Зоологический журнал

АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ СЕВЕРЦОВ

ФЕОКТИСТОВА Н.Ю.

Рассмотрены основные направления научной, педагогической и научно-организационной деятельности Алексея Николаевича Северцова, рассказано об истории создания основных трудов этого ученого. Значительное внимание уделено роли Алексея Николаевича в создании лаборатории эволюционной морфологии Академии Наук СССР, на базе которой в 1934 г. был организован Институт эволюции животных (ИЭЖ) (ныне Институт проблем экологии и эволюции РАН). Алексей Николаевич Северцов был первым директором вновь созданного Института, а в 1936 г. Институт стал с гордостью носить его имя.

ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И КОМПЕНСАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В СООБЩЕСТВАХ И БИОТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ЧЕРНОВ Ю.И.

В сообществах и биотических системах наблюдаются весьма разнообразные явления, которые можно интерпретировать как возмещение, компенсацию видового обеднения биоты. Особенно отчетливо компенсационные явления выражены в экстремальных условиях, ограничивающих видовое разнообразие. Рассмотрены формы подобных механизмов: повышение плотности населения отдельных видов; расширение экологических ниш, увеличение внутривидового разнообразия и мультидоминантность, т.е. доминирование одного вида в широком спектре сообществ и ассамблей; повышение относительного (доля от общей фауны или флоры природной зоны, области) видового богатства таксоценов, конкретных флор и фаун; интенсивные микроэволюционные процессы, внутривидовая адаптивная радиация, "взрывное" видообразование (т.н. "пучки" видов); канализованная эволюция, приводящая, на фоне таксономического обеднения биоты, к высокой степени мор-фо-экологической дифференциации, т.е. увеличению амплитуды видовых различий в пределах родовых групп. Высказано предположение, что эти явления могли играть роль факторов, способствующих повышенным темпам эволюции в древних экосистемах и на ранних этапах развития филе-тических групп.

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ ИМЕНИ А.Н. СЕВЕРЦОВА РАН - ОСНОВНЫЕ ВЕХИ ИСТОРИИ И СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПАВЛОВ Д.С., СТРИГАНОВА Б.Р., ШИШКИН В.С.

Основные этапы 70-летней истории Института приводятся на фоне развития российской биологии XX века. Подчеркивается роль основателей Института академиков А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена. Оценивается значительный вклад в реформирование данного научного центра, внесенный академиком В.Е. Соколовым. Дается развернутая панорама главных направлений исследований Института и наиболее крупных научных достижений, получивших отечественное и международное признание. Значительны успехи в развитии эволюционного учения, морфологии, систематики, исследований поведения животных. В последние десятилетия особую актуальность приобрели работы в различных областях экологии, включая вопросы сохранения биоразнообразия, обеспечения экологической безопасности, рационального использования биологических ресурсов. Цитируются указатели основных публикаций.

КЛАССИФИКАЦИЯ СОЦИАЛЬНЫХ СТРУКТУР У МУРАВЬЕВ

ЗАХАРОВ А.А.

Приведены определения, характеристики и критерии выделения основных типов социальных структур у муравьев. Описаны пути и способы формирования временных и постоянных структур и их реструктуризации. Обсуждаются вопросы терминологии в современной мирмекологии. Излагается общая классификация социальных структур у муравьев.

КОРМОВЫЕ РЕСУРСЫ, ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПИЩЕЙ И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ РАСТИТЕЛЬНОЯДНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

АБАТУРОВ Б.Д.

Рассмотрены особенности питания растительноядных млекопитающих как основы энергетического и материального баланса животных. Обсуждаются зависимости показателей питания и состояния животных от особенностей кормовой растительности. Оценена роль количества корма и его качества (питательной ценности) в обеспечении полноценным питанием. Показано, что максимальное потребление, достигаемое при уровне насыщения, характеризуется аллометрическои зависимостью от размеров (массы) тела. У мелких животных (20 г-8 кг) потребление изменяется в соответствии с М°.698, у крупных (4 кг- 4 т) - М0.861. Различия объясняются разным характером переработки корма в пищеварительном аппарате крупных и мелких животных. Охарактеризована питательная ценность разных типов кормовой растительности, которая зависит от состава питательных веществ (углеводы, белки, жиры и др.) и эффективности их усвоения (переваримости). Переваримость линейно связана с содержанием в кормовой фитомассе лигнина и кремнекислоты. Приведены уравнения регрессии этих связей. Эффективность усвоения (переваримости) неодинакова у разных животных и зависит от адаптивных особенностей их пищеварительного аппарата. Нежвачные копытные (лошади) с заднекишечным типом ферментации способны потреблять низкопитательные корма, компенсируя низкую переваримость большим уровнем потребления, жвачные обеспечивают необходимый уровень питания более глубокой переработкой корма и более высокой избирательностью. Оценен энергетический и азотный баланс разных видов в зависимости от особенностей пастбищной растительности, описана реакция популяций, их численности и распространения на изменение кормового качества растительности. Показано, что даже при обилии корма и максимальном потреблении потребности в питательных веществах и энергии не удовлетворяются, если качество корма ниже критического уровня. Особенности кормовой растительности накладывают ограничение на распространение и численность растительноядных млекопитающих.

