Қазақстанның оңтүстігіндегі омыртқалы жануарлардың жаппай түрлері популяцияларының қазіргі жай күйін және олардың коронавирустық инфекцияларды тасымалдаудағы рөлін бағалау

Жоба жетекшісі: Чирикова Марина Александровна

Іске асыру мерзімі: 2020 – 2022 жж.

Өзектілігі:

Жабайы табиғаттың жаппай түрлері табиғи популяцияларда айналатын көптеген аурулардың резервуары болып табылады. Коронавирустар (Coronaviridae) – Nidovirales тәртібіндегі вирустар тұқымдасының бірі, олардың кейбіреулері адам мен жануарлардың ауыр ауруларын тудырады.

Соңғы уақытта жарғанаттың коронавирустарын анықтауға қызығушылық артып келеді, өйткені олар адамдар үшін ең қауіпті SARS-CoV, MERS-CoV және SARS-CoV-2 негізгі көзі болып табылады және соңғы онжылдықта жүздеген жаңа жарғанат коронавирустары анықталды. Егер SARS-CoV және MERS-CoV негізінен жергілікті таралса, онда SARS-CoV-2 бүкіл әлемге таралып, әлемдік ауқымдағы пандемияны тудырды. Сонымен қатар, кейбір жарғанат коронавирустары үй жануарларының популяциясына енгеннен кейін күшті эпизоотияларды тудыруы мүмкін. Соңғы 10 жылдағы зерттеулер жоғары генетикалық әртүрлілікпен сипатталатын жабайы құстарда коронавирустардың болуын көрсетті. Сонымен қатар, бұрын 2019-nCoV вирусының көзі жыландардың кейбір түрлерінде болуы мүмкін деп болжанған, бірақ қазір бұл болжам екіталай болып саналады. Бауырымен жорғалаушылардың вирустық аурулары өте нашар зерттелген, ал Қазақстанның табиғи популяцияларында олар мүлдем зерттелмеген.

Вирустық инфекциялардың тасымалдануы мен айналымындағы рөлін анықтау үшін, ең алдымен, жабайы жануарлар популяциясының жай-күйін білу қажет: халықтың тығыздығы, саны, көші-қон жолдары, адам түрлерін пайдалану және үй жануарлары мен жабайы жануарлардың өзара әрекеттесу жолдары. Өкінішке орай, жануарлардың көптеген топтары бойынша Қазақстанда популяциялардың жай-күйі бойынша заманауи деректер жоқ. Осы жоба аясында біз бауырымен жорғалаушылардың үш жаппай түріне, құстардың кем дегенде 20 синантропты түріне және жарқанаттардың ең көп таралған 3 түріне тоқталдық. Бұл түрлерді адамның қолдануы, олардың елді мекендерде өмір сүруі, сондай-ақ олардың кейбіреулерінің экологиялық ерекшеліктері (қысқа мерзімде ұзақ қашықтыққа жүру қабілеті, колониялық ұя салу, қоректену кезінде отарға топтастыру) оларды әртүрлі патогендердің ықтимал қауіпті таратушылары етеді.

Жобаның мақсаты:

Синантропты және адам пайдаланатын түрлердің мысалында Қазақстанның оңтүстігіндегі бауырымен жорғалаушылардың, құстар мен сүтқоректілердің жаппай түрлері популяцияларының қазіргі жай-күйін зерделеу және олардың коронавирустық инфекцияларды тасымалдаудағы рөлін бағалау

Жобаның міндеттері:

Бауырымен жорғалаушылардың, құстар мен сүтқоректілердің жаппай түрлерінің таралуы, жіктелуі және салыстырмалы көптігі бойынша далалық сапарға шығу және деректер жинау.
Вирустық инфекцияларға сынамалар жинауды жүзеге асыру және Қазақстанның оңтүстігіндегі жабайы жануарлардың жаппай және синантропты түрлерін одан әрі зерттеу үшін сынамалар жинағын жасау;
Бауырымен жорғалаушыларда, құстарда, сүтқоректілерде коронавирустық инфекцияларды анықтау және тіркеу;
Зерттелетін бауырымен жорғалаушылар, құстар мен сүтқоректілер түрлерінің қазіргі жай-күйін, олардың таралуын және Қазақстанның оңтүстігіндегі модельдік учаскелердегі салыстырмалы санын бағалау.
Аурулардың таралуын болдырмау бойынша ұсыныстарды пысықтау үшін инфекциялардың ықтимал тасымалдаушыларының көші қон жолдарын және олардың адаммен және үй жануарларымен өзара әрекеттесу жолдарын анықтау;
Бауырымен жорғалаушылардың, құстар мен сүтқоректілердің жаппай түрлерінің популяцияларының жай-күйін, оларды сақтау мен ұтымды пайдалану мүмкіндігін мониторингілеу, сондай-ақ жабайы жануарлардың коронавирустық инфекцияларын мониторингілеу және аурулардың таралуын болдырмау жөнінде ұсынымдар әзірлеу.

