Сотрудниками ИЭРиЖ УрО РАН д.б.н. Г. В. Оленевым (лаб. популяционной экологии и моделирования) и к.б.н. Е. Б. Григоркиной (лаб. популяционной радиобиологии) обобщены результаты масштабного (52 года) исследования популяций мелких грызунов после воздействия редкого по силе и продолжительности аномального для лесной зоны Южного Урала климатического события – засухи 1975 года. Работа опубликована в ведущем журнале “Nature Conservation Research. Заповедная наука”.
По данным анализа древесных хронологий выявлено всего три экстремальных засухи за последние 160 лет (две – в XIX в. и одна в XX в. – засуха 1975 г.). Выяснилось, что подобные эпизоды могут происходить локально. Впервые привлеченный к причинно-следственной оценке такой важный климатический параметр, как количество влаги в почве, наряду с суммарным количеством осадков, убедительно доказал ведущую роль почвенной засухи, и позволил проследить ее развитие во времени.
Результаты уникального исследования демонстрируют, что засуха явилась контрастным фоном, на котором ярко проявились механизмы адаптивной устойчивости популяций. Засуха имела триггерный (пороговый) эффект, привела к внезапному изменению состава и численности биотического сообщества – исчезновению таксона серых полевок: Microtus agrestis, M. arvalis, Alexandromys оeconomus. Отмечено появление нового вида – желтогорлая мышь (Apodemus flavicollis).
Детально проанализированы паттерны реагирования крупных таксонов (Clethrionomys, Sylvaemus, Microtus) на экстремальное климатическое воздействие и их отдаленные последствия. Выявлены различия режимов динамики фоновых видов на экстремальный эпизод:
• стабильность динамики европейской лесной полевки (Clethrionomys glareolus) и красной полевки (Cl. rutilus);
• увеличение численности малой лесной мыши (Sylvaemus uralensis);
• снижение численности популяций темной полевки (Microtus agrestis), обыкновенной полевки (M. Arvalis) и полевки-экономки (Alexandromys оeconomus).
Интересен механизм реагирования популяций на триггер:
Первая группа (Clethrionomys glareolus и Cl. rutilus) в ответ на засуху отреагировала исторически выработанной в регулярных зимних условиях стратегией реагирования – полной блокировкой полового созревания сеголеток, что дает минимизацию процессов обмена. В следующем году в популяции наблюдался пролонгированный период репродукции зимовавших самок и возрастной кросс (спаривание между особями разных возрастных групп), направленные на увеличение численности и гетерогенности популяции.
Вторая группа (Sylvaemus uralensis) продемонстрировала сходный паттерн реагирования на засуху – частичная блокировка полового созревания молодых особей, затем постепенный рост численности.
В третьей группе (Microtus agrestis, M. arvalis и Alexandromys оeconomus) в репродукции традиционно участвовали зимовавшие и сеголетки. Следствием этого стали высокая гибель, скачкообразный переход на критически низкий уровень численности вплоть до полного исчезновения.
Долгосрочный целевой мониторинг популяций изученных видов показал реальную возможность чрезвычайно быстрых популяционных перестроек эволюционного масштаба, жестко закрепившихся в чреде поколений.
