Характеристика полиморфизма зеленой жабы Bufotes viridis (Laurenti, 1768) на урбанизированных территориях Самарской области
Автор: Файзулин Александр Ильдусович, Чихляев Игорь Вячеславович, Князев Алексей Евгеньевич, Кузовенко Александр Евгеньевич, Михайлов Роман Анатольевич
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Общая биология
Статья в выпуске: 2-2 т.21, 2019 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты исследования особенностей полиморфизма популяций зеленой жабы в черте г. Самара. Установлено, что в контрольных условиях и средней трансформации местообитаний отмечается сходный состав анализируемых морф с преобладанием доминирующего типа М2 («фон темный, пятна отдельные»), в биотопе с наиболее низкой антропопрессией - М1 («фон светлый, пятна отдельные»). Отмечено, резкое снижение разнообразия - до мономорфизма (отмечен только фенотип М2), в условиях трансформации местообитаний - малоэтажной застройки.
Полиморфизм, признаки рисунка окраски, зеленая жаба, г. самара, самарская область
Короткий адрес: https://sciup.org/148314165
IDR: 148314165 | УДК: 595.1
Characteristics of green toads Bufotes viridis (Laurenti, 1768) polymorphism in urbanized territories of the Samara region
The results of the study of the features of polymorphism of green toad populations within the city of Samara are presented. It was established that under conditions of low and medium transformation of habitats, a similar composition of analyzed morphs is observed with a predominance of the dominant type M2 («dark background, separate spots»), in a biotope with the lowest anthropopression - M1 («bright background, separate spots»). It was noted that a sharp decrease in diversity - to monomorphism (only the M2 phenotype is noted), in the conditions of habitat transformation - low-rise buildings.
Текст научной статьи Характеристика полиморфизма зеленой жабы Bufotes viridis (Laurenti, 1768) на урбанизированных территориях Самарской области
Анализ полиморфизма по вариациям окраски спины и брюха амфибий применялся для бурых [3-5, 12, 24] и зеленых [2-5, 7, 10, 23, 25, 27] лягушек. Реже используется анализ признаков окраски в других группах земноводных [29], в частности у зеленых жаб [1, 6, 9, 16-20]. Зеленой жабе, так же, как и лягушкам, присуща значительная изменчивость окраски и рисунка дорсальной стороны [13]. В некоторых популяциях этого вида рисунок спины состоит из пятен, образующих полосы [21]. Также отмечают, что частоты фенов, связанные с окраской, распределены по изученной им совокупности зеленых жаб более равномерно, чем морфометрические признаки [28]. Особенности проявления полиморфизма в различных участках ареала могут быть связаны с определенными различиями, обусловленными наличием криптических морф, рассматриваемых в качестве подвидов [22] или видов [30] с протяженной зоной вторичного контакта в Волжском бассейне, в том числе и по территории Самарской области [26].
Кузовенко Александр Евгеньевич, главный зоотехник.
По литературным данным наблюдается зависимость проявления полиморфизма от степени антропогенного воздействия [5-7, 11, 17].
К настоящему времени исследование полиморфизма зеленой жабы проведено в Предкавказье [16, 19], Республике Башкортостан [9], и Болгарии [6], также фенотипические особенности окраски исследованы в Харьковской области Украины [28] и Прибалтике [21].
Цель нашего сообщения – представить анализ проявления полиморфизма по особенностям рисунка окраски популяций зеленых жаб, обитающих на урбанизированных территориях Самарской области.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В популяциях B. viridis отмечают четыре известные цветовые морфы по окраске спины: 1) фон светлый, пятна отдельные; 2) фон темный, пятна отдельные; 3) фон светлый, пятна слившиеся; 4) фон темный, пятна слившиеся [19]. Оценку разнообразия морф проводили по показателям, предложенным Л.А. Животовским [8], где m – показатель разнообразия полиморфных признаков. Выделение кластеров проводилась с использованием статистической среды R v. 3.5.3 и ее пакета vegan.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Проведенный анализ встречаемости полиморфных признаков у половозрелых особей для урбанизированных территорий Самарской области для шести популяций зеленой жабы показал определенную связь степени трансформа- ции и состава морф, выделяемых по признакам рисунка окраски.
В условиях контроля и средней трансформации местообитаний отмечается сходный состав анализируемых морф с преобладанием М2 (40,0-53,3 %), а в биотопе с низкой антропо-прессией – М1 (46,7 %). Представлены данные по встречаемости анализируемых признаков (рис. 1) и показателю разнообразия для зеленой жабы (рис. 2).
Результаты исследований показали, что с увеличением антропогенной трансформации снижается разнообразие встречаемости морф у зеленой жабы по следующим признакам: М1 – фон светлый, пятна отдельные; М2 – фон темный, пятна отдельные; М3 – фон светлый, пятна слившиеся; М4 – фон темный, пятна слившиеся (рис. 1).
