РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2013, том 53, № 1, с. 76-83
РАДИОЭКОЛОГИЯ
УДК 574::539.1.04:591.5:591.9
МИГРАЦИИ ГРЫЗУНОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА (РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)
© 2013 г. Е. Б. Григоркина*, Г. В. Оленев
Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург
Миграции фоновых видов грызунов в зоне влияния Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа) изучены методом массового мечения мелких млекопитающих тетрациклином (дополнительно к данным радионуклидного самомечения). В зоне ВУРСа своеобразие животного населения определяется конфигурацией радиационного биоценоза и особенностями миграций. Показана дисперсия грызунов как в зоне ВУРСа, так и за его пределами. При миграциях зверьки используют определенные пути перемещений. Сделано заключение, что в зоне ВУРСа, как и на любых других территориях, обитает население грызунов с меняющимся составом (проточное население), что является убедительным доказательством отсутствия изоляции. Миграции животных на узкой и протяженной территории ВУРСа существенно снижают возможность закрепления и передачи адаптивных изменений в чреде поколений и являются основой передачи радиоиндуцированных эффектов на сопредельные территории. Факт проточности населения грызунов следует учитывать в широком спектре исследований при анализе отдаленных последствий радиационного воздействия.
ВУРС, грызуны, тетрациклиновая метка, миграция, проточное население, конфигурация зоны загрязнения, мутационный груз.
БОТ: 10.7868/80869803112060045
До настоящего времени изучение адаптации популяций мелких грызунов, обитающих в зонах техногенного, в том числе радиоактивного, загрязнения базируется на представлении о замкнутости (обособленности) их населения.
Сложилась парадоксальная ситуация, когда некоторые исследователи для подтверждения подобного представления игнорируют миграционные процессы как важный параметр популяцион-ной динамики. К примеру, работа [1] посвящена отрицанию миграций у мышевидных грызунов в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРСа). Сразу отметим, что мы [2—4], придерживаемся альтернативного взгляда, суть которого состоит в том, что утверждение о территориальной изоляции частично справедливо лишь для обширных территорий (рис. 1, а), подобных загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС [5] или аварии на ядерных блоках АЭС Фукусима-1 (Япония, 2011 г.) [6]. В ряде иных случаев подобные представления, как минимум, некорректны — необоснованно упрощая ситуацию, они одновременно приводят к огрублению результатов исследований. При этом не учитываются размеры и конфигурация зоны загрязнения, а также взаимосвязанный с ними меняющийся
* Адресат для корреспонденции: 620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202, Институт экологии растений и животных УрО РАН; тел.: (343) 210-38-58 (244); факс: (343) 260-82-56; e-mail: grigorkina@ipae.uran.ru.
(за счет миграций/дисперсий) состав проживающего там населения мелких млекопитающих. Наиболее ярким примером такой территории является зона ВУРСа (результат Кыштымской радиационной аварии 1957 г. на Южном Урале) — узкая необычайно протяженная территория с резко падающим в поперечном сечении градиентом радиоактивного загрязнения (рис. 1, б). Из-за малого поперечного размера облака радиоактивные выпадения сконцентрировались вдоль оси его движения, где удельная плотность поверхностного загрязнения максимальна за счет малого рассеяния радионуклидов атмосферой на большое расстояние [7]. Поэтому в районе проводимых исследований ширина полигона с плотностью загрязнения 908г, равной 1000 Ки/км2, составляет всего 800 м, 500 Ки/км2 - 1400 м, 250 Ки/км2 -1580 м, 50 Ки/км2 — 1800 м. В этом плане, без преувеличения, зону ВУРСа можно считать уникальным планетарным образованием и столь же уникальным научным полигоном.
Среди фоновых видов грызунов зоны ВУРСа малые лесные мыши (БуЬаетт ыга1ет18) и полевые мыши (Аройетт agrarius) отличаются высокой миграционной активностью, для них характерны сезонные миграции и лабильные типы пространственной структуры [8]. В природе миграции лесных и полевых мышей составляют от 800 м до 2.5 км [9, 10]. В условиях лабораторного вивария (в актографе) зверьки пробегают десятки
Рис. 1. Типы конфигураций радиоактивно загрязненных территорий: а — Чернобыльская зона; б — Восточно-Уральский радиоактивный след; в — траектории ядерных облаков над Северо-Западным Алтаем [26].
