Генетическая структура и ключевые факторы выживания краевой популяции маньчжурского фазана Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903

Фисенко, Петр Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Генетическая структура и ключевые факторы выживания краевой популяции маньчжурского фазана Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903
ВАК РФ 03.02.04, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Генетическая структура и ключевые факторы выживания краевой популяции маньчжурского фазана Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903"

На правах рукописи

ФИСЕНКО Петр Викторович

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ ВЫЖИВАНИЯ КРАЕВОЙ ПОПУЛЯЦИИ МАНЬЧЖУРСКОГО ФАЗАНА Phasiamis colchicus pallasl Rothschild, 1903

03.02.04 - зоология 03.02.07 - генетика

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ofe

1 1 О KT 2012

Владивосток - 2012

005053147

Работа выполнена в лаборатории эволюционной зоологии и генетики Федерального государственного бюджетного учреждения науки Биолого-почвенный институт ДВО РАН.

Научный руководитель:

Доктор биологических наук, академик РАН

Журавлев Юрий Николаевич

Официальные оппоненты:

Назаренко Александр Александрович доктор биологических наук, ФГБУН Биолого-почвенный институт ДВОРАН

главный научный сотрудник

Заславская Надежда Ивановна кандидат биологических наук ФГБУН Институт биологии моря ДВО РАН доцент, старший научный сотрудник

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, г. Хабаровск

Защита состоится 30 октября 2012 г., в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005.003.03 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, пр-т 100-летия Владивостока, 159. Факс: (4232) 310-193. E-mail: ibss@eastnet.febras.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН.

Автореферат разослан « 49 » cc/t/j-tJi/yJ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук РААЛЛ '"* Е.М. Саенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Фазан обыкновенный — Phasianus colchicus Linnaeus, 1758 — является сложно организованным политипическим видом, широко распространненым в умеренной, частично субтропической зонах Восточной, Внутренней и Западной Азии, вплоть до Кавказа (Vaurie, 1965; Козлова, 1970 и др.). Фазан обладает высокими эстетическими и гастрономическими достоинствами, что делает его крайне привлекательным объектом спортивной любительской охоты.

На юге материкового Дальнего Востока России и прилежащем северовосточном Китае обитает подвид Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903, именуемый маньчжурским фазаном. Биология этой популяции в целом изучена достаточно полно (Шульпин, 1936; Воробьев, 1954; Потапов, 1987 и др.). И тем не менее один аспект биологии этого подвида требует дальнейшего выяснения: это зимняя экология популяции. Зимний период в бассейне р. Амур по своей суровости — сочетание низких температур и значительного снежного покрова — не имеет прецедентов в любых других областях обитания вида, включая северо-восточный Тибет. Поэтому имеются серьезные основания считать этот период наиболее критическим в жизни маньчжурского фазана. Более того, высказана гипотеза, что популяция маньчжурского фазана, как и значительная группа других видов птиц на восточной окраине Азии, в данном регионе полностью антропогенно зависима (Назаренко, 1999).

Включение в научный обиход современных методов и моделей популяционной молекулярной генетики открывает возможность оценить возраст и историю популяций животных в конкретных регионах (Rogers, Harpending, 1992; Ramos-Onsins, Rosas, 2002; и др.). Применительно к маньчжурскому фазану, эти временные оценки в сочетании с хорошо датированным костным материалом фазана из археологических памятников и пещерных отложений (Александрова и др., 1984; и др.) позволяют дать конкретные оценки времени заселения популяцией фазана бассейна р. Амур и юга Дальнего Востока России в целом. А современные строгие связи популяции с антропогенным (аграрным) ландшафтом (Шульпин, 1936; Глущенко, 2006; и др.) позволяют выяснить предпосылки этой территориальной экспансии.

Цель исследования — изучить генетическую изменчивость и ключевые факторы выживания популяции маньчжурского фазана на Дальнем Востоке России с целью реконструкции его истории.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Выяснить генетическое разнообразие и генетическую структуру популяции маньчжурского фазана на основе анализа последовательностей контрольного региона мтДНК.

2. Провести сопоставление родственных (филогенетических) отношений данной популяции с популяциями из прилежащих регионов восточного и центрального Китая с использованием последовательностей мтДНК из базы данных GenBank.

3. На основании полученных данных провести реконструкцию демографической истории популяции при помощи существующих математических моделей и сопоставить результаты с палеонтологическими датировками.

4. Выяснить и оценить связи фазанов с антропогенным ландшафтом в осенне-зимний период по данным маршрутных учетов.

5. Изучить особенности образа жизни фазана в природно-антропогенном ландшафте в холодное время года.

Научная новизна и практическая ценность работы:

Получены новые данные о трофических связях и динамике численности фазана в осенне-зимний период в Южном Приморье. Выявлены особенности поведения и экологии вида, обеспечивающие его выживание в зимний сезон и поддержание достаточно высокой численности в природно-антропогенных и антропогенных биотопах.

Впервые исследована генетическая изменчивость популяции фазана маньчжурского на Дальнем Востоке России с помощью анализа нуклеотидных последовательностей контрольного региона митохондриальной ДНК. Проведен ряд анализов для изучения структуры контрольного региона мтДНК, генетической структуры современной популяции, характер филогенетических взаимоотношений гаплотипов внутри популяции, а также ее демографической истории. Данные, полученные с помощью анализа распределения попарных различий (mismatch distributions), модели внезапного расселения и тестов на популяционную стабильность свидетельствуют о молодости популяции на исследованной территории, быстром популяционном росте и быстрой экспансии в постледниковый период. Результаты исследования свидетельствуют об однородности популяции по всей территории Дальнего Востока РФ. Впервые обнаруженные в данном исследовании гаплотипы депонированы в базу данных GenBank EMBL/NCBI.

Полученные данные могут быть использованы в учебном процессе, при изучении курса зоологии в ВУЗах, сотрудниками филиала ФГУ «Россельхозцентр» по Приморскому краю и Управления по охране, контролю и регулированию использования объектов животного мира Приморского края в целях сохранения и рационального использования маньчжурского фазана как компонента регионального биоразнообразия России.

Апробация работы. Материалы диссертации изложены на международных, всероссийских и региональных конференциях: VIII Дальневосточной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (МЭС ТИБОХ 2004 г.), X Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (Новосибирск 2005 г.), V съезде ВОГИС (Москва 2009 г.), конференции-конкурсе молодых ученых БПИ ДВО РАН (Владивосток 2009 г.), международном симпозиуме «Modern achievements in population, evolutionary and ecological genetics» (Владивосток, 2009 и 2011 гг.) на заседаниях лаборатории эволюционной зоологии и генетики и отдела зоологии Биолого-почвенного института ДВО РАН (2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 2 статьи в журналах из списка ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 122 страницах текста, содержит 17 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает 186 работ, в том числе 115 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает благодарность д.б.н. Ю.Н. Журавлеву за предоставленные образцы и материально-техническую базу; к.б.н. О.Г. Корень за помощь в освоении метода аллозимного анализа; к.б.н. М.М Козыренко за помощь в освоении метода секвенирования ДНК; сотрудников лаб. Эволюционной зоологии и генетики БПИ ДВО РАН, а в особенности д.б.н. А.П. Крюкову, д.б.н. И.В. Картавцевой и к.б.н. И.Н. Шереметьевой за всестороннюю помощь и поддержку; за критические замечания и консультативную помощь искренне признателен к.б.н. Ю.Н. Глущенко, д.б.н. В.А. Нечаеву, д.б.н. Г.Н. Челоминой и к.б.н. С.А. Шабалину; благодарен директору Амурского филиала БСИ ДВО РАН к.б.н. О.В. Жилину за помощь в сборе образцов в Амурской области. Я искренне признателен моим родителям, П.П. Фисенко и В.Ф. Фисенко, а также благодарю М.В. Ромашову и Н.В. Мацишину за неоценимую поддержку и глубокую убежденность в силы автора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, указаны научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.

ГЛАВА 1. ОБЫКНОВЕННЫЙ ФАЗАН: ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДА

В главе приведен обзор литературы. Описана история изучения фазана на Дальнем Востоке РФ, в том числе современное исследование генетического разнообразия этого вида рядом методов. Приведена характеристика вида. Описаны морфо-физиологические особенности и динамика численности маньчжурского подвида обыкновенного фазана, обитающего на Дальнем Востоке России и занимающего самую северную часть видового ареала.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В основу работы положены пробы тканей, предоставленные директором БПИ ДВО РАН Ю. Н. Журавлевым, а также собственные сборы и наблюдения автора в 2007-2011 гг. Всего использовано 165 образцов тканей печени фазанов (автором собрано 25) из четырех географических точек российского

Дальнего Востока - Хасанский и Ханкайский районы Приморского края, Еврейская автономная область и Амурская область (рис. 1).

VJ& им» »•»—

Рис. 1. Места сбора материала для изучения генетической изменчивости на территории юга Дальнего Востока РФ.

Изучение генетического полиморфизма методом аллозимного анализа. Проанализированы 52 особей Ph. colchicus pallasi добытых в Ханкайском и Пограничном районах Приморского края. Образцы хранили в замороженном виде при —20°С. Экстракцию ферментов из тканей печени проводили растиранием образцов тканей с сухим поливинилпироллидоном (ПВП) с добавлением 10% раствора сахарозы, содержащего 1% s>-меркаптоэтанола. После экстракции гомогенаты центрифугировали в течение 3 мин. при 10000 оборотах/мин.

Для электрофоретического разделения изоферментов мы использовали горизонтальный электрофорез в 14% крахмальном геле с использованием 11 ферментов в двух буферных системах (а — трис-ЭДТА-боратная рН=8.0; б — трис-цитратная рН=6.2). В буферной системе «а» разделялись ферменты -эстераза (EST), глутаматдегидрогеназа (GDH), сорбитолдегидрогеназа (SDH), алклгольдегидрогеназа (ADH), фосфоглюкомутаза (PGM),

глюкозофосфатизомераза (GPI); в буферной системе «б» - кислая фосфотаза (АСР), малик-энзим (ME), малатдегидрогеназа (MDH), 6-фосфоглюконат-

дегидрогеназа (6-PGD), лактатдегидрогеназа (LDH). Гистохимическое выявление проводили по стандартным методикам (Левитес 1986; Гончаренко, 1989).

Изучение генетического полиморфизма контрольного региона мтДНК. Контрольный регион мтДНК исследовали у 104 особей фазана маньчжурского Phasianus colchicus pallasi из четырех географических точек Дальнего Востока: 33 особи - Амурская область (АО): окрестности сел Гродеково, Николаевка, Кани-Курган, Тамбовка, Липовка, Волково и Марково; 22 птицы — Еврейская автономная область (ЕАО): окрестности сел Новое и Капинино; 23 птицы — Ханкайский р-н (Ханка): окрестности сел Платоновка и Первомайское и 26 птиц - Хасанский р-н (Хасан): оз. Птичье, р. Карасик. Печень фазанов фиксировалась 96% этанолом. Фиксированные ткани хранились в морозильной камере при -20°С.

ДНК экстрагировали из 200 мг фиксированной спиртом ткани печени стандартным фенолхлороформным методом (Sambrook, Fritsch, Maniatis, 1989). Количество ДНК в образце определяли путем сравнения с ДНК фага лямбда известной концентрации методом электрофореза в 1.4% агарозном геле.

