научный журнал по биологии Журнал общей биологии ISSN: 0044-4596

О научном журнале«Журнал общей биологии»

Публикует материалы по проблематике, представляющей интерес для широкого круга биологов

Архив научных статейиз журнала «Журнал общей биологии»

  • ВЗАИМОСВЯЗЬ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ СПЕРМЫ САМЦОВ У ТАКСОНОВ НАДВИДОВОГО КОМПЛЕКСА MUS MUSCULUS SENSU LATO

    АМБАРЯН А.В., КОТЕНКОВА Е.В., МАЛЬЦЕВ А.Н. — 2015 г.

    Некоторые физиологические параметры, определяющие качество спермы самцов (ее концентрация, морфология сперматозоидов) и размер семенников изменяются интегрированно, иными словами, чем больше семенники, тем выше качество спермы. Поэтому оценка относительной массы семенников часто используется в качестве показателя конкурентоспособности спермы при сравнении филогенетически близких видов млекопитающих. У домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s.l. относительная масса семенников у экзоантропных видов больше, чем у синантропных. В работе показано, что такая закономерность наблюдается и на внутривидовом уровне, поскольку индекс массы семенников, концентрация и процентное содержание морфологически нормальной спермы достоверно выше у факультативно синантропного подвида Mus musculus wagneri по сравнению с синантропным M. m. musculus. Анализ полового поведения трех форм: экзоантропного вида M. spicilegus и двух упомянутых выше подвидов показал, что как эффективность полового поведения, так и частота эякуляций во время спаривания были выше у M. spicilegus по сравнению с двумя подвидами. На основании анализа образа жизни, систем размножения и особенностей пространственно-этологической структуры группировок предложены гипотезы, объясняющие поддержание действия отбора, направленного на повышение конкурентоспособности спермы у экзоантропных видов домовых мышей.

  • ВКЛАД ТЕОРЕТИЧЕСКОГО НАСЛЕДИЯ Л.Г. РАМЕНСКОГО В СОВРЕМЕННУЮ НАУКУ О РАСТИТЕЛЬНОСТИ (К 130-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ УЧЕНОГО)

    МИРКИН Б.М., НАУМОВА Л.Г. — 2015 г.

    Рассматривается вклад в современную науку о растительности теоретического наследия Л.Г. Раменского (1884-1953), выдающегося советского геоботаника первой половины ХХ в. Л.Г. Раменский сформулировал принцип непрерывности растительного покрова, на основе которого сформировалась современная парадигма науки о растительности. Ученый внес вклад в развитие таких важных положений теории науки о растительности, как типы стратегий растений, ценоз и ценобиоз (сосуществование видов), закономерности разногодичных изменений растительных сообществ, экологические сукцессии, флористическая неполночленность. Л.Г. Раменским были созданы уникальные экологические шкалы, характеризующие распределение 1400 видов на градиентах факторов увлажнения, богатства почвы и засоления, переменности увлажнения, пастбищной дигрессии и аллювиальности. Он выступил против механистических представлений В.Н. Сукачева о структуре биогеоценоза. Ученый не предложил своего метода классификации растительных сообществ, но его аргументированная критика доминантной классификации сыграла большую роль в переходе отечественной фитоценологии на принципы флористической классификации (подход Браун-Бланке).

  • ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФОТОСИНТЕЗА НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ЛИСТА

    ВАСФИЛОВ С.П. — 2015 г.