километров в сутки. Подавляющее большинство зоологов [8—13], работавших с мелкими грызунами, прекрасно знают о непостоянстве их населения, связанном с подвижностью животных, что затрудняет работы с мечением. Количество повторных поимок, особенно в однородных биотопах, так стремительно падает, что мечение теряет смысл. Как правило, в течение короткого промежутка времени меченые животные с облавливаемой территории эмигрируют, а их место занимают иммигранты, причем этот процесс продолжается даже зимой, хотя и значительно слабее. На загрязненных территориях отсутствие постоянства состава обитающих здесь животных имеет принципиальное значение. Скорее всего, в связи с этим А.И. Ильенко с соавт. [14] пытались оценить дисперсии грызунов в зоне ВУРСа методами радиоактивного и индивидуального мечения, однако результаты оказались неоднозначными и противоречивыми. Других специальных исследований миграций животного населения не проводили, поэтому феноменология и динамика популяций на этом радиоактивном полигоне до сих пор не изучены как с фактологических, так и с теоретических позиций. Между тем, миграционный аспект остается актуальным при изучении вопросов радиоадаптации популяций грызунов вагильных видов в зоне локального радионуклидного загрязнения, а полученные объективные данные являются основой для пересмотра бытующих представлений. Отметим, что актуальность результатов определяется еще и тем, что расчеты дозовых нагрузок, учитывающих локальность конфигурации и гетерогенность загрязнения природных экосистем, а также неоднородность состава проживающего там населения, практически отсутствуют.
Основой для работы послужили материалы массового мечения животного населения метками различной природы. Нами использован тетрациклин — вещество, которое отсутствует в радиационном биоценозе, обеспечивает массовое неизбирательное маркирование и при отлове зверьков в любом из локалитетов однозначно позволяет идентифицировать особей с участка мечения. Антибиотики тетрациклинового ряда, попадая в организм, поступают в кальцифициро-ванные ткани растущих участков скелета и длительно в них сохраняются [11]. Подчеркнем, что количество особей, меченых тетрациклином, существенно выше, чем самопометившихся 908г — основным дозообразующим радионуклидом в зоне ВУРСа.
Цель работы — с помощью тетрациклиновой метки изучить миграции грызунов в зоне влияния ВУРСа, а также оценить значение дисперсий мелких млекопитающих для корректной интерпретации результатов биологических последствий в зоне локального техногенного загрязнения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Массовое мечение животного населения тетрациклином проводили в летне-осенние сезоны 2002—2005 гг. В этот период в популяции наличествуют все внутрипопуляционные группировки грызунов. Мечение осуществляли в строгом соответствии с рекомендациями [11]. Прикормку с тетрациклином (сушеные кусочки хлеба, равномерно пропитанные подсолнечным маслом, в котором размешан порошок антибиотика) раскладывали в 3 м друг от друга на площадках размером 30 х 300 м в разные годы на разных участках в однородном биотопе (заросли рудеральной растительности) (рис. 2). Один из них расположен в центральной части заповедника в окрестностях оз. Бердениш (рис. 2, мечение 1, отлов 1), находится в 13 км от эпицентра аварии, плотность загрязнения почвы 908г составляет 6740— 16690 кБк/м2. Второй участок (рис. 2, мечение 2, отлов 2) — на периферии следа, удален от первого на расстояние 1 км в направлении фонового участка (74—370 кБк/м2). Третий участок — в окрестностях оз. Урускуль (рис. 2, отлов 4) (2322 кБк/м2), находится на расстоянии 6.5 км от участков мечения. Контрольные участки располагались в сходных биотопах за пределами радиационного заповедника в окрестностях оз. Кожа-куль (7.4 кБк/м2) на расстоянии 9.3 км от им-пактных (рис. 2, отлов 3). Более подробные радиоэкологическая и геоботаническая характеристики участков приведены нами ранее [2, 4].
Во все годы исследований прикормку с тетрациклином раскладывали повторно на одних и тех же площадках. Грызунов отлавливали ловушками "Геро" методом ловушко-линий в разные сроки (от 2 до 55 дней) на разном удалении от участка мечения. При определении оседлых особей и мигрантов руководствовались следующими соображениями. В разноудаленных от участка мечения локалитетах в зоне влияния ВУРСа (рис. 2, отлов 4) и на фоновом участке (рис. 2, отлов 3) все пойманные зверьки с тетрациклиновой меткой считались мигрантами. Оценка доли оседлых особей затруднительна, поскольку в эту группу могли войти животные, использующие площадку мечения постоянно, а также зверьки, забегающие на нее эпизодически, так как их индивидуальные участки находятся на периферии. Тем не менее, если грызуны попадались на площадке мечения через месяц после раскладывания приманки, их расценивали как оседлых. Всего исследовано 973 образца, из них 336 — с меткой. Тетрацикли-новую метку определяли под бинокулярным микроскопом МБС-10 (увеличение 8х) по желтому свечению в ультрафиолетовом свете [15] в верхних резцах или их продольных шлифах, приготовленных по методике [11]. Использован люминесцентный осветитель ОСЛ-1 с фильтром.
Рис. 2. Схема участков мечения и отловов мелких млекопитающих в зоне ВУРСа (мечение 1, 2; отлов 1, 2, 4) и на сопредельной территории (отлов 3).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Прикормку с тетрациклином охотно поедали не только лесные (S. uralensis) и полевые (A. agra-rius) мыши, а также красные полевки (С/. ruti/us), серые полевки — полевки-экономки (M. oecono-mus), обыкновенные полевки (M. arva/is), узкочерепные полевки (M. grega/is), пашенные полевки (M. agrestis) и водяные полевки (Arvico/a terrestris), т.е.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.