Күтілетін нәтижелер:

Жоба нәтижесінде алынған мәліметтер негізінде Оңтүстік Қазақстандағы бауырымен жорғалаушылардың, құстар мен сүтқоректілердің зерттелетін түрлерінің қазіргі маусымдық, аумақтық таралуын, олардың шоғырлану, ұя салу (құстар үшін) немесе колониялар (жарқанаттар үшін) орындарын нақтылау жоспарлануда. Кем дегенде 10 тарату картасы салынады. Өткен жылдар бойынша деректері бар кемінде 8 түр үшін сан трендтері бойынша деректер алынды, мұндай мәліметтер болмаған түрлердің салыстырмалы саны анықталды.

Қазақстанның жабайы жануарларынан алынған биоматериал сынамаларының жинағы құрылады. Таңдалған сынамаларда коронавирустық инфекцияның болуы/болмауы көрсетіледі және ол анықталған кезде коронавирустың серотипі нақтыланады.

Зерттелетін жабайы жануарлар түрлерінің адаммен және үй жануарларымен өзара іс-қимыл (пайдалану) дәрежесі айқындалды, жабайы жануарлар саудасының айналымына түсетін жануарларды тасымалдау елдері мен жолдары және осылайша вирустық ауруларды Қазақстанның әртүрлі өңірлеріне оның шегінен тыс беру мүмкіндіктері айқындалды. Коронавируспен байланысты құстардың жаппай түрлерінің көші-қон карталары салынып, вирустың берілуі ықтимал жолдары, сондай-ақ жабайы жануарларды Қазақстаннан тыс жерлерге экспорттаудың ықтимал жолдарының карталары айқындалатын болады.

Жаппай популяциялардың, оның ішінде бауырымен жорғалаушылардың, құстар мен сүтқоректілердің пайдаланылатын түрлерінің жай-күйін, олардың сақталуын және ұтымды үздіксіз пайдалану мүмкіндігін мониторингілеу жөнінде ұсынымдар әзірленетін болады.

Жабайы жануарлардың коронавирустық инфекцияларын бақылау және аурулардың таралуын болдырмау бойынша ұсыныстар әзірленді.

Жобаның 2020 жылғы нәтижелері

Күзгі кезеңде құстардың көші – қон жолдарын зерттеу үшін Шоқпақ стационарында 6 мыңнан астам құс, 95 түр сақиналанды; бес дана спутниктік таратқыштармен белгіленген қоңыр көгершін (Columba eversmanni), қарақұйрық (Corvus frugilegus) және сұр қарға (Corvus cornix). Құстардың 27 түрінен және жарқанаттардың 2 түрінен – қызыл кешкі (Nyctalus noctule) және ергежейлі жарғанат (pipistrellus pipistrellus) коронавирустық инфекцияларды анықтау үшін 97 сынама (клоакальды және трахеялық жуулар) алынды. Орталық референттік зертхананың Алматы филиалы үшін.

Жобаның 2021 жылғы нәтижелері

Түркістан облысының аумағында Орта Азия тасбақасының, саңырауқұр кесіртке және шығыс айдахаршасының таралуы, көптігі туралы және биотопиялық таралуы бойынша материал жиналды. Экспедициялық жұмыстар барысында аталған түрлерден басқа бауырымен жорғалаушылардың 14 түрі мен қосмекенділердің 2 түрі табылды.

Мамыр және маусым айларында егістіктердің айналасындағы терең траншеяларды қайта зерттеу жүргізілді, олардан бауырымен жорғалаушылардың әртүрлі түрлерінің 100-ден астам даралары алынды. АСБК қызметкерлерімен бірлесіп Түркістан облысының және Сарыағаш ауданының әкімдігімен осындай траншеяларды заңсыз құру мәселесін шешу бойынша әңгімелер өткізілді. Нәтижесінде мұндай траншеяларды көму туралы қаулы шығарылды. Өкінішке орай, өрістерді “қоршаудың” бұл әдісі Түркістан облысында кеңінен қолданылады, бұл бауырымен жорғалаушылардың кейбір түрлерінің, соның ішінде Қызыл кітапқа енгізілгендердің өліміне жағдай жасайды.

