Магистерский диплом на тему Эколого-фаунистические особенности популяций прыткой ящерицы гомельского района.

Содержание:

Введение 4
Глава 1. Теоретические основы изучения эколого-фаунистических особенностей популяций прыткой ящерицы на территории Беларуси 6
1.1 Систематическая характеристика Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) 6
1.2 Краткая характеристика морфологических особенностей ящериц вида Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) 7
1.3 Эколого-фаунистические особенности формирования ареалов обитания прыткой ящерицы Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) в Гомельском районе 21
Глава 2. Место, материалы и методы исследования 26
2.1 Физико-географическая характеристика Гомельского района 26
2.2 Материально-техническая база исследования 27
Глава 3. Исследование эколого-фаунистических особенностей популяций прыткой ящерицы Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) Гомельского района 30
3.1 Исследование морфофизиологических индексов прыткой ящерицы Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) в Гомельском районе 30
3.2 Оценка полиморфизма прыткой ящерицы Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) в условиях ландшафтов Гомельского района 31
3.3 Исследование корреляционной изменчивости меристических признаков и внутрипопуляционной дифференциации прытких ящериц Гомельского района 36
Выводы по исследованию 44
Заключение 46
Список использованной литературы 48
Приложение 52

Введение:

Актуальность темы. Сейчас известно, что многие виды пресмыкающихся и земноводных могут быть объектами-индикаторами экологических исследований [8, 16].
Однако, за последние десятилетия в Беларуси практически отсутствуют систематизированные данные по многолетней популяционной динамике рептилий. Имеющиеся источники содержат преимущественно данные об аутэкологии исследуемых видов и, фактически, представляют собой фаунистические сводки или обобщенное эколого-морфологическое описание, авторы которых совсем не ставили перед собой таких задач [2, 4, 9, 25].
Кроме того, мало исследованными также остаются вопросы комплексной синекологии, особенно в сравнительном аспекте. Ведь именно таким образом можно с максимальной долей достоверности прогнозировать пути адаптационного процесса в различных популяциях сравниваемых видов рептилий, при различных степенях антропогенного давления на среду их обитания [13, 43, 50].
В литературе до сих пор прослеживается отсутствие четкого понимания разницы между аутэкологическим, демэкологичнеским, и синэкологическим уровнями исследований. Одним и тем же срокам часто предоставляется разное значение, литературные данные противоречивы, вопрос межвидовых отношений на уровне экосистемы не имеет надлежащей характеристики и в некоторых аспектах, описан со спекулятивных позиций [5, 18, 22, 36].
Работы, которые были выполнены на одних и тех же популяциях, в одинаковые сезоны, в течение длительного периода, в форме сравнительного многофакторного синэкологического анализа, отсутствуют среди отечественных сводок и неизвестные нам среди доступных работ в мировой герпетологической литературе.
Состояние биотопического распределения, межвидовых отношений и закономерности, определяющие структуру и целостность популяций самого известного отечественного вида ящериц семьи Lacertidae — прыткой (Lacerta agilis Linnaeus, 1758), в Гомельском районе является полностью не изученным.
По этим причинам, своевременным является синэкологический, сравнительный подход к изучению этих проблем.
На сегодняшний день, численность даже этих, ранее обычных для нашей герпетофауны видов настоящих ящериц, резко сократилась во многих регионах Беларуси, Гомельском районе, в частности [18].
Именно поэтому важно дальнейшее и углубленное, систематическое исследование особенностей популяционной динамики и других дем- и синэкологических параметров этих рептилий, которые могут быть удобными объектами, что уже было показано фундаментальными исследованиями в области экологии [18, 26, 30].
Объект исследования. Ящерица прыткая Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758).
Предмет исследования. Популяции ящерицы прыткой Гомельского района.
Цель исследования: Выявить и проанализировать эколого-фаунистические особенности популяций прыткой ящерицы Гомельского района.
Задачи исследования:
— провести детальный теоретический анализ особенностей систематического положения, морфологических признаков и формирования ареалов обитания прыткой ящерицы;
— составить физико-географическую характеристику Гомельского района;
— провести исследование морфофизиологических индексов прыткой ящерицы в Гомельском районе;
— осуществить оценка полиморфизма прыткой ящерицы в условиях ландшафтов Гомельского района;
— провести исследование корреляционной изменчивости меристических признаков и внутрипопуляционной дифференциации прытких ящериц Гомельского района.
Научная новизна исследования. Комплексное изучение эколого-фаунистических особенностей популяций прыткой ящерицы Гомельского района, относительно морфологической изменчивости популяций под влияние антропогенных факторов, полиморфизма окраски и генетической изменчивости, ранее не проводилось в рамках данного географического ареала.
Помимо этого, впервые был проведен анализ корреляционной изменчивости меристических признаков и внутрипопуляционной дифференциации прытких ящериц Гомельского района. Результаты проведенных исследований являются уникальными в области герпетологии Гомельского района, так как ранее, в рамках сравнений нескольких популяций прыткой ящерицы либо же проводились фрагментрано, либо же не проводились вовсе.
Практическая значимость исследования. Результаты исследования могут быть использованы для оценки и принятия решений по всему спектру аналогичных дипломных проектов, посвященных изучению герпетологической фауны Беларуси.
Научные разработки, выводы и рекомендации, изложенные в данной работе, могут служить базой для дальнейших исследований, области совершенствования понимания изменчивости эколого-фаунистических закономерностей формирования популяций прыткой ящерицы.
Методические разработки, проведенные в данной работе, могут быть предложены к внедрению и в других проектах при решении аналогичных задач. Теоретические положения, разработанный методический аппарат могут быть использованы в области подготовки сотрудников по специальности «Экология, зоология».