    У высших растений наблюдается широкая изменчивость продолжительности жизни листа (LL), представляющая собой сумму двух компонентов: функциональной LL f (продолжительности активного фотосинтеза) и нефункциональной LL n (продолжительности периодов отсутствия фотосинтетической активности). Для вечнозеленых видов бореальной зоны LL n соответствует периоду зимнего покоя. На основе динамики максимальной скорости фотосинтеза P a за время LL f с максимумом во время “взросления” листа (P a max) рассчитывается фотосинтетический потенциал листа (PPL) как максимально возможное количество СО 2, фиксированное за время его жизни. Фотосинтетический потенциал в большей степени зависит от функциональной продолжительности жизни, чем от максимальной скорости фотосинтеза. Отношение PPL/LL f определяет скорость реализации фотосинтетического потенциала за время жизни листа. LL f тесно и положительно коррелирует с LL, поэтому в первом приближении скорость реализации PPL определяет не только LL f, но и LL. Длительная LL f у вечнозеленых видов дает им преимущество в форме более высокого фотосинтетического потенциала по сравнению с листопадными видами. Соответственно реализация PPL у вечнозеленых видов идет с меньшей скоростью, чем у листопадных видов. Увеличение LL f и LL сопровождается возрастанием конструкционной цены листа (LCC a) и снижением скорости фотосинтеза, причем снижение на единицу сухой массы (P m) значительно сильнее, чем на единицу площади листа (P a). Это позволяет предполагать, что доля массы клеточных стенок в сухой массе долгоживущих листьев вечнозеленых видов значительно больше, чем у листопадных видов с короткой продолжительностью жизни. Однонаправленные изменения PPL и LCC a стабилизируют окупаемость листа (LP). Виды с короткой (длительной) LL f и высокой (низкой) скоростью реализации PPL характерны для ранней (поздней) сукцессии и для мест обитания с благоприятными (неблагоприятными) условиями среды для фотосинтеза и роста, в которых данные виды проявляют большую конкурентную способность. Виды с высокой скоростью реализации PPL в условиях, благоприятных для фотосинтеза и роста, получают преимущества в конкурентной борьбе, используя ресурсы среды для активного роста и экспансии. Скорость реализации фотосинтетического потенциала отражает скорость старения листа.

  • ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ЭМИССИЮ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ПОЧВАМИ В КОЛЬСКОЙ СУБАРКТИКЕ

    ЗАХАРОВА А.И., КАДУЛИН М.С., КОПЦИК Г.Н. — 2015 г.

    Эмиссию диоксида углерода (CO 2) почвами, важнейшую составляющую углеродного цикла и характеристику биологической активности почв, исследовали в фоновых и подверженных атмосферному загрязнению экосистемах большого индустриального региона России - Кольской Субарктики. Длительное загрязнение выбросами комбината “Печенганикель”, крупнейшего в северной Европе источника диоксида серы и тяжелых металлов, привело к техногенной дигрессии лесных экосистем - разрушению и гибели древесного яруса и обеднению видового состава фитоценозов, ослаблению активности почвенной биоты, загрязнению почв, нарушению биогеохимических циклов элементов, уменьшению продуктивности экосистем. Вблизи комбината образовались техногенные пустоши. В ходе полевых исследований выявлено замедление эмиссии CO 2 почвами in situ в среднем от 190-230 мг С-CO 2/м 2 · ч в фоновых сосновых лесах до 130-160 мг С-CO 2/м 2 · ч в сосняках стадии дефолиации, 100 мг С-CO 2/м 2 · ч в техногенном сосновом редколесье и 5-20 мг С-CO 2/м 2 · ч на техногенных пустошах. Эмиссия CO 2 почвами в березняках более интенсивна по сравнению с сосняками и с нарастанием загрязнения проявляет тенденцию к снижению от 290 мг С-CO 2/м 2 · ч в фоновых лесах до 210-220 мг С-CO 2/м 2 · ч в березняках стадии дефолиации и 170- 190 мг С-CO 2/м 2 · ч в техногенных редколесьях. Эмиссия CO 2 почвами техногенных редколесий и пустошей значимо отличается от фоновых уровней. Эмиссии CO 2 почвами свойственна высокая пространственная изменчивость внутри биогеоценозов, снижающаяся в сосновых лесах с нарастанием загрязнения. Эмиссия CO 2 (или дыхание почвы) отражает суммарную продукцию диоксида углерода в результате автотрофного (корни растений) и гетеротрофного (почвенные микроорганизмы и животные) дыхания. Впервые в регионе обнаружено уменьшение доли корневого дыхания с ростом загрязнения от 38-57% в фоновых лесах до нуля на пустошах, что свидетельствует о первоочередной гибели растительной составляющей биоценозов и сравнительной устойчивости микроорганизмов. Согласно результатам корреляционного анализа, дыхание почв и вклад в него корней прямо связаны с расстоянием от комбината, массой мелких корней, содержанием углерода и азота; обратная связь наблюдается с содержанием доступных соединений никеля и меди в почвах. Ремедиация техногенных пустошей способствовала интенсификации биологической активности почв. При этом посадки ивы с одновременным посевом трав во вновь созданный плодородный насыпной слой по активизации почвенного дыхания и вкладу в него корней более эффективны, чем в произвесткованные и удобренные загрязненные почвы (хемо-фитостабилизация).

