Стабильность развития, популяционная динамика и изменение климата (на примере исследования обыкновенной бурозубки (Sorex araneus L., 1758) в Центральной Сибири)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведена оценка показателей стабильности развития (величины флуктуирующей асимметрии краниологических признаков) обыкновенной бурозубки (Sorex araneus L., 1758) в Центральной Сибири в ходе популяционной динамики. В этой популяции четырехлетние циклы в прошлом столетии сопровождались нарушением стабильности развития на фазе пика численности. Флуктуации численности в условиях изменения климата в этом столетии наблюдаются без значительных изменений стабильности развития. Нарушение стабильности развития имеет место лишь в случае эффекта переуплотнения в год высокой численности, превышающей определенный пороговый уровень, который мог возрасти вследствие роста емкости местообитаний в условиях изменения климата.

Об авторах

В. М. Захаров

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Email: trofimov@ecopolicy.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 26

И. Е. Трофимов

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: trofimov@ecopolicy.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 26

В. Д. Якушов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: trofimov@ecopolicy.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 33

Б. И. Шефтель

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: trofimov@ecopolicy.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 33

Список литературы

  1. Захаров В.М. Асимметрия животных: популяционно-феногенетический подход. М.: Наука, 1987. 216 с.
  2. Захаров В.М., Жданова Н.П., Кирик Е.Ф., Шкиль Ф.Н. Онтогенез и популяция: оценка стабильности развития в природных популяциях // Онтогенез. 2001. Т. 32. № 6. С. 404–421.
  3. Захаров В.М., Трофимов И.Е. Оценка состояния биоразнообразия: исследование стабильности развития. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2019. 160 с.
  4. Захаров В.М., Шефтель Б.И., Дмитриев С.Г. Изменение климата и популяционная динамика: возможные последствия (на примере мелких млекопитающих в Центральной Сибири) // Успехи современной биологии. 2011. Т. 131. № 5. С. 435–439.
  5. Шефтель Б.И., Якушов В.Д. Влияние потепления климата на наземные виды средней енисейской тайги // Сибирский экологический журн. 2022. Т. 1. С. 1–12.
  6. Aars J., Ims R.A. Intrinsic and climatic determinants of population demography: The winter dynamics of tundra voles // Ecology. 2002. V. 83. P. 3449–3456. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2002)083[3449:IACDOP]2.0.CO;2
  7. Badyaev A.V., Foresman K.R., Young R.L. Evolution of Morphological Integration: Developmental Accommodation of Stress-Induced Variation // American Naturalist. 2005. V. 166. P. 382–395. https://doi.org/10.1086/432559
  8. Berteaux D., Humphries M.M., Krebs C.J. et al. Constraints to projecting the effects of climate change on mammals // Climate Research. 2006. V. 32. P. 151–158. https://doi.org/10.3354/CR032151
  9. Bierman S.M., Fairbairn J.P., Petty S.J., Elston D.A., Tidhar D., Lambin X. Changes over time in the spatiotemporal dynamics of cyclic populations of field voles (Microtus agrestis L.) // American Naturalist. 2006. V. 167. P. 583–590. https://doi.org/10.1086/501076
  10. Eccard J.A., Jokinen I., Ylönen H. Loss of density-dependence and incomplete control by dominant breeders in a territorial species with density outbreaks // BMC Ecology. 2011. V. 11(16). https://doi.org/10.1186/1472-6785-11-16
  11. Erofeeva E.A., Yakimov B.N. Change of Leaf Trait Asymmetry Type in Tilia cordata Mill. and Betula pendula Roth under Air Pollution // Symmetry. 2020. V. 12(727). https://doi.org/10.3390/sym12050727
  12. Giraudoux P., Villette P., Quéré J.P., Damange J.P., Delattre P. Weather influences M. arvalis reproduction but not population dynamics in a 17-year time series // Scientific Reports. 2019. V. 9. P. 1–11. https://doi.org/10.1038/s41598-019-50438-z