Заключение:

Нарушение природных ландшафтов нередко приводят к значительным изменениям условий существования животного мира. Последствиями этого являются изменения видового состава, динамики численности, структуры и функции популяции. Поэтому изучение состояния популяций и процессов адаптации, происходящих в них, имеет теоретическое и практическое значение. С другой стороны, в антропогенных ландшафтах на популяции животных влияет весь комплекс экологических факторов, как природных, так и антропогенных.
Морфофизиологические показатели, которые разрабатывались как система анализа популяционных адаптаций к комплексу природных условий, в большинстве поздних исследований использовались для индикации воздействия загрязнения на организмы. При этом остается вопрос дифференциации влияния природных и антропогенных факторов.
Пресмыкающиеся является существенной структурно-функциональной частью многих экосистем. Они могут использоваться в системе зооиндикации для оценки состояния самого зооценоза и в системе биомониторинга окружающей среды. Прыткая ящерица является фоновым видом пресмыкающихся Гомельского района с наибольшим географическим и биогеоценотический распространением и численностью.
Под влиянием урбанизации начинает проявлять себя тенденция к проявлению эколого-фаунистической, генотипической и морфологической изменчивости в рамках различных популяций прыткой ящерицы.
Нашими исследованиями показано, что природные популяции прыткой ящерицы Гомельского района, состоят из морфологически дискретных внутрипопуляционных групп, которые характеризуются разной численностью, половой структурой, полиморфизмом окраса и фенотипом особей, которые их составляют.
Так, по нашим данным проведение исследование морфофизиологических индексов прыткой ящерицы Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758) в Гомельском районе, показало, что нами были выявлены определенные различия индексов органов прыткой ящерицы из разных мест проживания в условиях лесостепной зоны Гомельского района.
Найденные различия могут быть следствием воздействия определенного комплекса экологических факторов, действующих в биогеоценозах, которые исследовались. Несмотря на то, что отбор проб проводили в течение двух недель, сезонная динамика не должна была повлиять на разницу в результатах.
2. Проведение оценки закономерностей полиморфизма окраски и генетической изменчивости прыткой ящерицы, обитающей в трех различны сельсоветах Гомельского района, позволило установить, что прыткие ящерицы, обитающие в окрестностях Урицкого сельсовета, имеют меньшие размеры тела по сравнению с ящерицами, обитающими в рамках Черетянского и Бобовицкого сельсоветов.
Вариабельность морфометрических показателей ящериц невысокая в обоих районах исследования.
В Урицкой популяции выделено 5 подтипов окраски спины взрослых особей прыткой ящерицы, из которых наиболее часто (31%) встречается подтип Е.
Выделенные подтипы окраски являются разновидностями типа exigua, преобладающего у восточной группы популяций L. agilis.
Большая часть особей прыткой ящерицы второй популяции имеет атипичный вариант рисунка спины; доля особей с атипичным рисунком выше среди самцов.
Установлен высокий уровень генетической изменчивости прыткой ящерицы по ISSR-PCR-маркерам, более 92% которых полиморфны. Показатели генетической изменчивости в половозрелой части популяции прыткой ящерицы в 1,5 — 2 раза ниже, чем среди ювенильных особей.
По итогам проведенного исследования корреляционной изменчивости меристических признаков и внутрипопуляционной дифференциации прытких ящериц Гомельского района было установлено, что коррелятивная изменчивость меристических признаков фолидоза прыткой ящерицы в целом оказалась весьма незначительной, о чем свидетельствует достаточно низкий и неравномерный уровень корреляции большинства из исследованных признаков в обоих географических популяциях.
В корреляционной структуре меристических признаков фолидоза преобладают корреляционные связи ниже среднего уровня корреляции (r = 0,31-0,44), а также положительных связей над отрицательными. Большинство корреляционных связей (до 82%) являются неустойчивыми, то есть как по величине, так и по знаку r специфическими для каждой популяции.
Несмотря на низкий уровень корреляции, меристические признаки фолидоза прыткой ящерицы соединяются в три корреляционные плеяды, которые образуются, прежде всего, топографически близкими, а также скоррелированными с ними признакам.
Природные популяции прыткой ящерицы состоят из морфологически дискретных внутрипопуляционных групп, которые отличаются между собой по численности, половой структуре и фенотипу особей, которые их составляют.
Эпигенетический ландшафт в обоих исследованных популяциях обеспечивает формирование трех основных постоянных состояний фенотипа прыткой ящерицы, которые отличаются между собой прежде всего по признакам щиткования головы.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Теоретические основы изучения эколого-фаунистических особенностей популяций прыткой ящерицы на территории Беларуси

