Проект "Еволюционни аспекти на репродуктивната биология и цитогенетика при хемиптероидни насекоми (Hemiptera)"

06.03.2020 г.

Първите резултати от проекта са публикувани в списание „Comparative Cytogenetics “, заглавието на статията е: “New data on karyotype, spermatogenesis and ovarian trophocyte ploidy in three aquatic bug species of the families Naucoridae, Notonectidae, and Belostomatidae (Nepomorpha, Heteroptera)” (CompCytogen 14(1): 139–156 (2020)
doi: 10.3897/CompCytogen.v14i1.48709)

Въпреки че много от хемиптероидните насекоми са вредители, в групата има и хищници, контролиращи популациите на комари, каквито са повечето от водните полутвърдокрили. Проучихме броя хромозоми и тяхното поведение по време на клетъчно делене в Ilyocoris cimicoides и още два вида водни полутвърдокрили. Установихме, че I. cimicoides се различава от останалите, изследвани досега, видове от същото семейство Naucoridae по типа мейоза,осигуряваща производството на гамети. По време на мейозата обикновено се наблюдават хиазми – резултат от осъществена рекомбинация между хомолозите - хиазматична мейоза. Такъв е случаят при други видове от семейство Naucoridae, но не и при Iyocoris cimiсoides. При мъжките от този вид хомологичните хромозоми лежат успоредно без никакви връзки помежду им - мейозата е ахиазматична. Това откритие представлява интерес, тъй като повечето от изследваните семейства на полутвърдокрили са хомогенни по отношение наличието/отсъствието на хиазми.

Август 2021

Като част от тематична монография „Аберантни цитогенетични и репродуктивни модели в еволюцията на Paraneoptera” на Руско-българския изследователски екип, на базата на многогодишни съвместни изследвания са подготвени и отпечатани две публикации. В първата част от изследването е представена уводна/въвеждаща информация, описваща материала, включен в изследването и прилаганите методи, както и използваната терминология. Втората статия разглежда хромозомната структура и еволюция, броя хромозоми и полдетерминиращия механизъм, които заедно формират хромозомната основа на репродукцията, и са от изключително важно значение за репродуктивния успех. В статията са обобщени собствени наблюдения и литературни данни за всички клонове на Paraneoptera вкл. Zoraptera, Copeognatha (=Psocoptera), Parasita (=Phthiraptera s. str.), Thysanoptera (трипси), Homoptera, Heteroptera, и Coleorrhyncha. Двете статиите са отпечатани в Comparative cytogenetics:

Gavrilov-Zimin IA, Grozeva S, Gapon DA, Kurochkin AS, Trencheva KG, Kuznetsova VG. Introduction to the study of chromosomal and reproductive patterns in Paraneoptera.. Comparative cytogenetics, 153, 3, Pensoft Publishers, 2021, ISSN:1993-078X (online), 1993-0771 (print), DOI:https://doi.org/10.3897/compcytogen.v15.i3.69718, 217-238.  IF (Web of Science): 0.882, Q3

Kuznetsova VG, Gavrilov-Zimin IA, Grozeva SM, Golub NV. Comparative analysis of chromosome numbers and sex chromosome systems in Paraneoptera (Insecta). Comparative Cytogenetics, 15, 3, Pensoft Publishers, 2021, DOI:https://doi.org/10.3897/CompCytogen.v15.i3.71866, 279-327.  IF (Web of Science): 0.882, Q3

Септември 2021

Проведени бяха няколко командировки на територията на България (в района на Нова Загора, Ловеч и Кресна) за събиране на научен материал от инвазивни и местни видове щитоносни въшки и полутвърдокрили насекоми.

По време на полевата работа посредством прилагане на серия от специализирани техники е събран и фиксиран материал за цитогенетични изследвания на видове от четири инфраразреда Heteroptera (Dipsocoromorpha, Leptopodomorpha, Cimicomorpha и Pentatomomorpha). Проведени са полеви изследвания на инвазивни видове щитоносни въшки и хетерептери, както и на щитоносни въшки по иглолистни и широколистни горски насаждения в България.

