправы, лед для питья, таммах, строганина и многое другое – всему этому мы обязаны именно нашему климату. В результате проведенных изысканий была показана историческая эволюция практик эксплуатации таких «ресурсов холода» у нас в республике», — рассказывает Александр Альбертович.
В 2019 году РНФ поддержал заявку уже в рамках конкурса молодежных научных групп. Проект «Антропология холода: естественные низкие температуры в системе жизнеобеспечения сельских сообществ Якутии (традиционные практики, вызовы современности и стратегии адаптации)» стал продолжением и развитием предыдущих исследований. В его разработке вместе с Александром Сулеймановым принимали участие специалисты ИГИиПМНС СО РАН — Лилия Винокурова, Степан Григорьев, Айталина Кузьмина, Дмитрий Апросимов, сотрудники Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН и Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова — Виктория Голомарева, Василий Лыткин, Игорь Сыромятников, Святослав Федоров.
В течение 2019-2022 годов исследовательским коллективом были осуществлены комплексные изыскания в населенных пунктах Амгинского, Верхневилюйского, Намского, Нюрбинского, Олекминского, Среднеколымского, Таттинского, Усть-Алданского и Хангаласского улусов (районов) Республики Саха (Якутия). Социогуманитарной составляющей этих исследований удалось охватить более 500 респондентов. Геокриологические работы включали в себя проведение ландшафтно-мерзлотной съемки местности и оборудование площадок для температурного мониторинга деградирующих и естественных многолетнемерзлых грунтов. Кроме того, ежегодно создавались ортофотопланы ключевых участков исследований. Одновременно велась большая поисковая работах в архивах, музеях и библиотеках России: Архиве Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН, Архиве Российской академии наук и его Санкт-Петербургском филиале, Архиве Якутского научного центра СО РАН, Государственном архиве Российской Федерации, в муниципальных архивах МР «Верхневилюйский улус (район»), МР «Олекминский район», МР «Среднеколымский улус», в Научном архиве Русского географического общества, Национальном архиве Республики Саха (Якутия), Российском государственном архиве кинофотодокументов, Российском государственном архиве экономики, Музее истории земледелия Якутии имени И.Я. Строда, в Среднеколымском краеведческом музее, Черкехском историко-мемориального музее «Якутская политическая ссылка», Якутском государственном объединенном музее истории и культуры народов Севера имени Ем. Ярославского, Библиотеке Академии наук, Национальной библиотеке РС(Я), Российской государственной библиотеке и других.
В результате проведенной работы значительный импульс получило разрабатываемое участниками проекта пионерное направление научных изысканий – Антропология холода (Cryoanthropology). Антропология холода предлагает новый взгляд на природный холод и его ключевые «атрибуты» – снег, лед, «вечную мерзлоту» в жизни населения северных территорий. Комплекс традиционных хозяйственных и социокультурных практик аборигенных этносов, их трансформация под воздействием вызовов и изломов исторического процесса рассматривается через призму холода как фундаментального, системообразующего фактора, проявляющего себя в широком многообразии.
«Установлено, что использование аборигенными этническими сообществами Якутии в своей хозяйственной деятельности и социокультурных практиках криогенных процессов и явлений, своеобразное «одомашнивание» холода осуществлялось по широкому спектру направлений, опиралось, в том числе, на сознательное управление этим процессами и служило важным механизмом адаптации к специфическим природно-географическим условиям региона. При этом на основе аккумулированных фольклорных и лингвистических материалов были выявлены существенные этнические различия в восприятии холода. Примененный гендерный подход позволил установить целый пласт неизученных ранее «мужских» и «женских» стратегий адаптации к холоду», — подчеркивает Александр Сулейманов и отмечает, что возникший «дефицит холода» наряду с последствиями антропогенного воздействия привел к форсированию процессов деградации многолетнемерзлых грунтов.
«В связи с этим мы не могли обойти вниманием и вопросы влияния развития негативных криогенных процессов на жителей сел Якутии. Мы установили основные формы и среднюю скорость протекания термокарста в пределах и окрестностях исследованных сел, определили ключевые последствия деградации многолетней мерзлоты для сложившихся систем жизнеобеспечения.
Полевая работа показала, что именно к разработке этой проблематики на местах существует повышенный интерес и серьезный общественный запрос. В связи с этим при подготовке заявки на продление проекта на 2022-2024 годы мы решили сконцентрировать свои усилия на осмыслении исторической эволюции роли многолетней мерзлоты в локальных системах жизнеобеспечения сельской Якутии, продолжить выявление существующих в этой связи текущих и возможных угроз, обусловленных развитием негативных криогенных процессов и трансформацией состояния окружающей среды, определить актуальные и потенциальные механизмы реагирования и адаптации со стороны сельских сообществ региона», — сообщил ученый.
Важной составляющей работ станет математическое моделирование и прогноз состояния криолитозоны на кратко- и среднесрочную перспективу, что позволит на основе имеющихся и ожидаемых к получению в ходе реализации заявляемого проекта социогуманитарных данных осуществить прогнозирование потенциальных социальных рисков в случае дальнейшего развития термокарстовых процессов в пределах и окрестностях исследуемых населенных пунктов.
Проект «Антропология холода: естественные низкие температуры в системе жизнеобеспечения сельских сообществ Якутии (традиционные практики, вызовы современности и стратегии адаптации)» носит глубокий междисциплинарный характер и в его рамках будет продолжено сотрудничество специалистов Института гуманитарных исследований и проблем малочисленных народов Севера СО РАН, Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН и Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова.
Подробнее со списком победителей можно ознакомиться на сайте РНФ по ссылке.
Президентская программа исследовательских проектов была разработана Российским научным фондом в 2017 году по поручению президента России Владимира Путина, её основные задачи – поддержать долгосрочные проекты ведущих ученых и создать карьерные траектории для перспективных молодых исследователей. За время реализации программы Фондом поддержано более 5 тысяч проектов.
Автор: Мария Ефремова, пресс-служба ФИЦ «ЯНЦ СО РАН»
Фото предоставлены героями публикации