Полимеразнан цепная реакция (ПЦР) и секвенирование. Фрагмент митохондриального генома фазанов, включающий контрольный регион (D-петля) был амплифицирован методом ПЦР с использованием прямого Н19 и обратного L1097 праймеров (табл. 1). Амплификацию проводили в термоциклере UNO II 48 ("Biometra", Германия) в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 30-50 нг геномной ДНК, 0.2 мкМ каждого праймера фирмы "Синтол", а также ПЦР-буфер, Taq-полимеразу и смесь дезоксирибонуклеозидтрифосфатов (dATP, dCTP, dTTP, dGTP) из набора Taq PCR Core Kit фирмы "QIAGEN". Температурный режим включал преденатурацию - 94°С/7 мин, затем 44 цикла: денатурация - 94°С/20 с; отжиг праймеров - 52°С/20 с; элонгация - 72°С/1 мин; и постэлонгация - 72°С/7 мин. Контрольная проба содержала полную амплификационную смесь, но без добавления ДНК. Продукты реакции анализировали в 1.4%-ном агарозном геле в трис-ЭДТА-боратном буфере. Концентрацию продуктов амплификации определяли путем сравнения с ДНК фага лямбда известной концентрации, а для определения длины фрагмента использовали £со111+//шсШ1-рестрикты ДНК фага лямбда ("Fermentas", Литва).

Продукты амплификации подвергали циклическому секвенированию с помощью набора реактивов ABI PRISM®BigDye™ Terminator v. 3.1. в одной реакции с каждым из 5 праймеров: Н19 и L1097, а также дополнительных внутренних - прямого Н636 и двух обратных - L612 и L708 (табл. 1). Температурный профиль циклического секвенирования: преденатурация -96°С/ 1 мин., затем 25 циклов: денатурация - 96°С/30 с; отжиг - 55°С/10 с; элонгация - 60°С/4 мин. Определение нуклеотидной последовательности ДНК обеих цепей (прямой и обратной) проводили на генетическом анализаторе ДНК ABI PRISM 310 (Applied Biosystems).

Таблица 1

Праймер Нуклеотидная последовательность (^З1)

Н19 AACTCCCCTATTGAATGTACCC

Н636 TGCGGAGTGCTATTCAAGTG

L612 TGAAGAAGCCCCAGAGAAAA

L708 CGAGGGACACGAGAGGACTA

L1097 AATTTGTGGGGTTTTGTCCT

Анализ нуклеотидиых последовательностей и филогенетические построения. Различные манипуляции по подготовке последовательностей к последующему анализу, включая их выравнивание, осуществляли с использованием программ из пакета Staden 1.53 (Staden, 1999) и программы SEAVIEW (Galtier, 1996). Иерархический анализ молекулярных изменений AMOVA и расчет таких популяционных параметров, как гаплотипическое (h) и нуклеотидное (ж) разнообразие, условный размер предковой гаплоидной популяции (0о), условный размер современной гаплоидной популяции (0i) и возраст современной популяции (т), а так же MST-деревья были выполнены в программе ARLEQUIN ver. 3.01 (Excoffier, 2005). Тесты на популяционную стабильность: D (Tajima, 1989), F (Fu, Li, 1993), Fs (Fu, 1997) и R2 (Ramos-Onsins, Rosas, 2002), анализ распределения парных различий (mismatch distributions) (Rogers, Harpending, 1992) были проведены с помощью программы DnaSP 4.10.9 (Rozas, 2003). Значения дивергенции между нуклеотидными последовательностями (р-дистанции) получены с помощью пакета программ MEGA3 (Kumar, Tamura, Nei, 2004). Визуализацию возможных вариантов мутационных переходов между мтДНК-гаплотипами осуществляли с помощью программы TCS версии 1.21 (Clement, Posada, Crandall, 2000).

Для филогенетических реконструкций нами были использованы последовательности контрольного региона, хранящиеся в базе данных GenBank/NCBI, двух видов фазанов - Ph. colchicus и Ph. versicolor. И тринадцати подвидов фазана обыкновенного, обитающих на территории КНР - Ph. с. pallasi, Ph. с. sohokotensis, Ph. с. strauchi, Ph. с. edzinensis, Ph. с. Mangsuensis, Ph. c. torquatus, Ph. c. decollates, P. c. karpowi, P. c. shawii, P. c. eJegans, P. c. mongoliens и P. c. suehschanensis. Филогенетические построения проводили с помощью пакета программ MEGA3, используя двухпараметрическую модель нуклеотидных замещений Кимуры, и разные методы кластеризации: невзвешенный парно групповой с арифметической средней (UPGMA), ближайшего соседа (Neighbor-Joining, NJ), минимальной эволюции (Minimum Evolution, ME) и максимальной парсимонии (МР). Устойчивость (статистическая значимость) филогенетических деревьев оценивали методом бутстрэпа (Felsenstein, 1985), используя 1000 реплик.

Маршрутные обследования в окрестностях г. Уссурийска и Уссурийском районе. С целью изучения особенностей динамики численности популяции фазана в Уссурийском районе Приморского края в осенне-зимний период 2008-2011 гг. нами проводились пешие обследования (учеты численности и визуальные наблюдения) в местах обитания фазанов — по поймам рек Раковка и Комаровка, сельскохозяйственным полям, окруженным перелесками, в окрестностях п. Тимирязевский, с. Васильевка, г. Уссурийска. Суммарная протяженность маршрутов составила 732,18 км. Суммарная плотность населения птиц рассчитывалась по месячным данным с помощью общепринятой методики комплексного маршрутного учета птиц (Равкин, Челинцев, 1990). В 2010/2011 гг. проводили стационарные наблюдения на сопке Ильюшинской в г. Уссурийск.

ГЛАВА 3. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ ОБЫКНОВЕННОГО ФАЗАНА НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ

3.1. Полиморфизм биохимических маркеров локальной популяции маньчжурского фазана в Приморском крае

В результате изучения генетического разнообразия маньчжурского фазана методом аплозимного анализа по 11 ферментным системам обнаружена 21 зона активности (аллель), пять из которых оказались полиморфными — глюкозофосфатизомераза (GPI-2), кислая фосфотаза (АСР), малик-энзим (МЕ-2), эстеразы (EST-3, EST-4).

В результате исследования получены следующие генетические характеристики: Р=23,8%, Не=11,04%, Но=10,5%. Значение полиморфизма оказалось в пределах среднего для птиц (Р=24%), а наблюдаемая гетерозиготность выше средней (Но(сред j=4,4%) (Evans et al;. 1987). Несколько более высокие значения наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности получены для белой куропатки - Не=13,4%; Н0=11,2%, более низкие для тундряной куропатки (Не=5,3%; Н0=4,7%) и рябчика (Не=7,1%; Н0=6,7%). Полиморфизм у белой куропатки и рябчика (41, 5% и 31, 7% соответственно) также оказался выше, а у тундряной куропатки (20%) в пределах среднего для птиц, и даже несколько ниже, чем у фазана (Zasypkin, 2009).

Полученные значения полиморфизма и гетерозиготности указывают на стабильность, при значительном разнообразии внутри проанализированной выборки.

3.2. Генетическая изменчивость контрольного региона мтДНК маньчжурского фазана

Структура контрольного региона фазана маньчжурского.

Исследован полиморфизм нуклеотидных последовательностей 5'-фрагмента контрольного региона митохондриапьной ДНК фазана маньчжурского (Phasianus colchicus pallas i; n = 104), представленного четырьмя географическими популяциями дальневосточного региона. В ходе ПЦР был амплифицирован участок длиной около 1033 пн. Средний нуклеотидный состав

был 32.7% Т, 26.2% А, 25.9% С, 15.2% G. Обнаруженные в анализе нуклеотидных последовательностей различия определялись точечными мутациями в 16 (1.54%) сайтах, среди которых 12 мутаций - транзиции и 4 — трансверсии. Из 16 замен 9 были информативными и 7 - единичными.

Анализ нуклеотидных последовательностей контрольного региона позволил определить длину наиболее консервативного домена II. Домен II начинается с бокса F (АТТТАТТ), а домен III - с блока CSB-1 (TATTTAGTG) (Saccone et al., 1987, Ruokonen, Kvist 2002). Длина домена II y Ph. с. pallasi составила 464 пн и близка к таковой у видов родов Alectoris и Anser (468 пн), и больше, чем у Grus scandens (368 пн) (Ruokonen, Kvist 2002). Наиболее изменчивым являлся домен I (8 мутаций в домене 1,1 - в домене II и 2 - в домене III), как и у большинства представителей родов Alectoris, Anser, Cepphus, Geospiza, Cyanoramphus, Grus (Ruokonen, Kvist, 2002). У представителей родов Camarhynchus, Cyanocorax и Parus наиболее изменчивым является домен III, а в родах Emberiza, Polioptila, and Phylloscopus оба эти домена изменчивы в равной степени (Ruokonen, Kvist, 2002).

Популяционный анализ и генетическая структура. На основании данных секвенирования мтДНК выявлено 25 гаплотипов, из них 16 были уникальными: 1 гаплотип наблюдали только в выборке ЕАО и по 4 гаплотипа в выборках Хасанского и Ханкайского районов Приморского края, а в выборке Амурской области выявлено 7 уникальных гаплотипов.

В основном все исследуемые выборки оказались на одном уровне по числу различных гаплотипов - по 10 гаплотипов в выборках ЕАО и Хасана, 11 в Ханкайском районе Приморья и 13 в ЕАО.

Уровень гаплотипного (h) и нуклеотидного (ж, %) разнообразия в объединенной выборке составили 0.881 ± 0.022 и 0.19 ± 0.12, соответственно. В исследуемых популяциях эти показатели изменяются в пределах от 0.844 до 0.913 и от 0.16% до 0.22%, соответственно. Выборки ЕАО и АО характеризуется самым низким уровнем как гаплотипического, так и нуклеотидного разнообразия. Несколько большее нуклеотидное разнообразие обнаружено в популяции Хасанского района, географически самой южной из всех исследованных, а наибольшее гаплотипическое разнообразие отмечено в популяции Ханкайского района, занимающей географически центральное положение.

Средний уровень генетических дистанций дивергенции гаплотипов (р-дистанции) как между парами популяций, так и между парами индивидуумов, составил 0.002.

Анализ распределения генетической изменчивости AMOVA выявил высокую внутрипопуляционную изменчивость, на долю которой приходится 97.95%, а на долю межпопуляционной дисперсии — только 2.05% (FST = 0.0205, Р < 0.001), что свидетельствует об отсутствии подразделенное™ популяции и высоком уровне обмена генами между выборками (Nm = 13,96).

Для анализа генетической структуры географической подразделенности популяции фазанов на исследуемой территории были построены филогенетические сети и деревья. MST—дерево демонстрирует специфический

характер взаимоотношений гаплотипов, а именно отсутствие каких-либо географических группировок, связанных с принадлежностью к той или иной выборке (рис. 1).

Рис. 1. MST-филогенетическое дерево гаплотипов контрольного региона. мтДНК Phasianus colchicus pallasi. В узлах указаны номера гаплотипов, размер окружности которых отражает примерную частоту их встречаемости, поперечными линиями показано количество замен межу гаплотипами.

