Половой диморфизм зуба у полевок
Эволюционно-экологическое исследование проблемы соотношения географической и хронографической изменчивости тесно связано с оценкой эволюционного потенциала вида, его фенотипической пластичности и эволвабильности, т.е. способности к быстрым эволюционным перестройкам морфогенеза при климатических и/или антропогенных изменениях среды. Поиск адекватных природных моделей для изучения данной эволюционно-экологической и одновременно эколого-морфологической проблем заключается в подборе ситуаций, когда можно соотнести хронографическую и географическую (внутри- и межпопуляционную) формы изменчивости в природных условиях. В качестве такой модели выбрали выборки красно-серой полевки (Craseomys rufocanus Sundevall, 1846), добытые в конце XX в. (1975-1977 гг.) в горах Южного, Среднего и Полярного Урала. На Урале вид проявляет себя как специализированный петрофил, приурочен к горным и низкогорным литоморфным биотопам. В соответствии с экологическим принципом компенсации Ю.И. Чернова предполагали, что изменчивость вида в обедненных олиговидовых сообществах грызунов горных и, особенно, полярных северных биотопов, а также в нетипичных условиях низкогорий должна компенсаторно возрастать.
Методами геометрической морфометрии изучены географическая и хронографическая формы изменчивости конфигурации третьего верхнего щечного зуба (M3) красно-серой полевки. Установлено усиление степени полового диморфизма зуба от Южного к Полярному Уралу (рис. 1).
На Среднем Урале выявлены различия формы M3 между годами с относительно высокой и низкой численностью вида, выраженные в наибольшей степени у самцов, которые обусловлены переключением морфогенеза зуба. Это позволяет предположить изменение морфофункциональных свойств зубов и связанных с ними трофических предпочтений самцов и самок, заключающихся в возможности потребления ими разного спектра кормовых ресурсов. Усиление полового диморфизма M3 к северу и в нетипичных низкогорных биотопах соответствует проявлению принципа компенсации Ю.И. Чернова на внутри- и межпопуляционном уровнях, способствуя снижению трофической конкуренции самцов и самок. Фенотипическая пластичность зубов обеспечивает виду популяционно-ценотическую устойчивость в климатически неблагоприятные годы, в нехарактерных биотопах и условиях гор Полярного Урала с ограниченными трофическими ресурсами.
Исторически сформировавшийся в каждой локальной популяции вида поливариантный спектр потенциальных морфогенетических подпрограмм обеспечивает возможность мобильных адаптивных перестроек развития в ответ на изменение условий обитания. Спектр вариантов индивидуального развития может различаться у самцов и самок как внутри популяции, так и между популяциями и позволяет усилить морфофункциональное разнообразие, способствующее снижению трофической конкуренции между полами и расширению трофических возможностей популяций.
Выявленный феномен морфогенетической пластичности зубов полевок и потенциальной возможности их адаптивной морфологической специализации важно учитывать не только при внутривидовой диагностике и палеоэкологических интерпретациях, но и в эволюционной синэкологии как эффект "принципа компенсации" Ю.И. Чернова на внутри-, и межпопуляционном уровнях.
Васильев А.Г., Большаков В.Н., Васильева И.А. Внутри- и межпопуляционная одонтологическая изменчивость красно-серой полевки (Craseomys rufocanus) и принцип компенсации Ю. И. Чернова // Экология. 2020. № 1. С. 5–15. DOI: 10.31857/S0367059720010138
Источники финансирования работы: Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН Институт экологии растений и животных УрО РАН АААА-А19-119031890087-7.