Климатические факторы могут по-разному влиять на размер тела у близкородственных видов (на примере жуков-жужелиц).
DOI:
https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.3.04.11Ключевые слова:
жуки-жужелицы, изменчивость размеров тела, климатические факторы, численность, горыАннотация
Изучение изменчивости размеров тела в высотном градиенте показало наличие сдвигов в морфометрических характеристиках популяций жуков жужелиц под влиянием биоклиматических факторов в горах. Жужелицы были собраны на Баргузинском хребте (Россия, Бурятия) в восьми характерных биотопах на четырех высотных участках: на побережье озера Байкал, в низких, средних и высоких горах (458‒1667 м над уровнем моря). На каждом участке в 2004‒2017 гг. проводили количественный учет жуков и регистрировали основные климатические параметры с помощью термохронов, осадочных цилиндров, почвенных термометров и снегомера. Для морфометрического анализа были взяты два универсальных вида Carabus odoratus и Pterostichus montanus (2200 экземпляров). Измеряли шесть признаков органов тела – длину и ширину надкрылий, длину и ширину переднеспинки, длину и расстояние между глазами головы. С помощью линейного моделирования исследовали, как климатические переменные влияют на размеры тела изучаемых видов. Сравнивая реакцию двух видов на гидроклиматические параметры, отметили, что на температурные показатели реакция была прямо противоположной, а на факторы, зависящие от влажности, – сходной. Например, чем выше температура почвы на глубине 5 см, тем больше длина надкрылий, переднеспинки и головы у C. odoratus, но те же признаки были меньше у P. montanus и др. Увеличение численности популяции у C. odoratus привело к уменьшению большего числа признаков, чем у P. montanus. По родовому признаку C. odoratus оказался более чувствительным к изменению биоклиматических факторов.
Библиографические ссылки
Adams D.C., Rohlf F.J., Slice D.E. Geometric morphometrics: ten years of progress following the ‘revolution’// Italian journal of zoology. 2004. 71(1). P. 5–16. https://doi.org/10.1080/11250000409356545.
Ananina T.L. Results of Long-Term Monitoring of the Genus Carabus (Coleoptera: Carabidae) in the Barguzinsky Range (Northern Baikal Region) // Contemporary Problems of Ecology. 2020. 13(4). P. 391–400 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S1995425520040046.
Ananina T., Sukhodolskaya R., Saveliev A. Altitudinal variation of sexual size dimorphism in ground beetle Carabus odoratus Shill. //GSC Biological and Pharmaceutical Sciences. 2020. 12(2). P. 27–36. https://doi.org/10.30574/gscbps.2020.12.2.0216.
Bergmann C. Über die Verhältnisse der Wärmeökonomie der Thierezuihrer Grösse. 1848. 125 p.
Braun S.D., Jones T.H., Perner J. Shifting average body size during regeneration after pollution – a case study using ground beetle assemblages // Ecological entomology. 2004. 29(5). P. 543–554. https://doi.org/10.1111/j.0307-6946.2004.00643.x.
Carabidae of the World. http://www. carabidae.org (accessed 12.08.2023).
Chernov Y.I. Ecology and biogeography: selected studies. Moscow: KMK, 2008. 580 p. (in Russian)
Colinet H., Sinclair B.J., Vernon P., Renault D. Insects in fluctuating thermal environment // Annual review of entomology. 2015. 60. P. 123–140.
Geodakyan V.A. Evolutionary theory of sex // Priroda. 1991. №8. P. 9–60. (in Russian)
Günter F., Beaulieu M., Franke K., Toshkova N., Fischer K. Clinal variation in investment into reproduction versus maintenance suggests a ‘pace-of-life’syndrome in a widespread butterfly. Oecologia. 2020. 193(4). P. 1011–1020. https://doi.org/10.1007/s00442-020-04719-4.
Gutiérrez D., Menéndez R. Patterns in the distribution, abundance and body size of carabid beetles (Coleoptera: Carabidea) in relation to dispersal ability // Journal of biogeography. 1997. 24(6). P. 903–914.
