Комплексный краниологический анализ географически удаленных популяций ондатры (Ondatra zibethicus Linnaeus, 1766)

Автор: Чуева Анна Викторовна, Гелашвили Давид Бежанович, Якимов Василий Николаевич, Брагазин Александр Андреевич, Муханов Алексей Валерьевич

Журнал: Принципы экологии @ecopri

Рубрика: Оригинальные исследования

Статья в выпуске: 1 (35), 2020 года.

Бесплатный доступ

В настоящей работе проведен комплексный краниологический анализ двух географически удаленных популяций ондатры (Ondatra zibethicus Linnaeus, 1766), включающий стандартный анализ на основе промеров черепов и анализ формы черепов методами геометрической морфометрии. Материалом исследования являлись выборки черепов ондатры двух географических популяций, удаленных друг от друга более чем на 2000 км: окрестности д. Аристово Семеновского района Нижегородской области и долины р. Или Балхашского района Казахстана. Стандартный краниометрический анализ нижегородской и казахстанской выборок, проведенный с помощью двухфакторного дисперсионного анализа, выявил межпопуляционные отличия только по одному из восьми промеров (длине резцового отверстия). В свою очередь, анализ формы черепов, проведенный методами геометрической морфометрии на основе цифровых 3D-моделей, показал наличие межпопуляционных различий симметричной компоненты формы. Анализ асимметричной компоненты формы черепа выявил наличие как флуктуирующей, так и направленной асимметрии, при этом флуктуирующая асимметрия по величине примерно в 10 раз выше направленной. Отдельный прокрустов дисперсионный анализ на основе асимметричной компоненты формы черепа ондатры был проведен для выявления межпопуляционных отличий. Было установлено, что направленная асимметрия, в отличие от флуктуирующей, характеризуется межпопуляционной спецификой, т. е. черепа ондатры в разных популяциях по-разному отклоняются от строгой билатеральной симметрии. На данном этапе исследований невозможно выяснить, имеет ли эта специфика адаптивное значение либо является результатом изоляции и генетико-автоматических процессов. Полученные результаты дополняют картину процессов морфологической адаптации в популяциях ондатры как вида-вселенца.

Еще

Цифровая 3d-модель черепа, геометрическая морфометрия, флуктуирующая асимметрия, нижегородское поволжье, южный казахстан

Короткий адрес: https://sciup.org/147231284

IDR: 147231284

Список литературы Комплексный краниологический анализ географически удаленных популяций ондатры (Ondatra zibethicus Linnaeus, 1766)

