Scientific journal
International Journal of Experimental Education
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,425

1 1 1 1 1
1
2176 KB

Насекомые – биоиндикаторы реагируют на изменения состояния окружающей среды изменением численности, фенотипов, соматическими проявлениями, изменением скорости роста и другими признаками.

У насекомых выделение фенотипов связано в основном с жилкованием крыльев, окраской и рисунком покровов на надкрыльях и переднеспинке, на брюшке, груди и голове [1].

Цель работы: Изучение влияния экологических условий разных районов Южно- Казахстанской области на фенетическую изменчивость популяции насекомых: колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) и клопа-солдатика (Pyrrhocoris apterus).

Материалы и методы исследования. Выбор колорадского (Leptinotarsa decemlineata Say) жука нами в качестве объекта изучения фенетической изменчивости под влиянием экологических условии в разных районах области обусловлен тем, что он характеризуется внутривидовым полиморфизмом, сложной популяционной структурой и экологической пластичностью, которые позволяют ему быстро адаптироваться к разнообразным естественным и антропогенным воздействиям [2].

Клопы также являются перспективным объектом в фенетических и экологических исследованиях, что связано с их широким распространением, массовой встречаемостью и характерным полиморфизмом окраски и рисунков тела [3].

Сборы колорадского жука проводились летом 2014 года в 6 популяциях 2-х районах Южно-Казахстанской области: Тюлькубасский, Сайрамский (по 200 особей).

Выборки клопа-солдатика по 100 особей осуществлялись в городе и сельской местности. Описание особей проводилось по методике Е.П. Климец [4].

Для исследования фенетического разнообразия группировок особей клопа-солдатика использовались признаки: П – изменчивость рисунка переднеспинки, А, В – изменчивость рисунка надкрыльев. При определении фенетической изменчивости популяций использовался каталог фенов, составленный И.В. Батлуцкой и Е.В.Гончаровой. Собранные насекомые фиксировались в 70 %-м растворе этилового спирта. Результаты исследования заносились в таблицы [4, 5].

Математическая обработка материала, собранного в разнообразных регионах, позволила выявить фенетическую изменчивость популяций насекомых. Простейшим показателем, характеризующим фенетическую структуру популяции, является частота фена, которая вычисляется по формуле

turab1.wmf,

где Хm – обнаруженное число фена m; n – общее число фенов данного признака.

Общее число фенов данного признака для моносимметричных элементов будет равным размеру выборки – числу особей (N), а для билатеральных – двойному размеру выборки (2N).

Результаты исследований. Изучение фенетического разнообразия было проведено на сборах колорадского жука, отловленных летом 2014 года в 6 популяциях.

Результаты исследования представлены в табл. 1 и 2.

Анализ данных табл. 1 показал, следующее фенетическое разнообразие: на темени обнаружено 4 фена, из них наиболее часто встречаемый – 3.1, наименее встречаемый фен – 7.1. На надкрыльях обнаружены 3 фена, из них наибольшее разновидностей фенов W составляет 0,576 по частоте встречаемости. Наибольшее число фенов отмечено для переднеспинки – 12, из них наиболее часто встречаемый фен – 1.1, а наименее – 1.10.

Таблица 1

Фенетическое разнообразие Тюлькубасской популяции колорадского жука (выборка 200 особей)

Признак

Фены

n

Абсолютное кол-во

Частота встречаемости фенов (доли от 1)

Темя

3.1

5.1

6.2

7.1

200

111

0,555

68

0,340

16

0,080

5

0,025

Надкрылья

W

V

Y

400

231

0,576

149

0,372

20

0,05

Переднеспинка

1

1.1

200

142

0,710

1.2

38

0,190

1.7

14

0,070

1.10

6

0,030

2

2.0

200

121

0,605

2.1

44

0,220

2.7

13

0,065

2.13

22

0,110

3

3.0

200

83

0,415

3.1

117

0,585

4

4.0

200

124

0,620

4.1

76

0,380

Таблица 2

Фенетическое разнообразие Сайрамской популяции колорадского жука (выборка 200 особей)

Признак

Фены

n

Абсолютное кол-во

Частота встречаемости фенов (доли от 1)

Темя

2.1

3.1

3.5

5.1

6.2

7.1

200

14

0,070

94

0,470

26

0,130

27

0,135

16

0,08

23

0,115

Надкрылья

W

V

Y

Z

400

141

0,353

129

0,323

72

0,180

58

0,145

Переднеспинка

1

1.1

200

132

0,660

1.2

29

0,145

1.7

24

0,120

1.10

16

0,080

1.11

9

0,045

2

2.0

200

106

0,530

2.1

25

0,125

2.2

28

0,140

2.7

14

0,070

2.13

27

0,135

3

3.0

200

89

0,445

3.1

111

0,555

4

4.0

200

129

0,645

4.1

71

0,355

7

7.0

200

97

0,485

7.1

103

0,515

Анализ данных табл. 2 также показал фенетическое разнообразие среди популяции: на темени обнаружено 6 фена, из них наиболее часто встречаемый – 3.1, наименее встречаемый фен – 6.2. На надкрыльях обнаружены 4 фена, из них наибольшее разновидностей фенов W составляет 0,353 по частоте встречаемости. Наибольшее число фенов отмечено для переднеспинки – 16, из них наиболее часто встречаемый фен – 1.1, а наименее – 1.11.

