В 2008 году получены следующие основные результаты по различным блокам исследований:

В области математического моделирования:

Выполнена стыковка гидрофизического блока с блоком расчетов гидробиологических и гидрохимических характеристик. Разработан комплекс программ для исследования гидрофизических и гидробиологических процессов в озере Шира. Гидрофизические параметры служат входными данными для биологических процессов. Биологические компоненты описываются уравнениями конвекции-диффузии. Для озера Шира в данный момент моделируется около 30 компонент. Программы позволяют проводить расчёты, изменяя начальные данные, метеоданные, параметры, сетку. С помощью небольших и понятных изменений кода программы можно изменять уравнения модели, добавлять или удалять расчётные переменные и параметры. Для ввода входной информации и анализа результатов расчётов применяется Excel. Для выполнения расчётов используется программа, написанная на Microsoft Visual C++. Выполнены пробные расчеты для озера Шира. На рис. 1 приведён пример расчётов вертикальных распределений некоторых компонент водной системы в летний период (середина июля).

Исследования фито- и зоопланктона:

Проведены эксперименты по исследованию влияния повышенной температуры на выживаемость и содержание белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ у Gammarus lacustris. Экспозиция рачков при температуре 30оС вызывала гибель 50% особей через 1 сутки, гибель же 100 % особей была отмечена через 1,5 суток. Отмечен конститутивный синтез БТШ70 с молекулярной массой 70 кДа. Экспозиция при 30оС приводила к увеличению содержание данного белка относительно контрольного уровня уже через 3 часа воздействия. Далее по ходу эксперимента содержание БТШ70 еще увеличивалось (более чем в два раза относительно контрольного уровня) (Рис. 2).

Отмечен конститутивный синтез нмБТШ с молекулярной массой 35 кДа. При экспонировании рачков при 30оС происходило быстрое увеличение содержания нмБТШ через 1 ч эксперимента. Такое высокое содержание белка сохранялось до конца эксперимента (12 ч).

Учитывая, что основная функциональная роль БТШ состоит в поддержании правильной конформации клеточных белков (в том числе и нарушенной в результате действия стрессовых факторов), индукция синтеза данного белка указывает на то, что, вероятно, происходит нарушение структуры и функций клеточных белков. Роль БТШ в таком случае является одним из компонентов клеточной защиты от повреждения.

В экспериментах in situ с выделенными объемами (длина 15м) в озере Шира были зафиксированы интенсивные восходящие индивидуальные миграции доминирующего в зоопланктоне веслоногого рачка Arctodiaptomus salinus: за 10 часов порядка 60% рачков перемещаются из гиполимниона в эпилимнион (масштаб миграций не менее 3 метров) и порядка 30% рачков совершают вертикальные миграции на расстояние не менее 5м (Рис 3а). Интенсивность нисходящих миграций была значительно ниже – на расстояние более 5 метров (на горизонт 10.5м) за 10 часов мигрировало всего лишь 1-2% рачков, при этом через термоклин мигрировало порядка 18% рачков. Толща воды озера Шира была стратифицирована, в озере также наблюдался глубинный (8-9м) максимум концентрации хлорофилла «а». Популяция A. salinus в озере была распределена неоднородно: 40% биомассы популяции находилось над термоклином и 60% под ним, при этом около половины рачков гиполимниона было сосредоточено на глубине 8м, а на глубинах 10-11 метров находилась наименьшая доля популяции (около 11% биомассы).

В эксперименте in situ с выделенными объемами (длина 4 метра) в озере Шунет в пределах оксигенной толщи интенсивность восходящих и нисходящих миграций составила 12-13% от общей биомассы популяции A.salinus (Рис 3б). В отличие от озера Шира, в озере Шунет доступная для обитания зоопланктона оксигенная толща воды практически однородна по своим физико-химическим характеристикам. Результаты экспериментов подтверждают наличие и адаптивный смысл индивидуальных миграций с целью оптимизации роста и размножения в многомерном пространстве параметров: 1) в обоих озерах зафиксированы интенсивные индивидуальные миграции зоопланктона при стабильном вертикальном распределении популяции; 2) в озере Шунет интенсивность индивидуальных миграций оказалась менее выраженной чем в озере Шира, т.к. энергетические затраты на миграции в гомогенной среде нецелесообразны, 3) наименьшая интенсивность индивидуальных миграций зафиксирована в наименее привлекательное местообитание в озере Шира.