Биологический факультет МГУ

Биологический кружок «Юные исследователи природы»

ИЗУЧЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ ЖИВОРОДЯЩЕЙ ЯЩЕРИЦЫ

(ZOOTOCA VIVIPARA Jacquin, 1787) НА ВЕРХОВОМ БОЛОТЕ СИМА

Есин Юрий, 9-й класс

Научный руководитель: Хижнякова А.С.

ВВЕДЕНИЕ

Zootoca vivipara – один из наиболее хорошо изученных видов ящериц. Живородящая ящерица является эффективным интеграционными объектом биологических исследований, поскольку этот вид обладает рядом критериев, необходимых биологической модели: широкое распространение, выраженная эвритопность, высокий уровень биологического и генетического полиморфизма [11]. Соответственно, имеется и большое количество работ, посвященных вопросам популяционной экологии данного вида рептилий [7], [10], [4], [11], [15]. В работах Д. Г. Замолодчикова, опубликованных в 1989 году [8], [9], достаточно подробно была описана популяция живородящей ящерицы, обитающая на верховом болоте Сима (Одинцовский район Московской области) в окрестностях Звенигородской биостанции МГУ.

Наша работа, которую мы проводили на болоте Сима в июле 2016 г., была посвящена изучению популяции живородящей ящерицы с целью выявления изменений ее состояния за прошедшие 30 лет. В основу полевой части исследований были положены методы, приведенные в работе Д.Г. Замолодчикова [8], [9]. В ходе наших исследований была проведена оценка численности, плотности и половозрастного состава популяции, анализ особенностей распределения ящериц в пределах изучаемой территории, а также выявлены основные пищевые объекты по результатам разбора содержимого экскрементов отловленных животных. На заключительном этапе работы мы провели сравнение всех изученных параметров с результатами исследований Д.Г. Замолодчикова.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Целью работы было проанализировать основные критерии, характеризующие состояние популяции живородящей ящерицы на верховом болоте Сима.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:

1.   Проанализировать половозрастной состав, размерно-весовые характеристики, плотность и особенности распределения особей в популяции живородящей ящерицы на болоте Сима по результатам отлова.

2.   Выявить особенности рациона ящериц на болоте в период наблюдений по результатам анализа содержимого их экскрементов.

3.   Сопоставить результаты наших исследований с данными Д.Г. Замолодчикова, полученными в 1987 г.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Сбор материала проводили во второй декаде июля 2016 года в Одинцовском районе Московской области на верховом болоте Сима, входящем в состав заказника Звенигородской биостанции МГУ. Площадь обследованной территории составила приблизительно 12 га. В своих исследованиях Д.Г. Замолодчиков разделил эту территорию на 16 участков [9] (рис. 1).

В период наблюдений было проведено 10 каждодневных обходов всех 16-ти участков в дневное время суток – с 13 до 16 часов. Обход проводили одновременно 2 человека в разных направлениях. Общая протяженность маршрута составляла 1,3 км. На маршруте, по возможности, отлавливали всех встреченных ящериц. Отловленных животных помещали в индивидуальные тряпочные мешочки для дальнейшего определения их половозрастных и размерно-весовых характеристик. Мешочки снабжали индивидуальным номером. Затем, в полевой лаборатории измеряли длину тела ящериц с брюшной стороны от кончика морды до клоакальной щели с точностью до 1 мм и проводили взвешивание на электронных весах с точностью до 0,01 г. После этого животных фотографировали с брюшной и спинной стороны и описывали их индивидуальные особенности: окраску, повреждения хвоста, отсутствие пальцев, беременность и т.д.

Через сутки ящериц выпускали на месте их поимки. Перед выпуском животным ставили метку на лобный щиток, используя белый штрих, для учета повторных встреч. Содержимое мешочков, в которых в течение суток находились ящерицы, изучали под бинокулярной лупой и отбирали все оставленные ими экскременты. Экскременты помещали в пробирки с раствором 96% этилового спирта для дальнейшей идентификации пищевых объектов ящериц, которую по окончанию полевой части работы проводили в лаборатории при помощи бинокулярной лупы, цифрового USB микроскопа Микмед 5.0 и определителей [2], [5], [12],.