Материалом для изучения вариабельности фенов послужили сборы клопа-солдатика, проведенные летом-осенью 2014 года, в популяциях городской и сельской местности.

Результаты изучения фенетического разнообразия городской и сельской популяции клопа-солдатика представлено в табл. 3 и 4.

Анализ табл. 3, по изучению фенетического разнообразия популяции клопа-солдатика г. Шымкента, показал следующие результаты: на переднеспинке обнаружено 14 фенов, из них наиболее часто встречаемый – П2, редко встречаемые фены – П25, П42, П53.

Таблица 3

Фенетическое разнообразие популяции клопа-солдатика г. Шымкента (выборка 100 особей)

Признак

Фены

n

Абсолютное кол-во

Частота встречаемости фенов (доли от 1)

П (переднеспинка)

П1

П2

П4

П5

П6

П10

П19

П25

П29

П 31

П39

П42

П53

П57

100

9

0,09

29

0,29

13

0,13

10

0,010

7

0,070

3

0,030

4

0,040

2

0,020

4

0,040

3

0,030

9

0,090

2

0,020

2

0,020

3

0,030

А

(надкрылья)

А1

А2

А3

А4

А9

А15

А17

А19

А25

А37

200

55

0,275

38

0,190

68

0,340

4

0,020

5

0,025

9

0,045

10

0,050

3

0,015

5

0,025

3

0,015

В

(надкрылья)

В1

В2

В3

В6

В7

В10

В13

В25

В29

В31

В35

В41

200

42

0,210

28

0,140

52

0,260

16

0,080

10

0,050

15

0,075

12

0,060

5

0,025

8

0,040

3

0,015

5

0,025

4

0,020

На меланизированном рисунке надкрыльев элемента А обнаружены 10 фенов, из них наиболее часто встречается А3, что составляет 0,340; редко встречаемые фены – А19, А37. Тогда как на меланизированном рисунке надкрыльев элемента В обнаружено 12 фенов, из них наиболее часто встречается В3, что составляет 0,260; редко встречаемые фены – В31, В41, что составляет соответственно 0,015 и 0,020.

Анализ табл. 4, по изучению фенетического разнообразия популяции клопа-солдатика сельской местности (Тюлькубасский район), показал следующие результаты: на переднеспинке обнаружено 7 фенов, из них наиболее часто встречаемый – П6, редко встречаемые фены – П1, П10.

На меланизированном рисунке надкрыльев элемента А обнаружены 5 фенов, из них наиболее часто встречается А2, что составляет 0,410; редко встречаемые фены – А15, А19. Вместе с тем на меланизированном рисунке надкрыльев элемента В обнаружено 7 фенов, из них наиболее часто встречается В1, что составило 0,485; редко встречаемый фен – В13, что составило 0,020.

Таблица 4

Фенетическое разнообразие сельской популяции (тюлькубасской) клопа-солдатика (выборка 100 особей)

Признак

Фены

n

Абсолютное кол-во

Частота встречаемости фенов (доли от 1)

П (переднеспинка)

П1

П2

П4

П5

П6

П10

П23

100

3

0,03

28

0,28

8

0,08

7

0,07

47

0,47

3

0,03

4

0,04

А

(надкрылья)

А1

А2

А3

А15

А19

200

45

0,225

82

0,410

66

0,330

3

0,015

4

0,020

В

(надкрылья)

В1

В2

В3

В6

В7

В10

В13

200

97

0,485

46

0,230

27

0,135

14

0,070

5

0,025

7

0,035

4

0,020

Выводы:

1. Наибольшее фенетическое разнообразие отмечено в популяциях, расположенных в Сайрамском районе-26 фенов, тогда как в Тюлькубасском районе – 19 фенов;

2. Число одинаковых фенов в популяциях колорадского жука обитающих в Тюлькубасском и Сайрамских районах составляет – 18, в то же время только в Сайрамском районе встречаются фены: надкрылья – Z и переднеспинки – 7.0, 7.1;

3. Наибольшим фенетическим разнообразием отмечаются популяции, обитающие на городской территории – 36 фенов, тогда как в Тюлькубасском районе – 19 фенов;

4. Число одинаковых фенов в популяциях клопа-солдатика обитающих в городской и сельской местностях составляет 18 фенов, в то же время только в г.Шымкенте встречаются фены: переднеспинки – 8, надкрыльев – 7.