Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

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

,

где Х_m – 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)

Таблица 2

Фенетическое разнообразие Сайрамской популяции колорадского жука (выборка 200 особей)

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)

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)

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.