  13. Graham J.H., Raz S., Hel-Or H., Nevo E. Fluctuating asymmetry: Methods, theory, and applications // Symmetry. 2010. V. 2. P. 466–540. https://doi.org/10.3390/sym2020466
  14. Graham J.H. Nature, Nurture, and Noise: Developmental Instability, Fluctuating Asymmetry, and the Causes of Phenotypic Variation // Symmetry. 2021. V. 13(7). P. 1204. https://doi.org/10.3390/sym13071204
  15. Hansson L., Henttonen H. Gradients in density variations of small rodents: The importance of latitude and snow cover // Oecologia. 1985. V. 67. P. 394–402. https://doi.org/10.1007/bf00384946
  16. Hansson L., Henttonen H. Rodent dynamics as community processes // Trends in Ecology & Evolution. 1988. V. 3. P. 195–200. https://doi.org/10.1016/0169-5347(88)90006-7
  17. Henttonen H., Wallgren H. Small rodent dynamics and communities in the birch forest zone of northern Fennoscandia. / Ed. Wielgolaski F.E. Nordic Mountain Birch Ecosystem. UNESCO Man and Biosphere Series 27. Paris and Parthenon Publishing Group, N.Y. and London, 2001. P. 261–278
  18. Hörnfeldt B. Long-term decline in numbers of cyclic voles in boreal Sweden: Analysis and presentation of hypotheses // Oikos. 2004. V. 107. P. 376–392. https://doi.org/10.1111/j.0030-1299.2004.13348.x
  19. Ims R.A., Fuglei E. Trophic Interaction Cycles in Tundra Ecosystems and the Impact of Climate Change // BioScience. 2005. V. 55. P. 311–322. https://doi.org/10.1641/0006-3568(2005)055[0311: TICITE]2.0.CO;2
  20. Ims R.A., Henden J.-A., Killengreen S.T. Collapsing population cycles // Trends in Ecology & Evolution. 2008. V. 23. P. 79–86. https://doi.org/10.1016/j.tree.2007.10.010
  21. Kendall B.E., Briggs C.J., Murdoch W.W. et al. Why do populations cycle? A synthesis of statistical and mechanistic modeling approaches // Ecology. 1999. V. 80. P. 1789–1805. https://doi.org/10.1890/0012-9658(1999)080[1789: WDPCAS]2.0.CO;2
  22. Korslund L., Steen H. Small rodent winter survival: Snow conditions limit access to food resources // J. Animal Ecology. 2006. V. 75. P. 156–166. https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2005.01031.x
  23. Koskela E., Mappes T., YloNen H. Experimental manipulation of breeding density and litter size: effects on reproductive success in the bank vole // Journal of Animal Ecology. 1999. V. 68. P. 513–521. https://doi.org/10.1046/j.1365-2656.1999.00308.x
  24. Krebs C.J., Myers J.H. Population Cycles in Small Mammals // Advances in Ecological Research. 1974. V. 8. P. 267–399. https://doi.org/10.1016/S0065-504(08)60280-9
  25. Leary R.F., Allendorf F.W., Knudsen K.L. Developmental stability and enzyme heterozygosity in rainbow trout // Nature. 1983. V. 301. P. 71–72. https://doi.org/10.1038/301071a0
  26. Mertens S.K., Yearsley J.M., van den Bosch F., Gilligan C.A. Transient population dynamics in periodic matrix models: Methodology and effects of cyclic permutations // Ecology. 2006. V. 87. P. 2338–2348. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2006)87[2338:TPDIPM]2.0.CO;2
  27. Moller A.P., Swaddle J.P. Asymmetry, Developmental Stability, and Evolution. UK; Oxford: Oxford University Press, 1997.
  28. Ostfeld R., Canham C. Density-Dependent Processes in Meadow Voles: An Experimental Approach // Ecology. 1995. V. 76. P. 521–532. https://doi.org/10.2307/1941210
  29. Ostffeld R., Canham C., Pugh S. Intrinsic density-dependent regulation of vole populations // Nature. 1993. V. 366. P. 259–261. https://doi.org/10.1038/366259a0
  30. Palmer A.R., Strobeck C. Fluctuating asymmetry: Measurement, Analysis, Patterns // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 1986. V. 17. P. 391–421. https://doi.org/10.1146/annurev.es.17.110186.002135
  31. Palmer A.R., Strobeck C. Fluctuating asymmetry analyses revisited / Ed. Polak M. Developmental Instability: Causes and Consequences. Oxford: Oxford University Press, 2003. P. 279–319.
