Изменчивость грызунов в Оренбургской области
Морфофункциональные изменения в популяциях животных, происходящие за короткие исторические времена, представляют большой интерес для понимания эволюционно-экологических процессов быстрых микроэволюционных перестроек и изменения функционирования сообществ. Существенное изменение экологических условий обитания видов в результате климатических и антропогенных воздействий неизбежно должно приводить либо к быстрой перестройке их морфогенеза (за счет модификаций и/или направленного отбора), либо к деградации и вымиранию.
С другой стороны, принципиально важны, но пока еще слабо изучены коэволюционные сопряженные изменения совместно обитающих симпатрических видов при рассмотрении исторически протяженных отрезков времени, поскольку в таких случаях можно выявить эволюционно-экологические процессы, обусловленные явлениями взаимной диффузной коэволюции видов в сообществе (таксоцене).
Методами геометрической морфометрии авторы анализировали хронографическую изменчивость морфофункциональных признаков в одних и тех же ценопопуляциях рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) и малой лесной мыши (Sylvaemus uralensis) в Оренбургской области. Изучены произошедшие за 30 лет (1986 –2016 гг.) изменения размеров и формы нижней челюсти, а также морфофункциональных мандибулярных индексов на фоне значимых климатических изменений (рис. 2).
Выявлены направленные хронографические изменения морфогенеза нижней челюсти и ее морфофункциональные перестройки, связанные с изменением трофических предпочтений как у полевок, так и у мышей. В ценопопуляции рыжей полевки конфигурация мандибул значимо изменилась в направлении специализации к грызению, а у малой лесной мыши – к поперечному перетиранию кормовых объектов (рис. 3).
У обоих видов в XXI в. усилился половой диморфизм по центроидным размерам (CS) нижней челюсти. Несмотря на смену климатического режима и связанного с этим изменения растительности, а также таксономическую разобщенность видов, у них выявлен параллелизм хронографической изменчивости, отражающий высокий положительный коэволюционный потенциал – сходную морфогенетическую реакцию на изменение условий среды в разные годы. Полученные данные прямо свидетельствуют о реальности быстрых направленных перестроек морфогенеза в ценопопуляциях симпатрических видов грызунов при изменении климата за исторический период времени продолжительностью 30 лет. На фоне климатических изменений, главным образом среднегодовой температуры и связанной с этим трансформации растительного покрова и его продуктивности, изменилась среда обитания модельных видов. За эти годы сменились около 90 поколений грызунов, т.е. достаточное число для исторической фиксации морфогенетических перестроек.
Таким образом, предложенный эколого-морфологический подход к изучению многолетних коллекционных материалов с использованием методов геометрической морфометрии позволяет выявить перестройки морфогенеза и связанные с ними морфофункциональные изменения в ценопопуляциях модельных симпатрических видов за исторические периоды, а также оценить стабильность развития и эволюционно-экологическое состояние ценопопуляций в разные годы. Представляется, что данный подход может быть перспективен для осуществления регионального экологического мониторинга популяций и сообществ.
Васильев А.Г., Васильева И.А., Городилова Ю.В.,, Чибиряк М.В. Сопряженная хронографическая изменчивость морфофункциональных признаков в ценопопуляциях двух симпатрических видов грызунов // Экология. 2020. № 4. С. 284–297. DOI: 10.31857/S0367059720040125
Источники финансирования работы: Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН Институт экологии растений и животных УрО РАН АААА-А19-119031890087-7.