Hansen R.R., Damgaard R.F., Kjær C., Rasksen M.B., Thomsen P.F., Strandberg M.T. Quantification of arthropod species resources using distance-based measures – Ground beetles as focal group // Ecological indicators. 2023. 147. P. 110026. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110026.
Hodkinson I.D. Terrestrial insects along elevation gradients: species and community responses to altitude // Biological reviews. 2005. 80(3). P. 489–513. https://doi.org/10.1017/S1464793105006767.
Jarčuška B., Krištín A., Kaňuch P. Body size traits in the flightless bush-cricket are plastic rather than locally adapted along an elevational gradient // Evolutionary ecology. 2023. 37(3). P. 1–22. https://doi.org/10.1007/s10682-023-10231-x.
Luzyanin S.L., Gordienko T.A., Saveliev A.A., Ukhova N.L., Vorobeva I.G., Solodovnikov I.A., Anciferov A.L., Nogovitsyna S.N., Aleksanov V.V., Teofilova, T.M., Sukhodolskaya R.A. Impact of climatic factors on sexual size dimorphism in ground beetle Pterostichus melanarius (Illiger, 1798) (Coleoptera, Carabidae) // Ecologica Montenegrina. 2022. 58. P. 1–13. https://doi.org/10.37828/em.2022.58.1.
Magura T., Tóthmérész B., Lövei G.L. Body size inequality of carabids along an urbanisation gradient // Basic and applied ecology. 2006. 7(5). P. 472–482. https://doi.org/10.1016/j.baae.2005.08.005.
Maher I.M., Shelomi M. Increasing body sizes in Anomala expansa expansa (Coleoptera: Scarabaeidae) // Populations in response to rising temperatures over time. 2022. 51(4). P. 798–805. doi: 10.1093/ee/nvac032. PMID: 35641116.
Matalin A.V. Typology of life cycles of ground beetles (Coleoptera, Carabidae) in Western Palaearctic // Entomological review. 2007. 87(8). P. 947–972. (in Russian) https://doi.org/10.1134/S0013873807080027.
Niemelä J., Kotze D.J., Venn S., Penev L., Stoyanov I., Spence J., Hartley D., De Oca E.M. Carabid beetle assemblages (Coleoptera, Carabidae) across urban-rural gradients: an international comparison // Landscape ecology. 2002. 17(5). P. 387–401.
Obydov D. A new subspecies of Carabus (Morphocarabus) odoratus Motchulsky, 1844 (Coleoptera, Carabidae) from Eastern Siberia // Munis entomology & zoology. 2006. 1(1). P. 149–154.
R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2021. http://www.R-project.org (accessed: 20.05.2023).
Ribera I., Dolédec S., Downie I.S., Foster G.N. Effect of land disturbance and stress on species traits of ground beetle assemblages // Ecology. 2001. 82(4). P. 1112–1129. https://doi.org/10.1890/0012-9658.
Schuldt A., Ebeling A., Kunz M., Staab M., Guimarães-Steinicke M., Bachmann D., Durka W., Fichtner A., Fornoff W., Härdtle W., Hertzog L.R., Klein M., Roscher C., Schaller J. von Oheimb G. Multiple plant diversity components drive consumer communities across ecosystems // Natural Communities. 2019. 10(1). P. 1460.
Sharova I.K., Dushenkov V.M. Types of Development and Types of Seasonal Activity in Ground Beetles (Coleoptera, Carabidae) // Fauna I ekologiya bespozvonochnykh. M:MGPI, 1979. P. 15–25. (in Russian).
Sharova I.K., Khobrakova L.T. Features of the life cycles of Pterostichus montanus (Motschulsky, 1844) and Carabus loschnikovi (Fischer-Waldheim, 1822) (Coleoptera, Carabidae) in conditions of the mountain taiga belt in the Eastern Sayan // Biology bulletin. 2005. 32(1). P. 27–37. (in Russian)
Shelomi M. Where are we now? Bergmann’s rule sensu lato in insects // The American naturalist. 2012. 180(4). P. 511–519. https://doi.org/10.1086/667595.