Представленная топология указывает на генетическую однородность фазанов исследуемой нами популяции. Гаплотип Ph4 имеет наибольшую частоту встречаемости (23,9%), затем по мере уменьшения частот следуют гаплотипы Ph2 (21,1%), Ph3 (9,8%), PhlO (8,4%), Ph8 (5,6%), затем с одинаковой частотой встречаемости гаплотипы Phi, Ph9 и Phi2 (4,2%), Ph5, Ph7 и Phl6 (2,8%), все остальные уникальные (1,4%). MST-дерево имеет выраженную звездчатую структуру с двумя основными гаплотипами (Ph4 и Ph2), что может свидетельствовать о молодости популяции на исследуемой территории.

Филогенетические взаимоотношения подвидов обыкновенного фазана на северо-восточной оконечности видового ареала. Сравнение полученных нуклеотидных последовательностей D-петли фазана маньчжурского с последовательностями из базы данных GenBank показало их наибольшую гомологию с аналогичным участком Phasianus colchicus (№№ AJ298920, AY874873 и AY874874) и Ph. versicolor (AY376861, AY376862, AY376863 и AY376866). Для дальнейшего сравнительного анализа использовали

I I Хаоан ' t Ханка

ЕАО

последовательности с позиции 41 до 1073. Различия были представлены однонуклеотидными заменами. При анализе матрицы данных методами UPGMA, NJ и ME были получены сходные филогенетические деревья, различающиеся незначительно положением на древе и статистической значимостью лишь некоторых ветвей. Проведено сравнение последовательностей контрольного региона мтДНК дальневосточной популяции фазана маньчжурского с последовательностями подвидов обыкновенного фазана, обитающих на территории КНР — Рк. с. pallasi, Ph. с. sohokotensis, Ph. с. strauchi, Ph. с. edzinensis, Ph. с. kiangsuensis, Ph. c. torquatus, Ph. c. decollatus, Ph. c. karpowi, Ph. c. shawii, Ph. c. elegans, Ph. c. mongolicus, Ph. c. satscheuensis и Ph. c. suehschanemis, в качестве внешней группы использованы последовательности Ph. versicolor (рис. 2).

Рис. 2. Ш-филогенетическое дерево гаплотипов, основанное на сравнении последовательностей контрольного региона мтДНК Ркшапш соЫйсиз раПсн! (РЬ-1 - 25 настоящее исследование), Рк с. раПт, РК с. хокоШет'к, Рк с. .ХгаисЫ, Рк с. есЫпеп«у, Рк с. k^angsuensjs, Рк с. ¡оп/иаШ, Рк с. йесоИсйт, Рк с. кагртп, Рк с. &Н<тИ, Рк с. е1е%ап$, Рк с. тощоИсш, Рк с. зсйзсИеиепх'и; и Рк с. яиеЫсЬапепзк ((2и е! а1., 2009). Цифры в узлах - индекс бутстрэпа (1000 реплик).

На филогенетическом дереве образовалось три основных кластера - в один объединились последовательности подвидов Рк с. хоЬоШегкй, Рк с. .•¡¡гстсЫ, Рк с. есЫпет'и, Рк с. kгangsuensis; в другой — последовательности

дальневосточной популяции маньчжурского фазана и подвидов обитающих на территории КНР — Ph с. pallasi, Ph с. torquatus, Ph. с. decollatus, Ph. с. karpawi и P. с, mongoliens, последовательности Ph. с. elegans оказались идентичны последовательностям Ph. с. pallasi. Необходимо так же отметить тот факт, что гаплотигты - Ph с. pallasi С62 и С63 идентичны гаплотипам Ph2 и Ph4, Ph. с. torquatus С25 - Ph3, a Ph. с. decollatus С52 - Phl7. Часть последовательностей Ph. с. torquatus и Ph. с. strauchi попали в оба кластера Третий кластер образовали последовательности Ph. с. suehschanensis и Ph. с. shawii.

Максимальное значение р-дистанций между восточным и западным кластерами подвидов обыкновенного фазана 2%, тогда как внутри кластеров только 0,6%, а между последовательностями Ph. colchicus и Ph. versicolor - 4%. Очевидно, что между западной и восточной частями ареала обыкновенного фазана существуют изолирующие факторы, что привело к появлению значительных генетических различий.. Полученные данные свидетельствуют об однородности популяции фазана обыкновенного на севере, северо-востоке КНР и Дальнем Востоке РФ.

Демографический анализ. Значения Tajima's D были отрицательные, но не сильно отличающиеся от нуля, для всех популяций, а значения Fu's and Li's F были относительно низкими, однако как первые, так и вторые были незначимы (Р > 0.10) (табл. 2). Отрицательные статистически значимые значения Fu's Fs (0.005 < Р < 0.05) определены для всех популяций, для объединенной выборки оно составило -9.387 (Р = 0.00). Для всех популяций определены низкие значения R2 (табл. 2). Таким образом, проведенные тесты на популяционную стабильность указывают на популяционную экспансию Ph. colchicus pallasi.

Таблица 2

Значения тестов на популяционную стабильность в выборках Ph. colchicus pallasi_____

Выборка Tajima's D Fu's & Li's р* Fu'síTS Ramos-Onsins and Rozas's, R2

EAO -0.01* 0.52088* -5.226*** 0.1337

Хасан -0.16* 0.25314* -3.078** 0.1235

Ханка -0.14* 0.15681* -5.159*** 0.1237

АО -0,75* -1,36894* -6,889*** 0,0897

*Р > 0.1; ** Р < 0.05; *** Р < 0.005.

Анализ распределения парных различий (mismatch distributions) (Rogers, Harpending, 1992) дает информацию о демографической истории популяций (рис. 3). Анализ показал унимодальный левосторонний пик. Такое распределение поддерживается моделью популяционной экспансии (Ramos-Onsins, Rosas, 2002).

Для проверки гипотезы о демографической экспансии были определены такие популяционные параметры как условный размер предковой и

современной гаплоидной популяции, а также возраст современной популяции, выраженный в единицах мутационного времени (табл. 3). Для популяций ЕАО и Амурской области размер предковых популяций определяется как нулевой, в то время как популяции Приморского края имели значения лишь немного отличающиеся от нуля. Кроме того, популяция ЕАО имеет относительно более молодой возраст.

Условные размеры современных популяций Ханкайского района Приморья, ЕАО и Амурской области определены как бесконечные величины, а популяция Хасанского района Приморья, в сравнении с ними, имеет очень небольшой размер.

попарны« различия попарные различия

Еврейская АО Амурская область

• 1« ЗП 30

попарные различия

Рис. 3. Распределение попарных нуклеотидных различий в популяциях фазана маньчжурского при использовании модели роста-уменьшения размера популяции. Сплошной линией обозначена ожидаемая частота парных различий между гаплотипами, пунктир с точкой - наблюдаемая частота парных различий между гаплотипами.

Были рассчитаны параметры демографической и пространственной экспансии для объединенной выборки. Ожидаемое число попарных различий предковой популяции (0О) оказалось равным нулю, в то время как В, стремится к бесконечности. Время последних демографических изменений (т = 2,035)

примерно 24,6 тыс. лет, которое примерно соответствует времени пространственной экспансии (т = 2,031; 0 = 0,01; М = оо), составившей 24,5 тыс. лет.

Популяция, обитающая на юге Дальнего Востока, является лишь крайней, наиболее северной (Амурская область) частью обширной популяции, которая расположена на территории КНР. То, что занимающая исследуемую территорию популяция распространилась сюда с современной территории Китая, не вызывает сомнений. Это показали и наши данные, полученные при использовании модели внезапного расселения (нулевые условные размеры предковых популяций, небольшой возраст популяций).

Также известно, что особенностью фазана маньчжурского является наличие массовых миграций на значительное расстояние, которые он предпринимает при наступлении неблагоприятных для него условий внешней среды (Баранчеев, 1965).

Таблица 3

Популяционные параметры Phasianus colchictis pallasi для модели _внезапного расселения_

Параметр Выборка

Хасан Ханка ЕАО АО

Ожидаемое число попарных различий до экспансии, 0О 0,007 0,005 0,000 0,000

Эффективный размер предковой популяции, Ne0 42 30 - -

Ожидаемое число попарных различий современной популяции, 0i 12,209 оо оо оо

Эффективный размер современной популяции, Nei 73868 - - -

Временной коэффициент, т 2,596 2,080 1,701 1,916

Время демографических изменений, t, тыс. лет 31 25 21 23

Естественно, что, уходя от сильных морозов и глубокого снега зимой, фазан движется на юг и запад, то есть в Китай. На наш взгляд, именно через территорию КНР происходит сообщение исследованных нами географических локальных популяций. В северных, северо-восточных и восточных областях Китая отсутствуют географические барьеры, способные изолировать отдельные группы обитающих там популяций Рк со1сЫст, в отличие от западной и юго-западной областей (Ои е1 а1., 2009). Вероятно, фазаны, обитающие на севере КНР, способны беспрепятственно скрещиваться. Это может служить объяснением того, что, исследуя филогенетические отношения гаплотипов мтДНК фазанов Дальнего Востока и Китая, мы обнаружили, что часть последовательностей подвидов Рк с. раИаяг, Рк с. ¡огдиаШ и

Phc.decollatus и Ph. с. elegans оказались идентичными с гаплотипами обнаруженными в нашей работе.

Отсутствие популяционной дифференциации и филогеографической структуры у фазана маньчжурского, вероятно, связано, как у Parus major major, северных популяций P. caeruleus и многих других видов лесных птиц в северной Евразии (Zink et al., 2002), с недавним расширением его ареала после конца последнего ледникового периода. Используя широко принятую оценку скорости дивергенции D-петли мтДНК - 2% за млн. лет (Kvist et al., 1998; 1999; 2001), было рассчитано время последних демографических изменений (табл. 3), которое составило для разных выборок 31-21 тыс. лет. Полученные нами оценки значительно отличаются от времени демографических изменений популяций фазана на востоке КНР, которые оценены в 110-104 тыс. лет (Qu et al., 2009). Таким образом, очевидно, что исследованные нами особи несут в своем геноме следы позднейших демографических изменений популяции обыкновенного фазана на северо-востоке ареала.

ГЛАВА 4. КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ ВЫЖИВАНИЯ ФАЗАНА В ОСЕННЕ-ЗИМНИЙ ПЕРИОД В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО ПРИМОРЬЯ

4.1. Сезонная динамика стациальной приуроченности фазана в окрестностях г. Уссурийска и Уссурийского района в 2008-2011 гг.

На основании наблюдений, проведённых в 2008-2011 гг., нами выделень пять фенологических периодов, которые коррелируют со сменой основны? местообитаний фазана на исследуемой территории: предвесенний, весенне' летний (репродуктивный), летний (выводковый), осенний (жировочный) осенне-зимний (зимовочный). Нам не удалось установить точных границ этю периодов, так как они обычно накладываются друг на друга. Это объясняете; особенностями экологии фазана, в первую очередь растянутостьк репродуктивного периода, а также неоднородностью поведения птиц i зависимости от эколого-географических особенностей района обитания. Тел не менее, выделенные периоды отражают основные биотопические i популяционные изменения на обследованной территории.