  • Аверьянов А. О., Лопатин А. В. Филогения трикодонтов и симметродонтов и происхождение современных млекопитающих // Доклады Академии наук. 2011. Т. 436. № 2. С. 276-279.
  • Амшокова А. Х. Изменчивость краниометрических признаков малой лесной мыши (Sylvaemus uralensis Pall.) на разных уровнях в условиях Центрального Кавказа // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2010. № 3-1. С. 126-133.
  • Барышников Г. Ф., Пузаченко А. Ю. Краниометрическое разнообразие островных популяций бурого медведя (Ursus arctos, Carnivora) с Хоккайдо, Сахалина и Южных Курил // Труды Зоологического института РАН. 2009. Т. 313. № 2. С. 119-142.
  • Барышников Г. Ф., Пузаченко А. Ю. Краниометрическая изменчивость речной выдры (Lutra lutra: Carnivora: Mustelidae) в Северной Евразии // Труды Зоологического института РАН. 2012. Т. 316. № 3. С. 203-222.
  • Бобров В. В. Виды-вселенцы млекопитающих в России (обзор исследований) // Социально-экологические технологии. 2015. № 1-2. С.21-30.
  • Боронецкая О. И., Никифоров А. И., Чикурова Е. А. Государственный музей животноводства имени Е. Ф. Лискуна - центр краниологических исследований // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2017. № 3. С. 70-83.
  • Васильев А. Г., Большаков В. Н., Малафеев Ю. М., Валяева Е. А. Эволюционно-экологические процессы в популяциях ондатры при акклиматизации в условиях севера // Экология. 1999. № 6. С. 433-441.
  • Васильев А. Г., Большаков В. Н., Синева Н. В. Отдаленные морфогенетические последствия акклиматизации ондатры в Западной Сибири // Доклады Академии наук. 2014. Т. 455. № 4. С. 478-480.
  • Васильев А. Г., Большаков В. Н., Васильева И. А., Синева Н. В. Последствия интродукции ондатры в Западной Сибири: морфофункциональный аспект // Российский журнал биологических инвазий. 2016. № 4. С. 2-13.
  • Васильева И. А., Васильев А. Г., Большаков В. Н. Морфологическая дивергенция скальных полевок подрода Aschizomys (Rodentia, Cricetidae) // Зоологические исследования / Под ред. И. Я. Павлинова, М. В. Калякина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008. С. 210-255.
  • Гелашвили Д. Б., Чупрунов Е. В., Сомов Н. В., Марычев М. О., Нижегородцев А. А., Маркелов И. Н.,
  • Якимов В. Н. Псевдосимметрия в живой природе: Монография / Под общ. ред. проф. Д. Б. Гелашвили и проф. Е. В. Чупрунова. Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2016. 363 с.
  • Гелашвили Д. Б., Чупрунов Е. В., Сомов Н. В., Марычев М. О., Нижегородцев А. А., Маркелов И. Н., Якимов В. Н. Теоретико-групповой анализ преобразований симметрии на примере некоторых гидробионтов // Журнал общей биологии. 2018. Т. 79. № 3. С. 169-182.
  • Дгебуадзе Ю. Ю. Чужеродные виды в голарктике: некоторые результаты и перспективы исследований // Российский журнал биологических инвазий. 2014. № 1. С. 2-8.
  • Захаров В. М. Онтогенез и популяция (стабильность развития и популяционная изменчивость) // Экология. 2001. № 3. С. 177-191.
  • Захаров В. М., Жданова Н. П., Кирик Е. Ф., Шкиль Ф. Н. Онтогенез и популяция: оценка стабильности развития в природных популяциях // Онтогенез. 2001. Т. 32. № 6. С. 404-421.
  • Карасева Е. В., Телицына А. Ю., Жигальский О. А. Методы изучения грызунов в полевых условиях . М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 416 с.
  • Кораблёв М. П., Кораблёв Н. П., Кораблёв П. Н. Морфо-фенетический анализ популяций американской норки (Neovison vison) Каспийско-Балтийского водораздела // Российский журнал биологических инвазий. 2012. № 4. С. 36-56.
  • Кораблёв Н. П., Кораблёв М. П., Кораблёв П. Н., Туманов И. Л. Факторы морфологического разнообразия краниометрических признаков американской норки (Neovison vison) // Российский журнал биологических инвазий. 2014. № 4. С. 30-54.
  • Лебедев В. С., Лисовский А. А. Географическая изменчивость метрических признаков черепа и таксономическая структура хомячков Cricetulus группы Barabensis (Rodentia, Cricetidae) // Зоологический журнал. 2008. Т. 87. № 3. С. 361-374.
  • Олейников А. Ю. Размещение аборигенных и интродуцированных полуводных млекопитающих на Сихотэ-Алине // Российский журнал биологических инвазий. 2013. № 2. С. 35-50.
  • Ондатра: морфология, систематика, экология . М.: Наука, 1993. 542 с.
