WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Статистический анализ влияния некоторых абиотических факторов на температуру тела пресмыкающихся пермского края

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЧЕТАНОВ НИКОЛАЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

Статистический анализ вЛИЯНИя НЕКОТОРЫХ

АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

НА ТЕМПЕРАТУРУ ТЕЛА ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ

ПЕРМСКОГО КРАЯ

Специальность: 03.02.08 – экология (биология) (биологические науки)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Тольятти – 2010

Работа выполнена в лаборатории герпетологии и токсинологии

Института экологии Волжского бассейна РАН

Научный руководитель: Официальные оппоненты: Ведущая организация: кандидат биологических наук, доцент Андрей Геннадьевич Бакиев доктор биологических наук, профессор Игорь Анатольевич Евланов; кандидат биологических наук, доцент Василий Григорьевич Табачишин Казанский (Приволжский) Федеральный университет

Защита диссертации состоится 16 ноября 2010 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 002.251.01 при Институте экологии Волжского бассейна РАН по адресу: 445003, г. Тольятти, ул. Комзина, 10.

Тел. 8(8482) 489-977; факс 8(8482) 489-504; E-mail: ievbras2005@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экологии Волжского бассейна РАН, с авторефератом – в сети Интернет на сайте ИЭВБ РАН по адресу: http://ievbras.ru

Автореферат разослан «____» октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук А.Л. Маленев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Ящерицы и змеи в Камском Предуралье играют заметную роль в регуляции численности ряда беспозвоночных и позвоночных животных, которые составляют основу их пищи; сами же эти чешуйчатые рептилии служат пищей многим позвоночным, в том числе промысловым птицам и млекопитающим. Пресмыкающиеся являются промежуточными и резервуарными хозяевами гельминтов животных. Живородящая ящерица – прокормитель иксодовых клещей, переносящих энцефалит. Ежегодно фиксируются случаи укусов обыкновенными гадюками людей, а также домашних и сельскохозяйственных животных. В тоже время яд обыкновенной гадюки является ценным сырьем для фармацевтической промышленности. В Красную книгу Пермского края (2008) внесен один вид рептилий – обыкновенная медянка.

Составление эколого-физиологических матриц вида, необходимых для охраны и воспроизводства рептилий, невозможно без изучения их температурных особенностей (Cherlin, 1991). Актуальность темы исследований определяется еще и тем, что влияние внешних микроклиматических факторов на температуру тела рептилий, обитающих в северных районах Камского Предуралья, оставалось почти не изученными.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы – анализ влияния абиотических факторов на температурные особенности пресмыкающихся, населяющих Пермский край. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1) провести сравнительный анализ температур различных участков тела у рептилий Пермского края;

2) определить значения температурных факторов среды обитания ящериц и змей в крае, индекс термоадаптации и точку абсолютного температурного оптимума этих животных;

3) оценить силу корреляционной связи микроклиматических показателей местообитаний и температуры тела пресмыкающихся, а также силу их влияния на температуру тела;

4) ранжировать изученные виды рептилий по отношению к температурам поверхности субстрата и приземного воздуха, его относительной влажности и удельной мощности суммарной солнечной радиации;

5) раскрыть возможности использования показателей вариации применительно к термобиологии рептилий.

Научная новизна. Данная работа является первым специальным исследованием по влиянию микроклиматических факторов на температуру тела пресмыкающихся Камского Предуралья. Впервые проведены термобиологические исследования северных популяций веретеницы ломкой, живородящей ящерицы и обыкновенной гадюки. Для пяти видов герпетофауны Пермского края уточнены крайние, средние и оптимальные температуры субстрата, приземного воздуха, а также тела животных. Дополнены сведения о силе связи компонентов солнечной радиации, внешних температур и относительной влажности воздуха с температурой тела рептилий и их силе влияния на последнюю. Расширены возможности применения показателей вариации при математической обработке материалов по термобиологии пресмыкающихся.

Теоретическое значение. Материалы, изложенные в диссертации, дополняют эколого-физиологические матрицы отдельных видов. Крайние, средние и оптимальные температуры среды обитания рептилий и их тела необходимы для разнопланового сравнительного анализа (географического, межвидового, межпопуляционного и т.д.) температурных особенностей. Основные положения и выводы диссертации вносят вклад в факториальную экологию и термобиологию рептилий.



Практическая значимость результатов. Материалы диссертационного исследования могут быть использованы при разработке мер охраны, акклиматизации и реакклиматизации ящериц и змей, прогнозировании их распространения и распределения в природе, при содержании и разведении рептилий в неволе.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований используются в учебном процессе на факультете биологии и химии Пермского государственного педагогического университета (ПГПУ) и в системе дополнительного образования Пермского края.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Работа выполнена в рамках темы исследований лаборатории герпетологии и токсинологии ИЭВБ РАН «Пространственно-структурная организация, функционирование и прогноз изменения наземных экосистем Поволжского региона в различных условиях трансформации среды» (№ гос. регистрации 01.2.007. 03458).