4.2. Особенности динамики численности маньчжурского фазана в

осенне-зимний период по данным маршрутных обследований в Уссурийском районе.

В литературе (Слепцов, Горчаковская, 1952; Баранчеев, 1953,1954,1958 1964, 1965, 1968; Воробьев, 1954; Потапов, 1987; и др.) имеется достаточны! объём сведений об особенностях поведения, местах обитания и экологш фазана в весенний, летний и осенний периоды. Однако о зимней жизни пти! информация довольно скудна. Следует заметить, что на юге Дальнего Восток!

России, в самой северной части ареала, фазан обитает в наиболее неблагоприятных условиях, особенно зимой.

На основании наблюдений, проведённых в Уссурийском районе Приморского края в осенне-зимний период 2008/09, 2009/10 и 2010/11 гг., нами были выявлены некоторые особенности поведения фазана, обеспечивающие его выживание в зимний период. Особенно неблагоприятные условия для фазана складываются при раннем установлении глубокого снежного покрова. В это время основная пища фазанов — семена на убранных сельскохозяйственных полях или дачах и огородах, поэтому установившийся снежный покров не дает воспользоваться этими источниками питания. Птицы вынуждены искать корм в непосредственной близости человеческого жилья. В этот период нами отмечены частые посещения фазанами дворов частного сектора в г. Уссурийске и приусадебных участков в п. Тимирязевский Уссурийского района, а также свалок бытовых отходов. В зимний период Ph. colchicus наиболее подвержен атакам хищников — как естественных врагов, так и животных, прирученных человеком.

На высокотравных лугах (при условии отсутствия осенних палов) и в кустарниковых зарослях снег обеспечивает фазанам надежное укрытие, образуя ниши с крышами и пустоты со сводами из дугообразно пригнутой травы, придавленной снегом; при этом нередко образуется сложная сеть разветвленных тоннелей. Подобные укрытия (нагнувшийся под тяжестью снега низкорослый бамбук), при длительных многоснежных зимах, используют фазаны и в Японии (Потапов, 1987).

Для изучения кратковременных сезонных колебаний численности в осенне-зимний период с 2008 по 2011 гг. нами проводились пешие учеты по пяти маршрутам, пролегающим в местообитаниях маньчжурского фазана в Уссурийском районе Приморского края.

В изученный период зимы характеризовались низкими температурами, ранними снегопадами (II-III декады ноября) и длительно сохраняющимся глубоким снежным покровом (данные метеорологической станции ПримНИИСх, личные наблюдения). Эти факторы, вероятно, значительно снизили численность фазана на исследуемой территории. Именно это мы наблюдали в осенне-зимний период 2008/09 и 2010/11 гг.

В октябре и ноябре 2008 г. была зафиксирована высокая плотность населения фазана. С ноября по декабрь этот показатель уменьшился в 5-8 раз (табл. 4), часто находили мертвых птиц и остатки фазанов, пойманных хищниками. В январе 2009 г. численность снизилась еще больше, и с конца января - начала февраля в местах наших маршрутных обследований не было встречено ни одной птицы. Следует отметить, что осенью и в начале зимы в большинстве своем фазаны встречались группами, однако, с конца декабря и до конца января все чаще встречались одиночные птицы, вероятно вследствие значительного падения общей численности. Весной 2009 г. в тех же местах были зафиксированы брачные крики самцов, что свидетельствует о возвращении птиц в район исследования.

Таблица 4

Плотность населения (особей/км2) фазана в Уссурийском районе в осенне-зимний период 2008/2009 гг.

№ маршрута октябрь ноябрь декабрь январь февраль

1 5,08 5,05 1,25 0,00 0,00

2 8,93 8,35 2,10 0,00 0,00

3 9,31 9,96 2,83 1,04 0,00

4 4,29 4,51 0,83 0,00 0,00

5 7,42 7,13 3,05 0,58 0,00

Согласно нашим наблюдениям, во второй половине января-феврале, обитавшие на исследуемой территории (на залежах и сельскохозяйственных биотопах) фазаны откочевали в населенные пункты: г. Уссурийск, п. Тимирязевский, с. Воздвиженка и с. Васильевка, где укрывались на приусадебных участках частного сектора. Основным местом питания в этот период для фазанов стали свалки бытовых отходов. Нами замечено, что не всегда фазаны возвращаются в ранее занимаемые ими естественные местообитания. Так после зимы 2011 г. в некоторых биотопах, где традиционно фазаны были многочисленны, в летние месяцы не было обнаружено ни одного выводка.

За период с октября 2010 до января 2011 гг. плотность населения фазана в природно-антропогенных биотопах сократилась в 4-8 раз (табл. 5) и уже к концу января 2011 г. в районе наших маршрутных учетов не было обнаружено ни одной особи Рк. со1сЫст. При этом в течение зимы постепенно увеличилавась доля одиночных птиц; так в декабре она составила 50% (всего встречено 18 птиц), а в январе 100% (всего встречено 6 птиц).

Таблица 5

Плотность населения (особей/км2) фазана в Уссурийском районе в

осенне-зимний пе риод2010/2011 гг.

№ маршрута октябрь ноябрь декабрь январь февраль

2 6,97 5,86 1,58 0,00 0,00

3 8,26 8,63 3,27 1,24 0,00

4 4,13 4,15 2,69 0,42 0,00

5 6,12 7,8 3,87 1,14 0,00

Осенне-зимний период 2009/2010 гг. также отличался низкими температурами (минимум приходился на первые числа января, 6-7 числа этого месяца была зафиксирована температура -38°С) и глубоким снежным покровом. Не смотря на неблагоприятные условия фазаны, оставались на

исследуемой территории на протяжении всей зимы (табл. 6). Не были редкостью находки мертвых птиц и мест поедания их хищниками. Наличие фазанов в природно-антропогенных и сельскохозяйственных местообитаниях зимой 2009/10 гг. объясняется в первую очередь высоким урожаем плодов яблони маньчжурской (Malus mandschurica) и яблони ягодной (М baccata) в 2009 г., которые стали основной пищей птиц зимой. Это подтверждается мозаичностыо распределения встреч фазанов, основная их масса встречалась на маршрутах, пролегавших вблизи пойменных редколесий и зарослей, где произрастают и дикие яблони.

В 2008 и 2010 гг. урожай диких яблонь был очень незначительным, а сельскохозяйственные поля и луга, где произрастали дикие бобовые, стали не доступны для фазанов вследствие рано установившегося глубокого снежного покрова. В поисках пищи птицы откочевали в населенные пункты, где основными местами кормежки для них стали свалки бытовых отходов, а укрытием служили приусадебные участки частного сектора и пустыри.

Таблица 6

Плотность населения (особей/км2) фазана в Уссурийском районе в

осенне-зимний пе риод 2009/2010 гг.

№ маршрута октябрь ноябрь декабрь январь февраль

1 7,52 7,85 4,46 0,00 0,00

2 7,53 7,04 5,97 3,72 1,99

3 8,13 7,54 4,02 1,34 0,56

4 4,33 2,14 0,8 0,00 0,00

По нашему мнению, местную популяцию фазанов можно условно разделить на две категории: птиц посещающих синантропные биотопы при наступлении наименее благоприятных условий внешней среды, и птиц, постоянно живущих в них. Фазанов, отнесенных ко второй категории, мы наблюдали на сопке Илюшинской в черте г. Уссурийска. Источниками питания в летние месяцы являются беспозвоночные, семена и зеленые части травянистых и кустарниковых растений, растущих на склонах сопки, а также на приусадебных участках частного сектора. Отдельного внимания заслуживают свалки бытовых отходов, которые становятся основным источником пищи в холодное время года. После установления сплошного снежного покрова свалки посещают все фазаны, обитающие на данной территории. Часть из них регулярно посещают свалку не только в холодное время года, но и в летние месяцы. Так, с апреля по сентябрь 2010 г. доля фазанов, посещающих свалки, сократилась с 78% до 25%, а уже в декабре составила 100%. Весной большая часть фазанов перемещается в естественные местообитания.

Таким образом, синантропное поведение фазана является одной из важнейших адаптации этого вида для выживания в суровых условиях российского Дальнего Востока (наряду с высокой плодовитостью и развитым перьевым покровом). Во время добычи фазанов в Амурской области мы неоднократно наблюдали как птицы, вспугнутые охотниками, спасаются от преследования в ближайшем населенном пункте. Подобное поведение фазанов отмечают и охотники Приморского края. Очевидно, что в населенных пунктах фазаны, в первую очередь, получают укрытие от преследования охотниками, где запрещено использование охотничьего огнестрельного оружия. Во-вторых, в холодное время года, когда основные кормовые растения находятся под снежным покровом, свалки бытовых отходов и приусадебные участки частного сектора обеспечивают достаточную кормовую базу для выживания в этот период.

При раннем установлении глубокого снежного покрова к началу зимы фазаны смещаются в зону застройки, которую покидают к весне. В холодное время года фазан может переходить к питанию на свалках бытовых отходов при отсутствии доступа к пище в природно-антропогенных местообитаниях. При снежной зиме и наличии урожая диких яблонь, фазан может оставаться в местах произрастания этих деревьев, используя их плоды в качестве пищи. Широкая связь фазана с антропогенными местообитаниями, включая зону застройки, в течение годового цикла,' а особенно в холодное время года, позволяет считать его гемисинантропным видом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные нами данные молекулярно-генетического анализа свидетельствуют о недавней экспансии фазана на территорию Дальнего Востока. Полученные нами показатели времени демографических изменений значительно отличаются от сведений, приведенных в литературе для популяций обыкновенного фазана обитающих в китае (Qu, et al., 2009; Liu, el al., 2010). Это свидетельствует о том, что изученные нами особи несут в своем геноме следы позднейших демографических изменений на северо-восточной оконечности ареала. Порядок распределения попарных нуклеотидньга различий указывает на рост популяции в прошлом, с последующей масштабной экспансией вида.

Известно, что ископаемые кости фазанов, обнаруженные е археологических памятниках и пещерах южного Приморья, датируются периодом не ранее голоцена (Алексеева, и др., 1984; Пантелеев, Алексеева. 1993; Пантелеев, 1995). Подобные находки подтверждают присутствие фазанов на данной территории около 8-10 тыс. лет назад. Информация с наличии фазанов в голоцене коррелирует со сведениями о развитии сельского хозяйства в данный период. Согласно археологическим находкам, зачатки земледелия на территории современного Приморского края относятся к Ш-11 тысячелетиям до н.э., окало 4-5 тыс. лет назад (Окладников, 1959), а по спорово-пыльцевым данным — не менее 8 тыс. лет назад (Урусов, Чипизубова, 2009)

Наибольшего расцвета сельское хозяйство на Дальнем Востоке достигло, вероятно, во времена государства Бохай (698-926 гг. н.э.) и Золотой империи Чжурдженей (Цзинь) (1115-1234 гг. н.э.) (Окладников, 1959).