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИСТОРИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ: ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ, РЕЗУЛЬТАТЫ, ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

САВИНЕЦКИЙ A.Б., КИСЕЛЕВА Н.К., ХАСАНОВ Б.Ф.

Историческая экология, в отличие от палеоэкологии, занимается изучением истории современных экосистем и их основных компонентов, динамикой их структуры и функционирования в течение длительных периодов. Для изучения истории современных экосистем используются различные объекты: археологические памятники, торфяники, долговременные убежища млекопитающих и птиц, зоогенные отложения в пещерах и нишах, аллювиальные, морские и озерные донные отложения, погребенные почвы и т.д. Исследование каждого из объектов, как и применение одного из широкого спектра методов, применяющихся для их изучения, позволяет вскрыть историю лишь какой-то определенной структуры экосистемы, так что они не дублируют, а дополняют друг друга. Все факторы, влияющие на динамику экосистем, можно разделить на три группы: эндогенные, экзогенные и антропогенные. Приводятся конкретные примеры интерпретации результатов анализов.

ПЕДОМОРФОЗ, НЕОТЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ

ИОРДАНСКИЙ Н.Н.

Педоморфоз и неотения представляют собой качественнно различные явления: неотения - адаптивная модификация онтогенеза, тогда как педоморфоз - его эволюционное преобразование. Обсуждается проблема генетической ассимиляции на примере проявлений неотении и педоморфоза среди разных групп хвостатых амфибий. Механизмы разных типов педоморфозов (прогенеза, ретрогене-за, рудиментации) существенно различны. Рассмотрены адаптивное и эволюционное значение неотении и разных типов педоморфозов. Педоморфозы формируют новые комбинации прежних юве-нильных и взрослых признаков, которые могут стать основой для развития новых адаптации и стимулировать каскады последующих макроэволюционных преобразований.

ПОВЕДЕНИЕ И ПОВЕДЕНЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ НАЗЕМНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ: СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИХ РАЗВИТИЯ

РОЖНОВ В.В.

В исследованиях Группы поведения и поведенческой экологии наземных млекопитающих используются два главных подхода - классический этологический (сравнительный) и эколого-поведенчес-кий. Изучение видоспецифических особенностей поведения предусматривает исследование изменчивости социальной организации млекопитающих, структуры индивидуального и социального поведения и коммуникации отдельных видов, онтогенеза поведения, этологических аспектов межвидовых отношений близкородственных видов, роли акустических и обонятельных сигналов в механизмах их прекопуляционной изоляции. Для этого используется уникальная живая коллекция млекопитающих на научно-экспериментальной базе "Черноголовка" ИПЭЭ РАН. Эколого-пове-денческое направление предусматривает изучение распределения млекопитающих в пространстве и его использования, систем размножения, особенностей питания, изменчивости этих параметров и влияния их на социальное поведение. Это направление разрабатывается на волках в лесостепной полосе России, бездомных собаках в г. Москве, околоводных видах куньих в европейской части России, разных видах песчанок в аридных регионах. Основная методология эколого-поведенческих работ - проведение долгосрочных социо-экологических исследований, один из основных методов - исторический (биографический) метод. Результаты эколого-поведенческих работ являются базой для разработки мер по сохранению редких видов млекопитающих, которая представляет еще одно направление работы Группы. Исследования поведения и поведенческой экологии охватывают наиболее актуальные аспекты социальной организации популяционных группировок и механизмов ее регуляции у млекопитающих с разными типами индивидуального взаимодействия. В ходе исследований предложена методология описания социального поведения млекопитающих, получены новые данные об этой стороне их биологии, сформулирован ряд новых концепций - опосредованной коммуникации млекопитающих, пространственных субъединиц участка обитания, этологических механизмов популяционного гомеостаза.

ПОВЫШЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АММОНИЯ КАК НЕСПЕЦИФИЧНЫЙ ФЕРОМОННЫЙ СИГНАЛ, ИЗБЕГАЕМЫЙ ЛИЧИНКАМИ АМФИБИЙ

МАНТЕЙФЕЛЬ Ю.Б., КИСЕЛЕВА Е.И., МАРГОЛИС С.Э.

В лабораторных условиях показано, что в скоплениях личинок серой жабы, Bufo bufo, на стадии развития 36 по Госнеру при повышенной двигательной активности этих животных в воде появляются экскреты, избегаемые конспецифичными личинками. Вода с добавлением аммония в концентрациях +0.2 и +1 мг NН3/л также вызывает реакцию избегания. Результат корреспондирует с литературными данными о повышении уровня аммония в воде при увеличении двигательной активности личинок лягушки Rana aurora (Kiesecker et al., 1999). Предполагается, что увеличение концентрации аммония над фоновым уровнем, в чистых водоемах не превышающим 2 мг NН3/л, для личинок амфибий играет роль неспецифичного сигнала о присутствии хищников, вызывающих беспокойство других особей. Избегание этого стимула может увеличить вероятность выживания личинок амфибий. Неспецифичность аммония способствует его участию не только во внутривидовой, но и в межвидовой коммуникации, так как этот низкомолекулярный метаболит является конечным продуктом азотистого обмена у многих водных животных.

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ВИДОВ-ДВОЙНИКОВ MICROTUS ARVALIS SENSU LATO (RODENTIA, ARVICOLIDAE) В ВОРОНЕЖСКОМ ЗАПОВЕДНИКЕ И НА СОПРЕДЕЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

БАСКЕВИЧ М.И., ОКУЛОВА Н.М., САПЕЛЪНИКОВ С.Ф., БАЛАКИРЕВ А.Е., РЯБИНА С.Б., МАЛЫГИН В.М.

Впервые при использовании хромосомных (рутинная, С-, AgNOR-окраска) и биохимических (видо-специфические особенности гемоглобинов) маркеров уточнен видовой состав М. arvalis s. 1. на территории Воронежского заповедника и в его окрестностях. Обнаружены два вида-двойника: М. ros-siaemeridionalis (n = 26) и М. arvalis форма "obscurus" (n = 17). В выборке М. arvalis формы "obscurus" выявлены две особи, гетерозиготные по 5-й паре аутосом. Подтвержден механизм хромосомной перестройки в 5-й паре аутосом у М. arvalis формы "obscurus": перицентрическая инверсия, сопровождающаяся дупликацией хромосомного материала и появлением блока прицентромерного гетеро-хроматина и ЯОР на перестроенном акроцентрическом гомологе. Уточнен характер географического распространения этой мутации. Дана сводка данных по распространению видов-двойников М. arvalis s. 1. на территории Центрального Черноземья. Проведенное исследование дополняет кадастр восточноевропейской полевки, делает вклад в уточнение западной границы распространения 46-хромосомной М. arvalis формы "obscurus" и проясняет картину биотопической приуроченности видов-двойников обыкновенной полевки в регионе исследования.

ЭТОЛОГИЧЕСКИЙ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОДЫ В ТРОФОЛОГИИ РЫБ

МИХЕЕВ B.Н., ПАВЛОВ Д.С.

Рассматриваются основные проблемы и итоги исследований в области трофологии рыб, выделившейся из экологии в середине 20-го столетия и сформировавшейся как самостоятельная дисциплина в основном благодаря трудам отечественных исследователей. В центре внимания исследователей питания и пищевых отношений рыб были вопросы интенсивности, избирательности питания, конкуренции за пищу и эффективности переноса энергии по пищевым цепям. Преобладавший в период становления трофологии подход авторы с некоторой долей условности называют биоэнергетическим. Представляя собой фундамент трофологии рыб, он в то же время отличался 1) нечетким и нередко формальным определением объекта исследований; 2) игнорированием индивидуальной изменчивости организмов, вовлеченных во взаимодействия; 3) недооценкой процессов обучения и "неэнергетических" аспектов межорганизменных взаимодействий. Пристальное внимание к вопросам поведения рыб и их жертв, в особенности к "нелетальным" воздействиям, характерное для исследований, проводившихся в ИПЭЭ им. А.Н. Северцова, стимулировало направление в трофологии, которое авторы называют этологическим. Концепция "триотрофа", закономерности и механизмы стайного поведения, эффекты неоднородности среды в пищевом поведении рыб служат основой эмпирических и теоретических исследований в области трофологии рыб. Подчеркивается, что в современной трофологии биоэнергетический и этологический подходы не исключают, а дополняют друг друга.