Термобиология круглоголовки-вертихвостки (Phrynocephalus guttatus, Gmelin, 1789) в Прикаспийской низменности
Автор: Югов Максим Владимирович, Литвинов Николай Антонович, Галиулин Данила Минулович, Окулов Геннадий Александрович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Наземные экосистемы
Статья в выпуске: 5-1 т.16, 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается динамика внешней температуры в местах обитания и температуры тела круглоголовки-вертихвостки, как термофильного вида, обитающего в аридных условиях юга России, а также сравнение этих температур между собой.
Круглоголовка-вертихвостка, температура тела, температура окружающей среды, стация
Короткий адрес: https://sciup.org/148203356
IDR: 148203356
Текст научной статьи Термобиология круглоголовки-вертихвостки (Phrynocephalus guttatus, Gmelin, 1789) в Прикаспийской низменности
О бширный ареал круглоголовки-вертихвостки ( Phrynocephalus guttatus, Gmelin, 1789 ) простирается от западных границ Китая через всю северную подзону пустынь до западного побережья Каспийского моря на территории Казахстана, также и на территории Туркмении. В пределах России вид распространен в республиках Дагестан и Калмыкии, Ставропольском крае, Астраханской и Волгоградской областях [1].
Вертихвостка – обычный обитатель песков с разреженной растительностью [2]. Круглоголовка-вертихвостка населяет межбарханные понижения, закреплённые и слабозакреплённые астрагалом массивы песков с донником, полынями, верблюжьей колючкой [8].
У рептилий, ведущих активный образ жизни, средние температуры тела составляют приблизительно 35,8оС, критические тепловые максимумы у разных видов от 38,0 до 45,8оС [9]. Температура тела у рептилий, в том числе и круглоголовок, варьирует в течение сезона активности. Отчасти причиной этому служит изменение внешних температур приземного воздуха, а также субстрата с заметным влиянием растительности (ее наличии или отсутствии). При слишком высокой или, наоборот, низкой внешней температуре рептилии не активны и скрываются в своих укрытиях, или активны только короткое время, обычно утром и вечером. Гораздо большее влияние на температуру тела оказывает их терморегулирующее поведение, которое отличается в зависимости от сезона – весной, летом и осенью [6].
Закономерности изменения температуры не обязательно связаны с поведенческой реакцией [13]. Поведенческая терморегуляция может быть важным буферизующим механизмом у близкородственного вида Phrynocephalus vlangalii , например, перебегая среди термически неоднородных участков, хотя это считается более важным
для крупных эктотермных животных [10]. У другого близкородственного вида Phrynocephalus helioscopus было определено, что их минимальная температура грунта для покидания убежища 12оС [11]. Ящерицы вида Phrynocephalus theobaldi , в ночное время при температуре приблизительно 8оС, находясь под камнями, имели температуру тела 11оС. В то время, когда ящерицы начинали нагреваться на солнце (сначала они выставляли свою голову из норы, затем медленно выходили из нее), температура их тела зафиксирована на уровне 20оС. В спокойную погоду при температуре воздуха 20оС ящерицы нагревались до 32оС [12].
Днём появляется на поверхности поздно, оставаясь активной даже днём [4]. Круглоголовка-вертихвостка стенотопна и в природных условиях образует выражено мозаичные поселения [7]. В Калмыкии круглоголовка-вертихвостка в мае активна с 8 утра. Обогрев длится около 10 мин. Стартовая температура в июне составляет 21,0оС [2]. В Прибалхашье отмечено массовое исчезновение взрослых круглоголовок в начале августа, что, видимо, объясняется кратковременной летней спячкой [5].
Для круглоголовки-вертихвостки в Нижнем Поволжье среднеарифметическое значение температуры тела равно 34,9±1,01оС. Значение индекса термоадаптации у круглоголовки-вертихвостки оказалось 0,98. Главная причина этого в том, что температура тела вертихвостки чаще всего ниже внешней [6].
Целью нашей работы было сравнение температуры окружающей среды, за которую мы брали температуру приземного воздуха и субстрата (песка), с температурами различных участков тела круглоголовки-вертихвостки. Кроме этого, сравнить эти же параметры у ящериц, пойманных и измеренных в апреле-мае 2012 и 2014 гг.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Термобиология изучалась в окрестностях поселка Досанг Астраханской области в апреле-мае 2012 и 2014 гг. Параметры сняты со 177 особей круглоголовки-вертихвостки в 2012 г. и 142 в 2014 г. Температуры тела регистрировались в 7 точках: на темени, горле, спине, животе, верхней
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5(1)
и нижней частях хвоста и клоаке. За внутреннюю температуру мы брали температуру в клоаке.
Для срочного измерения температуры тела рептилий в полевых условиях применялись термисторные датчики отградуированные по электронному термометру с цифровой индикацией
Сhecktemp и соединённые с регистрирующим устройством – микромультиметром.
Мы провели сравнение температуры окружающей среды с температурой тела в разных точках и выявили статистически значимые различия (табл. 1).
