Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

В последние годы накоплены обширные научные данные по изучению адаптации природных популяций растений и животных к условиям среды обитания.

Определение фенотипического разнообразия живых организмов является одним из современных биоиндикационных методов [1].

В биоиндикации используются организмы – биоиндикаторы; так регистрирующие биоиндикаторы реагируют на изменения состояния окружающей среды изменением численности, фенотипов, соматическими проявлениями, изменением скорости роста и другими признаками. В качестве регистрирующих биоиндикаторов можно использовать насекомых.

В природном круговороте важная роль принадлежит классу насекомых, к которому относится наибольшее число видов, поэтому, насекомые все больше и больше используются в фенетических исследованиях.

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

В настоящее время фенетические исследования среди представителей отряда полужесткокрылых, проведены на нескольких видах клопов – Lygus rugulipennis (cлепняк травяной), Graphosoma lineatum (итальянский клоп), Adelphocoris lineolatus (люцерновый клоп) и Pyrrhocoris apterus (клоп-солдатик) [2].

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

Ареал клопа-солдатика (Pyrrhocoris apterus Linnaeus,1758) охватывает всю Европу, Переднюю Азию, Закавказье, Кавказ, Среднюю Азию, Россию, Северную Африку, Монголию, Северную Америку.

Обычно популяции его многочисленны, а трофически он связан с определенным местом обитания. Клоп-солдатик предпочитает умеренно увлажненные места обитания. Он является полифитофагом, питается опавшими семенами растений, яйцами насекомых или мертвыми беспозвоночными, высасывает соки растений. Они имеют яркую красно-черную предупреждающую окраску. Пахучие железы, расположенные в грудной области, выделяют специфическую жидкость с резким характерным «клоповым» запахом. Самка откладывает яйца на сырую землю под гниющими листьями или под камни. С мая-июня до октября можно увидеть личинок разных стадий. Взрослые зимуют, закопавшись в землю. В зависимости от погодных условий вид может развиваться как в одном поколении, так и в двух.

Цель работы: изучение фенетической изменчивости Южно-Казахстанской популяции клопа-солдатика.

Материалы и методы исследования. Популяционные выборки клопа-солдатика проводились в городе и сельской местности. Объем выборки в каждой популяции составил 100 особей. Применялся выборочный метод, так как популяции этих насекомых представлены обычно огромным числом особей. Материал собирался в ручную и фиксацировался в 70 %-м растворе этилового спирта, затем насекомых сортировали и высушивали, регистрировали их в специальном журнале.

Описание особей осуществлялось по методике Е.П. Климец: рассмотрение условного рисунка, отбор форм, различающихся каким-то одним или нескольким элементам, зарисовка на карточки этих форм, систематизация и составление фенотипических рядов изменчивости, выявление фенов [3].

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 [4].

Для изучения фенотипического сравнения использовались такие признаки как элементы рисунка черного цвета, состоящие из двух пятен на красных надкрыльях клопа-солдатика. Одно пятно, расположенное вверху – небольшое, в форме треугольника (А), другое – побольше, круглое (В).

Математическая обработка материала, собранного в городской и сельской местности, позволила выявить вариабельность фенов клопа-солдатика. Частота фена вычислена по формуле:

,

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. Материалом для работы по изучению 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. 1 и 2.

Анализ табл. 1, 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.

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. 2, 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.

Таблица 1

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

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.

Выводы. Нами полученные предварительные результаты, по изучению фенетической изменчивости популяции клопа-солдатика в условиях Южно-Казахстанской области показали, что наибольшим фенетическим разнообразием отмечаются популяции, обитающие на городской территории – 36 фенов, тогда как в Тюлькубасском районе – 19 фенов.

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.

Таблица 2

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

Сравнительно небольшая изменчивость популяции клопа-солдатика в Тюлькубасском районе (сельская местность) объясняется меньшей степенью загрязненностью. Наиболее фенетическое разнообразие, отмеченное в популяциях клопа-солдатика, населяющего территорию г.Шымкента – крупного производственного областного центра, большими антропогенными нагрузками.