Введение к работе
Актуальность исследования. Объект исследования - белогрудый еж (Erinaceus concolor Martin, 1838) - существенный компонент природных экосистем Кавказа, комплексное изучение которого представляет общебиологический интерес. С одной стороны, это обусловлено возможностью его использования в качестве модельного объекта для решения теоретических вопросов, особенно в области микроэволюции и разработки научных основ стратегии и тактики охраны уникального дено- и генофонда рассматриваемого региона. С другой стороны, практическим значением вида, являющегося прессом над численностью ряда беспозвоночных животных и участвующего в циркуляции возбудителей инфекционных и природно-очаговых заболеваний.
Комплексный таксономический подход к изучению E.concolor, проведенный нами, основан на совокупном использовании данных как макро-, так и микроморфологических методов (генетико-молекулярных, цитогенетических, кариологических). Работа велась в соответствии с направлением кафедры общей биологии, экологии и природопользования и научно-исследовательской лаборатории горной экологии Кабардино-Балкарского государственного университета "Экологические основы эволюции и охраны растительного и животного мира Кавказа" (приказ Минвуза РСФСР от 9.11.1978, №525).
Цель и задач;» исследования. Основная цель работы - выявление закономерностей внутривидовой изменчивости; пространственной организации видового населения; изучение биологии, экологии и на этой базе уточнение систематики Erinaceus Кавказа.
Основные задачи, вытекающие из поставленной цели:
-
В связи с биологическим эффектом высотно-поясной структуры горных экосистем Кавказа провести анализ микро- и макроморфологаче-ских показателей белогрудого ежа.
-
Изучить закономерности половозрастных изменений морфологических признаков, структуру популяции, биологию и численность в различных ландшафтных условиях региона.
-
Выявить, особенности пространственной организации видового населения и основные тенденции её антропогенных изменений в настоящее время.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение изменчивости обыкновенных ежей на Кавказе с привлечением как "классических", так и молекулярно-генетических методов исследования в систематике и эволюции. Выявлен размах изменчивости ДНК, С-гетерохроматина, кариотипа, окраски меха и игл, отдельных морфоло-
гических структур черепа и посткраниального скелета, размеров черепа и элементов посткраниального скелета, экологических особенностей. Показана зависимость биологии, экологии, распространения и современных тенденций антропогенных изменений ареала ог высотно-поясной структуры горных ландшафтов. Обосновано существование на Кавказе одного вида обыкновенных ежей - Erinaceus concolor Martin, 1838 с тремя подвидами. Подготовлена карта ареала, определены основные тенденции современных изменений распространения и численности.
Практическое значение. Исследование носит теоретический характер, оно будет содействовать развитию систематики всего рода Erinaceus Евразии, выявлению общебиологических закономерностей изменчивости и микроэволюции в горах, совершенствованию стратегии и тактики охраны уникального цено- и генофонда фауны Кавказа. Кроме того, выявленные особенности биологии и экологии вида, а также современные тенденции антропогенных изменений ареала могут стать теоретической основой по управлению численностью белогрудого ежа и определенным вкладом в подготовку Кадастра животного мира Кавказа.
Широкое распространение, простота содержания в экспериментальных условиях и другие выявленные особенности биологии позволяют рекомендовать эту группу в качестве модельных животных по изучению закономерностей изменчивости в горах.
Данные диссертации вошли в I том монографии "Позвоночные Кавказа. Млекопитающие. Насекомоядные" (авторы: Соколов В.Е., Тем-ботов А.К. М.: Наука, 1989), а также используются в лекциях и на практических занятиях, проводимых на медицинском и биологическом факультетах Кабардино-Балкарского госуниверситета по экологии,^систематике и микроэволюции.
Апробация работы: 1. Всесоюзное совещание по проблеме кадастра и учета животного мира (Уфа, 1989); 2. Научный семинар Института экологии растений и животных УрО РАН (Екатеринбург, 1987); 3. Научный семинар лаборатории горной экологии Кабардино-Балкарского госуниверситета (Нальчик, 1989, 1999); 4. Научно-практическая конференция "Актуальные вопросы экологии и охраны окружающей среды КБАССР" (Нальчик, 1989); 5. Съезд териологического общества (Москва, 1990, 1999); 6. Региональная конференция "Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий" (Краснодар, 1999); 7. XXXVII Международная научная студенческая конференция (Новосибирск, 1999); 8. Международная конференция по биологии насекомоядных млекопитающих (Кемерово, 1999).
Публикации. Всего автором опубликовано 24 работы. Основное содержание и выводы диссертации изложены в 12 печатных работах, из которых 6 в центральных изданиях.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 187 страницах машинописного текста, состоит из введения, материала и основных методов исследования, четырех глав, выводов, приложения и списка использованной литературы, включающего 183 источника, в том числе 45 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 29 рисунками и 33 таблицами.
Материал для данной работы получен автором во время многочисленных экспедиций и стационарных исследований в период с 19S3 по 1999 гг. За это время автору удалось обследовать почти все ландшафтные районы Кавказа (рис.1).
Рис. 1. Места сбора материала для исследований: Ш - кариотип; Е - С-гегерохроматин; - серийная коллекция;
- молекулярные исследования.
Отловлено и подверглось комплексному анализу .232 экземпляра ежей. Кроме того, были щучены коллекции зоомузеев МГУ (36 экз.), ЗИНа РАН (20 экз.), ЗИН Армении и Грузии (18 экз.).
Всех отловленных зверьков исследовали по общепринятой методике (Новиков, 1953).
Проанализировано 45 морфомегрических показателей тела, черепа и элементов посткраниального скелета, а также 5 индексов. Цифровые данные обработаны биометрически (Плохинский, 1970; Ивантер и др., 1990).
Размер и окраска игл изучены на основании проб, взятых в области огузка у 194 экземпляров ежей обоего пола.
Площадь белого пятна на нижней поверхности тела определена по пршшипу вычисления площадей криволинейных фигур на плоских тушках ежей, изготовленных по методике Г.Б.Корбет и И.Я.Павлинова (1979).
Хромосомные препараты у 76 зверьков приготовлены из костного мозга по общепринятой методике (Ford, Hamerton, 1956). Изучение структурного гетерохроматина проводили по методике, предложенной А.Самнером (Sumner, 1972) с некоторыми нашими модификациями (Дзуев, 1999).
Анализ ДНК (Arrigi et al., 1968; Федоров и др., 1992: Банникова и др., 1995а, б, 1996, 1997) проведен совместно с н.с. МГУ. к.б.н. Банниковой А.А. Для молекулярных опытов использованы белогрудые ежи из 5 разобщенных точек Кавказа (рис.1) и другие виды Erinaceidae Евразии.
Выделено пять возрастных групп на основании изучения комплекса признаков (Василенко, 1986,1988, 1990). -
В качестве картографической основы использована геоморфологическая карта Кавказа из атласа А.Н.Баранова (1969). Поиск и определение координат местонахождения вида проводили по крупномасштабной карте (1 : 1000) и "Словарю географических названий Кавказа" (1987).