Полученные нами на основе наблюдений и маршрутных учетов данные также свидетельствуют о том, что, используя результаты хозяйственной и бытовой деятельности человека, фазаны способны выживать в неблагоприятных условиях холодного времени года. Синантропное поведение фазана является одной из важнейших адаптации этого вида (наряду с высокой плодовитостью и развитым перьевым покровом) для выживания в суровых условиях российского Дальнего Востока. Известно, что человек, помимо негативного воздействия (истребление) своей хозяйственной деятельностью создает приемлемые для существования биотопы и кормовую базу (Иванов, 1951; Назаренко, 1999). При наступлении наименее благоприятных условий внешней среды (холодное время года, сплошной снежный покров), фазаны активно посещают селитебные территории и другие антропогенные ландшафты, такие как парки, кладбища, пустыри.

Несмотря на подверженность маньчжурского фазана неблагоприятным условиям внешней среды в осенне-зимний период, на отдельных территориях численность может оставаться на относительно высоком уровне. Глубокий снежный покров на высокотравных лугах, в кустарниковых и ивовых зарослях по долинам рек и в сельскохозяйственных угодьях создает различные убежища в переплетениях трав и низкорослых кустарников (при условии отсутствия осенних палов). Урожай дикой яблони, а так же близость частного сектора, садовых и дачных участков обеспечивают достаточную кормовую базу для выживания фазана на исследуемой территории. Строгая связь фазана с культурным ландшафтом позволяет предположить наличие зависимости между расселением фазана на северо-запад и хозяйственной деятельностью человека.

Данные, полученные с помощью молекулярно-генетических методов, изучение осенне-зимней биологии и динамики численности фазана в природно-антропогенных биотопах, а также анализ палеонтологических данных, позволяют сделать вывод влиянии хозяйственной деятельности человека на особенности расселения и экологии фазана.

ВЫВОДЫ

1. Популяция маньчжурского фазана, обитающая на Дальнем Востоке РФ, является генетически однородной. Показан низкий уровень генетической дифференциации выборок (р81=0.02049) и высокий уровень обмена генами (Ыш=13.96).

2. Полученные данные свидетельствуют о молодости современной популяции на исследуемой территории. Это подтверждается соотношением высокого гаплотипического (0.884-0.913) и низкого нуклеотидного (0.00160.0022) разнообразия контрольного региона мтДНК и тестами на демографическую структуру.

3. Дальневосточная популяция фазана, обитающая на территории РФ, не имеет значительных генетических отличий от подвидов, обитающих на востоке и северо-востоке КНР (Ph. с. pallasi, Ph. с. karpowi, Ph. с. torquatus, Ph. с. decollatus, Ph. с. elegans).

4. Современная популяция фазана маньчжурского на Дальнем Востоке РФ находится в состоянии экспансии. Это подтверждают результаты тестов на популяционную стабильность и унимодальное распределение попарных нуклеотидных различий.

5. При наступлении неблагоприятных условия среды и отсутствии доступа к пище в зимний период плотность населения фазана в сельскохозяйственных местообитаниях и залежах уменьшается, птицы смещаются в зону застройки.

6. Зимнее распределение фазана зависит от доступности пищи. При снежной зиме и наличии доступа к пищевым растениям (плоды диких яблонь, боярышника) фазан может оставаться в местах их произрастания в поймах рек и на склонах сопок. В качестве убежищ используются полости под снегом, образованные травянистой и кустарниковой растительностью.

7. Широкая связь фазана с антропогенными местообитаниями, включая зону застройки, в течение годового цикла, а особенно в холодное время года, позволяет считать его гемисинантропным видом.

8. Результаты нашего исследования (молодость современной популяции, отсутствие генетической подразделенное™, связь с антропогенными местообитаниями) подтверждают гипотезу о недавнем расселении маньчжурского фазана на север в результате хозяйственной деятельности человека.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

1. Козыренко М.М., Фисенко П.В., Журавлев Ю.Н. Генетическая изменчивость фазана маньчжурского (Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903) по данным секвенирования контрольного региона митохондриальной ДНК // Генетика, 2009, т. 45, № 4. С. 526-535.

2. Фисенко П.В. Изучение фазана обыкновенного (Phasianus colchicus Linnaeus, 1758) на Дальнем Востоке России // Вестник ДВО РАН, 2010, №4. С. 143-148.

Статьи, опубликованные в отечественных периодических изданиях и региональных сборниках

3. Фисенко П.В., Мацишина Н.В. Особенности питания фазана в условиях Приморского края // Животный и растительный мир Дальнего востока. Вып. 13. Серия: Экологий и систематика животных. Уссурийск: УГПИ, 2009. С. 46-49.

4. Фисенко П.В. Полиморфизм биохимических маркеров фазана маньчжурского (Phasianus colchicus pallasii Rothschild) // Животный и растительный мир Дальнего Востока. Вып. 13. Уссурийск: УГПИ, 2009. С. 4045.

Работы, опубликованные в материалах всероссийских и международных конференций

5. Фисенко П.В., Корень О.Г., Жукова Н.И. Подбор условий для изучения аплозимной изменчивости маньчжурского фазана {Phasianus colchicus pallasi R.) // Сборник трудов VIII Дальневосточной школы-конференции по актуальным проблемам химии и биологии. Владивосток: ДВО РАН, 2004. С. 60.

6. Фисенко П.В. Электрофоретическое разделение ферментов тканей фазана маньчжурского II Сборник трудов X Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ». Новосибирск. - НГУ, 2005. С. 47.

7. Фисенко П.В. Генетическое разнообразие фазана маньчжурского по данным секвенирования D-петли митохондриальной ДНК // V съезд ВОГИС, Москва, 21-28 июня 2009. - Москва, 2009. Ч. 2. С. 191.

8. Fisenko P.V. Genetic variability of the pheasant in the Russian Far Eas // Modern ahievements in population, evolutionary and ecological genetics (MAPEEG-2009). Vladivostok, 2009. P. 17.

9. Fisenko P.V. Genetic structure and demographic history of Phasianus colchicus population in Russian Far East // Modern achievements in population, evolutionary and ecological genetics (MAPEEG-2011). Vladivostok, 2011. P. 15.

ФИСЕНКО Петр Викторович

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ ВЫЖИВАНИЯ КРАЕВОЙ ПОПУЛЯЦИИ МАНЬЧЖУРСКОГО ФАЗАНА Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 14.09.2012. Формат 60x84/16. Усл.печ. л. 1.0 Уч. изд.л. 1.0. Тираж 120 экз. Заказ № 25.

Отпечатано в типографии «БАЛС»; Лицунзия ПД № 20-0035. Владивосток — 2012 г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Фисенко, Петр Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЫКНОВЕННЫЙ ФАЗАН РИшіапиз соісМсш Ь., 1758: ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДА

1.1 История изучения фазана на Дальнем Востоке РФ, исследование генетического разнообразия

1.2. Характеристика и распространение вида

1.3. Маньчжурский фазан Рказіапт соїскісиз раНаяг Я., 1903: морфофизиологические особенности, динамика численности

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Краткая характеристика используемых молекулярно-генетических методов исследования

2.2 Материалы и методы изучения генетического полиморфизма

2.3 Маршрутные учеты в окрестностях г. Уссурийска и в Уссурийском районе

ГЛАВА 3. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОБЫКНОВЕННОГО ФАЗАНА НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ

3.1 Полиморфизм биохимических маркеров локальной популяции маньчжурского фазана в Приморском крае

3.2. Генетическая изменчивость контрольного региона мтДНК маньчжурского фазана — -

ГЛАВА 4. КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ ВЫЖИВАНИЯ ФАЗАНА В ОСЕННЕ-ЗИМНИЙ ПЕРИОД В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО ПРИМОРЬЯ

4.1 Сезонная динамика стациальной приуроченности фазана в окрестностях г. Уссурийска и в Уссурийском районе в 2008-2011 гг.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Генетическая структура и ключевые факторы выживания краевой популяции маньчжурского фазана Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903"

Фазан обыкновенный - Phasianus colchicus Linnaeus, 1758 - является сложно организованным политипическим видом, широко распространненым в умеренной, частично субтропической зонах Восточной, Внутренней и Западной Азии, вплоть до Кавказа (Vaurie, 1965; Козлова, 1970 и др.). Фазан обладает высокими эстетическими и гастрономическими достоинствами, что делает его крайне привлекательным объектом спортивной любительской охоты.

На юге материкового Дальнего Востока России и прилежащем северовосточном Китае обитает подвид Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903, именуемый маньчжурским фазаном. Биология этой популяции в целом изучена достаточно полно (Шульпин, 1936; Воробьев, 1954; Потапов, 1987 и др.). И тем не менее один аспект биологии этого подвида требует дальнейшего выяснения: это зимняя экология популяции. Зимний период в бассейне р. Амур по своей суровости - сочетание низких температур и значительного снежного покрова - не имеет прецедентов в любых других областях обитания вида, включая северо-восточный Тибет. Поэтому имеются серьезные основания считать этот период наиболее критическим в жизни маньчжурского фазана. Более того, высказана гипотеза, что популяция маньчжурского фазана, как и значительная группа других видов птиц на восточной окраине Азии, в данном регионе полностью антропогенно зависима (Назаренко, 1999).

Включение в научный обиход современных методов и моделей популяционной молекулярной генетики открывают возможность оценить возраст и историю популяций животных в конкретных регионах (Rogers, Harpending, 1992; Ramos-Onsins, Rosas, 2002; и др.). Применительно к маньчжурскому фазану, эти временные оценки в сочетании с хорошо датированным костным материалом фазана из археологических памятников и пещерных отложений (Александрова и др., 1984; и др.) позволяют дать конкретные оценки времени заселения популяцией фазана бассейна р. Амур и юга Дальнего Востока России в целом. А современные строгие связи популяции с антропогенным (аграрным) ландшафтом (Шульпин, 1936; Глущенко, 2006; и др.) позволяют выяснить предпосылки этой территориальной экспансии.

Цель исследования - изучить генетическую изменчивость и критические факторы выживания популяции маньчжурского фазана на Дальнем Востоке России с целью реконструкции его истории.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

5. Изучить особенности образа жизни фазана в природно-антропогенном ландшафте в холодное время года.

Научная новизна и практическая ценность работы:

Полученные данные могут быть использованы сотрудниками филиала ФГУ «Россельхозцентр» по Приморскому краю и Управления по охране, контролю и регулированию использования объектов животного мира Приморского края в целях сохранения и рационального использования маньчжурского фазана как компонента регионального биоразнообразия России.

Апробация работы. Результаты изложены на 3-х международных и 2-х всероссийских конференциях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 в журналах из списка ВАК.

Благодарности. Автор выражает благодарность д.б.н. Ю. Н. Журавлеву за предоставленные образцы и материально-техническую базу; к.б.н. О. Г. Корень за помощь в освоении метода аллозимного анализа; к.б.н. М. М Козыренко за помощь в освоении метода секвенирования ДНК; сотрудников лаб. Эволюционной зоологии и генетики БПИ ДВО РАН, а в особенности д.б.н. А. П. Крюкову, д.б.н. И. В. Картавцевой и к.б.н. И. Н. Шереметьевой за всестороннюю помощь и поддержку; за критические замечания и консультативную помощь искренне признателен к.б.н. Ю. Н. Глущенко, д.б.н. В. А. Нечаеву и д.б.н. Г.Н. Челоминой; благодарен директору БСИ к.б.н. О. В. Жилину за помощь в сборе образцов в Амурской области. Я искренне признателен моим родителям, П. П. Фисенко и В. Ф. Фисенко, а также благодарю М. В. Ромашову и Н. В. Мацишину за неоценимую поддержку и глубокую убежденность в силы автора.