Если во время обходов животных не удавалось поймать, в журнале регистрации встреч отмечали номер участка и по размерным показателям идентифицировали сеголеток. Всего в период наблюдений было встречено 110 особей, из них 35 были пойманы и описаны. Для анализа полученных данных использовали программу Microsoft Office Excel 2013.

ОПИСАНИЕ УЧАСТКОВ

Все участки по типу растительности и характеру микрорельефа можно разделить на 5 групп, независимо от их взаимного месторасположения. К первой группе относятся участки 3, 7 и 10 (рис. 1). Это сфагново-пушицевая сплавина. Древесный ярус практически отсутствует. Микрорельеф – кочковатый. Ко второй группе относятся участки 2, 5, 8, 9, 11 и 14, которые можно охарактеризовать как разреженный сосняк на краю болота. Древесный ярус представлен сосной и березой с примесью ели. В травянистом ярусе преобладают вересковые – багульник, черника, голубика и хамедафна. Микрорельеф представлен довольно крупными кочками и приствольными повышениями. Сомкнутость крон не превышает 35%. Участки 5, 8 и 9 находятся в небольшом понижении рельефа. Третья группа участков включает короедные ельники-черничники и ельники-зеленомошники с примесью сосны и березы. Это участки 4, 13 и 15. Микрорельеф слабо выражен. К четвертой группе относятся участки 1 и 6. Это угнетенный разреженный низкорослый сосново-березовый лес на краю болта. Микрорельеф представлен довольновысокими (до 50 см) кочками, на которых растут багульник, голубика и хамедафна. Имеются приствольные повышения. И, наконец, в самостоятельную группу можно выделить участок 16, который находится на просеке ЛЭП. Это открытый и довольно ровный участок. Древесная растительность представлена небольшими куртинами ивняка и зарослями малины.

За последние 30 лет на болоте Сима произошли некоторые изменения в отношении ландшафта и характера растительности. Во-первых, сократилась площадь участков с открытой водой (участок 12 и 7). Во-вторых, низинные участки в южной части с белокрыльником болотным (участки 8 и 15) заметно осушились и сократились по площади. В-третьих, просека ЛЭП (участки 1 и 16) за этот период дважды была прочищена с использованием тяжелой техники, что привело к уплотнению почвы, выравниванию микрорельефа и изменению растительного покрова. И, наконец, в-четвертых, северная и восточная окраины болота (участки 4 и 14) с конца 90-х и по 2014 г. активно использовались для туристических стоянок, в результате чего растительный покров в этих местах был сильно нарушен и почва заметно уплотнилась.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты отловов показали, что примерно половину популяции в период наблюдений составляли сеголетки – 48% (рис. 2). Среди взрослых особей, пол которых удалось определить, 11% составляли самки и 7% самцы. В остальные 37%, очевидно, входили половозрелые и (или) пережившие не менее одной зимовки молодые животные. Анализ размерно-весовых показателей отловленных особей показал, что взрослые самки в среднем превосходят самцов по длине тела и немного уступают им в весе (рис. 3). Вес самцов изменялся в пределах от 2,67 г до 4,23 г, а самок – от 2,29 г до 4,89 г (беременная самка), при этом длина тела самцов изменялась в пределах от 3,9 см до 5,3 см, а самок – от 4,0 см до 5,9 см. Сеголетки весили от 0,02 до 1 г при длине тела от 1,9 см до 2,3 см. Было отмечено, что размерно-весовые параметры самцов изменяются более закономерно, чем самок.

