2014-51-1

На примере ондатры, успешно акклиматизированной в Евразии, продемонстрирована реальная возможность быстрых адаптивных морфогенетических изменений инвазивных видов млекопитающих при внедрении в новые сообщества. Показано, что полувековые морфологические изменения осевого черепа и нижней челюсти сопровождаются быстрой первичной дифференциацией северной и южной популяций, а затем длительным параллельным функциональным изменением их морфологии в процессе биоценотической адаптации. Полученные данные могут быть использованы для прогнозирования динамики популяций и сообществ животных и мониторинга состояния природных экосистем

Методами геометрической морфометрии выявлены отдаленные морфогенетические последствия акклиматизации канадской ондатры (Ondatra zibethicus), интродуцированной в 30-х годах XX в. на севере и юге Западной Сибири. При сравнении аллохронных выборок из северной (п-ов Ямал, 1955 и 1989 гг.) и южной (Курганская область, 1954 и 1979–1980 гг.) популяций уже на первых этапах акклиматизации (1954–1955 гг.) выявлены различия в размерах и форме осевого черепа и нижней челюсти. Изначально нижняя челюсть северной ондатры была меньше, чем у южной. Первоначальные межпопуляционные различия в форме осевого черепа и нижней челюсти устойчиво сохранились во времени, по крайней мере до конца XX в., но их размеры к концу века, напротив, сблизились. В результате канонического анализа выявлены значимые географические и хронографические различия между выборками северных и южных популяций ондатры (рис. 1). Вдоль первой канонической оси наблюдаются устойчивые географические различия между северной и южной популяциями, а вдоль второй переменной обнаружены параллельные изменения центроидов популяционных выборок во времени. Полученные результаты однозначно позволяют заключить, что северная ямальская и южная курганская популяции ондатры уже на первом этапе акклиматизации различаются по своей трофической специализации. В то же время от начальных этапов акклиматизации к современности у них как на севере, так и на юге происходят параллельные направленные изменения морфологии нижней челюсти, указывающие на сходные процессы адаптации к новой ценотической среде. Рисунок 1 - Результаты канонического анализа морфофункциональных индексов (TI, TM. MI, MM) нижней челюсти аллохронных выборок ондатры из северной (Ямал: 1955 – 1989 гг.) и южной (Курган: 1954 – 1979-1980 гг.) популяций в Западной Сибири. Вверху приведены схема измерений нижней челюсти и формулы для вычисления индексов Аналогичное сравнение формы нижней челюсти, проведенное методами геометрической морфометрии (рис. 2), показало, что размах хронографической изменчивости формы между аллохронными выборками в два раза превысил размах географической. Рисунок 2 - Результаты канонического анализа формы нижней челюсти у аллохронных выборок ондатры на разных этапах акклиматизации в ямальской (1 – 1955 г., 2 – 1989 г.) и курганской (3 – 1954 г., 4 – 1979-1980 гг.) популяциях (теневые проекции конфигурации нижней челюсти отражают ее наибольшие изменения вдоль канонических осей) Изменения во времени в значительной степени отражают специфику популяционной адаптации ондатры к локальным ландшафтно-климатическим и ценотическим условиям и являются примером быстрой направленной адаптивной микроэволюционной перестройки морфогенеза популяций акклиматизируемого вида в историческом масштабе времени. Поскольку эти изменения почти строго однонаправлены, они указывают на сходное направление адаптивных процессов перестройки морфогенеза и на севере, и на юге. При этом исходно возникший размах морфологических различий между северной и южной популяциями сохранился, хотя форма нижней челюсти у их представителей существенно изменилась. Проявившиеся через полувековой период параллельные перестройки морфогенеза в обеих популяциях можно связать с постепенным встраиванием локальных группировок ондатры в ее новое ценотическое окружение. Таким образом, при акклиматизации ондатры в Западной Сибири за сравнительно небольшой срок, измеряемый лишь десятками поколений, произошли существенные морфогенетические преобразования вновь сформировавшихся северной и южной популяций. После фазы быстрого преобразования, позволившей виду закрепиться в локальных сообществах на юге и севере региона, проходил сходно направленный процесс длительной популяционно-ценотической перестройки. Полученные результаты говорят о высоком потенциале вида в отношении быстрых морфогенетических преобразований. Микроэволюционные изменения морфогенеза инвазивных видов, следовательно, могут осуществляться в исторические времена, что необходимо учитывать при прогнозировании региональных биоценотических кризисов.