Заключение Диссертация по теме "Зоология", Фисенко, Петр Викторович

ВЫВОДЫ

1. Популяция маньчжурского фазана, обитающая на Дальнем Востоке РФ, является генетически однородной. Показан низкий уровень генетической дифференциации выборок (Рб1=0.02049) и высокий уровень обмена генами (№п= 13.96).

3. Дальневосточная популяция фазана, обитающая на территории России, не имеет значительных генетических отличий от подвидов, обитающих на востоке и северо-востоке КНР {Рк. с. раПаьч, Рк. с. кагрош, Рк. с. Ющисйш, Рк. с. йесоИаЫБ, Рк. с. е^ат).

5. При наступлении неблагоприятных условий среды и отсутствии доступа к пище в зимний период плотность населения фазана в сельскохозяйственных местообитаниях и залежах уменьшается, птицы смещаются в зону застройки.

8. Результаты нашего исследования (молодость современной популяции, отсутствие генетической подразделенности, связь с антропогенными местообитаниями) подтверждают гипотезу о недавнем расселении маньчжурского фазана на север в результате хозяйственной деятельности человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные нами данные молекулярно-генетического анализа свидетельствуют о недавней экспансии фазана на территорию Дальнего Востока. Показатели времени демографических изменений, полученные нами значительно отличаются от сведений, приведенных в литературе (Jiangyong Qu, et. al., 2009; Liu, et. al., 2010). Это свидетельствует о том, что изученные нами особи несут в своем геноме следы позднейших демографических изменений на северо-восточной оконечности ареала. Порядок распределения попарных нуклеотидных различий указывает на значительные демографические изменения популяции в прошлом, с последующей масштабной экспансией вида.

Известно, что ископаемые кости фазанов обнаруженные в археологических памятниках и пещерах южного Приморья, датируются периодом не ранее голоцена (Алексеева, и др., 1984; Пантелеев, Алексеева, 1993; Пантелеев, 1995). Подобные находки подтверждают присутствие фазанов на данной территории 8-10 тыс. лет назад. Информация о наличии фазанов в голоцене коррелирует со сведениями о развитии сельского хозяйства в данный период. Согласно археологическим находкам, зачатки земледелия на территории современного Приморского края относятся к III-II тысячелетиям до н.э., то есть 4-5 тыс. лет назад (Окладников, 1959), а по спорово-пыльцевым данным - не менее 8 тыс. лет назад (Урусов, Чипизубова, 2009). Наибольшего расцвета распространения сельское хозяйство на Дальнем Востоке достигло, вероятно, во времена государства Бохай (698-926 гг. н.э.) и Золотой империи Чжурдженей (Цзинь) (1115-1234 гг. н.э.) (Окладников, 1959).

Полученные нами, на основе наблюдений и маршрутных учетов, данные так же свидетельствуют о том, что используя результаты хозяйственной и бытовой деятельности человеческой цивилизации, фазаны способны выживать даже в неблагоприятных условиях. Синантропное поведение фазана является одним из важнейших адаптаций этого вида для выживания в суровых условиях российского Дальнего Востока (наряду с высокой плодовитостью и развитым перьевым покровом). Известно, что человек, помимо негативного воздействия (истребление) своей хозяйственной деятельностью создает приемлемые для существования биотопы и кормовую базу (Иванов, 1951; Назаренко, 1999). При наступлении наименее благоприятных условий внешней среды (холодное время года, сплошной снежный покров), фазаны активно посещают селитебные территории и другие антропогенные ландшафты, такие как парки, кладбища, пустыри. Несмотря на подверженность маньчжурского фазана неблагоприятным условиям внешней среды в осенне-зимний период, на отдельных территориях численность может оставаться на относительно высоком уровне. Глубокий снежный покров на высокотравных лугах, в кустарниковых и ивовых зарослях по долинам рек и в сельскохозяйственных угодьях создает различные убежища в переплетениях трав и низкорослых кустарников. Урожай дикой яблони, а так же близость частного сектора, садовых и дачных участков обеспечивают достаточную кормовую базу для выживания фазана на исследуемой территории. Строгая связь фазана с культурным ландшафтом позволяет предположить наличие зависимости между расселением фазана на северо-запад и хозяйственной деятельностью человека. Вероятно, северная граница ареала фазана неоднократно изменялась под действием ряда факторов. Антропогенное воздействие на природу в данном случае, на наш взгляд, является одним из важнейших факторов, что позволило этому типично южному виду осваивать новые территории и расширять свой ареал на север.

Данные, полученные с помощью молекулярно-генетических методов, изучения осенне-зимней биологии и динамики численности фазана в природно-антропогенных биотопах, а также анализ палеонтологических данных, позволяют сделать вывод влиянии хозяйственной деятельности человека на особенности расселения и экологии фазана.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Фисенко, Петр Викторович, Владивосток

1. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяции. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 431 с.

2. Алтухов Ю.П. Генетический мониторинг популяций в связи с состоянием окружающей среды // Генетика и благосостояние человечества. М.: Наука, 1981. С. 205-220

3. Алтухов Ю.П. Концепция адаптивной нормы популяций и проблема аутбридинга // Вестн. АМН СССР, 1984, № 7. С. 16-21

4. Баранчеев Л.М. Охотничье-промысловые птицы Амурской области. Благовещенск: Амурское книжное издательство, 1964. С. 74-80.

5. Баранчеев Л.М. Миграции маньчжурских фазанов в Амурской области. // Миграции птиц и млекопитающих. М.: Наука, 1965. С. 125-132.

6. Богачев A.C. Лукин, А.Ю. Юдин М.С. Морфологическая характеристика дальневосточного фазана России.// Вопросы лесного и охотничьего хозяйства на юге Дальнего Востока. Уссурийск, 2003. С. 231-240

7. Богачев A.C., Литвиненко Н.С., Косяк H.A. Размножение дальневосточного фазана Phasianus colchicus pallasi Rothch. // Экологические проблемы дальнего востока - Уссурийск, 2004. С. 21-26.

8. Бромлей Г.Ф., Нечаев В.А. О влиянии палов на птиц и млекопитающих в Приморском крае // Наземные млекопитающие Дальнего Востока СССР, ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 136-148.

9. Власов В.Н. О расселении фазана в Нижнем Приамурье. // Сборник трудов «Природные ресурсы и экологические проблемы ДВ». Хабаровск: изд-во ДВГГУ, 2007. С. 74-75.

10. Воробьев К.А. Птицы Уссурийского края. М.: Изд-во АН СССР, 1954. 360 с.

11. Гладков H.A. Род фазаны Phasianus L., 1758 //Птицы Советского Союза, Т. IV, М.: Советская Наука, 1952. С. 199-226.

12. Глущенко Ю.Н., Губарев А. Б. Новая угроза популяции фазана -Phasianus colchicus в Приморском крае // Животный и растительный мир Дальнего востока. Вып. 6. Серия: Экологий и систематика животных. Уссурийск: УГПИ, 2002. С. 121-124.

13. Глущенко Ю.Н., Липатова Н. Н., Мартыненко А. Б. Птицы города Уссурийска: фауна и динамика населения. Владивосток: изд-во ТИНРО-центра, 2006. 264 с.

14. Голованова Э.Н. Птицы над полями. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 232 с.

15. Гончаренко Г.Г., Падутов В.Е., Потенко В.В. Руководство по исследованию хвойных видов методом электрофоретического анализа изоферментов. Гомель: Полеспечать, 1989. 163 с.

16. Дюнин А.Г. Промысловая охота в дельте Волги. / Русский орнитологический журнал 2009, Том 18. С. 1030-1035

17. Звершанский М.И. Птицы уничтожают семена амброзии. // Природа 1972, №8. С. 123

18. Иванов А.И. Отряд Galliformes Куринные. Определители по фауне СССР, изд. Зоол. Инст. Ан СССР. Вып. 39 Птицы СССР, 4.1. 1951. С.205-240.

19. Иванов B.C., Потапов Р.Л. Экология тетерева Lyrurus tetrix и изменения его численности в Гатчинском районе Ленинградской области за последние полвека. // Русский орнитол. журн. 2008, Т. 17. С. 1532-1538.

20. Исфаганов М. Тацит. Толкования. Ленинград.: Лениздат, 1984. 348 с.

21. Кирпичев С.П. Об изменчивости величины и сложения глухарей. // Орнитология, 1960, вып. 3. С. 38-47.

22. Козлова Е.В. Расселение фазана Phasianus colchicus L. в пустыни центральной Азии // Труды зоологического института. Том XLVII, Ленинград.: Наука, 1970. С. 9-18

23. Козыренко М.М., Фисенко П.В., Журавлев Ю.Н. Генетическая изменчивость фазана маньчжурского (Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903) по данным секвенирования контрольного региона митохондриальной ДНК. // Генетика, 2009 том 45, №4. С. 526-535.

24. Короткий A.M., Караул ова Л.П., Троицкая Т.С. Четвертичные отложения Приморья. Стратиграфия и палеогеография. Новосибирск: Наука, 1980.234 с.

25. Короткий A.M., Гребенщикова Т.А., Пушкарь B.C., Разжигаева Н.Г., Волков В.Г., Ганзей Л.А., Мохова Л.М., Базарова В.Б., Макарова Т.Р. Климатические смены на территории юга Дальнего Востока в позднем кайнозое (миоцен-плейстоцен). Владивосток, 1996. 57 с.

26. Кузимина М.А. Тетеревинные и фазановые СССР. Алма-Ата: Наука, 1977. 295 с.

27. Куренков В.Д. Отчет по разделу: Изучение современного состояния популяций перелетных птиц, находящихся под угрозой исчезновения. 1985.

28. Левитес Е.В. Генетика изоферментов растений. Новосибирск: Наука, 1986. 144 с.

29. Ливеровский Ю.А., Колесников Б.П. Природа южной половины Советского Дальнего Востока. М.: 1949. С. 320-321

30. Линдгольм В.А. Маньчжурский фазан в Приморье. М.: Просвещение, 1948. 57 с.

31. Маак Р. Путешествие по долине реки Уссури. Том 1. Спб. 1861. С. 171.

32. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М.: Наука, 1984.480 с.

33. Мануш С.Г. Сельское хозяйство и охрана фауны. М.: Агропромиздат, 1990. 112 с.

34. Майр Э. Зоологический вид и эволюция. М.: Мир, 1968. 597 с.

35. Межпев А.П. Состояние ресурсов зимующих куриных птиц России: продолжение мониторинга. // Орнитологические исследования в Северной

36. Евразии: тез. XII междунар. орнитол. конф. Северной Евразии. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2006. С. 345-346.

37. Миловидов С.П. Динамика численности куриных на территории с интенсивным антропогенным воздействием. // Ресурсы животного мира Сибири. Охотничье-промысловые звери и птицы: сб. науч. тр. -Новосибирск: Наука, 1990. С. 91-93.

38. Насимович A.A. Причины динамики границ ареала и численности фазанов в СССР. // «Охрана природы» 1950, №2. С. 94-105.

39. Нечаев В.А., Николаев И.Г. Питание фазана {Phasianus colchicus) в Приморском крае // Экология и зоогеография некоторых позвоночных суши Дальнего Востока: Сб. науч. тр. АН СССР ДВНЦ БПИ. Владивосток, 1978. С. 72-78.

40. Панов E.H. Птицы Южного Приморья. Новосибирск: Наука, 1973. 376 с. Пржевальский Н.П. Путешествие в Уссурийском крае, 1867-1869. -СПб.: 1870. 298 с.

41. Приморский край социально экономические показатели. Федеральная служба государственной статистики. Территориальный орган Федеральной статистики по Приморскому краю. 2009. 342 с.

42. Производственно-экономические показатели развитияагропромышленного комплекса России. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской федерации. М.: Информагробизнес, 1996. 300 с.

43. Потапов P.JI. Семейство Фазановые Phasianidae // Птицы СССР (Курообразные, Журавлеобразные). JL, Наука, 1987. С. 119-135.

44. Рахманов А.И., Бессарабов Б.Ф. Фазановые: содержание и разведение. М.: Агропромиздат, 1991. 173 с.

45. Рихтер Г.Д. Роль снежного покрова в физико-географическом процессе. «Труды Института географии АН СССР», 1948. С. 171-174.

46. Рысков А.П. Мультилокусный ДНК-фингерпринтинг в генетико-популяционных исследованиях биоразнообразия. // Молекуляр. биология. Т. 33, №6, 1999. С. 997-1011.

47. Савченко И.А. Влияние механизации и химизации сельского хозяйства на численность тетеревиных птиц Енисейской равнины // Вестник КрасГАУ. 2009, №4. С. 125-130.

48. Скокова H.H., Лобанов В.А. Птицы и пестициды. // Мат-лы 6-й Всесоюз. орнитол. конф. (Москва, 1-5 февраля 1974 г.). М.: Изд-во МГУ, 1974. - 4.2. С. 358-359.

49. Слепцов М.М., Горчаковская H.H. К экологии уссурийского фазана // Бюллетень М. о-ва исп. Биологии, 1952 T. LVII (3). С. 27-31.

50. Слудский A.A. Роль стихийных бедствий в динамике численности птиц в Казахстане. Новости орнитологии. Алма-Ата, 1965.

51. Соколов В.Е., Шатуновский М. И. Можно ли сохранить биологическое разнообразие // Вестн. РАН. 1995, Т. 66, № 5. С. 422-424.

52. Спангенберг Е.П. Наблюдения над распространением и биологией птиц в низовьях р. Иман // Тр. Моск. зоопарка, Т. 1. 1940. С. 77-136.

53. Степанян Л.С. Конспект орнитологической фауны России и сопредельных территорий, Изд-во. ИКЦ «Академкнига», М.: 2003. 807 с.

54. Стрельников И.Д. Анатомо-физиологические основы видообразования позвоночных. Л: Наука, 1970. 367 с.

55. Суровый А.Л., Богачев A.C. К экологии фазана в свете проблем биоразнообразия // V Дальневосточная конф. По заповедному делу. -Владивосток, 2001. С. 273-274.

56. Телепнев В.Г. К динамике численности тетеревиных птиц в Томской области. // Мат-лы 6-й Всесоюз. орнитол. конф. (Москва, 1-5 февраля 1974 г.). М.: МГУ, 1974. - 4.2. С. 297-298.

57. Тищенко A.A. Зимняя орнитофауна кладбищ и парков города Тирасполя. // Русский орнитологический журнал. Том 15, 2006. С. 363-371.

58. Урусов В.М., Чипизубова М. Н. К особенностям динамики растительных формаций приморья в голоцене. // Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН, 2009. Вып. 3. С. 52-58.

59. Фисенко П.В., Мацишина Н.В. Особенности питания фазана в условиях Приморского края // Животный и растительный мир Дальнего востока. Вып. 13. Серия: Экологий и систематика животных. Уссурийск: УГПИ, 2009. С. 46-49.

60. Фисенко П.В. Полиморфизм биохимических маркеров фазана маньчжурского (Phasianus colchicus pallasii Rothschild) // Животный и растительный мир Дальнего Востока. № 13 Уссурийск. 2009. С. 40-45

61. Формозов А.Н. Снежный покров в Жизни млекопитающих и птиц СССР. М.,1946. 152 с.

62. Формозов А.Н. О значении структуры снежного покрова в экологии и географии млекопитающих и птиц. Роль снежного покрова в природных процессах. М., 1961. 141 с.

63. Хохлов А.Н., Бичеров А. П., Мельгунов И. J1. Колорадский жук в питании птиц // Защита растений. №11.- М.; Колос, 1983. С. 38-39.

64. Чемерис A.B., Ахунов Э.Д., Вахитов В.А. Секвенирование ДНК. М.: Наука, 1999. 429 с.

65. Чуркина Н.М. Некоторые вопросы влияния ядохимикатов и минеральных удобрений на птиц. // Проблемы орнитологии: тр. 3-й Всесоюз. орнитол. конф. Львов, 1964. С. 120-124.

66. Шилов H.A. Регуляция теплообмена у птиц (эколого-физиологический очерк). М., 1968.

67. Шульпин JI.M. Промысловые, охотничьи и хищные птицы Приморья. ДВФ АН СССР. Владивосток, 1936. С. 278-287.

68. Arbogast В., Kenagy G.J. Comparative phylogeography as an integrative pproach to history biogeography. J. Biogeogr., 2001. 28, P. 819-825.

69. Aurelle D., Berrebi P. Genetic structure of brown trout (Salmotrutta L.) populations from south-western France: data from mitochondrial control region variability. Mol. Ecol. 2001. 10, P. 1551-1561.

70. Austin O., Kuroda N. The birds of the japan their status and distribution. // Bulletin of the Meseum of Comparative Zoology 1953. Vol. 109, № 4. P 392-393.

71. Avise J.C. Molecular Markers, Natural History and Evolution. Chapman and Hall, New York. 1994.

72. Avise J.C. Phylogeography: The History and Formation of Species. Harvard University Press, Cambridge. 2000.

73. Aquadro C.F., Greenberg B.D. Human mitochondrial DNA variation and evolution: Analysis of nucleotide sequences from seven individuals. // Genetics 1983. 103. P. 287-312.

74. Arber W. Promotion and limitation of genetic exchange. // Science. 1979. Vol. 205. P. 361-365.

75. Baines D., Hudson P.J. The decline of Black Grouse in Scotland and northern England. Bird Study 1995. 42. P. 122-131.

76. Baker A.J., Marshall H.D. Mitochondrial control region sequences as tools for understanding evolution. In: Mindell, DP. (Ed.), // Avian Molecular Evolution and Systematics. Academic Press, San Diego. 1997. P. 51-82.

77. Barrowclough G.F., Groth J.G., Mertz L.A., Gutiérrez R.J. Phylogeographic structure, gene flow and species status in blue grouse (Dendragapus obscurus) // Mol. Ecol. 2004. 13: P. 1911-1922.

78. Bouzat J.L., Lewin H.A., Paige K.N. The ghost of genetic diversity past: historical DNA analysis of the Greater Prairie Chicken. American Naturalist 1998. 152 p.

79. Brazil M. Birds of East Asia (China, Taiwan, Korea, Japan and Russia). Princeton and Oxford, 2009. 529 p.

80. Brown W.M., George M.Jr., Wilson A.C. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA. // Acad. Natl. Sei. USA. 1979. 76, P. 1967-1971.

81. Brown G.G., Gadaleta G., Pepe G., Saccone C, Sbisa E. Structural conservation and variation in the D-loop containing region of vertebrate mitochondrial DNA. // J. Mol. Biol. 1986. 192, P. 503-511.

82. Chang D., Clayton D. A novel endoribonuclease cleaves at a priming site of mouse mitochondrial DNA replication. // EMBO J. 1987. 6. P. 409-117.

83. Chen M.-H., Yuan H.-W., Lin Y.-S. Genetic diversity and population genetic structure of the ring-necked pheasant (Phasianus colchicus) in Taiwan // Jour. Exp. For. Nat. Taiwan Univ. 2004. V. 18. № 2. P. 65-75

84. Cheng T.H. Fauna Sinica. Aves. Galliformes, vol 4. Science Press, Beijing, China. 1978

85. Clement M, Posada D, Crandall K. TCS: a computer program to estimate gene genealogies. Molecular Ecology 2000. 9(10): 1657-1660.

86. Christisen D.M. National status and management of Greater Prairie Chicken. Transaction of the North America Wildlife Conference 1969. 34:207-212.

87. Datta U., Datta P., Mandal R.K. Cloning and characterization of highly repeatitive fish nucleotide sequence. // Gene. 1988. Vol. 62. P. 331-336.

88. Desjardins. P., Morais R. Sequence and gene organisation of "the chutken mitochondrial genome: A novel gens order in higher vertebrates. // J. Mol. Biol. 1990.212, P. 599-634.

89. Evans, P.G.H. Electrophoretic variability of gene prodacts. In: Avian Genetics (eds F. Cooke and P. AJ Buckley), Academic Press, New York, 1987. P. 105-162.

90. Excoffier L., Laval G., Schneider S. Arlequin version 3.0: an integrated software package for population genetics data analysis. Evolutionary Bioinformatics 2005. Online 1, P. 47-50.

91. Felsenstein J. Numerical methods for inferring evolutionary trees // Quart. Rev. Biol. 1982. V. 57. P. 379-404.

92. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap //Evolution. 1985. V. 39. P. 783-791.

93. Ford E., Polymorphism and Taxonomy // The new systematics. Oxford: Clarendon Press, 1940. P. 493-513.

94. Fry A.J., Zink R.M. Geographic analysis of nucleotide diversity and song sparrow (Aves: Emberizidae) population history // Mol. Ecol. 1998. 7: P. 13031313.

95. Fu Y.X., Li W.H. Statistical tests of neutrality of mutations // Genetics. 1993. 133: P. 693-709.

96. Fu Y.-X. Statistical tests of neutrality of mutations against population growth, hitchhiking and background selection. Geneticsl997. 147. P. 915-925.

97. Galtier N., Gouy M., Gautier C. SEAVIEW and PHYLOWIN: two graphic tools for sequence alignment and molecular phylogeny // Comput. Appl. Biosci. 1996. V. 12. P. 543-548.

98. Glenn T.C., Stephan W., Braun M. Effects of a population bottleneck on whooping crane mitochondrial DNA variation // Conservation Biology. 1999. V. 13. No. 5. P. 1097-1107.

99. Godoy J.A., Negro J.J., Hiraldo F., Donäzar J.A. Phylogeography, genetic structure and diversity in the endangered bearded vulture (Gypaetus barbatus, L.) as revealed by mitochondrial DNA // Mol. Ecol. 2004. 13: P. 371-390.

100. Heath D.D., Iwama G.K., Delvin R.H. DNA fingerprinting used to test for family effects on precocious sexual maturation in two populations of Oncorhynchus tchawytscha (chinook salmon) // Heredity. 1994. Vol. 73. P. 616624.

101. Hasegawa M, Kishino H, Yano T. Dating of the human-ape splitting by a molecular clock of mitochondrial DNA // J. Mol. Evol. 1985. V. 22. № 2. P. 160174.