  • ВОЗМОЖНЫЕ ЭВОЛЮЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ “КУЛЬТУРЫ” У ЖИВОТНЫХ: ГИПОТЕЗА РАСПРЕДЕЛЕННОГО СОЦИАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ

    ПАНТЕЛЕЕВА С.Н., РЕЗНИКОВА Ж.И. — 2015 г.

    Проявлению и становлению поведенческих традиций у разных видов животных посвящено огромное количество работ, но до сих пор остается неясным, какие факторы способствуют, а какие препятствуют распространению новых для популяции форм поведения. В статье представлен аналитический обзор исследований на эту тему, рассмотрены результаты исследований “культуры” у животных и проанализированы противоречия, возникающие при попытках выяснения этологических механизмов культурной преемственности. Сформулирована гипотеза “распределенного социального обучения”: для распространения в популяции сложных поведенческих стереотипов достаточно присутствия в ней немногочисленных носителей целостных стереотипов, если остальные животные являются носителями неполных генетических программ, запускающих эти стереотипы. Наличие “спящих” фрагментов программ создает у их носителей врожденную предрасположенность к совершению определенной последовательности действий. Для достройки целостного стереотипа достаточно самых простых форм социального обучения (“социальное облегчение”). Гипотеза рассмотрена на поведенческом уровне и подкреплена экспериментальными данными, полученными при исследовании сценариев развития охотничьего поведения у муравьев Myrmica rubra L. Она позволяет объяснить распространение поведенческих моделей в сообществах животных более простым путем, чем с помощью культурной преемственности.

  • ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РЫБ: ВЛИЯНИЕ ПИЩЕВОЙ И ОБОРОНИТЕЛЬНОЙ МОТИВАЦИЙ, ВЫЗВАННЫХ НАТУРАЛЬНЫМИ ЗАПАХАМИ

    КАСУМЯН А.О., МАРУСОВ Е.А. — 2015 г.

    Исследовали влияние пищевой и оборонительной мотивации, вызванной натуральными обонятельными сигналами (запах пищи, феромон тревоги), на выбор и потребление рыбами (кои Cyprinus carpio, плотва Rutilus rutilus) пищевых объектов, различающихся по вкусу и цвету. В чистой воде и на фоне водного экстракта личинок хирономид или экстракта кожи рыб одиночным рыбам одновременно подавали гранулы красного и зеленого цвета, содержащие одну из аминокислот (глицин, L-пролин, L-аланин; все в концентрации 0.1 М). Установлено, что запахи по-разному влияют на пищедобывательную активность и избирательность питания рыб. На фоне запаха пищи рыбы схватывают предъявляемые гранулы чаще, чем в чистой воде, причем одинаковое отношение рыб к гранулам разного цвета меняется на предпочтение красных гранул. Несмотря на рост абсолютного числа схваченных гранул, их относительное потребление снижается и сменяется избирательным потреблением гранул с глицином независимо от их цвета. Повышение требовательности рыб к качеству корма, обусловленное возросшей пищевой мотивацией в ответ на действие запаха корма, представляет собой важную адаптацию, усиливающую механизмы выбора и потребления пищи. Оборонительная мотивация, вызванная феромоном тревоги, подавляет пищевую активность рыб. Рыбы схватывают гранулы в несколько раз реже, чем в чистой воде и от потребления большинства гранул отказываются. Каких-либо сдвигов предпочтений к цвету или вкусу корма не происходит. Манипуляционная активность присуща пищевому поведению рыб обоих видов, она выше при стимуляции рыб пищевым запахом и в случаях отказа от потребления корма.

  • ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ ПОВЕДЕНИЯ И МЕХАНИЗМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ НА ПРИМЕРЕ РЫБ

    БУДАЕВ С.В., МИХЕЕВ В.Н., ПАВЛОВ Д.С. — 2015 г.

    Рассмотрен феномен индивидуальных различий в поведении животных на примере рыб. Дан обзор основных этологических подходов к их изучению. Показана операциональная применимость понятия темперамент для описания устойчивых характеристик индивидуальности животных. Для классификации элемента поведения как характеристики темперамента он должен быть относительно устойчивым во времени и в различных ситуациях. Кратко рассмотрены генетические и физиологические механизмы индивидуальных различий на примере рыб, а также факторы, влияющие на их развитие в онтогенезе, влияние индивидуального опыта. Показано существенное адаптивное значение темперамента, во многих случаях естественный отбор поддерживает альтернативные стратегии поведения особей. Рассмотрены основные модели, объясняющие сосуществование особей с разными типами поведения. Показано важное значение индивидуальных различий в поведении как фактора, влияющего на динамику популяций.

  • КОНЦЕПЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СООБЩЕСТВА: ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

    МИРКИН Б.М., НАУМОВА Л.Г. — 2015 г.

    Обсуждаются история понятия “растительное сообщество” (РC) и основные дискуссии о его природе, которые имели место в ХХ столетии. Большинство современных исследователей принимает прагматическую трактовку РС как условно однородного контура, выделенного из многомерного континуума любой растительности. Широкая трактовка РС привела к необходимости разработки его полимодельной концепции с установлением нескольких типов, различающихся по совокупности факторов формирования. Дан обзор основных признаков РС (состав, структура, функциональные параметры) и вклада организмов-гетеротрофов в его формирование.

  • КОРАЛЛОВЫЕ РИФЫ ПЕРЕД ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ УГРОЗАМИ XXI ВЕКА

    ТКАЧЕНКО К.С. — 2015 г.

    К настоящему времени более четверти тропических коралловых рифов Мирового океана считаются полностью разрушенными, а в ближайшие 30 лет при сохранении нынешней скорости деградации эта величина может удвоиться. Разрушение коралловых экосистем для значительной части прибрежного населения планеты означает потерю основного источника пищевых ресурсов, естественной защиты от ураганов и штормов, существенных, если ни единственных, доходов от использования рифов, в том числе и в туристической индустрии. Наконец, это угроза лишения и жизненного пространства (в случае разрушения заселенных низменных коралловых островов). Глобальные негативные воздействия включают в себя температурные аномалии поверхностных вод и повышение содержания CO 2 в атмосфере, вызывающее окисление Мирового океана. К локальным негативным воздействиям относятся повышение седиментации и эвтрофикации, прохождение циклонов и штормов, болезни кораллов, химические загрязнения, механическое разрушение кораллов человеком, антропогенное истощение функциональных групп рыб и беспозвоночных. В настоящем обзоре обсуждается весь спектр реакций коралловых сообществ на эти стрессовые воздействия как на уровне отдельных таксонов, так и экосистемы в целом. Анализ литературных данных позволяет предполагать с высокой вероятностью, что к середине текущего столетия тропические коралловые сообщества будут находиться в фазе коллапса более чем на 50% площади своего биогеографического распространения, особенно в районах с высокой плотностью человеческого населения. В результате комплексного воздействия рассмотренных в обзоре негативных факторов в наиболее оптимистичном варианте коралловые экосистемы в отдельных акваториях сохранятся. Однако после глобальных трансформаций в них будут преобладать наиболее устойчивые таксоны, преимущественно корковые и массивные формы многолетних, медленно растущих видов с высокой конкурентоспособностью. Наиболее высокие показатели по этим признакам у поритид. В наиболее пессимистичном варианте сообщества склерактиний повсеместно будут замещены альтернативными сообществами макроводорослей или кораллов, не имеющих известкового скелета.

  • КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ ТИПОМ ГИНЕЦЕЯ И ПОЛОЖЕНИЕМ ЗАВЯЗИ В ЦВЕТКАХ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ: РОЛЬ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ И ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПРЕТОВ

    СОКОЛОВ Д.Д. — 2015 г.

    Гинецей покрытосеменных растений состоит из элементарных единиц - плодолистиков, которые могут быть либо свободными (апокарпия), либо сросшимися (ценокарпия). Одна из наиболее сложных проблем эволюционной морфологии покрытосеменных - это разграничение мономерных апокарпных и псевдомономерных гинецеев. Предполагается, что первые возникли при уменьшении числа плодолистиков в полимерном апокарпном гинецее до одного, а вторые - как результат редукционных процессов в ценокарпных гинецеях. Псевдомономерные гинецеи имеют один фертильный плодолистик и в большей или меньшей степени выраженные следы стерильных плодолистиков (или плодолистика). Хотя с эволюционной точки зрения эти два типа резко различаются, при крайней форме редукции псевдомономерный гинецей бывает трудно отличить от истинно мономерного. Г.Б. Кедров предложил оригинальный подход к решению этого вопроса. На основании отсутствия у покрытосеменных случаев апокарпного полимерного гинецея с нижней завязью он предположил, что существует запрет на существование нижней завязи при апокарпном гинецее. Следовательно, в спорных случаях у растений с нижней завязью гинецей необходимо считать псевдомономерным, а не мономерным. Критический разбор взглядов Г.Б. Кедрова показывает, что, следуя им, необходимо было бы пересмотреть принятую в современных сводках трактовку гинецеев в нескольких ключевых группах базальных покрытосеменных. Предложена альтернативная точка зрения, согласно которой для самых вероятных типов формирования нижней завязи покрытосеменных растений “запрет” на ее сочетание с апокарпией связан исключительно с определением понятия “апокарпия” и не носит биологического характера. Сделан вывод о существовании двух морфогенетических запретов: 1) на наличие типичной нижней завязи в гинецее из единственного кондупликатного плодолистика и 2) на радиальное срастание отдельных плодолистиков с тычинками или элементами околоцветника без срастания этих групп между собой. Обсуждается вероятная природа этих морфогенетических запретов.

  • КРИПТИЧЕСКИЕ ВИДЫ ГРЫЗУНОВ КАВКАЗА КАК МОДЕЛИ В ИЗУЧЕНИИ ПРОБЛЕМ ВИДА И ВИДООБРАЗОВАНИЯ

    БАСКЕВИЧ М.И., МИРОНОВА Т.А., ПОТАПОВ С.Г. — 2015 г.

    Рассмотрены проблемы вида и видообразования на моделях криптических видов грызунов Кавказа, горной системы, характеризующейся выраженным высотным градиентом природных условий и островным характером современных горных местообитаний. Эти обстоятельства открывают дополнительные возможности для выбора концепции вида (биологическая, филогенетическая) и выяснения путей происхождения (симпатрическое или аллопатрическое видообразование) модельных групп криптических видов, а также для проверки гипотезы “рефугиумов”. В качестве модельных видов использованы виды-двойники Sicista группы “caucasica” (группа одноцветных мышовок Кавказа) и представители кустарниковых полевок подрода Terricola (Microtus, Arvicolinae). На основе новых данных по кариологии, нуклеотидным последовательностям митохондриального гена cytb, многомерного статистического анализа одонтологических признаков и биогеографии видов-двойников Sicista группы “caucasica” и кустарниковых полевок подрода Terricola (Microtus, Arvicolinae) реконструирована их эволюционная история на Кавказе и рассмотрены применимые к ним концепции вида. Современные виды-двойники Sicista группы “caucasica” имеют аллопатрическое распространение, согласующееся с гипотезой видообразования в рефугиумах. Симпатрия видов-двойников Terricola на Кавказе рассматривается как вторичная, а их фенотипическое сходство - как адаптация к сходным условиям обитания. Сосуществование на Кавказе Microtus (Terricola) majori и Microtus (Terricola) daghestanicus и отсутствие их гибридизации подтверждает их статус видов-двойников в рамках биологической концепции вида. Существование алловидов Sicista группы одноцветных мышовок Кавказа наилучшим образом согласуется с филогенетической концепцией, однако высокий уровень хромосомных различий между видами-двойниками и, в частности, между крайними вариантами единого эволюционного ряда группы (Sicista kazbegica, Sicista kluchorica) не противоречит биологической концепции вида.

