Первый опыт изучения распространения куньих на Среднем Урале с применением генетического анализа ДНК из экскрементов

Изучению территориального распределения видов семейства куньих Mustelidae в последние годы не уделяется должного внимания, несмотря на их ценность как пушно-мехового ресурса. Проводимые на постоянной основе ежегодные учеты по белой тропе не решают проблему, поскольку реально зверьки по территории распределены неравномерно. Да и качество, и достоверность зимних учетов оставляют желать лучшего, хотя Министерство природных ресурсов РФ старается периодически вносить корректировки и улучшения в методику их проведения.

Планомерных исследований мустелид на Среднем Урале, с закрытием в начале 1990-х гг. научного отдела Уральского филиала ВНИИОЗ, практически не ведется. Остаются лишь поредевшие научные отделы двух заповедников, ведущие работы в рамках летописи природы. С 2012 г. нами проводятся изыскания по теме Куньи Среднего и Южного Урала: современный статус и взаимоотношения между видами в рамках программы Президиума РАН (Объединенный ученый совет по наукам о Земле), а ныне - программы фундаментальных исследований Президиума УрО РАН. С этой работой частично соприкасаются исследования по начавшемуся в 2013 г. проекту РФФИ-Урал по теме Биоценотическое и охотхозяйственное значение соболя, куницы и их гибрида кидуса на Урале.

Материал и методы исследования

Сбор биоматериала, проб экскрементов мусте-лид, проводился на реках Свердловской области, в шести административных районах, список которых приведен в табл. 1 и показан на рисунке, в 2012– 2014 гг. в летне-осенний сезон при прохождении по поймам и руслам естественных. Собирались также образцы, найденные в припойменных стациях. За три летних сезона собрано 133 образца. Большая часть из них (64) была отправлена на исследование видовой принадлежности в ЗАО Син-тол (Москва). Пробы за 2014 г. (57 экз.) еще не обработаны.

О возможности видовой идентификации куньих посредством анализа ДНК экскрементов на основе видоспецифичной ПЦР, а также с помощью частичного секвенирования митохондриальной ДНК сообщалось ранее [Murakami, 2002; Kurose, Masuda, Tatara, 2005; Рожнов и др., 2008; Fernandes et al., 2008;]. Однако при попытке воспроизведения данных методик были вскрыты их недостатки, выражавшиеся в длительности и трудоемкости процесса, наличии спорных случаев при идентификации вида, низком проценте успешных определений. Была предложена усовершенствованная по сравнению с описанной В.В. Рожновым с соавторами [2008] технология определения видо-

вой принадлежности экскрементов мелких куньих [Колобова и др. 2014].

Результаты исследования и их обсуждение

В 2011–2014 гг. нами получены сведения о численности мустелид (соболь Martes zibellina Linnaeus 1758, куница Martes martes Linnaeus 1758, колонок Mustela sibirica Pallas 1773, горностай Mustela erminea Linnaeus 1758, выдра Lutra lutra Linnaeus 1758), в Свердловской области за 1980–1990-е гг. и в 2000–2013 гг. Выявлены мно- сятилетия, а также оценены основные факторы, определяющие их численность и распространение в регионе [Monakhov, 2011a, 2011b, 2012]. Проведены экспедиционные работы в районах Свердловской области: Сысертском, Шалинском, Артемовском, Кировградском, Режевском и МО Екатеринбург с обследованием 28 рек и речек для оценки распространения околоводных хищников с предполагаемым обитанием европейской норки Mustela lutreola Linnaeus 1761 (табл. 1). Собраны 133 образца экскрементов, которые планируется исследовать на принадлежность к виду мустелид посредством анализа ДНК (табл. 1).

голетние тренды численности за последние три де-

Участки сбора биопроб видов Mustelidae в Свердловской области (2012–2014 гг.).

Номера соответствуют приведенным в табл. 1

Таблица 1

Результаты обследования рек Свердловской обл. на присутствие видов Mustelidae в 2012-2014 гг.

Районы, реки	Обитание мустелид (по следам)	Сбор биопроб экскрементов
	2012      2013      2014	2012      2013     2014

1. Артемовский район

р. Бобровка	+	+		+	+
р. Бродовка	+	+		-	+
р. Грязнушка		+			-

2. Кировград (Висимский заповедник)

3. Режевской район

р.Сычевка	+	+		+
р. Рассоха	+	+		-	+
р. Арамашка		+			+

Окончание табл. 1

Районы, реки	Обитание мустелид (по следам)	Сбор биопроб экскрементов
	2012      2013      2014	2012      2013     2014

4. Шалинский район

р. Чусовая (у Староуткинска)		+			+
р. Дарья		+			+
р. Ольховка		+			+
р. Мартьяниха (у с.Чусовое)		-			-
р. Кашка			+			+
р. Токовая			+			+
р. Талая			+			+

5. Сысертский район
р. Черная	1 + 1			1                          1 + 1
6. Нижнесергинский район
р. Лакташ			+				+
р. Ирмиз			+				+
р. Ирмизенок			+				+
р. Ключевая			+				+
7. Верхотурский район
р. Калачик			+				+
р. Мостовая			+				+
8. Пригородный район
р. Еква			+				+
р. Межевая Утка			-				-
р. Ельничный Лог			-				-
9. Екатеринбург
р. Шиловка		+				-
р. Патрушиха		+				-

Исследование собранных за два года образцов завершено в декабре 2013 г., его результаты приводятся в табл. 2. Всего по результатам определения (номинально) зафиксировано наличие в про- бах образцов, принадлежащих четырем видам: кунице лесной, соболю, выдре, норке американской Neovison vison Schreber 1777.