По данным Ф.Ф. Зариповой [9] отмечается, ким уровнем загрязнения нерестовых водоемов тяжелыми металлами) преобладают особи с морфами «М3» и «М4», а в условиях контроля и пригородных территорий доминируют особи с морфами «М1» и «М2». В последнем случае данные, полученные Зариповой Ф.Ф. [9], сходны с нашими результатами. Анализ полиморфизма, проведенный Т.Ю. Песковой [18] в Западном Предкавказье и Ж.М. Желевым [6] в Болгарии, показал преобладание «темнофоновых» особей в условиях антропопрессии.
По нашим данным (рис. 2) отмечается резкое снижение разнообразия – до мономорфизма (отмечен только фенотип М2) в условиях высокой трансформации местообитаний – на территории многоэтажной застройки и в промышленной зоне (биотопы 5 и 6, соответственно). Также в Республике Башкортостан отмечено
Рис. 1. Состав морф по признакам окраски спины в популяциях зеленой жабы B. viridis . Обозначения: 1. Контроль-1 («Октябрьский»); 2. Контроль-2 («Ендурайкино»);
3. Зеленая зона («Парк Победы»); 4. Малоэтажная застройка («Университет»);
5. Многоэтажная застройка («Детский парк»); 6. Промышленная зона («Трехозерные»)
и трансформированных местообитаниях зеленой жабы B. viridis . Обозначения (см. рис. 1)
0.975
0.900
0.825—
0.750
£ 0.675
0.600 —
0.525
0.450-
Рис. 3. Дендрограмма сходства (по Брею-Кертису) популяций зеленой жабы B. viridis по признакам рисунка окраски.
Обозначения локалитетов: Control-1 – контрольные условия («Октябрьский»);
Control-2 контрольные условия («Ендурайкино»); Green – зеленая зона («Парк Победы»);
Low build – зона малоэтажной застройки («Университет»);
Multi-storey – зона многоэтажной застройки («Детский парк»);
Industrial – промышленная зона («Трехозерные»)
По результатам анализа сходства популяций по составу морф вариантов рисунка окраски можно выделить два кластера (рис. 3). Значимость выделенных кластеров подтверждается процедурой анализа группового сходства: RI = 0. 685, p = 0.028; RII = 0.999, p < 0.001.
Как видно из рис. 3, во второй кластер (II) обособляются популяции, обитающие в условиях критической антропогенной трансформации местообитаний. В условиях более низкой трансформации в первый кластер (I) объединены популяции зеленой зоны и малоэтажной застройки, в отличие от популяций существующих в контрольных условиях.
По опубликованным данным для прудовой лягушки отмечен рост показателя разнообразия полиморфизма популяций от контрольных условий до наибольшего значения в популяциях из черты г. Самары и промышленной зоны г. Тольятти, за исключением изолированных популяций на периферии ареала – в Национальном парке «Самарская Лука» [27]. У остромордой лягушки разнообразие фенооблика снижается в на- правлении от контроля с наименьшей степенью антропопрессии [24]. Полученные ранее данные [5-7, 11, 17] показывают, что на фенотипический состав популяции амфибий может влиять комплекс факторов как природного, так и антропогенного происхождения. Возрастание разнообразия (по числу морф) с ростом антропогенного воздействия было отмечено у травяной лягушки для г. Нижний Новгород [14]. Напротив, у озерной лягушки отмечено снижение разнообразие полиморфизма в г. Липецк [15], г. Тольятти [23] и урбо-ценозах Республики Башкортостан [11].
Таким образом, установлено существенное снижение разнообразия фенотипов в популяциях зеленых жаб, выделяемых по признакам окраски в условиях значительной антропогенной трансформации местообитаний урбанизированных территорий Самарской области.
Список литературы Характеристика полиморфизма зеленой жабы Bufotes viridis (Laurenti, 1768) на урбанизированных территориях Самарской области
- Айрапетян М.В. Экологическая характеристика зеленой жабы при обитании в степной зоне Предкавказья // Молодой ученый. 2011. Т. 1. № 12. С. 103-106. URL https://moluch.ru/archive/35/4001/ (дата обращения: 24.10.2018).
- Боркин Л.Я., Тихенко Н.Д. Некоторые аспекты морфологической изменчивости, полиморфизма окраски, роста, структуры популяции и суточной активности Rana esculenta на северной границе ареала // Экология и систематика амфибий и рептилий. Труды ЗИН АН СССР. Т. 89. Л., 1979. С. 18-54.
- Вершинин В.Л. Экологические особенности популяций амфибий урбанизированных территорий: Автореф. дис. … докт. биол. наук. Екатеринбург, 1997. 47 с.
- Вершинин В.Л. Морфа Striata и ее роль в путях адаптациогенеза рода Rana в современной биосфере // Доклады академии наук. 2004. Т. 396. № 2. С. 280-282.
- Вершинин В.Л. Морфа Striata у представителей рода Rana (Amphibia, Anura) - причины адаптивности к изменениям среды // Журнал общей биологии. 2008. Т. 69. № 1. С. 65-71.