В ходе маршрутных учетов мы выяснили, что животные распределены по участкам неравномерно (рис. 4). Так, в период наблюдений на сплавине (участки 3, 7 и 10) не было встречено ни одно животное. Также мы почти не обнаружили ящериц в короедном ельнике (участки 4, 13 и 15), за исключением встречи одной новорожденной особи. На просеке ЛЭП (участок 16) было встречено довольно много ящериц и поймана одна сеголетка. Необходимо отметить, что большинство пойманных и встреченных нами животных были отмечены на двух островках угнетенного сосново-березового леса на краю болота (участки 1 и 6) и в примыкающих к ним участках разреженного сосняка (участки 2 и 5). В разреженных сосняках на западной окраине болота ящерицы тоже встречались, но в меньшем количестве (участки 8, 9 и 11) и, в основном, сеголетки. Также можно отметить, что всюду, где были пойманы самки, обычно наблюдалось большое количество молодняка. Самки и молодняк распределены по участкам более равномерно, чем самцы. Четыре из семи поимок самцов были сделаны на 1-м участке в северной части болота. В пересчете числа встреч и поимок ящериц на 1 га было выяснено, что максимальная плотность ящериц – 48 особей на 1 га, характерна для небольшого островка сосново-березового криволесья в южной части болота (рис. 5), где в основном встречались самки и сеголетки. В 1987 году по данным Д.Г. Замолодчикова максимальная плотность живородящей ящерицы на болоте Сима составляла 480 особей на 1 га.

По результатам разбора экскрементов было установлено, что большую часть рациона ящериц в период наблюдений составляли перепончатокрылые (74%), в частности, представители подсемейства Formicinae (56%) и Myrmicinae (8%) (рис. 6). Также в рационе присутствовали полужесткокрылые (10%), реже жесткокрылые (6%), равнокрылые (4%), двукрылые (4%) и пауки (2%). В период с мая по октябрь 1987 г., по наблюдениям Д.Г. Замолодчикова [9], в питании ящериц на болоте Сима преобладали пауки (43%), а также значительную часть рациона составляли стрекозы и чешуекрылые.

Было отмечено, что за истекшие 30 лет в распределении ящериц на болоте произошли довольно заметные изменения. Нами не было встречено ни одной ящерицы на северной (участок 14) и западной (участок 4) окраинах болота, хотя по данным 1987 г. ящерицы здесь встречались, и на довольно обширной территории в северной части (участок 14) их плотность имела средние значения (рис. 7). В 2016 году максимальные значения плотности живородящей ящерицы в западной и южной части болота (участки 2 и 5), и даже была отмечена довольно высокая плотность ящериц там, где 1987 г. их ни разу не встречали (участок 8). Интересно отметить, что расчищенная просека ЛЭП с куртинами ивняка и зарослями малины стала довольно привлекательным участком для молодняка.

ОБСУЖДЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Большая доля сеголеток в отловах и наблюдениях 2016 г. свидетельствует о том, что ящерицы начали спариваться в конце апреля – начале мая, что соответствует данным литературных источников [1], [8]. Размерно-весовые характеристики являются типичными для данного вида рептилий [4]. Преобладание в отловах самок и сеголеток характеризует нормальное демографическое состояние исследуемой популяции [3], [10], [11]. Равномерное распределение самок и сеголеток в пределах обитания популяции и обособление участков, занимаемых самцами вне периода спаривания, характерно для размещения особей в популяции живородящей ящерицы [13]. Сопоставление рационов живородящей ящерицы по результатам анализа содержимого желудков животных, отловленных в период с мая по октябрь в 1987 году и по содержимому экскрементов животных, отловленных во второй декаде июля 2016 года, мы считаем не корректным.

Можно отметить, что плотность популяции живородящей ящерицы за последние 30 лет сократилась приблизительно в 10 раз. Выявленные изменения пространственной структуры популяции, скорее всего, связаны с преобразованием ландшафта в ходе естественных процессов  – зарастания болота, особенно в его южной части, а также, действия антропогенного фактора – расчистка просек с использованием тяжелой техники, рубка леса, вытаптывание окраины болота и наличие фактора беспокойства в местах массовых туристических стоянок.

ВЫВОДЫ

1.   Во второй декаде июля 2016 года плотность популяции живородящей ящерицы на болоте Сима изменялась в пределах от 2 до 48 особей на 1 га. Большую часть популяции составляли сеголетки и половозрелые самки. Размерно-весовые и половозрастные характеристики, а также особенности распределения особей в пределах обследованного участка соответствовали нормальной структуре популяции данного вида.

2.   В питании изученной популяции в июле 2016 года преобладали муравьи (Formicinae – 56%). Также присутствовали жуки, клопы, двукрылые, равнокрылые и пауки.