Таблица 2

Результаты видовой идентификации образцов экскрементов мустелид Свердловской области

Год сбора	Исследовано	Определено				Не определено
		Mm	Mz	Ll	Nv
2012	8	1	1	1	4	1
2013 (1)	23	1	4	3	12	3
2013 (2)	33	0	0	0	23	10
Всего	64	2	5	4	39	14

Латинскими буквами обозначены виды: Mm – куница лесная, Mz – соболь, Ll – выдра, Nv – норка американская.

Основной причиной неопределения вида является невозможность выделения ДНК из образца, обусловленная, прежде всего, качеством взятой пробы. Часто пробы подвержены воздействию разных природных факторов, и на момент взятия часть их оказывается непригодна для генетических анализов, что не удается выявить сразу.

По результатам генетического анализа пробы 2012–2013 гг. принадлежали, в основном, американской норке - 78% от числа положительных результатов анализа (табл. 2), выдре (8%), кунице лесной (4%) и соболю (10%). Общая доля успешных определений оказалась равной 78.13%, что надо признать довольно успешным результатом по сравнению, например, с методом, описанным В.В.

Рожновым с соавторами [Рожнов и др., 2008].

Необходимо сделать уточнение о соболе и кунице. Районы сбора биопроб не входят в ареал вида M. zibellina , а все и целиком расположены на территории, населенной исключительно лесной куницей M. martes . И хотя в последние годы неоднократно отмечались случаи выхода соболей далеко за пределы области распространения вида [Монахов, 2010], мы не склонны полностью доверять результатам анализов. Дело в другом. Известно [Murakami, Asano, Ohtaishi, 2004; Li et al., 2010], что соболь генетически очень близок к кунице в целом, и по исследуемому участку ДНК в частности. Особенно это характерно для Урала, где ареалы двух видов налегают друг на друга [Monakhov 2005;

Рожнов и др., 2008]. В данном случае разница составляла 1 нуклеотид, и ее нельзя признать достоверной. Поэтому все случаи определений видовой принадлежности образцов соболю надо относить к кунице лесной.

В таблице 3 представлено территориальное распределение исследованных образцов с установленной видовой принадлежностью.

Таблица 3 Результаты обследования рек Свердловской обл. на присутствие мустелид в 2012 и 2013 гг.

Кроме задач выявления хорологического распределения видов мустелид по территории Свердловской области мы пытаемся решить и другую важную проблему, касающуюся обитания на Среднем Урале европейской норки. Известно, что в последние десятилетия область обитания этого вида значительно сократилась. С 1994 г. европейская норка числится в красном списке (IUCN Red List) Международного союза охраны природы (МСОП) в категории «endangered», а с 2011 г. категория была повышена до «critically endangered» - «в критическом состоянии или на грани исчезновения». Она занесена также в Красные книги или взята под охрану в 32 субъектах Российской Федерации.

В недавней нашей публикации были описаны изменения ареала вида в последние 80 лет [Монахов, 2013]. Достоверных данных, свидетельствующих об обитании европейской норки за Уралом, в последние 20 лет нет. Одним из последних свидетельств обитания европейской норки является нахождение в 1994 г. сотрудником института экологии растений и животных Н.Г. Ерохиным почти полного скелета зверька на р. Ивдель в 8 км выше г. Ивдель.

Поэтому наши ожидания от проводимой в настоящее время работы связаны еще и с возможным прояснением судьбы европейской норки как вида на Среднем Урале. На данный момент, проведенное исследование может свидетельствовать лишь о том, что на исследованной нами территории области зверек не обнаружен. Однако в дальнейшем, с расширением площади поисков, вероятность обна- ружения остаточных мест присутствия зверька в пределах конкретного региона, Свердловской области, будет расти. Известно, что в настоящее время европейская норка обитает к западу от Свердловской области – на территории Башкортостана, Удмуртии, Пермского края. Поэтому поиск у западных границ области в обозначенном аспекте может быть более результативным.

Заключение

В результате проведенных работ получены сведения о численности мустелид в Свердловской области за 1980–2013 гг., выявлены многолетние тренды роста численности за последние три десятилетия, а также оценены основные факторы, определяющие их численность и распространение в регионе. Применение анализа ДНК из экскрементов позволило подтвердить распространение куницы, норки американской, выдры в центральной части области и предварительно отрицать обитание здесь норки европейской.

Работа выполнена в рамках проекта Программы фундаментальных исследований УрО РАН (проект 12-П-45-2002 Куньи Среднего и Южного Урала: современный статус и взаимоотношения между видами) и при частичной поддержке РФФИ и администрации Свердловской области (проект 13-04-96046 Биоценотическое и охотхозяйственное значение соболя, куницы и их гибрида кидуса на Урале).

Автор благодарит О.С. Колобову за проведение лабораторных анализов по определению видов куньих.