Декември 2021

След доклад до ПНЕК по биологически науки към ФНИ бепоискано удължение на проекта с 12 месеца във връзка със затруднения по изпълнението на проекта поради пандемията от Covid 19  получихме 12 месеца продължение до 27.09.2022 г и бе сключено допълнително споразумение с ФНИ.

Надяваме се през тези 12 месеца да успеем в значителна степен да преодолеем закъснението в изпълнението на работната програма.

Юли 2022

Получените резултати при изпълнението на задачите по проекта бяха апробирани с два постера (за репродуктивната система на видовете от сем. Miridae, и за кариотипа на три инвазивни вида хетероптери) на международна конференция на International Heteropterologists Society (IHS) в Барселона през юли 2022 г

Август 2022

Oбобщена е информацията за 56 вида от 26 рода и 8 семейства щитоносни въшки (Homoptera, Coccomorpha) по различни дървесни породи у нас, както по литературни, така и по собствени данни, събрани за последните 84 години (след първия подобен списък от 1938 година), като са отчетени последните таксономични и номенклатурни изменения за видовете Coccomorpha, описани за България. Подготвен и предаден за рецензиране и публикуване в списание с импакт фактор (0,557) Redia (https://www.redia.it/home-page) е ръкопис на статия.

Септември 2022

През целия период на проекта бе осъществено мащабно изследване за събиране на наличната в литературата (на протежение на почти два века - от 1833 до сега) информация за репродуктивната система на всички представители на Heteroptera, в съчетание с данните, получени и публикувани от участниците в проекта, както и резултати, получени при изпълнението на настоящия проект. Данните на колектива на проекта (от българска и от руска страна) представляват 13,8% от общия брой изследвани видове, включени в обзора, и се отнасят до 140 вида от 30 семейства. Последният етап от обсъждане и редактиране на подготвения обзор бе осъществен по време на посещението в ЗИН-РАН през септември 2022 г. Проведен  е анализ на репродуктивната система на насекоми от различни семейства Heteroptera за определяне броя семенни фоликули и броя овариоли, както и наличието или отсъствието на придатъчни жлези към мъжката полова система. За част от изследваните видове са направени снимки на устройството на половата система. Подготовен и предаден за рецензиране и публикуване в списание с импакт фактор (1,492, Q3) (ZooKeys, http://zооkeys.pensoft.net/) е ръкопис за еволюцията на броя семенни фоликули и броя овариоли при над 1000 вида от всички инфраразреди на подразред Heteroptera от над 60 семейства и около 200 литературни източника.

Октомври 2022

Създадена е база данни за находищата на 39 (от 40-те срещащи се в България) вида водни Heteroptera (Heteroptera, Nepomorpha). Базата данни съдържа 1376 записа с данни за 511 находища на водни хетероптери. За болшинството от находищата са представени надморска височина, географски координати и тип местообитание според класификацията на EUNIS. Направени са снимки с висока резолюция на живи представители (в естествена или лабораторна среда) на шест от съобщените видове. Събран е също и снимков материал за находища, причислени към четири типа местообитания.

В последен стадий на подготовка за подаване в Biodiversity Data Journal (https://bdj.pensoft.net/) с импакт фактор 1,54 (Q3) е ръкопис на статия със заглавие: „Distribution of aquatic true bugs (Hemiptera, Heteroptera, Nepomorpha) in Bulgaria“, обобщаващ описаните по-горе данни за разпространението на водните Heteroptera от инфраразред Nepomorpha в България. Ръкописът, подготвян в електронната платформа ALPHA writing tool, включва анализ на публикувани и оригинални данни за разпространението на водни хетероптери, срещащи се в България. Представено е разпространението по водосбори и по типове местообитания. Коментирана е също възможността за предпочитания на отделните видове хетероптери към конкретен тип местообитание. Макар, че водни Heteroptera са регистрирани в 21 типа местообитания, болшинството от видовете бяха установени в следните пет типа: постоянни бавнотечащи води, постоянни стоящи еутрофни водоеми, временни водоеми, солени или бракишни крайбрежни водоеми, което показва голямото значение на тези типове местообитание за опазването на водните хетероптери в България. Тринадесет от видовете показват статистически значими положителни асоциации с конкретен тип местообитание. Малкият брой известни находища на водни хетероптери в планиските райони (над 1000м н. м. в.), разкрива нуждата от бъдещи изследвания, фокусирани върху видовия състав и разпространението на тази група хетероптери във високите части на страната. Необходими са също допълнителни изследвания върху биологията и екологичните предпочитания на видовете с малък брой находища - Arctocorisa germary, Arctocorisa carinata, Calicorixa praeusta, Sigara assimilis, Micronecta carpatica, Micronecta poweri, Anisops sardeus, Sigara stagnalis и Ochterus marginatus, с цел установяване на техният консервационен статус и при нужда, определянето на мерки за опазването им.