Таблица 1 . Статистическая значимость различий температуры тела и температуры в стациях круглоголовки-вертихвостки в апреле-мае 2014 г. (n=142)
Параметр |
M±m |
Достоверность различий (t; P) |
||||||||
ч о m |
5 ю О |
S3 8 О 5 |
S3 X X G и |
S Й X * |
к S о н |
о о |
1й |
9 X S3 У й н S S ° |
||
Воздух |
31,9± 0,45 |
— |
2,65 <0,01 |
0,86 >0,05 |
1,60 >0,05 |
1,27 >0,05 |
2,95 <0,01 |
2,26 <0,05 |
1,85 >0,05 |
1,54 >0,05 |
Субстрат |
33,7± 0,50 |
2,65 <0,01 |
— |
2,15 <0,05 |
4,42 <0,001 |
4,11 <0,001 |
5,66 <0,001 |
5,04 <0,001 |
4,59 <0,001 |
4,33 <0,001 |
Клоака |
32,5± 0,34 |
0,86 >0,05 |
2,15 <0,05 |
— |
2,86 <0,01 |
2,47 <0,05 |
4,42 <0,001 |
3,63 <0,001 |
3,10 <0,01 |
2,76 <0,01 |
Спина |
31,0± 0,35 |
1,60 >0,05 |
4,42 <0,001 |
2,86 <0,01 |
— |
0,37 >0,05 |
1,57 >0,05 |
0,76 >0,05 |
0,33 >0,05 |
0,03 >0,05 |
Живот |
31,2± 0,35 |
1,27 >0,05 |
4,11 <0,001 |
2,47 <0,05 |
0,37 >0,05 |
— |
1,93 >0,05 |
1,13 >0,05 |
0,69 >0,05 |
0,33 >0,05 |
Темя |
30,2± 0,35 |
2,95 <0,01 |
5,66 <0,001 |
4,42 <0,001 |
1,57 >0,05 |
1,93 >0,05 |
— |
0,82 >0,05 |
1,19 >0,05 |
1,57 >0,05 |
Горло |
30,6± 0,35 |
2,26 <0,05 |
5,04 <0,001 |
3,63 <0,001 |
0,76 >0,05 |
1,13 >0,05 |
0,82 >0,05 |
— |
0,41 >0,05 |
0,78 >0,05 |
Верхняя часть хвоста |
30,8± 0,37 |
1,85 >0,05 |
4,59 <0,001 |
3,10 <0,01 |
0,33 >0,05 |
0,69 >0,05 |
1,19 >0,05 |
0,41 >0,05 |
— |
0,36 >0,05 |
Нижняя часть хвоста |
31,0± 0,36 |
1,54 >0,05 |
4,33 <0,001 |
2,76 <0,01 |
0,03 >0,05 |
0,33 >0,05 |
1,57 >0,05 |
0,78 >0,05 |
0,36 >0,05 |
— |
Таблица 2. Сравнение температуры тела и температуры в стациях круглоголовки-вертихвостки в апреле-мае 2012 и 2014 гг., оC
Параметр |
Круглоголовка-вертихвостка (lim) |
Достоверность годовых различий |
|
2012 год n=177 |
2014 год n=142 |
||
Воздух |
34,5±0,34 (22,5-45,0) |
31,9±0,45 (19,2-48,8) |
4,56 P<0,001 |
Субстрат |
36,4±0,40 (22,0-48,1) |
33,7±0,50 (19,2-52,4) |
4,26 P<0,001 |
Клоака |
34,1±0,19 (24,2-37,8) |
32,5±0,34 (20,4-40,9) |
4,21 P<0,001 |
Спина |
32,5±0,24 (24,2-37,8) |
31,0±0,35 (20,4-38,7) |
3,55 P<0,001 |
Живот |
32,5±0,24 (23,7-37,8) |
31,2±0,35 (20,4-38,3) |
3,14 P<0,01 |
Темя |
31,9±0,25 (23,1-38,3) |
30,2±0,35 (19,6-38,7) |
3,82 P<0,001 |
Горло |
32,1±0,25 (22,9-38,3) |
30,6±0,35 (19,6-39,6) |
3,45 P<0,001 |
Верхняя часть хвоста |
32,2±0,24 (24,7-37,8) |
30,8±0,37 (19,9-37,9) |
3,16 P<0,01 |
Нижняя часть хвоста |
32,3±0,23 (24,2-38,3) |
31,0±0,36 (19,9-37,9) |
2,91 P<0,01 |
Средняя арифметическая температура тела круглоголовки-вертихвостки во всех измеряемых точках ниже температуры окружающей среды, кроме разницы в показателях между приземным воздухом и клоакой, причем она оказалась статистически не значимой. Субстрат достоверно более нагрет для 99,9% выборки в сравнении с наружными покровами, а в сравнении с ректальной для 95% (в среднем разница составила 1,2оC).
Внутренняя температура тела ящерицы в среднем достоверно выше, чем в точках на поверхности тела.
Максимальной температурой на поверхности тела оказалась температура живота, а наименьшей – темени. Разница в показателях между эти- ми точками составила 1оC, т.е. разница не значительная. Достоверных различий между температурами в точках на поверхности тела не выявлено (P>0,05).