1.1 Систематическая характеристика Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758)
Класс Пресмыкающиеся (Reptilia) делится на 3 подкласса: анапсиды, архозавры и лепидозавры.
Прыткая ящерица относится к подклассу лепидозавры, а именно:
Подкласс: лепидозавры (Lepidosauria)
Ряд: Чешуйчатые (Squamata)
Подряд: Ящерицы (Sauria)
Семья: Настоящие ящерицы (Laceridae)
Род: Ящерицы (Lacerta)
Вид: Прыткая ящерица (L. agilis)

Внутривидовая структура вида Lacerta agilis
Существование достаточно хорошо различая восточной и западной групп популяций прыткой ящерицы связано с вторичным разрывом, имевших место некогда единого видового ареала исходного типа L. agilis.
Переходя к рассмотрению внутривидовой структуры вида, важно подчеркнуть, что все признанные в это время подвидовые формы выделяются на основании прежде всего определенных комплексов окраски и чешуйчатого покрова, имеют диагностическое значение и указывают на их видовую самостоятельность.
В своей совокупности подвидовые признаки, дополняя друг друга, позволяют точно диагностировать почти каждый подвид так, что достаточно бывает посмотреть серию из нескольких особей или даже единичные экземпляры, чтобы определить их подвидового принадлежность.
В настоящее время можно считать доказанным существование в прыткой ящерицы 9 следующих подвидовых форм, принадлежащих к восточным и западной географических групп [36].
Восточная группа
1. Прыткая ящерица грузинская L. agilis grusinica Реtеrs, 1960.
2. Прыткая ящерица дагестанская L. a. boemica Suchow, 1929.
3. Прыткая ящерица Короткохвостая L. a. brevicaudata Реtеrs, 1958.
4. Прыткая ящерица Йоркская L. a. iorensis Реtеrs et Muskhelischwili, 1968.
5. Прыткая ящерица восточная L. a. exiqua (Eichwald, 1831).
Западная группа
6. Прыткая ящерица западная L. a. agilis Linnaeus, 1758.
7. Прыткая ящерица южная L. a. chersonensis Andrzejowski, 1832.
8. Прыткая ящерица добруджинская L. a. еихiniса Fuhn et Vancea, 1964.
9. Прыткая ящерица боснийский L. а. bosnica Schreiber, 1912. [18, 32]
1.2 Краткая характеристика морфологических особенностей ящериц вида Lacerata Agilis (Linnaeus, 1758)

Прыткая ящерица, или проворная ящерица, или обыкновенная ящерица (лат. Lacerta agilis) — вид ящериц из семейства настоящих ящериц.