  • ЛОКАЛИЗАЦИЯ И ФУНКЦИИ МЕЗЕНХИМНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК IN VIVO

    ПАЮШИНА О.В. — 2015 г.

    В последнее время в мировой науке отмечается повышенный интерес к мезенхимным стромальным клеткам (МСК). Многочисленные исследования, проводимые в основном in vitrо, привели к значительному прогрессу в понимании биологии МСК, но многие аспекты их поведения in vivо остались не вполне ясными. В настоящем обзоре рассмотрены данные о локализации МСК в организме, механизмах их участия в регенерации тканей и поддержании гемопоэза. МСК присутствуют во многих тканях, при этом их численность и свойства изменяются в ходе онтогенеза. В качестве возможных эквивалентов МСК in vivо рассматриваются прежде всего перициты или адвентициальные клетки. Самоподдержание, пролиферация и дифференцировка МСК контролируются их тканевым микроокружением, включающим окружающие клетки, растворимые молекулы и внеклеточный матрикс. Вероятно, в раннем онтогенезе МСК перемещаются по организму, заселяя различные ткани. В половозрелом организме они способны направленно мигрировать в область повреждения и оказывать репаративный эффект, обусловленный не столько дифференцировкой, сколько паракринной продукцией биоактивных молекул и иммуномодулирующими свойствами. Одна из важнейших функций МСК - создание кроветворного микроокружения путем секреции цитокинов и хемоаттрактантов, а также прямых взаимодействий с кроветворными клетками. Некоторые данные указывают на участие МСК в поддержании стабильного функционирования не только кроветворной, но и других тканей. Уникальные особенности МСК делают их привлекательными для клинического применения. Однако для их успешного внедрения в медицинскую практику необходимо дальнейшее изучение различных аспектов взаимодействия введенных клеток с организмом реципиента и их влияния на регенераторный процесс.

  • НА КНИГУ МОРДКОВИЧА В.Г. “СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ”

    МИРКИН Б.М., НАУМОВА Л.Г. — 2015 г.

  • НА КНИГУ РОЗЕНБЕРГА Г.С. “ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРЕТИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ”

    МИРКИН Б.М., НАУМОВА Л.Г., ХАЗИАХМЕТОВ Р.М. — 2015 г.

    Рецензируемая монография (отв.ред. Е.А. Криксунов, рецензенты Ю.А. Пых и Д.И. Иудин) - обобщение по широкому кругу вопросов экологии. Первый том посвящен системной экологии и математическому моделированию экологических объектов, второй - теоретическим аспектам современной экологии. Монография включает “Введение”, 11 глав, разбитых на разделы и подразделы (рубрикация иногда достигает четырех уровней), и “Заключение”.

  • НЕПАРНЫЙ ШЕЛКОПРЯД LYMANTRIA DISPAR L. НА ЮЖНОМ УРАЛЕ: ОСОБЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ДИНАМИКИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

    КРАСНОПЕРОВА П.А., ПОНОМАРЕВ В.И., СОКОЛОВ Г.И., СУХОВОЛЬСКИЙ В.Г., ТАРАСОВА О.В. — 2015 г.

    Проведен анализ особенностей популяционной динамики непарного шелкопряда в различных местообитаниях в пределах Южного Урала, изучен характер циклических колебаний плотности популяций, дана оценка временной сопряженности рядов популяционной динамики непарного шелкопряда в различных местообитаниях на территории Южного Урала, исследованы связи между погодными показателями и характеристиками плотности популяций. На основе изученных закономерностей построена статистическая модель популяционной динамики непарного шелкопряда на территории Южного Урала и даны оценки влияния регулирующих и модифицирующих факторов на динамику популяции.