Независимо от всички обективни трудности, в рамките на вече завършилия проект беше извършена голям обем от работа и бяха подготвени и предадени а печат 7 науччни статии:  

Научни публикации

Излезли от печат:

Stoianova D, Simov N, Vu MQ, Nguyen DM, Grozeva S. New data on karyotype, spermatogenesis and ovarian trophocyte ploidy in three aquatic bug species of the families Naucoridae, Notonectidae, and Belostomatidae (Nepomorpha, Heteroptera). Comparative Cytogenetics, 14, 1, Pensoft Publishers, 2020, ISSN:1993–078X (online) | 1993–0771 (print), DOI:https://doi.org/10.3897/CompCytogen.v14i1.48709, 139-156. IF (Web of Science): 0.882, Q3

Gavrilov-Zimin IA, Grozeva S, Gapon DA, Kurochkin AS, Trencheva KG, Kuznetsova VG. Introduction to the study of chromosomal and reproductive patterns in Paraneoptera.. Comparative cytogenetics, 153, 3, Pensoft Publishers, 2021, ISSN:1993-078X (online), 1993-0771 (print), DOI:https://doi.org/10.3897/compcytogen.v15.i3.69718, 217-238.  IF (Web of Science): 0.882, Q3

Kuznetsova VG, Gavrilov-Zimin IA, Grozeva SM, Golub NV. Comparative analysis of chromosome numbers and sex chromosome systems in Paraneoptera (Insecta). Comparative Cytogenetics, 15, 3, Pensoft Publishers, 2021, DOI:https://doi.org/10.3897/CompCytogen.v15.i3.71866, 279-327.  IF (Web of Science): 0.882, Q3

Подадени за печат в процес на рецензиране:

Trencheva K, Grozeva S. (submitted) Checklist of scale insects associated with forest trees in Bulgaria. REDIA – Journal of Zoology. IF (Web of Science): 0.557, Q4

Grozeva S, Stoianova S, Konstantinov F, Simov N, Kuznetsova V (submitted) A synopsis of the number of testicular follicles and ovarioles in true bugs (Heteroptera, Hemiptera) - sixty five years of progress after J. Pendergrast’s review. ZooKeys  IF (Web of Science): 1,492, Q3

Stoianova D, Simov N (in preparation) Distribution of aquatic true bugs (Hemiptera, Heteroptera, Nepomorpha) in Bulgaria. Biodiversity Data Journal.  IF (Web of Science): 1,540, Q3

Jauset AM, Levi-Mourao A, Pons X, Grozeva S (submitted) Chromosome number, sex chromosome mechanism and fluorochrome staining results of the Hypera postica (Coleoptera: Curculionidae) in the Northeast of the Iberian Peninsula (Spain). Comparative cytogenetics.  IF (Web of Science): 0.882, Q3

Участия в научни форуми:

Grozeva S , Stoianova D New data on the karyotype and the male reproductive system of three invasive alien true bugs (Heteroptera). 7th meeting of the IHS, Barcelona, 4-8 July 2022 (постер)

Grozeva S, Konstantinov F, Simov N, Stoianova D, Kuznetsova V Testis follicles in the Miridae: is there any phylogenetic signal? 7th meeting of the IHS, Barcelona, 4-8 July 2022 (постер)