Түркістан облысының орнитофаунасын талдау мұнда 364 түрдің кездесетінін көрсетті, олардың 143-і ұя салады, оның ішінде 41-і отырықшы. Маусымдық көші-қон кезеңінде 153 түрі кездеседі, тек қыста 25 түрі, қоныс аударатын 43 түрі бар. 2021 жылы Шоқпақ орнитологиялық стационарында құстардың көктемгі және күзгі қоныс аударуы кезінде экологиялық-фауналық материалдар жиналды. 2021 жылдың көктемінде құстардың 17 синантропты түрінің 254 дарасы 7 отрядпен қоршалған. Күзде синантропты құстардың 16 түрінің 2255 дарасы қоршалған. Сақиналау мақсатында құстарды аулау стационарлық тұзақтармен жүргізілді. Дендрофильді құстарды аулау үшін ұзындығы 7-18 м, биіктігі 2-3 м болатын 10-20 мм ұяшықтары бар өрмекші торлар қолданылды.

Көрнекі бақылаулар мен аулау нәтижелері өткен ғасырдың 90-жылдарында атап өтілген испан және үнді торғайларының санының азаюы бүгінгі күнге дейін жалғасып келе жатқанын көрсетті.

Құзғын қарғаның 49 колониясы зерттелді. Ең үлкен колония 600 ұядан тұрды. Ұялардың жалпы саны 5000-ға жуық болды, ал олардың саны 10000-ға жуық болды.

2021 жылы құстардың көші-қон жолдарын зерттеу үшін қоңыр көгершінге (Columba eversmanni), құзғын қарғаға (Corvus frugilegus) және сұр қарғаға (Corvus cornix) орналастырылған GPS таратқыштарынан мәліметтер жинау жалғасты. Таратқыштарды Қытай Ғылым Академиясының Зоология институты ғылыми ынтымақтастық туралы шартқа сәйкес ұсынды. 2021 жылы тағы бір түрі белгіленді – қара кезқұйрық (Milvus migrans).

Түлкібас және Бәйдібек аудандарында әртүрлі үңгірлерде, қараусыз қалған шахталарда және теміржол туннелінде орналасқан 9 жарғанат қонысы қаралды. Колониялар 5-тен 3000-ға дейін болды. Тексеру кезінде оларда отырықшы-көшпелі өмір салтын жүргізетін үлкен тағатұмсық (Rhinolophus ferrumequinum), өткір құлақты түнгі жарық жарғанаты (Myotis blythi) және екі түстік былғары жарғанаты (Vespertilio murinus) табылды.

Табиғаттағы коронавирустық инфекциялардың айналымындағы бауырымен жорғалаушылардың, құстардың және жарқанаттардың рөлін анықтау үшін клоакальды және трахеялық жуғыштар таңдалды. Бауырымен жорғалаушылардың 3 түрінен 43 сынама, құстардың 25 синантропты түрінен 184 сынама, жарқанаттардың 3 түрінен 158 сынама жиналды.

Коронавирустардың нуклеин қышқылдарын анықтау үшін әмбебап праймерлер синтезделіп, тазартылды. Жануарлардың клоакальды және трахеялық жағындыларынан оқшауланған жалпы РНҚ-да коронавирустардың нуклеин қышқылдарын анықтау жүргізілді. Құстардың 4 түрінен ПТР оң үлгілері анықталды. Сүтқоректілер мен бауырымен жорғалаушылардан алынған үлгілердің ешқайсысында коронавирустық РНҚ анықталған жоқ. Коронавирустардың изоляттарын коронавирустардың бір немесе басқа генотипі мен кіші түріне жатқызу үшін альфа, бета, гамма және дельта коронавирустарын анықтау үшін арнайы праймерлерді қолдана отырып ПТР теру жүргізілді. Бұл талдаудың нәтижелері ғылыми мақалада жарияланады.

Жобаның 2022 жылғы нәтижелері

Түркістан облысының аумағында экспедициялық жұмыстар барысында жабайы жануарлар топтарының – бауырымен жорғалаушылардың, құстар мен жарқанаттардың таралуы, саны және қоныс аударуы бойынша материалдар жиналды.

Ортаазиялық тасбақа, саңырауқұр кесіртке және шығыс айдахаршасының констрикторы, сондай – ақ бауырымен жорғалаушылардың 14 түрі мен қосмекенділердің 2 түрі табылғандығы туралы жаңа мәліметтер алынды. Ортаазиялық тасбақа (Testudo horsfieldii) және саңырауқұр кесіртке (Рseudopus apodus) санының есебі жүргізілді.

