Обонятельная система
Исследована морфология органа обоняния и обонятельного эпителия, обонятельного тракта и обонятельной луковицы у большого числа пресноводных и морских рыб разной систематики и образа жизни. Электрофизиологическими методами выяснены основные функциональные характеристики обонятельной системы (чувствительность, латентность, адаптация). Предложена концепция макро- и микросматии у рыб, основывающаяся на анализе морфофункциональных особенностей периферического отдела обонятельной системы, её центральных связей и широты спектра воспринимаемых запахов.
Роль запахов в поведении
Исследована роль обоняния в ориентации и в регуляции сложных форм поведения рыб – оборонительного, пищевого, репродуктивного, социального и разнообразных внутри- и межвидовых коммуникаций. Впервые у хрящевых ганоидов обнаружены половые постовуляторные феромоны. Показано существование у рыб обонятельных образов пищевых объектов и экологических поведенческих стереотипов реагирования на химические пищевые сигналы и сигналы опасности.
Природа химических сигналов
Получены принципиально новые данные о природе феромона тревоги карповых рыб, кайромона тревоги и пищевых химических сигналов. Опровергнута точка зрения о принадлежности феромона тревоги к птериновым соединениям. Показано, что феромон тревоги обладает более высокой молекулярной массой и может иметь углеводно-пептидную природу.
Праймерный эффект запахов
Исследовано праймерное действие химических сигналов опасности. Исследовано влияние феромона и кайромона тревоги, феромона стресса на физиологическое состояние рыб, на биохимический и электролитный состав слизи. Оценено влияние внешних факторов абиотической природы на физиологический статус рыб и их реактивность к химическим сигналам.
Вкусовая система
Установлено, что численность вкусовых почек и их распределение связаны с экологией рыб. Выявлен зональный характер распределения вкусовых почек наружной и внутриротовой локализации. Вкусовые почки с различной иннервацией имеют сходную морфологию. Наружная вкусовая система обладает более высоким потенциалом адаптивной изменчивости.
Вкусовые предпочтения
Впервые выяснено, что вкусовые предпочтения рыб характеризуются высокой видовой специфичностью, выраженным межпопуляционным сходством и сходством у особей разных генераций, отсутствием полового диморфизма. Вкусовые предпочтения не зависят от пищевого опыта особи, изменяются при голодании рыб и при изменениях температуры воды, блокируются при действии загрязняющих веществ.
Вкусовое поведение
Впервые исследовано вкусовое поведение рыб, разработана его структура. Определена динамика вкусового поведения и особенности проявления у рыб разного образа жизни, иерархического статуса, возраста и мотивационного состояния. Установлена продолжительность вкусового поведения и его зависимость от вкусовых качеств пищевого объекта.
Общее химическое чувство
Впервые показано, что система тройничного нерва представляет собой высокоразвитый полимодальный сенсорный орган, обладающий химической, тактильной и температурной чувствительностью. Он формирует сложные связи с обонятельной и вкусовой системами, с моторными и вегетативными центрами мозга, обеспечивает широкие адаптивные возможности хемосенсорного комплекса у рыб.
Онтогенез
Выяснены сроки возникновения и темпы структурного и функционального развития обонятельной и вкусовой рецепции у рыб разной экологии в онтогенезе. Прослежено формирование обонятельной чувствительности и поведенческих реакций, вызываемых химическими сигналами опасности и пищевыми запахами. Сочетание морфологических и поведенческих методов позволило обнаружить внутри- и межсистемную гетерохронию в формировании обонятельной и вкусовой систем. Установлено, что макро- и микросматия начинает формироваться на ранних этапах онтогенеза.
Взаимодействие хемосенсорных систем
Показано взаимодействие хемосенсорных систем рыб на периферическом и центральном уровнях, приводящее к формированию единого полимодального функционально подвижного, экологически зависимого системного блока. Обнаружен и детально исследован феномен компенсаторного развития функции вкусовой системы у хронически аносмированных рыб. Продемонстрирована комплементарность обонятельной и вкусовой рецепции в обеспечении поискового поведения рыб, вызываемого пищевыми химическими сигналами. Комплементарность хемосенсорных систем, их функциональное взаимодействие, способность к компенсаторному развитию и викарированию рассматриваются в качестве сенсорных механизмов, обеспечивающих надежность хемокоммуникаций.