ОКРАСКА И РИСУНОК

Прыткая ящерица (Lacerta agilis Linnaeus, 1758) является модельным объектом популяционных, фенетических и микроэволюционных исследований.
Большая роль в этих исследованиях отводилась изучению окраски и рисунка. Четкий рисунок спины и других частей тела, значительная изменчивость этого рисунка и окраски давали возможность выделять у прыткой ящерицы большое число фенов, которые рассматривались как признаки-маркеры генотипического состава популяции.
Феногеографические исследования вида позволили не только определять границы популяций и изучать внутривидовую и внутрипопуляционную пространственную структуру [12, 18].
Прыткая ящерица характеризуется крайне высокой вариабельностью окраски и рисунка, а также чешуйчатого покрова (фолидоза). Вследствие этого со времени первого описания вида различные исследователи описывали прыткую ящерицу в общей сложности почти под шестью десятками разных названий — видовых, подвидовых, морф и аберраций.
В пределах Беларуси и на сопредельных территориях встречается не менее 4 подвидов — L. a. exigua Eichwald, 1831, L. a. tauridica Suchow, 1926, L. a. chersonensis и L. a. argus или близкий к последнему еще не описанный подвид [1, 12], а также своеобразная форма euxinica [18].
Все подвиды прыткой ящерицы (включая L. a. euxinica) выделяли, прежде всего, на основании окраски, рисунка и фолидоза, т. е. именно эти группы признаков использовали при разработке внутривидовой таксономии.
Ящерицы с резко выделяющимися типами окраски и рисунка рассматривались как отдельные цветовые морфы или аберрации.
Окраска большинства рептилий соответствуют цвету того окружения, в котором они проводят большую часть жизни. Поэтому виды, которые живут на песках (например, разноцветная ящерка) имеют бледную желто-серую окраску.
Виды, живущие среди густой травянистой растительности (прыткая и зеленая ящерицы) окрашены в зелено-бурый и ярко-зеленого цвета, и тому подобное.
Некоторые рептилии имеют способность изменять свою окраску под действием изменений в окружающей среде. Такие изменения окраски зависят главным образом от перемещений определенных пигментных клеток, способных укорачиваться и растягиваться. У многих видов окраски молодых особей очень отличается от окраски старых [6, 17].
У прыткой ящерицы (молодняка) сверху буровато-серые или коричневые с 1 или 2 проходящими вдоль позвоночника более темными полосами, окаймленными узкими, светлыми, иногда прерывистыми линиями.
По мере роста животного темные спинные полосы распадаются на отдельные неправильные по форме пятна различной величины, расположены в 1 или 2 параллельных ряда. На боках обычно хорошо выражены ряды светлых пятен в темной окантовке.
Общая окраска тела у самцов варьируют в пределах желтовато-бурой, салатовой, зеленоватой и ярко-зеленой; у самок — желтовато-коричневой, коричневой, буровато-серой, реже — зеленой. Нижняя сторона тела зеленая, желтая или голубоватая, обычно с мелкими темными пятнами.
В период размножения и осенью зеленые тона у самцов становятся более яркими. Встречаются некоторые специфические типы окраски, из которых наиболее обычные следующие две: аберрации erythronotus Fitz. — середина спины без рисунка, ржаво-коричневый, красновато-коричневый или кофейный цвета, у самцов с зеленоватым оттенком — и абберация immaculate Dürig., Характеризующаяся полностью одноцветным, без спинного и бокового рисунков, телом мышиный или коричневого цвета у самок и ярко зеленого у самцов [4, 11, 33].
В процессе изучения особенностей и изменчивости рисунка и окрасок Lacerata Agilis, мы выявили неоднозначность относительно терминологии, а именно различной трактовки и обозначений аналогичных элементов внешнего вида ящериц в работах разных исследователей, в их разных публикациях или даже в рамках одной работы.
Так признаки окраски и рисунка в совокупности, часто обозначались термином окраска, но не только на русском языке, но и на иностранных. К примеру, в английском он звучит как coloration, на немецком как — Färbung, на румынском как — colorit и так далее.