Также мы провели сравнение температур в стациях и температур различных участков тела вертихвостки, измеренных в разные годы, но в один сезон – в апреле и мае. Данные приведены в табл. 2.
Были получены статистически значимые различия по всем параметрам. Средние арифметические температуры оказались выше у ящериц, измеренных в 2012 г. из-за того, что температуры в стациях круглоголовки-вертихвостки достоверно выше, поэтому и сама ящерица получает тепла больше.
В оба года внешние температуры выше температуры тела, и в свою очередь, субстрат нагрет сильнее воздуха. Ректальная температура также выше, чем температура на поверхности тела во всех точках, среди которых максимальные зарегистрированы на животе и спине, а в 2014 г. и на нижней части хвоста. Минимальная – в точках на голове (на темени и горле).
Межгодовая разница в температуре тела в разных участках не значительна. Наибольшая отмечена в температуре темени, и составила 1,7оC.
Размах вариации (разница между максимальной и минимальной температурой одного и того же участка тела) для всех точек больше в 2014 г., т.е. температура тела круглоголовок в 2014 г. изменялась в больших пределах, чем в 2012 г., что связано с большими колебаниями температуры окружающей среды. Диапазон температурной изменчивости в 2012 г. самый большой в температуре горла и темени, а самый маленький – верхней части хвоста. В 2014 г. наибольшей изменчивостью обладала температура клоаки, а наименьшей – температура на животе.
Таким образом, можно сделать следующие выводы :
-
1) Для круглоголовки-вертихвостки установлена статистически достоверная более высокая внутренняя температура в сравнении со средними арифметическими температурами наружных покровов тела;
-
2) Температура в стации достоверно выше по сравнению с температурой тела ящерицы;
-
3) Межгодовые различия в температуре тела показали более высокую температуру в 2012 г. из-за более высоких внешних температур по сравнению с 2014 г.
Подготовлено при поддержке Проекта Программы стратегического развития ПГГПУ ПСР/НИР-29.
Список литературы Термобиология круглоголовки-вертихвостки (Phrynocephalus guttatus, Gmelin, 1789) в Прикаспийской низменности
- Ананьева Н.Б., Боркин Л.Я. и др. Земноводные и пресмыкающиеся. Энциклопедия природы России. М.: ABF, 1998. 576 с.
- Бадмаева В.И, Онаева Н.С. Суточная активность круглоголовки-вертихвостки Восточного Маныча//Вопросы герпетологии. Четвертая Всесоюз. герпетологич. конф. Л., 1977. С.19-20.
- Банников А.Г., Даревский И.С. и др. Определитель земноводных и пресмыкающихся фауны СССР. М.: Просвещение, 1977. 414 с.
- Захидов Т.З., Мекленбурцев Р.Н., Богданов О.П. Класс Пресмыкающиеся//Природа и животный мир Средней Азии. Ташкент: Изд-во «Укитувчи», 1971. С. 81-137.
- Кубыкин Р.А. Экологические наблюдения над мечеными круглоголовками-вертихвостками в низовьях р. Или, Южное Прибалхашье//Вопросы герпетологии. Четвертая Всесоюз. герпетологич. конф. Л., 1977. С. 122-123.
- Литвинов Н.А., Ганщук С.В. О закономерностях температуры тела рептилий Волжского бассейна//Вопросы герпетологии. Материалы Четвертого съезда Герпетологического общества им. А.М. Никольского. С-Пб, 2011. С. 149-153.
- Семёнов Д.В., Роговин К.А. Предварительные результаты долгосрочных эколого-популяционных наблюдений за изолированной искусственной популяцией круглоголовки-вертихвостки (Phrynocephalus guttatus) в Черноземельском районе Калмыкии//Вопросы герпетологии. Материалы Первого съезда Герпет. об-ва им. А.М. Никольского. 2001. Пущино-М.: МГУ. С. 259-261.
- Тертышников М.Ф. К изучению западных популяций ушастой круглоголовки и круглоголовки-вертихвостки//Вид и его продуктивность в ареале. Вопросы герпетологии. Ч. V. Свердловск, 1984. С. 43-44.
- Florides G.A., Wrobel L.C., Kalogirou S.A, Tassou S.A. A thermal model for reptiles and pelycosaurs//Journal of Thermal Biology 24, 1999. P. 1-13.
- Jin Y., Liu N., Li J. Elevational variation in body size of Phrynocephalus vlangalii in the North Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau//Belg. J. Zool., 137 (2), 2007. P. 197-202.
- Meyer F., Zinke O. Zur Okologie von Phrynocephalus helioscopus (Pallas, 1771) in der Dschungarischen Gobi (Reptilia; Agamidae)//Bonn. zool. Beitr, Bd. 43, H.1, 1992. S. 131-144.
- Nanhoe L.M.R., Ouboter P.E. The distribution of reptiles and amphibians in the Annapurna-dhaulagiri region (Nepal)//Zoologische verhandelingen 240, 1987. P. 98.
- Sears M.W., Angilletta M.J. Body size clines in Sceloporus lizards: proximate mechanisms and demographic constraints//Integr. Comp. Biol., 44, 2004. P. 433-442.