Результаты межпопуляционных скрещиваний Rana temporaria и R. arvalis: размеры и время развития потомства до завершения метаморфоза

УДК 597.828:591.37

С. М. Ляпков*, М. Б. Корнилова*, Р. В. Новицкий**

*Московский государственный университет,
Москва, Россия, lyapkov@mail.ru, m_kornilova@mail.ru
**ГНПО «НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам», Минск, Беларусь, nramphi@mail.ru

RESULTS OF AMONG-POPULATION CROSSES
IN RANA TEMPORARIA AND R. ARVALIS:
TIME OF PREMETAMORPHIC DEVELOPMENT
AND METAMORPHS’ SIZE IN PROGENY

S. M. Lyapkov*, M. B. Kornilova*, R. V. Novitsky**

*Moscow State University, Moscow, Russia, lyapkov@mail.ru, m_kornilova@mail.ru
**National Academy of Sciences of Belarus, State Scientific and Production Amalgamation
“The Scientific and Practical Center for Bioresources”, Minsk, Belarus, nramphi@mail.ru

В течение сезона размножения бурых лягушек весной 2010 и 2011 гг. поставлены контролируемые скрещивания между особями из удаленных популяций Беларуси и европейской части России. В Беларуси половозрелые особи собраны в следующих точках: Столинский р-н Брестской обл. (52º01′ с.ш., 27º05′ в.д. далее для краткости – Столинск), Житковичский р-н Гомельской обл. (52º15′ с.ш., 27º31′ в.д., далее для краткости – Житковичи), Налибокская пуща Минской обл. (54º01′ с.ш., 26º24′ в.д., далее для краткости – Налибоки), Острошицкий городок Минской обл. (54º06′ с.ш., 27º45′ в.д.). В России лягушек собирали в охранной зоне заповедника «Брянский лес» Брянской обл. (52°27′ с.ш., 33°53′ в.д.), вблизи Звенигородской биостанции МГУ (РФ, Московская обл., 55º44′ с.ш., 36º51′ в.д., далее для краткости – ЗБС) и в Кировской обл. (58º40′ с.ш., 49º5′ в.д., далее для краткости – Киров).

Серии межпопуляционных скрещиваний травяной лягушки поставлены между следующими популяциями (для краткости, в соответствующей ячейке таблицы 1 приведен условный номер данной серии). Серии межпопуляционных скрещиваний остромордой лягушки представлены в таблице 2.

По достижении личинками 39-й стадии (Дабагян, Слепцова, 1975), их рассаживали в два 20-литровых аквариума (2 повторности) по 20 экз. и выращивали до завершения метаморфоза, добавляя корма (вареная крапива и Тетрамин для аквариумных рыб) ad libitum. Выживаемость гибридных особей обоих видов, полученных во всех указанных скрещиваниях, до вылупления и далее до завершения метаморфоза, была высокой и существенно не отличалась от выживаемости обоих контролей (т. е. потомков от скрещивания родительских особей каждой из двух популяции). Другими словами, выраженной межпопуляционной несовместимости в указанных межпопуляционных скрещиваниях не было выявлено. Поэтому различия между полученными группами гибридов и контроля оценивали количественно (по характеристикам жизненного цикла как на личиночных стадиях, так и по завершении метаморфоза).

Таблица 1. Серии межпопуляционных скрещиваний травяной лягушки

Популяция

Столинск

Налибоки

Острошиц­кий городок

Брянский лес

ЗБС

Киров

Столинск

1

2

3

Налибоки

Острошицкий   городок

4

Брянский   лес

ЗБС

5

 

Таблица 2. Серии межпопуляционных скрещиваний остромордой лягушки

Популяция

Столинск

Житковичи

Брянский лес

ЗБС

Киров

Столинск

1

2

Житковичи

3

Брянский лес

4

ЗБС

5

 

Скрещивания родительских особей (табл. 3) проводились в каждой из серий по следующей схеме (на примере серии 3, т. е. Столинск ×ЗБС, травяной лягушки).

