Введение к работе
Актуальность темы обусловлена необходимостью проведения работ по изучению состояния, оценке и сохранению редких видов, занесенных в Красную книгу Международного союза охраны природы (Павлов, Лущекина, 1999; Павлов и др., 1999), в том числе таких как зубр (Bison bonasus Linnaeus, 1758) и лошадь Пржевальского (Equus caballus przewalskii Polakov, 1881), полностью истребленных в природе и поддерживаемых в условиях неволи.
Предварительные исследования в данном направлении свидетельствуют о том, что долговременное сохранение стоящих на грани исчезновения видов возможно лишь при условии сохранения их экологического потенциала и достаточно высокого уровня приспособляемости к изменяющимся условиям окружающей среды. Это осуществимо, прежде всего, в случае сохранения генетических ресурсов вида (разнообразия аллелей и гетерозиготности) в его популяциях. При этом необходимо учитывать, что в зоопарках и других центрах разведения содержат, как правило, небольшие группы крупных животных с эффективной численностью менее 10, что в случае их изолированного разведения или недостаточной интенсивности и широты обменов производителями ведет к утрате части генетического разнообразия вследствие дрейфа генов и, нередко, к инбредной депрессии. Более того, при содержании в зоопарках практически невозможно избежать отбора на приспособляемость к условиям существования в неволе. Сложность проблемы в случае с зубром и лошадью Пржевальского обусловлена также чрезвычайно малым числом (12-13) родоначальников современных мегапопуляций обоих видов.
Таким образом, основной целью работ по сохранению редких, истребленных в природе видов, в данном случае - зубра и лошади Пржевальского, становится поддержание их генетических ресурсов при разведении в неволе, воссоздание достаточно крупных вольно-живущих популяций, способных сохранять генофонд вида и высокий уровень генетического разнообразия, обеспечивающий экологическую пластичность, мониторинг и управление этими популяциями. Поставленная задача требует создания и развития всесторонней и целостной программы сохранения и управления мегапопуляциями обоих видов, для чего сегодня необходимо оценить эффективность проводимых работ по сохранению этих видов, определить их современное биологическое разнообразие, дать прогноз микроэволюционных преобразований и обосновать возможности сохранения этих видов Упомянутые виды следует использовать в качестве модели для разработки методов по разведению других видов с целью их долго-
временного сохранения, т.к. они имеют подробные родословные, что позволяет программировать их разведение, линейное и групповое разведение животных проводилось в течение длительных отрезков времени (до 80 лет), осуществлены различные сценарии реинтро-дукции.
Предлагаемая работа является составной частью государственной научно-технической программы (ГНТП) по сохранению биоразнообразия в рамках проекта 2.12.57 (1999 г.), преследующей цель создания всесторонней и целостной программы сохранения европейского зубра и лошади Пржевальского, учитывающей необходимость поддержания жизнеспособности и определенной экологической пластичности вида.
Цель и задачи исследования. Целью исследования является определение основных факторов, обуславливающих возможность долговременного выживания вида и определение комплекса мер, необходимых для сохранения генетического потенциала и жизнеспособности данного вида.
Задачи исследования:
1) определение степени зависимости показателей жизнеспособ
ности от показателей генетического разнообразия и степени инбри
динга в популяциях редкого вида;
-
оценка современного состояния мегапопуляции лошади Пржевальского и европейского зубра по генетическим показателям биологического разнообразия вида с помощью методов генеалогического анализа;
-
определение возможности обеспечения сохранности генофонда лошади Пржевальского современными программами разведения вида;
-
определение возможности выживания европейского зубра при условии сохранения традиционных подходов к восстановлению вида;
-
определение комплекса мер, обеспечивающих долгосрочное сохранение европейского зубра;
-
определение требований к программам разведения редкого вида с учетом необходимости обеспечить сохранение его генетического и экологического потенциала.
Научная новизна: Впервые проведены ретроспективный анализ и оценка состояния мегапопуляции европейского зубра и лошади Пржевальского по генетическим показателям биологического разнообразия вида с помощью комплекса методов генеалогического анализа, оценены возможности выживания европейского зубра при ус-
ловии сохранения традиционных подходов к восстановлению вида. Проведенные исследования позволили определить требования к программам разведения в неволе и восстановления в природе популяций редкого вида, необходимые для сохранения его генетического и экологического потенциала.
Научно-практическое значение работы. Проведенные исследования показали, что жизнеспособность популяции (группы разведения) находится в прямой зависимости от уровня ее генетического разнообразия. Разработанные рекомендации по методам подбора животных с учетом генетических характеристик позволяют комплектовать племенные группы, обладающие высоким воспроизводственным потенциалом, что крайне важно для продолжения работ по сохранению видов.
Комплексная оценка уровня генетического разнообразия современных групп лошади Пржевальского и европейского зубра, содержащихся в неволе, позволила определить действия, необходимые для успешного продолжения сохранения этих видов в неволе, и выявить группы животных, наиболее ценных для сохранения генетического потенциала вида.
Оценка уровня генетического разнообразия и жизнеспособности современных вольноживущих популяций европейского зубра выявила необходимость принятия и определила перечень специальных мер по созданию устойчивых, жизнеспособных популяций вида, позволила определить действия, необходимые для обеспечения их долговременного выживания.
Полученные в ходе исследований данные в настоящее время использованы для разработки Стратегии сохранения зубра в России и Международной программы по сохранению зубра.
Новые подходы к оценке жизнеспособности популяций редких видов могут быть также использованы в ВУЗах в преподавании курсов зоологии, генетики, экологии, охраны природы.
Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на совещании рабочей группы по зубру, проходившем 2-3 февраля 1995 г. в рамках международного совещания "Состояние териофауны в России и ближнем зарубежье", на международном рабочем совещании "Оценка жизнеспособности популяций зубра (Bison bonasas) в местах их распространения" (Менздровице. Польша. 1995). на рабочем совещании по вопросам восстановления зубра в России в Департаменте заповедного дела Минприроды России (июль 1996 г.), на 1-м Международном симпозиуме по физиологии и этологии диких и содержащихся в зоопарках животных (Берлин, 18-21 сентября 1996 г.), на международном совещании "Редкие виды мле-
копитающих России и сопредельных территорий" (9-11 апреля 1997 г., Москва), на совещании "Устойчивое использование биологических ресурсов и проблема сохранения биоразнообразия" (13-14 ноября 1997 г., Москва), VI Съезде териологического общества (13-16 апреля 1999 г., Москва), международной конференции «Изучение и охрана разнообразия фауны, флоры и основных экосистем Евразии» (21-23 апреля 1999 г., Москва), на семинаре Института изучения млекопитающих Польской академии наук (Беловежа, Польша, 19 октября 1999 г.), на международной научной конференции «Охрана здоровья свободноживущих Bison honasus в Беловежской пуще (Варшава, 26-27 ноября 1999).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ (из них 1 монография.
Объем и структура работы. Диссертация представляет собой рукопись на 289 страницах машинописного текста, содержащую 47 таблиц, 18 рисунков и приложение объемом 76 страниц. Рукопись включает в себя: введение, исторический очерк, обзор основных направлений исследований и степени изученности европейского зубра , подходы к оценке генетического разнообразия и жизнеспособности европейского зубра, материал и методы исследований, результаты и их обсуждение. Диссертацию завершают общие выводы и практические предложения. Список литературы насчитывает 214 наименований, в том числе 136 на иностранных языках. Приложение содержит табличный материал результатов генеалогического анализа для конкретных групп разведения и животных, входящих в состав современных мегапопуляций европейского зубра и лошади Пржевальского.