Зерттеу аймағындағы бауырымен жорғалаушылар популяциясының жағдайына әсер ететін факторлардың бірі – егістіктердің айналасындағы терең траншеялар. 2021 ж және 2022 ж. 870-тен астам бауырымен жорғалаушылар шығарылды, оның ішінде Қазақстанның Қызыл кітабына және СИТЕС қосымшасына енгізілген түрлер. Қоғамдық ұйымдармен, уәкілетті органдармен өзара іс-қимылдың арқасында мұндай заңсыз пайдаланылатын “кедергілерді” жою жөніндегі қызмет ұйымдастырылды. Сондай-ақ, жоба шеңберінде Қазақстан арқылы орта азия тасбақасын тасымалдаудың шамамен көлемі, оны заңды және заңсыз әкету жолдары бағаланды. Биоалуантүрлілікті сақтау қауымдастығымен бірлесіп көрші елдердің мүдделі ұйымдарымен, сондай-ақ шекара қызметтерімен кездесулер өткізілді, шешуді қажет ететін проблемалық мәселелер шеңбері айқындалды.

Құстардың синантропты түрлерінің популяциясы мен көші-қон жағдайына ерекше назар аударылды. Көші-қон кезеңінде жоба барысында құстардың 35 синантропты түрінің 7414 дарасы ұсталып, қоршалды. Синантропты түрлердің жеке тұлғаларының GPS таратқыштарымен белгіленген: қоңыр көгершін, қарақұйрық, сұр қарға, батпырауық. Рустикалық (Hirundo rustica), бозғылт (Riparia diluta) қарлығаш, испан торғайы (Passer hispaniolensis), қарақұйрық (Corvus frugilegus), сауысқандар (Pica pica), сауқарғалар (Corvus monedula), қара (Corvus corone) және сұр (Corvus cornix) қарға.

Барлық аталған түрлер үшін Шоқпақ орнитологиялық станциясының сақиналық қайтару дерекқорлары, ресейлік сақиналық орталық және Еuring дерекқоры және спутниктік таратқыштардан алынған мәліметтер негізінде құрылған континентальды және трансконтинентальды байланыстардың карталары жасалды. Құстардың аумақтық байланыстары туралы мәліметтерден басқа, сақиналарды қайтару негізінде кейбір түрлердің өмір сүру ұзақтығы туралы жаңа мәліметтер алынды.

Далалық зерттеулер кезеңінде 9 жарғанат қонысы зерттелді. Тексеру кезінде оларда үлкен тағатұмсық (Rhinolophus ferrumequinum), өткір құлақты түнгі жарық (Myotis blythi), екі түсті былғары (Vespertilio murinus) табылды. Ең үлкен колонияда шамамен 3000-5000 дара болды.

Коронавирустық инфекцияларды анықтау үшін бауырымен жорғалаушылардың 8 түрінен 93 трахея сынамасы, құстардың 44 түрінен 380 клоакальды және 380 трахея сынамасы және жарқанаттардың 4 түрінен 91 сынама жиналды.

Жоба барысында RdRp локусы бойынша коронавирустардың РНҚ-сын анықтауға арналған праймерлер синтезделді, консервативті Hel локусына бағытталған коронавирустарға арналған типтік праймерлер жасалды, құстардан, сүтқоректілерден және бауырымен жорғалаушылардан алынған жағындылардан жалпы РНҚ препараттары оқшауланды. Классикалық РТ-ПТР әдісімен оқшауланған РНҚ препараттарында коронавирустық нуклеин қышқылын анықтау жүргізілді. ПТР-оң үлгілерді одан әрі типтеу жүргізілді.

Коронавирустық РНҚ-ның болуы құстар мен жарқанаттар үшін анықталды. Құстарда гамма-коронавирустардың өкілдері де, дельта коронавирустарының өкілдері де анықталды. Гамма-коронавирус изоляттарының бірі, ең алдымен, Avian coronavirus түріне жатады. Гамма-коронавирустардың қалған изоляттары жеке кладты құрайды, оны igacovirus субгенусындағы гамма-коронавирустардың жаңа жеке түрі ретінде қарастыруға болады.