  • О ЗАВИСИМОСТИ ЧИСЛА СТОЛКНОВЕНИЙ ОСОБЕЙ ОТ ПЛОТНОСТИ ПОПУЛЯЦИИ: ЕСТЬ ЛИ ОСНОВАНИЯ ДЛЯ КЛАССИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ДИНАМИКИ?

    НЕДОРЕЗОВ Л.В. — 2015 г.

    Работа посвящена проблеме обоснования выбора вида функций, описывающих действие саморегуляторных механизмов в классических моделях динамики популяций. Рассматривается вероятностная модель с дискретным временем миграций особей на плоскости при различных вариантах подсчета числа парных взаимодействий особей. Усредненные по времени и по пространству данные сравниваются с соответствующими функциями классических моделей популяционной динамики: Ферхюльста, Гомпертца, тета-логистической и модели Свирежева. Показано, что для различных вариантов взаимодействия особей результаты могут быть хорошо аппроксимированы с помощью классических моделей. Однако во многих случаях не выполняются требования, которые обычно предъявляются к “хорошим” моделям: гипотезы о нормальности распределений не выполняются, в ряде случаев имеет место сильная сериальная корреляция. Исключение составляют только модель Ферхюльста и тета-логистическая модель, дающие удовлетворительную аппроксимацию для одного вида данных. Это означает, что для обоснования выбора вида функции, описывающей действие саморегуляторных механизмов, следует использовать иные аргументы или использовать иные функции.

  • ОЦЕНКА СИЛЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОПУЛЯЦИЮ СО СТОРОНЫ РЕСУРСА И ХИЩНИКА: ОБЗОР МЕТОДОВ

    КАСПАРСОН А.А. — 2015 г.

    Изучение механизмов, определяющих распространение и обилие живых организмов, является основной задачей популяционной экологии. Для решения этой задачи важно оценить силу воздействий на популяции со стороны ресурса и хищника (потребителя). В данной работе мы проанализировали преимущества и недостатки основных методов оценки относительной силы двух типов воздействий. Эти методы можно разделить на две группы. К первой группе мы относим поиск согласующихся примеров, оценку корреляций обилия и биоманипуляции. Общим для них является то, что они предполагают воздействие либо только со стороны ресурса, либо только со стороны хищника. Методы второй группы предполагают наличие обоих типов воздействий и направлены на количественную оценку их относительной силы. К ним мы относим факторные эксперименты и анализ динамических характеристик популяций (скорости роста численности, смертности и рождаемости). Показано, что в силу ограничений методов второй группы ни один из них не является универсальным. Однако их совместное использование представляет собой перспективный подход к оценке механизмов, определяющих изменение численности популяций в экспериментальных и полевых исследованиях.

  • ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ ЧУМЫ - МИКРОБА YERSINIA PESTIS: КОНЦЕПЦИЯ ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МАКРОЭВОЛЮЦИИ В ПЕРЕХОДНОЙ СРЕДЕ

    СУНЦОВ В.В. — 2015 г.