3.   За истекшие 30 лет плотность популяции сократилась приблизительно в 10 раз. Участки, подвергшиеся избыточной рекреационной нагрузке, были покинуты ящерицами. Основная часть популяции (самки и молодняк) переместилась южную часть болота, наименее подверженную воздействию антропогенного фактора.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает благодарность своему научному руководителю Анне Сергеевне Хижняковой за чуткое руководство работой, Евгению Анатольевичу Дунаеву и Сергею Марленовичу Ляпкову за ценные консультации и замечания, а также всем членам кружка ЮИП за помощь в сборе полевого материала и моральную поддержку.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Ананьева Н.Б., Боркин Л.Я. и др. Земноводные и пресмыкающиеся. Энциклопедия природы России. – М.: ABF, 1998. – 576 с.; 58 цв. илл.

2.   Богданов-Катьков Н.Н. 1947. Руководство к практическим занятиям по общей энтомологии. М.: ОГИЗ – СЕЛЬХОЗГИЗ. – 474 с.

3.   Булахова Н. А., Куранова В. Н., Савельев С. В. Некоторые демографические характеристики популяций прыткой (Lacerta agilis L., 1758) и живородящей (Zootoca vivipara Jacq., 1787) ящериц (Lacertidae, Squamata, Reptilia) юго-востока Западной Сибири //Вестник Томского государственного университета. Биология. – 2007. – №. 1.

4.   Вершинин В. Л., Корбут Д. Е. Специфика морфологических показателей популяций живородящей ящерицы (Zootoca vivipara Jacquin, 1787) средней и южной тайги Урала //Вестник Удмуртского университета. – 2013. – №. 6-1.

5.   Горностаев Г.Н. Насекомые. Энциклопедия природы России. – М.: ABF, 1998. – 560 с.; 56 цв. илл.

6.   Дунаев Е.А. 1997. Муравьи Подмосковья: методы экологических исследований. – М.: МосгорСЮН, 96 с., 30 илл. + 10 прил.

7.   Дунаев Е.А., Орлова В.Ф. Д83 Земноводные и пресмыкающиеся России Атлас – определитель. – М: Фитон +,2012. – 320с. ил.

8.   Замолодчиков Д. Г., Авилова К. В., 1989. Материалы по биологии живородящей ящерицы, Lacerta vivipara на верховом болоте Западного Подмосковья // Земноводные и пресмыкающиеся Московской области – М.: Наука. С. 147-152.

9.   Замолодчиков Д. Г., 1989. Сезонная активность и оценка численности живородящей ящерицы, Lacerta vivipara // Земноводные и пресмыкающиеся Московской области. - М.: Наука. С. 141-146.

10.   Лазарева О. Г. Экология живородящей ящерицы, Lacerta vivipara, Государственного заповедника «Комсомольский» //Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. – 2009. – Т. 18. – №. 1.

11.   Окулова Н. М., Колесова Т. М. Материалы Ю.Ф. Сапоженкова о живородящей ящерице lacerta vivipara jacquin, 1787 в Костромской области //Поволжский экологический журнал. – 2002. – №. 3. – С. 236-245.

12.   Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых: Краткий определитель наиболее распространенных насекомых европейской части России. М.: Топикал.1994-544с., ил.

13.   Chamaillé Jammes S. et al. Global warming and positive fitness response in mountain populations of common lizards Lacerta vivipara //Global Change Biology. – 2006. – Т. 12. – №. 2. – С. 392-402.

14.   Martin M. et al. Ultraviolet and carotenoid‐based coloration in the viviparous lizard Zootoca vivipara (Squamata: Lacertidae) in relation to age, sex, and morphology //Biological Journal of the Linnean Society. – 2013. – Т. 110. – №. 1. – С. 128-141.

15.   Peñalver Alcázar M. et al. Microhabitat selection in the common lizard: implications of biotic interactions, age, sex, local processes, and model transferability among populations //Ecology and evolution. – 2016. – Т. 6. – №. 11. – С. 3594-3607.

*****************************************************************

*****************************************************************