  • Павлинов И. Я., Нанова О. Г., Спасская Н. Н. К изучению морфологического разнообразия размерных признаков черепа млекопитающих. 1. Соотношение разных форм групповой изменчивости // Журнал общей биологии. 2008. Т. 69. № 5. С. 344-354.
  • Поздняков А. А. Морфологическая изменчивость животных (методы, результаты изучения на примере разных таксонов) // Сообщества и популяции животных: экологический и морфологический анализ. Новосибирск; М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. С. 133-157.
  • Пузаченко А. Ю. Инварианты и динамика морфологического разнообразия (на примере черепа млекопитающих) : Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 2013. 48 с.
  • Пузаченко А. Ю. Количественные закономерности морфологического разнообразия черепа млекопитающих // Сборник трудов Зоологического музея МГУ им. М. В. Ломоносова. 2016. Т. 54. С. 229-268.
  • Хляп Л. А., Бобров В. В., Варшавский А. А. Биологические инвазии на территории России: млекопитающие // Российский журнал биологических инвазий. 2008. № 2. С. 78-96.
  • Чащухин В. А. Ондатра: причины и следствия биологической инвазии . М.: Т-во научных изданий КМК, 2007. 133 с.
  • Adams D. C., Otarola-Castillo E. Geomorph: an R package for the collection and analysis of geometric morphometric shape data // Methods in Ecology and Evolution. 2013. Vol. 4. Issue 4. P. 393-399. DOI: 10.1111/2041-210X.12035
  • Adams D. C., Collyer M. L., Kaliontzopoulou A., Sherratt E. Geomorph: Software for geometric morphometric analyses. R package version 0.5. 2017. P. 1-139. URL: https://cran.r-project.org/ package=geomorph.
  • Badyaev A. V., Foresman K. R. Extreme environmental change and evolution: stress-induced morphological variation is strongly concordant with patterns of evolutionary divergence in shrew mandibles // Proc. R. Soc. Lond. 2000. Issue 267. P. 371-377.
  • Cox P. G., Kirkham J., Herre A. Masticatory biomechanics of the Laotian rock rat, Laonastes aenigmamus, and the function of the zygomaticomandibularis muscle // PeerJ. 1: e160. 2013. DOI: 10.7717/ peerj.160
  • Ge D., Yao L., Xia L., Zhang Z., Yang Q. Geometric morphometric analysis of skull morphology reveals loss of phylogenetic signal at the generic level in extant lagomorphs (Mammalia: Lagomorpha) // Contributions to Zoology. 2015. Vol. 84 (4). P. 267-284.
  • Good P. Permutation, parametric and bootstrap tests of hypotheses. N.Y.: Springer, 2005. 315 p.
  • Klingenberg C. P. A combined morphometric and phylogenetic analysis of an ecomorphological trend: pelagization in Antarctic fishes (Perciformes: Nototheniidae) // Biological Journal of the Linnean Society. 1996. Issue 59. P. 143-177.
  • Klingenberg C. P. Morphological Integration and developmental modularity // Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 2008. Issue 39. P. 115-132.
  • Klingenberg C. P., McIntyre G. S. Geometric morphometrics of developmental instability: Analyzing patterns of fluctuating asymmetry with procrustes methods // Evolution. 1998. Vol. 52. Issue 5. P. 1363-1375.
  • Klingenberg C. P., Barluenga M., Meyer A. Shape analysis of symmetric structures: Quantifying variation among individuals and asymmetry // Evolution. 2002. Vol. 56. Issue 10. P. 1909-1920.
  • Lalis A., Evin A., Denys C. Morphological identification of sibling species: the case of West African Mastomys (Rodentia: Muridae) in sympatry // C. R. Biologies. 2009. Vol. 332. P. 480-488.
  • Maga A. M., Navarro N., Cunningham M. L., Cox T. C. Quantitative trait loci affecting the 3D skull shape and size in mouse and prioritization of candidate genes in-silico // Frontiers in Physiology. 2015. Vol. 6. Article 92. DOI: 10.3389/fphys.2015.00092
  • Stevens R. D., Willing M. R. Community structure, abundance, and morphology // OIKOS. 2000. Vol. 88. P. 48-56.
  • Quintela F. M., Fornel R., Freitas T. R. O. Geographic variation in skull shape of the water rat Scapteromys tumidus (Cricetidae, Sigmodontinae): isolation-by-distance plus environmental and geographic barrier effects? // Anais da Academia Brasileira de Ciê. 2016. Vol. 88 (1 Suppl.). P. 451-466. DOI: 10.1590/0001-3765201620140631
  • Zelditch M. L., Swiderski D. L., Sheets H. D., & Fink W. L. Introduction // Geometric Morphometrics for Biologists. 2004. P. 1-20.
Еще
Статья научная