Shilenkov V.G. Ground Beetles of Carabus L. genus of Southern Siberia. Irkutsk: Irkutsk State University Publ.,1996. 80 p. (in Russian)
Sukhodolskaya R.A. Variation in body size and body shape in ground beetle Pterostichus melanarius Ill. (Coleoptera, Carabidae) // Journal of agri-food and applied sciences. 2014. 2(7). P. 196–205.
Sukhodolskaya R.A., Ananina T.L. Altitudinal variation in population density, body size and morphometric structure in Carabus odoratus Shil, 1996 (Coleoptera: Carabidae) // Acta biologica Universitasis Daugavpiliensis. 2015. 15(1). P. 179–190.
Sukhodolskaya R.A., Eremeeva N.I. Body size and shape variation in Ground Beetle Carabus aeruginosus F.-W., 1822 (Coleoptera, Carabidae) // Contemporary problems of ecology. 2013. 6(6). P. 609–615.
Sukhodolskaya R.A., Saveliev A.A. Crop impact on body size variation in carabid beetle Poecilus cupreus Linnaeus (Coleoptera, Carabidae) // Ukrainska entomofaunistyka. 2016. 3(7). P. 85–91. https://doi.org/10.2991/isees-18.2018.3.
Sukhodolskaya R.A., Saveliev A.A. Biotope vegetation role in body size variation in ground beetles (Coleoptera, Carabidae) // Biological systems: sustainability, principles and functioning mechanisms / Materials of the V All-Russia conference. Nizsniy Tagil, 2017. P. 311–315. (in Russian)
Sukhodolskaya R.A., Ananina T.L., Saveliev A.A. Variation in Body Size and Sexual Size Dimorphism of Ground Beetle Pterostichus montanus Motsch.(Coleoptera, Carabidae) in Altitude Gradient // Contemporary problems of ecology. 2021a. 14(1). P. 62–70. https://doi.org/10.1134/S199542552101008X.
Sukhodolskaya R., Ananina T., Avtaeva T., Saveliev A. Sexual size dimorphism in ground beetles and its variation in altitude gradient // Advances in medicine and biology. 2021b. 191 p.
Sukhodolskaya R.A. Ananina T.L., Saveliev A.A. Impact of environmental factors on the variability of body size and sexual size dimorphism of Carabus odoratus Shill. (Carabidae, Coleoptera) // Actual problems of ecology / Proceedings of the conference. Grodno, 2022а. P. 160–161.
Sukhodolskaya R.A., Ananina T.L., Savelyev A.A. Influence of environmental factors on the variability of the size of ground beetles in high mountains // Biological diversity of the Caucasus and the South of Russia / Proceedings of the XXIV international scientific conference. Magas, Makhachkala, 2022б. P. 457–459. (in Russian)
Szyszko J., Vermeulen H.J.W., Klimaszewski K., Abs M., Schwerk A. Mean individual biomass (MIB) of ground beetles (Carabidae) as an indicator of the state of the environment // Natural history and applied ecology of carabid beetles. Sofia, Moscow: Pensoft, 2000. P. 289–294.
Tyulina L.N. The vegetation zones in the western and eastern coasts of Northern Baikal. Geobotanicheskie issledovaniya na Baikale (Geobotanical studies in the Baikal Region). Moscow, 1967. P. 3–44. (in Russian)
Verberk W., Atkinson D., Hoefnagel K.H., Hirst A.G., Horne C.R., Siepel H. Shrinking body sizes in response to warming: explanations for the temperature – size rule with special emphasis on the role of oxygen // Biologocal reviews. 2021. 96. P. 247–268. https://doi/10.1111/brv.12653.
Vinarski M.V. On the applicability of Bergmann’s rule to ectotherms: the state of the art // Biology bulletin reviews. 2014. 4(3). P. 232–242. https://doi.org/10.1134/S2079086414030098.
Weller B., Ganzhorn J.U. Carabid beetle community composition, body size, and fluctuating asymmetry along an urban–rural gradient // Basic and applied ecology. 2004. 5(2). P. 193–201. https://doi.org/10.1078/1439-1791-00220.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