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Экология: проблемы и пути решения» (Пермь, 2002), Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Пермь, 2006), Молодежной научной конференции «Актуальные проблемы экологии Волжского бассейна» (Тольятти, 2009), Чтениях памяти В.А. Попова (Казань, 2009), IV Съезде герпетологического общества им. А.М. Никольского (Казань, 2009), Четвертой российско-польской школе молодых экологов (Тольятти, 2010).

Публикация результатов исследования. Всего автором опубликовано 15 работ, из них 10 по теме диссертации (в рецензируемом издании, рекомендуемом ВАК, – одна статья).

Декларация личного участия автора. Автор лично провел бльшую часть полевых исследований и всю статистическую обработку результатов. Текст диссертации написан автором по плану, согласованному с научным руководителем. Доля участия автора в совместных публикациях пропорциональна числу соавторов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Из всех средних температур тела максимальной является температура пищевода. Особи из южных популяций имеют более высокую среднюю температуру тела по сравнению с северными.

2. Температура тела рептилий в среднем выше, чем внешние температуры, однако в значительной мере зависит от них, а также от таких микроклиматических факторов как солнечная радиация и относительная влажность воздуха. По сравнению с другими видами пресмыкающихся, обитающими в Пермском крае, наименьшая термофильность характерна для обыкновенной гадюки.

3. Показатели вариации при изучении термобиологии рептилий увеличивают информативность полученных данных, но в тоже время имеют ряд ограничений.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, выводов и списка использованной литературы. Общий объем диссертации составляет 145 страниц. Работа содержит 33 таблицы и 5 рисунков. Список литературы включает 286 источников, в том числе 61 на иностранных языках.

Благодарности. Автор благодарит за помощь в сборе и обработке материала: н.с. ИЭВБ РАН, к.б.н. Г.В. Епланову; ст. преподавателя кафедры зоологии ПГПУ, к.б.н. С.В. Ганщук; соискателя кафедры зоологии ПГПУ А.С. Воробьеву. Особая признательность выражается автором научному руководителю с.н.с. ИЭВБ РАН, к.б.н., доценту А.Г. Бакиеву и заведующему кафедрой зоологии ПГПУ, к.б.н., профессору Н.А. Литвинову за внимание и помощь на всех этапах исследования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

Пермский край – это субъект Российской федерации, входящий в Приволжский федеральный округ. Он граничит с двумя областями и тремя республиками Российской Федерации: на севере с республикой Коми, на западе – с Кировской областью и Удмуртией, на юге с Башкирией, на востоке – со Свердловской областью. Общая площадь края составляет более 160 тыс. км2.

В крае достоверно обитают 6 видов пресмыкающихся: веретеница ломкая Anguis fragilis Linnaeus, 1758; живородящая ящерица Zootoca vivipara (Lichtenstein, 1823); прыткая ящерица Lacerta agilis Linnaeus, 1758; обыкновенная медянка Coronella austriaca Laurenti, 1768; обыкновенный уж Natrix natrix (Linnaeus, 1758); обыкновенная гадюка Vipera berus (Linnaeus, 1758). Единичные встречи болотной черепахи Emys orbicularis (Linnaeus, 1758) и некоторых других видов рептилий, по-видимому, обусловлены завозом животных из других регионов.

1.1. История изучения герпетофауны Пермского края

В разделе представлены сведения, касающиеся истории изучения рептилий Камского Предуралья.

1.2. Теоретические основы термобиологии рептилий

Рассмотрены общие вопросы термобиологии пресмыкающихся, особое внимание уделено термопреферендуму, температурному гистерезису и способам адаптаций к температурным воздействиям.

1.3. Исследованность термобиологии рептилий Камского Предуралья

На основе литературных данных составлено 6 видовых очерков. Каждый очерк включает данные о биотопической приуроченности, сезонной и суточной активности, микроклиматических условиях обитания и температуре тела.





Глава 2. Материал и методы

2.1. Терминология и условные обозначения

Определены основные термины (добровольные минимум и максимум, термопреферендум, абсолютный температурный оптимум, индекс термоадаптации) и расшифрованы условные обозначения, используемые в диссертации.

Под абсолютным температурным оптимумом понимается температура тела, равная температуре субстрата в период наивысшей дневной активности вида. Такая температура вычисляется путем простых расчетов. Все полученные за время полевых работ температуры субстрата разбиваются на классы вариационного ряда. Каждому значению внешней температуры соответствует своя температура животного, замеченного на этом субстрате. Получаются среднестатистические значения внешних и внутренних температур для каждого из этих классов. Две кривые на графике, построенном на основе расчетов, перекрещиваются в определенной точке, которая и соответствует температуре абсолютного оптимума (Ганщук, 2005; Литвинов, 2008).

Индекс термоадаптации представляет собой отношение температуры тела рептилии к полусумме двух внешних температур – поверхности субстрата и приземного воздуха. Данный индекс вычисляется для каждой особи и показывает, насколько холоднее или теплее окружающей среды особь (Литвинов, 2004; Литвинов и др., 2006).

2.2. Материал

Основным материалом послужили результаты наших полевых исследований в 7-ми районах Пермского края (Чердынский, Кунгурский, Кишертский, Краснокамский, Добрянский, Уинский, Пермский), проведенных в 2008-2010 гг. За этот период проведены температурные измерения для 11 ломких веретениц, 60 прытких ящериц, 50 живородящих ящериц, 41 обыкновенного ужа и 116 обыкновенных гадюк.

2.3. Методика

В качестве «температуры тела» в работе принималась температура, измеренная в пищеводе (или клоаке, у веретеницы ломкой). Для изучения распределения внутренней и наружной температур тела пресмыкающихся измерения проводили: на темени, горле, середине поверхности спины и живота, верхней и нижней поверхностях хвоста, в клоаке и пищеводе.

Для измерения температуры среды и тела использовали термисторные датчики, подключенные к цифровому микромультиметру. Для регистрации относительной влажности воздуха применяли гигрометр «Hygrocheck» с разрешением 0,1% и точностью ±3%. Ультрафиолетовую часть спектра и освещенность определяли комбинированным прибором – люксметром-УФ-радиометром модели «ТКА-01/3». Удельный тепловой поток Q (Вт/м2), характеризующий инфракрасную часть спектра солнечного излучения, регистрировали измерителем плотности теплового потока «ИПП-2». Под суммарной солнечной радиацией мы понимаем совокупность удельных мощностей ультрафиолетового излучения, видимого света и теплового потока. Для удобства оценки изложения материала все они представлены в единицах удельной мощности (Вт/м2).

Статистическую обработку полученных данных проводили согласно общепринятым методам (Лакин, 1980) при помощи пакетов «MS Excel» и «Statistica».

Глава 3. Распределение температур по участкам тела

у рептилий Пермского края

3.1. Температуры различных участков тела рептилий

При проведении сравнений средних температур различных участков тела у объединенных выборок четырех видов были отмечены статистически достоверные более высокие температуры внутренних полостей по сравнению с температурами покровов тела. Единственный вид, у которого не было выявлено статистически значимых различий (P>0,05) – веретеница ломкая. Вероятно, это обусловлено двумя причинами: во-первых, малой выборкой, во-вторых, возможно, отлов животных производился в момент нагревания.

Наибольшая средняя температура отмечена в пищеводе, причем у живородящей ящерицы, обыкновенного ужа и обыкновенной гадюки эта температура достоверно выше, чем средняя температура клоаки. В большинстве случаев коэффициент вариации температуры пищевода минимален по сравнению с другими участками тела, что позволяет сделать предположение о наибольшей стабильности этого температурного показателя. В связи с этим, на наш взгляд, использование температуры пищевода дает более объективные данные по сравнению с использованием температур других участков тела. Температуры различных участков поверхности тела в большинстве случаев слабо различаются между собой.

3.2 Половые различия

Статистически достоверные половые различия были выявлены не во всех случаях. У обыкновенных гадюк, прытких и живородящих ящериц из южных популяций самки имеют достоверно более высокую среднюю температуру некоторых участков тела, чем самцы. У веретеницы ломкой, обыкновенного ужа, северных популяций живородящей ящерицы и обыкновенной гадюки подобных различий выявлено не было.

3.3. Географические различия

У самцов и самок веретеницы ломкой, самок живородящей ящерицы и обыкновенной гадюки из южных популяций температура отдельных участков тела была выше по сравнению с северными (различия статистически значимы). Исключение составляла более низкая (P<0,001) средняя температура темени у самцов обыкновенной гадюки из южных выборок.

3.4. Межвидовые различия

При рассмотрении межвидовых различий использовали выборки, объединяющие самцов, самок и неполовозрелых особей неопределенного пола каждого вида.

Были получены следующие средние температуры тела [среднеарифметическая с ошибкой M±m и лимиты (min-max), С]: веретеница ломкая – 22,5±1,00 (16,7-27,0), обыкновенная гадюка – 24,2±0,53 (13,4-35,9), обыкновенный уж – 28,7±0,72 (14,5-35,5), живородящая ящерица – 28,8±0,38 (19,2-34,0), прыткая ящерица – 32,4±0,48 (22,9-38,1). Скорее всего, эти межвидовые различия объясняются особенностями биологии видов и биотопической приуроченностью.



Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.