Морфометрическая изменчивость некоторых видов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в разных условиях среды

УДК 595.762.12:502.7

Р. А. Суходольская, Г. А. Тимофеева

Институт проблем экологии и недропользования АН Республики Татарстан,
Казань, Россия, ra5suh@rambler.ru

MORPHOMETRIC VARIABILITY
IN GROUND BEETLES (COLEOPTERA, CARABIDAE)
IN DIFFERENT ENVIRONMENT

R. A. Sukhodolskaya, G. A. Timofeeva

Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences,
Kazan’, Russia, ra5suh@rambler.ru

Использование животных в качестве биоиндикаторов антропогенного влияния на биоту приобретает все большую популярность, поскольку именно состояние биологических объектов является показателем качества окружающей среды. В настоящей работе объектом служили жуки-жужелицы (Coleoptera, Carabidae). Это признанные биоиндикаторы среды обитания. Многими исследователями показано, что структура сообществ карабид меняется как при антропогенном влиянии, урбанизации, так и в целом при сукцессионных процессах в экосистемах разного уровня. Большинство таких работ выполнено на уровне сообществ и только немногие публикации зарубежных исследователей приводят данные по изменению структуры популяций жужелиц при разном средовом воздействии.

Целью нашей работы было показать, отличается ли структура популяций карабид, обитающих в черте города и его пригородах. Местом исследования был выбран город Казань и прилегающие к нему лесные массивы (пригороды). Казань – крупный промышленный центр с полуторамиллионным населением, расположенный на берегах р. Волга. Здесь имеются предприятия авиационной, химической, приборостроительной промышленности, широко развита сеть автомобильных дорог, большинство районов – с многоэтажной застройкой. Таким образом, влияние города на популяции животных представляется явным.

В анализ брали массовые виды жужелиц: Carabus cancellatus (Illiger) и Pterostichus melanarius (Illiger). Жуков отлавливали в черте города в биотопах двух типов – открытых (газоны, луговые) и зарослях (зеленые насаждения скверов, заросли кустарников вдоль дорог); в пригороде – в луговых и лесных биотопах. Использовали стандартные ловушки Барбера. Материал собирали в вегетационные сезоны 2005–2007 годов. Отловленных жуков сортировали по полу, проводили обмер на предмет семи признаков, характеризующих длину и ширину различных органов жука. В общей сложности проанализировано по 500 особей каждого вида в городе и пригороде. Результаты обработаны в программе Statistica.

Морфометрическая структура популяций жужелиц одного и того же вида, обитающих в черте города и за его пределами, но в различающихся биотопах, имеет существенные различия. Дискриминантный анализ, где предиктором была переменная «пол», показал, что и в городе, и в пригородах, у обоих видов жужелиц расстояние Махаланобиса между выборкой самок и самцов больше в лесных биотопах по сравнению с луговыми. Это говорит, по-видимому, о том, что условия обитания в лесных биотопах более гетерогенные, отсутствует сильное давление отбора, и популяции исследуемых видов жужелиц обладают определенной долей экологической пластичности. С другой стороны, это свидетельствует в пользу того, что морфометрическая структура популяций жужелиц зависит в большей степени от условий биотопа, чем от влияния урбанизации. Если сравнивать между собой два исследованных вида карабид, можно сказать, что в луговых биотопах расстояние Махаланобиса между выборками самок и самцов луговых биотопов больше у C. cancellatus, чем у P. melanarius. В лесных биотопах наблюдается обратная картина. Такие различия в морфометрической структуре самок и самцов (разная выраженность полового диморфизма) объясняются, видимо, экологической приуроченностью двух исследованных видов. Для C. cancellatus лесные биотопы являются более предпочтительным местом обитания, чем открытые, так как естественные укрытия, большая затененность и высокая влажность являются необходимым условием выживания этих крупных, передвигающихся по поверхности почвы, не способных к полету и быстрому закапываю в почву, хищников. P. melanarius, напротив, является положительным показателем рекреации, хорошо приспособлен к обитанию на открытых пространствах и антропогенному воздействию.

Анализ главных компонент показал, что морфометрическая структура городских и загородных популяций все-таки имеет некоторые различия. В городских популяциях обоих видов на долю первой компоненты приходится 60 % изменчивости, в то время как в пригородных основная доля изменчивости метрических признаков распределяется примерно поровну между первой и второй компонентой и составляет 35 и 22 %, соответственно. Больший вклад в первую компоненту в городских популяциях вносит признак «длина надкрылий», а в пригородных – «расстояние между глазами». Вторая компонента изменчивости в этих популяциях представлена изменчивостью длины переднеспинки. Приведенные факты говорят в пользу того, что морфометрическая структура популяций может быть отражением среды обитания, в частности, у жужелиц. Опыт зарубежных коллег показывает, что методами многомерной статистики можно оценить динамику морфометрической структуры в популяциях насекомых и определить как степень антропогенного воздействия, так и видовые особенности исследуемых объектов.


Zoocenosis — 2009
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали V Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2009. – С. 232-233.

Розповісти колегам:

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