Физиологическая цена адаптаций к подземному образу жизни: обыкновенная слепушонка (ellobius talpinus pall.) в сравнении с наземными грызунами

В северной части видового ареала размножение обыкновенной слепушонки начинается еще под снегом и заканчивается в конце весны. Функциональная активность терморегуляторной и иммунной систем в сезон размножения оказываются даже выше, чем после его окончания. Можно предполагать, что в условиях обилия и высокой доступности пищи в период предшествующий началу вегетации сберегающая стратегия обыкновенной слепушонки позволяет ей обеспечивать ресурсами как репродуктивную, так и защитные функции организма. Однако возможности их ресурсного обеспечения снижаются по мере уменьшения доступности корма после начала вегетации, когда снижается кормовая ценность подземных частей растений. В частности, на модельном участке разнотравно-злакового луга, представляющего собой типичное местообитание обыковенной слепушонки, в период с 3 мая по 3 июля 2007 г. общая подземная фитомасса уменьшилась с 1130 до 710 г сухого вещества на м2, а сырая масса корней зопника клубненосного - основного кормового растения слепушонки в зимний период - с 185 до 120 г на м2. В соответствии с этим летом у слепушонки практически прекращается размножение, подавляется активная терморегуляция и снижается иммунореактивность.

Популяции обыкновенной слепушонки, которые рассматривали в данной работе, обитают на Северо-Восточной периферии видового ареала. Сопоставление наших результатов с данными, полученными при изучении других популяций вида (Большаков и др., 1989; Мошкин и др., 1991), показывает, что в условиях «географического пессимума» повышается стрессированность животных и уменьшается величина их адренокортикальной и метаболической реакции на модельные стрессоры. Повышенная смертность компенсируется, очевидно, увеличением числа размножающихся самок. Поэтому средняя численность семейных группировок и локальная плотность в предпочитаемых местообитаниях в популяциях Уральского региона и Западной Сибири не различаются (Новиков и др., 2007).

Таким образом, физиологической ценой адаптаций к подземному образу жизни у обыкновенной слепушонки является ограничение затрат на поддержание жизнедеятельности, размножение, терморегуляцию и защиту от паразитов, что позволяет обеспечивать ресурсами энергоемкую роющую деятельность. Данная адаптационная стратегия, оставаясь неизменной в своей сути, обладает, тем не мене, широкой нормой реакции, которая дает возможность эффективно перераспределять ресурсы как в эко-географических градиентах, так и в онтогенезе животных.

При низком уровне обмена покоя и относительно высокой подвижности слепушонка характеризуется более высокими, чем наземные грызуны, затратами энергии на единицу двигательной активности.

По интенсивности метаболизма и способности к поддержанию температурного гомеостаза в холодное время года обыкновенная слепушонка не отличается от наземных грызунов. Летом значения этих показателей снижаются, однако температура тела животных в природе остается относительно постоянной в течение всего года.

По сравнению с наземными грызунами обыкновенная слепушонка имеет более низкие значения показателей, отражающих затраты на соматическую и генеративную продукцию: концентрации тестостерона в крови и низкомолекулярных белков в моче, массы генеративных органов, скорости роста и полового созревания, числа ежегодно приносимых выводков и их величины.

Обыкновенная слепушонка характеризуется значительно более низкой, чем наземные грызуны, величиной гуморального иммунного ответа и отсутствием адренокортикальной реакции на нереплицируемые антигены. Введение бактериальных липополисахаридов вызывает у слепушонки те же проявления синдрома болезни, что и другого исследованного вида - джунгарского хомячка.

Обыкновенная слепушонка имеет значительно более низкую, чем наземные грызуны адренокортикальную реакцию как на физические, так и на эмоциогенные стрессоры.

В популяции обыкновенной слепушонки, обитающей на Северо-восточной периферии видового ареала, повышается стрессированность животных, снижаются адренокортикальная и метаболическая реакция на стрессирующие воздействия. При сохранении типичных для вида индивидуальных значений плодовитости на периферии видового ареала увеличивается доля размножающихся самок.

В лесостепной зоне обыкновенная слепушонка размножается в холодное время года, при высоком уровне функциональной активности терморегуляторной и иммунной систем. Отсутствие роющей деятельности и доступность пищи в этот период позволяют обеспечивать ресурсами как репродуктивную, так и защитные функции.

Основные публикации по теме диссертации

1. Новиков, Е.А. Динамика численности и пространственное распределение красной полевки в Прителецкой тайге / Е.А.Новиков // Экология. - 1995. - №3. - С. 40-46.

2. Евсиков, В.И. Генетико-эволюционные и экологические аспекты проблемы популяционного гомеостаза млекопитающих / В.И. Евсиков, М.П. Мошкин, В.Ю. Музыка, Г.Г. Назарова, Е.А. Новиков и др. // Экология популяций: структура и динамика. - Москва, 1996. - С. 63-96.

3. Novikov, E.A. Seasonal and geographic variations in metabolic activity of mole vole Ellobius talpinus Pall. / E.A. Novikov, M.V. Novikova, D.V. Petrovski, M.P. Moshkin // Rodents & Spatium. Actes edites. Rabat, 1996. - P. 77-88.

4. Novikov, E. Sexual maturation, adrenocortical function and population density of red-backed vole, Clethrionomys rutilus Pall. / E. Novikov, M. Moshkin // Mammalia. -1998. - V. 62 - № 4. - P. 529-540.