Таблица 3. Схема скрещивания родительских особей

№ ♂

№ ♀

2 (Столинск)

4 (ЗБС)

6 (Столинск)

8 (ЗБС)

1 (Столинск)

контроль Столинск

скрещивание 1

контроль Столинск

скрещивание 1

3 (ЗБС)

скрещивание 2

контроль ЗБС

скрещивание2

контроль ЗБС

 

Травяная лягушка в результате скрещиваний в серии 1 (особей из двух южных популяций) существенных различий между контролями и группами гибридов не обнаруживала. В серии 2 (также двух южных, но более удаленных друг от друга популяций) выявлены различия между всеми четырьмя группами потомков (т. е. двумя группами межпопуляционных гибридов, полученных в реципрокных скрещиваниях и двумя контролями) по скорости предметаморфозного роста один из двух контролей (из Столинска) достоверно превышал остальные три группы, а поскольку реципрокные гибриды не различались между собой, можно утверждать, что выявленные различия были генетическими, а не обусловлены материнским эффектом.

В серии 3 различия между всеми четырьмя группами потомков состояли лишь в том, что потомство самок из Столинска и самцов из популяции ЗБС было достоверно крупнее и развивалось до завершения метаморфоза достоверно дольше. В итоге, различий по скорости предметаморфозного роста между всеми четырьмя группами не выявлено, хотя скорость роста была несколько ниже у обоих групп гибридов.

В серии 4 наиболее крупными размерами характеризовались потомки родителей из популяции Острошицкого городка (контроль), а также гибриды – потомки самки популяции Острошицкого городка (скрещивание 1), наиболее мелкими – потомки родителей из популяции ЗБС (другой контроль) и гибриды – потомки самки популяции ЗБС (скрещивание 2). Аналогичные различия наблюдались и по скорости предметаморфозного роста, что указывает на преимущество особей более южной популяции (встречающееся сравнительно редко), а также на наличие материнского эффекта.

В серии 5 наиболее сильные различия по длине тела и времени развития до завершения метаморфоза выявлены между «контролем ЗБС» и остальными тремя группами. Различия по скорости предметаморфозного роста одинаково выражены между двумя контрольными группами и между двумя группами гибридов, причем значения у гибридов больше, чем у контроля – потомков самок из той же популяции. Это указывает на более сильное влияние аддитивного эффекта в сравнении с материнским.

Остромордая лягушка в результате скрещиваний в серии 3 наиболее сильные различия по длине тела и скорости роста проявила между двумя группами реципрокных гибридов. Это указывает на сильное влияние материнского эффекта. Результаты скрещивания в серии 1 (популяции Столинска, близкой к популяции Житковичей, и популяции Брянского леса) не идентичны результатам для серии 1: на длину тела и скорость роста более сильное влияние оказывали генетические различия.

В серии 4 выявлены слабые генетические различия по длине тела и скорости роста. В серии 5 выявлены аддитивный эффект по длине тела, а также незначительный материнский эффект по скорости роста.

Особо следует отметить, что у обоих видов различия между контролем и гибридами, указывающие на существование аутбредной депрессии, выявлены крайне редко (причем только по времени развития до завершения метаморфоза, но не по скорости предметаморфозного роста). Как показано нами (Ляпков и др., 2009), если такие различия по времени развития не сопровождаются сильным снижением скорости роста, то их следует интерпретировать не как снижение приспособленности, а как выбор иной стратегии роста и развития на предметаморфозном этапе онтогенеза.

Авторы статьи выражают благодарность В. А. Скобеевой, Р. В. Волонцевичу и В. И. Лобановой за помощь в проведении скрещиваний и выращивании потомства. Работа выполнена при поддержке совместного гранта РФФИ-БРФФИ № 10-04-90042 (РФФИ) и № Б10Р-152 (БРФФИ).


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 285-287.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники