Микропространственная изменчивость демографических и конхиологических параметров в популяциях Helicopsis striata (Mollusca; Pulmonata; Hygromiidae) в условиях юга Среднерусской возвышенности

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вестник Томского государственного университета. Биология. 2016; : 127-146

Микропространственная изменчивость демографических и конхиологических параметров в популяциях Helicopsis striata (Mollusca; Pulmonata; Hygromiidae) в условиях юга Среднерусской возвышенности

Сычев А. А., Снегин Э. А.

https://doi.org/10.17223/19988591/36/8

Аннотация

В условиях гетерогенного ландшафта юга Среднерусской возвышенности у степного моллюска Helicopsis striata (Muller 1774) выявлено два типа популяций с высоко- и низкодифференцированной структурой. Высокоструктурированными оказались популяции с наибольшей изменчивостью конхиологических параметров, обитающие в относительно увлажненных условиях бассейна р. Северский Донец. Остальные популяции моллюска имеют низкодифференцированную структуру с низкой или средней изменчивостью признаков раковины. При этом роль экологических факторов в формировании структуры популяций оказалась неоднозначной ввиду оригинальности локальных популяционных генофондов. Показано, что в общей численности популяций доля молодых особей превышает таковую взрослых. В то же время в популяциях с разными типами пространственной структуры наблюдаются различные значения оптимальной плотности. Оригинальность популяционной структуры и территориальная обособленность групп улиток бассейна р. Северский Донец могут указывать на их принадлежность к другому виду.

Список литературы

1. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М. : Наука, 1980. 153 с.

2. Оленев Г.В. Функционально-онтогенетический подход в изучении популяций цикломорфных млекопитающих : дис.. д-ра биол. наук. Екатеринбург : ИЭРиЖ УрО РАН, 2004. 225 с.

3. Гриценко В.В. Эколого-генетическая организация изменчивости популяций некоторых видов растений и насекомых : дис.. д-ра биол. наук. Казань : Казанский государственный университет, 2008. 408 с.

4. Алтухов Ю.П. Динамика генофондов при антропогенных воздействиях // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2004. Т. 8, № 2. С. 40-59.

5. Красная книга Белгородской области. Редкие и исчезающие растения, грибы, лишайники и животные. Официальное издание / общ. научн. ред. А.В. Присный. Белгород : Белгородская областная типография, 2005. 532 с.

6. Снегин Э.А., Сычев А.А. Оценка жизнеспособности популяций особо охраняемого вида Helicopsis striata Muller (Mollusca, Gastropoda: Pulmonata) в условиях юга Среднерусской возвышенности // Теоретическая и прикладная экология. 2011. № 2. С. 83-92.

7. Снегин Э.А. Пространственные и временные аспекты эколого-генетической структуры популяций беспозвоночных животных (на примере наземных моллюсков и насекомых юга Среднерусской возвышенности) : дис.. д-ра биол. наук. Белгород : НИУ БелГУ, 2012. 473 с.

8. Снегин Э.А. Оценка состояния популяционных генофондов особо охраняемого вида Helicopsis striata (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata) на основе ДНК-маркеров // Экологическая генетика. 2015. Т. XIII, № 3. С. 28-39.

9. Сычев А.А., Снегин Э.А. Внутрипопуляционная структура Helicopsis striata (Gastropoda, Pulmonata, Hygromiidae) в условиях лесостепного ландшафта юга Среднерусской возвышенности // Вестник КрасГАУ 2013. № 9. С. 126-132.

10. Goodfriend G.A. Variation in land-snail shell form and size and its causes: a review // Systematic Zoology. 1986. Vol. 35. PP. 204-223.

11. Хохуткин И.М. Структура изменчивости видов на примере наземных моллюсков. Екатеринбург : УрО РАН, 1997. 176 с.

12. Животовский Л.А. Показатель внутрипопуляционного разнообразия // Журнал общей биологии. 1980. Т. 4, № 6. С. 828-836.

13. Livshits G.M. Ecology of the terrestrial snail (Brephulopsis bidens): age composition, population density and spatial distribution of individuals // Journ. of Zool. 1983. Vol. 199. P. 433-446.

14. Крамаренко С.С. Формирование паттернов пространственно-временной изменчивости наземных моллюсков: мультимасштабный подход : дис.. д-ра биол. наук. Киев : Институт зоологии НАНУ, 2014. 300 с.

15. Хедрик Ф. Генетика популяций / пер. с англ. А.А. Лушниковой, Н.В. Петровой. М. : Техносфера, 2003. 592 с.

16. Frankel O.H., Soule M.E. Conservation and Evolution. London ; New York : Cambridge University Press, 1981. 327 p.

17. Kramarenko S.S. Active and passive dispersal of terrestrial mollusks: a review // Ruthenica. 2014. Vol. 24(1). P. 1-14

18. Шилейко А.А. Наземные моллюски надсемейства Helicoidea. Сер.: Фауна СССР. Моллюски. Т. 3, вып. 6. Л. : Наука, 1978. 384 с.

19. Jess S., Marks R.J. Population density effects on growth in culture of the edible snail Helix aspersa var. maxima // Journ. of Moll. Stud. 1995. Vol. 61. P. 313-323.

20. Лихарев И.М., Раммельмейер Е.С. Наземные моллюски фауны СССР. М. ; Л. : АН СССР, 1952. 512 с.

21. Крамаренко С.С., Хохуткин И.М., Гребенников М.Е. Особенности фенетической структуры наземного моллюска Cepaea vindobonensis (Pulmonata: Helicidae) в урбанизированных и природных популяциях // Экология. 2007. № 1. С. 42-48.

22. Крамаренко С.С., Леонов С.В. Фенетическая структура крымских популяций наземного моллюска Helix albescens (Gastropoda, Pulmonata, Helicidae) // Экология. 2011. № 2. С. 153-160.

23. Cook L.M., King J.M.B. Some data on the genetics of shell-character polymorphism in the snail Arianta arbustorum // Genetics. 1966. Vol. 53. P. 415-425.

24. Хохуткин И.М. О наследовании признака «опоясанности» в естественных популяциях наземного брюхоногого моллюска Bradybaena fruticum (Mull.) // Генетика. 1979. Т. 15, № 5. C. 86-871.

Tomsk State University Journal of Biology. 2016; : 127-146

Microprotrusion variability of demographic and shell parameters in Helicopsis striata populations (Mollusca; Pulmonata; Hygromiidae) in the South of the Mid-Russian Upland

Sychev A. A., Snegin E. A.

https://doi.org/10.17223/19988591/36/8

Abstract

The аdaptation of species populations to heterogeneous environmental conditions is accompanied by formation of their specific spatial patterns. The aim of this work was to study microspatial structure of populations in the protected steppe snail Helicopsis striata (Muller 1774). For this, we analyzed the variability of shell and demographic features in six model populations of snails from heterogeneous conditions of the South of the Mid-Russian Upland (see Tables). In each population, the material was collected in autumn from five localities (dems) that are situated at a distance of 150-200 m from each other. We determined that on the territory of H. striata studies there are two types of spatial population structure. A highly-differentiated structure is characterised by frequent and significant changes of individuals' density, metric parameters and shell pattern throughout the saiga range. Such structure is established for the populations "Belaya gora" and "Belenikhino" (the Seversky Donets basin river) at the same time having the greatest variability of quantitative features of shell and its pattern. A low-differentiated structure is characterised by less significant and more gradual changes of the studied parameters. It is typical of other populations with medium or low variability of shell parameters. With that, there is temporal stability of population structure according to the variability of quantitative shell features. On the basis of the obtained results we have established the relationship of population spatial differentiation with their living conditions. Thus, the most structured populations of H. striata are situated in more moist conditions of the Seversky Donets basin river. On the other hand, the nature of population structure does not have a clear connection with the degree of the biotope heterogeneity. Along with different optimum density in populations with different types of partition, this may indicate its dependence on the state of population gene pools. Analysis of the shell pattern phenotype in population dems allows revealing the dependence of their frequencies on the environmental factors. For example, there are more albinos in populations and dems that live in habitats with frequent outcrops of chalk. On the other hand, the increase in the proportion of albinos in the population may be associated with a reduction of genetic diversity by inbreeding and genetic-automatic processes. We noted that the originality of the spatial differentiation of demographic and conchological variability parameters in populations of H. striata from the Seversky Donets basin river can testify in favor of their belonging to a different taxonomic group. The article contains 4 Figures, 6 Tables, 24 References.

References

1. Shvarts S.S. Ekologicheskie zakonomernosti evolyutsii. M. : Nauka, 1980. 153 s.

2. Olenev G.V. Funktsional'no-ontogeneticheskii podkhod v izuchenii populyatsii tsiklomorfnykh mlekopitayushchikh : dis.. d-ra biol. nauk. Ekaterinburg : IERiZh UrO RAN, 2004. 225 s.

3. Gritsenko V.V. Ekologo-geneticheskaya organizatsiya izmenchivosti populyatsii nekotorykh vidov rastenii i nasekomykh : dis.. d-ra biol. nauk. Kazan' : Kazanskii gosudarstvennyi universitet, 2008. 408 s.

4. Altukhov Yu.P. Dinamika genofondov pri antropogennykh vozdeistviyakh // Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii. 2004. T. 8, № 2. S. 40-59.

5. Krasnaya kniga Belgorodskoi oblasti. Redkie i ischezayushchie rasteniya, griby, lishainiki i zhivotnye. Ofitsial'noe izdanie / obshch. nauchn. red. A.V. Prisnyi. Belgorod : Belgorodskaya oblastnaya tipografiya, 2005. 532 s.

6. Snegin E.A., Sychev A.A. Otsenka zhiznesposobnosti populyatsii osobo okhranyaemogo vida Helicopsis striata Muller (Mollusca, Gastropoda: Pulmonata) v usloviyakh yuga Srednerusskoi vozvyshennosti // Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2011. № 2. S. 83-92.

7. Snegin E.A. Prostranstvennye i vremennye aspekty ekologo-geneticheskoi struktury populyatsii bespozvonochnykh zhivotnykh (na primere nazemnykh mollyuskov i nasekomykh yuga Srednerusskoi vozvyshennosti) : dis.. d-ra biol. nauk. Belgorod : NIU BelGU, 2012. 473 s.

8. Snegin E.A. Otsenka sostoyaniya populyatsionnykh genofondov osobo okhranyaemogo vida Helicopsis striata (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata) na osnove DNK-markerov // Ekologicheskaya genetika. 2015. T. XIII, № 3. S. 28-39.

9. Sychev A.A., Snegin E.A. Vnutripopulyatsionnaya struktura Helicopsis striata (Gastropoda, Pulmonata, Hygromiidae) v usloviyakh lesostepnogo landshafta yuga Srednerusskoi vozvyshennosti // Vestnik KrasGAU 2013. № 9. S. 126-132.

10. Goodfriend G.A. Variation in land-snail shell form and size and its causes: a review // Systematic Zoology. 1986. Vol. 35. PP. 204-223.

11. Khokhutkin I.M. Struktura izmenchivosti vidov na primere nazemnykh mollyuskov. Ekaterinburg : UrO RAN, 1997. 176 s.

12. Zhivotovskii L.A. Pokazatel' vnutripopulyatsionnogo raznoobraziya // Zhurnal obshchei biologii. 1980. T. 4, № 6. S. 828-836.

13. Livshits G.M. Ecology of the terrestrial snail (Brephulopsis bidens): age composition, population density and spatial distribution of individuals // Journ. of Zool. 1983. Vol. 199. P. 433-446.

14. Kramarenko S.S. Formirovanie patternov prostranstvenno-vremennoi izmenchivosti nazemnykh mollyuskov: mul'timasshtabnyi podkhod : dis.. d-ra biol. nauk. Kiev : Institut zoologii NANU, 2014. 300 s.

15. Khedrik F. Genetika populyatsii / per. s angl. A.A. Lushnikovoi, N.V. Petrovoi. M. : Tekhnosfera, 2003. 592 s.

16. Frankel O.H., Soule M.E. Conservation and Evolution. London ; New York : Cambridge University Press, 1981. 327 p.

17. Kramarenko S.S. Active and passive dispersal of terrestrial mollusks: a review // Ruthenica. 2014. Vol. 24(1). P. 1-14

18. Shileiko A.A. Nazemnye mollyuski nadsemeistva Helicoidea. Ser.: Fauna SSSR. Mollyuski. T. 3, vyp. 6. L. : Nauka, 1978. 384 s.

19. Jess S., Marks R.J. Population density effects on growth in culture of the edible snail Helix aspersa var. maxima // Journ. of Moll. Stud. 1995. Vol. 61. P. 313-323.

20. Likharev I.M., Rammel'meier E.S. Nazemnye mollyuski fauny SSSR. M. ; L. : AN SSSR, 1952. 512 s.

21. Kramarenko S.S., Khokhutkin I.M., Grebennikov M.E. Osobennosti feneticheskoi struktury nazemnogo mollyuska Cepaea vindobonensis (Pulmonata: Helicidae) v urbanizirovannykh i prirodnykh populyatsiyakh // Ekologiya. 2007. № 1. S. 42-48.

22. Kramarenko S.S., Leonov S.V. Feneticheskaya struktura krymskikh populyatsii nazemnogo mollyuska Helix albescens (Gastropoda, Pulmonata, Helicidae) // Ekologiya. 2011. № 2. S. 153-160.

23. Cook L.M., King J.M.B. Some data on the genetics of shell-character polymorphism in the snail Arianta arbustorum // Genetics. 1966. Vol. 53. P. 415-425.

24. Khokhutkin I.M. O nasledovanii priznaka «opoyasannosti» v estestvennykh populyatsiyakh nazemnogo bryukhonogogo mollyuska Bradybaena fruticum (Mull.) // Genetika. 1979. T. 15, № 5. C. 86-871.

Аннотация

Microprotrusion variability of demographic and shell parameters in Helicopsis striata populations (Mollusca; Pulmonata; Hygromiidae) in the South of the Mid-Russian Upland

Abstract

События