5. Мошкин, М.П. Особенности терморегуляции у мышевидных грызунов как результат экологической специализации / М.П. Мошкин, Е.А. Новиков, И.Е. Колосова, Д.В. Петровский // Очерки по экологической физиологии. Новосибирск : изд-во СО АМН, 1999. - С.72-85.

6. Moshkin, M. Population dynamics of the bank vole (Сlethrionomys glareolus schreb.) in West Siberia. / M. Moshkin, A. Dobrotvorsky, E. Novikov, V. Panov, V. Ilyashenko et al. // Bank vole biology: Recent advances in the population biology of a model species. Polish Journal of Ecology. - 2000. - V. 48 Suppl. - P. 107-112.

7. Moshkin, M.P. Co-modulation of the immune function and the reproductive chemosignals / M.P. Moshkin, I.E. Kolosova, E.A. Novikov, E.A. Litvinova, L.V. Mershieva et al. // Asian-Aust. J. Anim. Sci. - 2001. - V. 14. - P. 43-51.

8. Moshkin, M.P. Seasonal changes of thermoregulation in the mole vole Ellobius talpinus / M.P. Moshkin, E.A. Novikov, D.V. Petrovski // Physiological and Biochemical Zoology. - 2001. - V. 74. - №6. - P. 869-875.

9. Евсиков, В.И. Видовые адаптации на примере взаимоотношений родители-потомки у млекопитающих / В.И. Евсиков, М.А. Потапов, Е.А. Новиков, О.Ф. Потапова // Эволюционная биология. Материалы конф. «Проблема вида и видообразование». Томск : ТГУ, 2001. -Т.1. - С. 264-278.

10. Moshkin, M.Р. Adrenocortical and bioenergetic responses to cold in five species of murine rodents / M.Р. Moshkin, E.A. Novikov, I.E. Kolosova, A.V. Surov, A.Yu. Telitsina et al. // Journal of Mammalogy. - 2002. - V.83. - № 2. - P. 458-466.

11. Novikov, E. Interactions between intruders and residents in the mole vole Ellobius talpinus / E. Novikov, D. Petrovski, I. Kolosova, S. Steinlechner, M. Moshkin // Acta Zoologica Sinica. - 2004. - V. 50. - №1. - P. 19-26.

12. Новиков, Е.А. Поведение самцов джунгарского хомячка Phodopus sungorus (RODENTIA, MURIDAE) при прямом или ольфакторном контактах с антигенстимулированными особями / Е.А. Новиков, Д.В. Петровский, Е.Ю. Кондратюк, Е.А. Литвинова, М.П. Мошкин // Зоологический журнал. - 2004. - V. 83. - №2. - С. 486-492.

13. Kodratyuk, E. Endocrine status and scent attractiveness in male dwarf hamsters (Phodopus sungorus) injected with thymus-dependent and thymus-independent antigens / E. Kodratyuk, E. Litvinova, E. Novikov, D. Petrovski, I. Kolosova et al. // Acta Zoologica Sinica. - 2004. - V. 50. - №5. - P. 714-722.

14. Новиков, Е.А. Зараженность гельминтами и гуморальный иммунный ответ обыкновенной слепушонки (Ellobius talpinus Pall.) в условиях антропогенной нагрузки / Е.А. Новиков, Д.В. Петровский, А.В. Кривопалов, В.В. Мак, М.П. Мошкин // Доклады III Международной конференции "Актуальные проблемы экологии". Караганда, 2-3 декабря, 2004. - Ч.1. - С.183-186.

15. Новиков, Е.А. Зараженность гельминтами, интенсивность метаболизма и устойчивость к холоду у красной полевки из природной популяции / Е.А. Новиков, А.В. Кривопалов, М.П. Мошкин // Паразитология. - 2005. - V. 39. - №2. - С. 155-165.

16. Литвинов, Ю.Н. Структурно-временная организация сообщества грызунов прителецкой тайги (Горный Алтай) / Ю.Н. Литвинов, С.А. Абрамов, В.Ю. Ковалева, А.В. Кривопалов, Е.А. Новиков и др. // Экология. - 2007, - Т.5. - С. 1-7.

17. Moshkin, M. Skimping as an adaptive strategy in eusocial fossorial rodents: mole vole, Ellobius talpinus as an example / M. Moshkin, E. Novikov, D. Petrovski // Subterranean rodents - news from underground (Begal, Burda, Schleich, eds). - Heidelberg : Springer, 2007. - P. 49-60.

18. Новиков, Е.А. Экономия ресурсов как основа адаптаций обыкновенной слепушонки (Ellobius talpinus, Rodentia) к подземному образу жизни / Е.А. Новиков // Журнал общей биологии. - 2007. - Т. 68. - № 4. - С. 267-275.

19. Новиков, Е.А. Особенности популяционной структуры обыкновенной слепушонки на северо-восточной периферии видового ареала / Е.А. Новиков, Д.В. Петровский, М.П. Мошкин // Сибирский экологический журнал. - 2007. - Т. 4. - С. 669-676.

20. Новиков, Е.А. Осенний стресс и вероятность повторного отлова весной у обыкновенной слепушонки Ellobius talpinus (RODENTIA, CRICETIDAE) / Е.А. Новиков, Д. В. Петровский, М.П. Мошкин // Зоологический журнал. -2008. - № 3. - С. 375-384.

Размещено на Allbest.ru