    Представлен экологический сценарий происхождения возбудителя чумы - бактерии Yersinia pestis от клона псевдотуберкулезного микроба первого серотипа Y. pseudotuberculosis O:1b. Раскрыты условия градуального перехода холодолюбивого сапрозоонозного предка в кровь первичного хозяина - монгольского сурка-тарбагана (Marmota sibirica). Индуктором видообразования было максимальное сартанское похолодание в конце позднего плейстоцена в условиях аридного ультраконтинентального климата Центральной Азии. Промерзание грунта до уровня расположения зимовочных камер в норах сурка инициировало переход личинок сурочьей блохи Oropsylla silantiewi к факультативной гемофагии на слизистой ротовой полости спящих сурков, что, в свою очередь, создало условия массового травматического внедрения Y. pseudotuberculosis в кровяное русло из фекальных частиц, попадающих в ротовую полость сурка во время устройства зимовочной пробки. Селекция бактерий в популяциях сурка осуществлялась в условиях гетеротермии при многократном изменении температуры тела зимующего сурка в диапазоне 5-37°C (торпор - эутермия). В течение теплого сезона года, когда микроб псевдотуберкулеза тотально элиминируется из крови здоровых сурков, имеющих температуру тела около 37 оС, бактерии переживали в пищеварительном тракте блох в виде биопленки, формирующей так называемый блок преджелудка. Окончательная изоляция дочернего вида от предкового произошла с развитием внутрипопуляционного антагонизма, обусловленного началом полноценного синтеза бактериоцина пестицина. Популяционно-генетические процессы в среде сурок-блоха привели к макроэволюционному событию: переходу бактерии в принципиально иную, нежели у предка, экологическую нишу и адаптивную зону. Все современные внутривидовые формы Y. pestis, возникшие микроэволюционным путем, ведут начало от сурочьего подвида Y. pestis tarbagani, произошедшего в Центральной Азии в эпоху сартанского похолодания.

  • РОЛЬ ГИБРИДНЫХ ЗОН В ФОРМООБРАЗОВАНИИ (НА ПРИМЕРЕ ХРОМОСОМНЫХ РАС ДОМОВОЙ МЫШИ MUS DOMESTICUS И ОБЫКНОВЕННОЙ БУРОЗУБКИ SOREX ARANEUS)

    БУЛАТОВА Н.Ш., ЛАВРЕНЧЕНКО Л.А. — 2015 г.

    Многообразные комплексы хромосомных рас млекопитающих представляют собой явление достаточно редкое, но вместе с тем значение их изучения вовсе не сводится к познанию некоего уникального феномена, не имеющего прямых аналогов. Напротив, эти комплексы являются практически идеальной моделью для изучения роли гибридизации в микроэволюции. Удобство использования хромосомных рас в качестве модельных объектов определяется практически “нулевым” уровнем их молекулярно-генетической дифференциации и однозначностью различий между ними, обычно связанных исключительно с хромосомными перестройками. Как показано в настоящем обзоре, исследование природных полиморфных хромосомных комплексов Sorex araneus и Mus domesticus вносит особый вклад в развитие представлений о многообразии связей процессов гибридизации и видообразования и изучение таких эволюционных феноменов, как “усиление” репродуктивных барьеров в зонах гибридизации, диверсификация форм до достижения ими видового статуса без прерывания потока генов между ними и “зональное расообразование”

  • СО 2-ГАЗООБМЕН ТУНДР ОСТРОВА ВАЙГАЧ В НЕТИПИЧНО ТЕПЛЫЙ И СУХОЙ ВЕГЕТАЦИОННЫЙ СЕЗОН

    ЗАМОЛОДЧИКОВ Д.Г. — 2015 г.

    Летом 2013 г. проведены полевые исследования Ой 2-газообмена в тундрах о-ва Вайгач с использованием камерного метода. Предложены модели, устанавливающие связи между величинами потоков СО 2 и ключевыми экологическими факторами, а именно температурой, фотосинтетически активной радиацией, массой листвы сосудистых растений, глубиной оттаивания почвы. По модельным оценкам в вегетационный сезон 2013 г. тундры о-ва Вайгач были источником СО 2 для атмосферы (31.9 ± 17.1 г С м -2 сез -1) при валовой первичной продукции 136.6 ± 18.9 г С м -2 сез -1 и дыхании экосистемы 168.5 ± 18.4 г С м -2 сез -1. Эмиссия СО 2 с поверхности почвы (дыхание почвы) составляла в среднем 67.3% от дыхания экосистемы. Причиной потерь углерода тундрами острова явились необычно теплые и сухие погодные условия лета 2013 г. Температура воздуха за летние месяцы почти в 2 раза превышала значения климатической нормы 1961-1990 гг. Выявленный работами последних десятилетий тренд к усилению стока углерода в тундры циркумполярной Арктики может быть прерван усилением частоты и масштаба нетипично теплых погодных ситуаций.