  32. Pankakoski E. Epigenetic asymmetry as an ecological indicator in muskrats // J. Mammalogy. 1985a. V. 66. P. 52–57. https://doi.org/10.2307/1380955
  33. Pankakoski E. Relationship between some meteorological factors and population dynamics of Sorex araneus in southern Finland // Acta Zoologica Fennica. 1985b. V. 173. P. 287–289.
  34. Pankakoski E., Hanski I. Metrical and non-metrical skull traits of the common shrew Sorex araneus and their use in population studies // Annales Zoologici Fennici. 1989. V. 26. P. 433–444.
  35. Pertoldi C., Kristensen T.N., Loeschcke V. A new method for estimating environmental variability for clonal organisms, and the use of fluctuating asymmetry as an indicator of developmental Instability // J. theoretical biology. 2001. V. 210(4). P. 407–410. https://doi.org/10.1006/jtbi.2001.2317
  36. Pinot A., Gauffre B., Bretagnolle V. The interplay between seasonality and density: Consequences for female breeding decisions in a small cyclic herbivore // BMC Ecology. 2014. V. 14. P. 17. https://doi.org/10.1186/1472-6785-14-17
  37. Putkonen J., Roe G. Rain-on-snow events impact soil temperatures and affect ungulate survival // Geophysical Research Letters. 2003. V. 30. https://doi.org/10.1029/2002GL016326
  38. Saitoh T., Cazelles B., Vik J.O., Viljugrein H., Stenseth N.C. Effects of regime shifts on the population dynamics of the grey-sided vole in Hokkaido, Japan // Climate Research. 2006. V. 32. P. 109–118. https://doi.org/10.3354/cr032109
  39. Sheftel B.I. Long-term and seasonal dynamics of shrews in Central Siberia // Annales Zoologici Fennici. 1989. V. 26. P. 357–369.
  40. Solonen T. Overwinter population change of small mammals in southern Finland // Annales Zoologici Fennici. 2006. V. 43. P. 295–302.
  41. Soule M.E. Phenetics of Natural Populations. II. Asymmetry and Evolution in a Lizard // American Naturalist. 1967. V. 101. P. 141–160. https://doi.org/10.1086/282480
  42. Van Valen L. A study of fluctuating asymmetry // Evolution. 1962. V. 16. P. 125–142. https://doi.org/10.2307/2406192
  43. Zakharov V.M. Future prospects for population phenogenetics // Soviet scientific reviews. Physiology and general biology reviews. Section F. 1989 V. 4. P. 1–80.
  44. Zakharov V.M., Demin D.V., Baranov A.V., Borisov V.I., Valetsky A.V., Sheftel B.I. Developmental stability and population dynamics of shrews Sorex in central Siberia // Acta Theriologica. 1997. V. 4. P. 41–48. https://doi.org/10.4098/AT.ARCH.97-45
  45. Zakharov V.M., Pankakoski E., Sheftel B.I., Peltonen A., Hanski I. Developmental stability and population dynamics in the common shrew Sorex araneus // American Naturalist. 1991. V. 138. P. 797–810. https://doi.org/10.1086/285253
  46. Zakharov V.M., Shadrina E.G., Trofimov I.E. Fluctuating Asymmetry, Developmental Noise and Developmental Stability: Future Prospects for the Population Developmental Biology Approach // Symmetry. 2020a. V. 12. P. 1376. https://doi.org/10.3390/sym12081376
  47. Zakharov V.M., Trofimov I.E., Sheftel B.I. Fluctuating Asymmetry and Population Dynamics of the Common Shrew, Sorex araneus, in Central Siberia under Climate Change Conditions // Symmetry. 2020b. V. 12. P. 1960. https://doi.org/10.3390/sym12121960
  48. Zárybnická M., Riegert J., Bejček V. et al. Long-term changes of small mammal communities in heterogenous landscapes of Central Europe // European J. Wildlife Research. 2017. V. 63. P. 89. https://doi.org/10.1007/s10344-017-1147-9
  49. Zhelev Zh.M., Tsonev S.V., Angelov M.V. Fluctuating asymmetry in Pelophylax ridibundus meristic morphological traits and their importance in assessing environmental health // Ecological Indicators. 2019. V. 107. P. 105589. https://doi.org/10.1016/j.scolind.2019.105589

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (268KB)
Метаданные

© В.М. Захаров, И.Е. Трофимов, В.Д. Якушов, Б.И. Шефтель, 2023