Гамма-коронавирустардың кем дегенде бір штаммы Қазақстанның оңтүстік-шығысында кең таралғаны көрсетілген. Ол Қазақстанда құстардың бірнеше түрінен (құмсалғыштар, көгершіндер) табылды, бұл оның құстардың әртүрлі түрлері арасында кеңінен таралуы мүмкін екенін көрсетеді. Гамма-коронавирустардың бұл тобы генетикалық жағынан жақын Қытайда кең таралған Рigeon dominant coronavirus, жіктелмеген гамма-коронавирусқа жақын. Анықталған дельта коронавирустарына қатысты, бұл вирустардың екі қабаты да Орталық Қытайдағы корвид пассериндерінен оқшауланған Deltacoronavirus HKU2 изолятына жақын болды. Коронавирустар анықталған құстардың он жеті түрінің ішінен қоныс аударушылар болды.

Жарқанаттардан шыққан коронавирустардың барлық изоляттары альфа-коронавирустарға жатқызылды.

Биологиялық әртүрлілікті сақтау және жануарлар популяциясын қалпына келтіру бойынша ұсынымдар әзірленді; ғылыми қызметті дамыту бағытында; санитарлық-эпидемиологиялық мониторинг бағытында ұсынылды.

Жобаның мерзімі: Қазан 2020 жыл – Желтоқсан 2022 жыл.

Жарияланған жұмыстардың тізімі:

Чирикова М.А., Зима Ю.А., Грачев А.А., Наземные позвоночные животные Казахстана, входящие в конвенцию о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения // Материалы Международной науч.-практ. Конф. «Биоразнообразие животного мира Казахстана в прошлые геологические эпохи и современности». – Алматы, 2021. – С. 186-193.
Jablonski D., Ribeiro-Júnior M.A., Meiri Sh., Maza E., Kukushkin O.V., Chirikova M., Pirosová A., Jelić D., Mikulíček P., Jandzik D. Morphological and genetic differentiation in the anguid lizard Pseudopus apodus supports the existence of an endemic subspecies in the Levant // Vertebrate Zoology. – 2021. – 71. – Р. 175-200.
Chirikova M.A., Amirekul K. A new record of the Bogdanov’s thin-toed gecko, in South Kazakhstan Tenuidactylus bogdanovi (Sauria, Gekkonidae) // Cовременная герпетология. – 2021. – Т. 21, вып. 3/4. – С. 151-154
Чирикова М.А. История и итоги изучения ящурок (Sauria, Lacertidae, Eremias) в Казахстане // Труды Института зоологии. – 2021. – №1 – С. 213-222.
Пособие по применению СИТЕС в Казахстане. – Алматы: АСБК, 2021. – 296 с.
Zhigailov A.V., Maltseva E.R., Perfilyeva Y.V., Ostapchuk Y.O., Naizabayeva D.A., Berdygulova Zh.A., Kuatbekova S.A., Nizkorodova A.S., Mashzhan A., Gavrilov A.E., Abayev A.Zh., Akhmetollayev I.A., Mamadaliyev S.M., Skiba Y.A. Prevalence and genetic diversity of coronaviruses, astroviruses and paramyxoviruses in wild birds in southeastern Kazakhstan // Heliyon. – 2022. (Scopus 75%). Heliyon. 8, 2022. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11324
Чирикова М.А., Колбинцев В.Г. К морфологической характеристике желтопузика, Pseudopus apodus apodus (Pallas, 1775) (Reptilia: Sauria: Anguidae), с территории Республики Казахстан // Учёные записки. Cерия естественные и экономические науки. – 2023. – 1(220). – 51-64
Chirikova M.A., Malakhov D.V. Ecological niche modelling reveals the peculiarities of ecological disjunction between two sympatric racerunners (Eremias lineolata, Nikolsky 1897; Eremias scripta, Strauch, 1867) // Asian Herpetological Research. – 2023 –14(2): 123–137 https://doi.org/10.3724/ahr.2095-0357.2022.0035

Зерттеу тобының мүшелері:

Чирикова Марина Александровна, https://orcid.org/0000-0002-0515-598X
Гаврилов Андрей Эдуардович, https://orcid.org/0000-0002-6808-1949
Зима Юлия Александровна, https://orcid.org/0000-0003-4883-4031
Абаев Алмат Жолдасбаевич
Федоренко Василий Александрович, https://orcid.org/0000-0002-6918-1095
Яганин Максим Александрович

Бірлесіп орындаушылар: ҚР БҒМ ҒК “Ұлттық биотехнология орталығы” РМК Алматы қаласындағы филиалы.
Мамадалиев Сейдигапбар Мамадалиевич, Скиба Юрий Александрович