102. Hewitt G.M., The genetic legacy of the Quaternary ice ages. Nature 405, 2000. P. 907-913.

103. Hill D., Robertson P. The pheasant ecology, management and conservation. Oxford: BSP Professional Books, 1988. 282 p.

104. Hood L.E., Hunkapiller M.W., Smith L.M. Automated DNA sequencing and analysis of the human genome // Genomics. 1987. V. 1. № 3. P. 201-212.

105. Jeffreys A.J., Wilson V., Lay Thein S. Hypervariable "minisatellite" region in human DNA. // Ibid. 1985. Vol. 314. P. 67-73.

106. Johnsgard P.A. The pheasants of the world: biology and natural history. Second edition. Smithsonian Institution Press, Washington, DC, USA. 1999

107. Kan Y.W., Dozy A.M. Polymorphism of DNA sequence adjacent to the ß-globin structural gene. Its relation to the sickle mutation. // Proc. Nat. Acad. Sei. US. 1978. Vol. 75. P. 5631-5635.

108. Kashi Y., Soller M. Functional roles of microsatellites. // Microsatellites/ Evolution and application / Eds D.B. Goldstein, C. Schlotterer. N.Y.: Oxford Univ. press Inc., 1999. P. 10-23.

109. Kimura M., Crow J.F. The number of alleles that can be maintained in a finite population // Genetics. 1964. V. 49. № 4. P. 725-738.

110. Kimura M.A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences // J. Mol. Evol. 1980. V. 16. №2. P. 111-120.

111. Krutovskii K.V., Vollmer S. S., Sorensen F. C. et al. RAPD genome map of Douglas-fir. // J. Heredity. 1998. 89. P. 197-205.

112. Kumar S., Tamura K., Nei M. MEGA3: Integrated software for molecular evolutionary genetics analysis and sequence alignment // Brief Bioinform. 2004. V. 5. P. 150-163.

113. Kvist L., Ruokonen M., Thessing A., Lumme J., Orell M. Mitochondrial control region polymorphism reveal high amount of gene flow in Fennoscandian willow tits (Parus montanus borealis) // Hereditas. 1998. 128. P. 133-143.

114. Kvist L., Ruokonen M., Lumme J., Orell M. The colonization history and present-day population structure of the European great tit (Parus major major) // Heredity. 1999. V. 82. P. 495-502.

115. Milot E., Gibbs H.L., Hobson K.A. Phylogeography and genetic structure of northern populations of the yellow warbler (Dendroica petechia) // Mol. Ecol. 2000. 9. P. 667-681.

116. Mindell D.P., Sorenson M.D., Dimcheff D.E. Multiple independent origins of mitochondrial gene order in birds. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA 1998. 95, P. 10693-10697.

117. Moore W.S. Inferring phylogenies from DNA variation: Mitochondrial-gene trees versus nuclear-gene trees. // Evolution. 1995. 49. P. 718-726.

118. Mourn T., Ärnason E. Genetic diversity and population history of two related seabirds based on mitochondrial DNA control region sequences // Mol. Ecol. 2001. 10. P. 2463-2478

119. Mullis K., Faloona F., Scharf S., Saiki R.K., Horn G.T., Erich H.A. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1986. V. 51. № 1. P. 263-273.

120. Nei M. Molecular evolutionary genetics. N. Y.: Columbia Univ. press, 1987. 512 p.

121. Page R.D.M., Holmes E.C. Molecular Evolution: A phylogenetic approach // Ed. M.A. Maiden. USA: Blackwell Science. 1998. - 346 p.

122. Paglia G., Morgante M. PCR-based multiplex DNA fingerprinting techniques for the analisis of conifer genomes. // Mol. Breed. 1998. Vol. 4. P. 173-177.

123. Pavlova A., Zink R.M., Rohwer S., Koblik E.A., Red'kin Y.A., Fadeev I.V., Nesterov E.V. Mitochondrial DNA and plumage evolution in the white wagtail Motacilla alba // Journal of Avian Biology. 2005. 36. P. 322-336.

124. Prober J.M., Trainor G.L., Dam R.J., Hobbs F.W., Robertson C.W., Zagursky R.J., Cocuzza A.J., Jensen M.A., Baumeister K. A system for rapid DNAsequencing with fluorescent chain-terminating dideoxynucleotides // Science. 1987. V. 238. P. 336-341.

125. Qian H., Ricklefs R.E., White P.S., Beta diversity of angiosperms in temperate floras of east Asia and east North America. Ecol. Lett. 2005. 8. P. 1522.

126. Qu J., Liu N., Bao X., Wang X. Phylogeography of the ring-necked pheasant (Phasianus colchicus) in China // Molecular Phylogenetics and Evolution 2009 52 P.125-132

127. Qu Y.H., Ericson P.G.P., Lei F.M., Li S.H. Postglacial colonization of the Tibetan plateau inferred from the matrilineal genetic structure of the endemic rednecked snow finch, Pyrgilauda ruficollis // Molecular Ecology. 2005. 14. P. 17671781.

128. Ramos-Onsins S.E., Rosas J. Statistical properties of new neutrality tests against population growth // Molecular Biology and Evolution. 2002. 19. P. 20922100.

129. Randi E., Tabarroni C., Rimondi S., Lucchini V., Sfougaris A. Phylogeography of the rock partridge (Alectoris graeca) // Molecular Ecology. 2003. 12. P. 2201-2214.

130. Ridley M.W., Hill D.A. Social organization in the pheasant (Phasianus colchicus): harem formation, mate selection and the role of mate guarding // J. Zool. 1987. V. 21 l.P. 619-630.

131. Rohlf F.J. A probabilistic minimum spanning tree algotithm // Inf. Proc. Letters. 1973. V. 7. № 1. P. 44-48.

132. Rogers A.R., Harpending H. Population growth makes waves in the distribution of pairwise genetic differences // Mol. Biol. Evol. 1992. 9(3): 552-569.

133. Rogers A.R. Genetic evidence for a Pleistocene population explosion // Evolution. 1995. V. 49. № 4. P. 608-615.

134. Rozas J., Sanchez-DelBarrio J.C., Messequer X., Rozas R. DnaSP, DNA polymorphism analyses by the coalescent and other methods/ Bioinformatics. 2003. 19. P. 2496-2497.

135. Ruiz-Martinez M.C., Berka J., Belenkii A., Foret F., Miller A.W., Karger B.L. DNA sequencing by capillary electrophoresis with replaceable linear Polyacrylamide and laser-induced fluorescence detection // Anal. Chem. 1993. V. 65. P. 2851-2858.

136. Ruokonen M., Kvist L., Lumme J. Close relatedness between mitochondrial DNA from seven Anser goose species // J. Evol. Biol. 2000. 13. P. 532-540.

137. Ruokonen M., Kvist L. Structure and evolution of the avian mitochondrial control region. // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2002. P. 422-432.

138. Saccone C, Pesole G., Sbisa E. The main regulatory region of mammalian mitochondrial DNA: structure-function model and evolutionary pattern. I. // Mol. Evol. 1991. 33. P. 83-91.

139. Saccone C., Attimonelli M., Sbisä E. Structural elements highly preserved during the evolution of the D-loop-containing region in vertebrate mitochondrial DNA // J. Mol. Evol. 1987. V. 26. P. 205-211.,

140. Saiki R.K., Gelfand D.H., Stoffel S., et al. Premier-directed enzymatic amplification of DNA with termostable DNA polymerase. // Science. 1988. Vol. 239. P. 487-491.

141. Sakane T. Jn the food habits of some Chinese birds. On the food habits of the Ring-necked Pheasant (Phasianus colchicus). «Tori», 1975. v. XXIII, №97, p. 45-52.

142. Sbisa E., Tanzariello F., Reyes A., Pesole G., Saccone C. Mammalian mitochondrial D-loop region structural analysis: Identification of new conservedsequences and their functional and evolutionary implications. 11 Gene 1997. 205. P. 125-140.

143. Slatkin M. A measure of population subdivision based on microsatellite allele frequencies. // Genetics. 1995. Vol. 139. P. 457-462.

144. Smith L.M., Sanders J.Z., Kaiser R.J., Hughes P., Dood C., Connell C.R., Heiner C., Kent S.B.H., Hood L.E. Fluorescence detection in automated DNA sequences analysis //Nature. 1986. V. 321. P. 674-679.

145. Sneath P.H.A., Sokal R.R. Numerical Taxonomy San Francisco: Freeman, 1973.-573 p.

146. Southern E.M. Detection of specific DNA fragments separated by gel electrophoresis // J. Mol. Biol. 1975. Vol. 98. P. 503-517.

147. Southern, S.O., Southern, P.J., Dizon, A.E. Molecular characterisation of cloned dolphin mitochondrial genome. // J. Mol. Evol. 1988. 28. P. 32-42.

148. Staden R., Beal K.F., Bonfield J.K. The Staden Package 1998 // Comput. Meth. Mol. Biol. 1999. V. 132. P. 115-130.

149. Starling-Westerberg, A. The habitat use and diet of Black Grouse Tetrao tetrix in the Pennine hills of northern England. Bird Study 2001. 48. P. 76-89.

150. Swerdlow H., Gesteland R. Capillary gel electrophoresis for rapid, high resolution DNA sequencing//Nucl. Acids Res. 1990. V. 18. № 6. P. 1415-1419.

151. Swofford D.L., Olsen G.J., Waddel P.J., Hillis D.M. Phylogenetic inference // Molecular Systematics / Eds. Hillis D. M. et al.. USA: Sinauer. Assoc. Inc., 1996.-P. 407-514.

152. Tajima F. Evolutionary relationship of DNA sequences in finite populations // Genetics. 1983. V. 105. № 2. P. 437-460.

153. Tajima F. The effect of change in population size on DNA polymorphism. Genetics. 1989. 125. P. 597-601.

154. Tsukada M. Late Pleistocene Vegetation and Climate in Taiwan (Formosa) // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1966. V. 55. P. 543-548.

155. Uimaniemi L., Orell M., Kvist L., Jokimaki J., Lumme J. Genetic variation of the Siberian tit Parus cinctus populations at the regional level: a mitochondrial sequence analysis // Ecography. 2003. V. 26. P. 98-106.

156. Vogel F., Motulsky A.G. Human genetics. 3rd ed. B. etc.: Springer, 1997. 8511. P

157. Ward R.D., Woodwark M., Skibinski D.O.F. A comparison of genetic diversity levels in marine, freshwater and anadromose fishes. // J. Fish Biol. 1994. Vol. 44. P. 213-232.

158. Weber J.L., Wong C. Mutation of human short tandem repeats. // Hum. Mol. Genet. (US). 1993. Vol. 2. P. 1123-1128.

159. Weir B.S., Cockerham C.C. Estimating F-statistics for the analysis of population structure //Evolution. 1984. V. 38. № 6. P. 1358-1370.

160. Wenink P.W., Baker A.J. Mitochondrial DNA lineages in composite flocks of migratory and wintering dunlins (Calidris alpine) The Auk. 1996. 113(4). P. 744756.

161. Westemeier R.L., Edwards W.R. Prairie-Chickens: survival in the midwest. In H. Kallman, editor. Restoring America's wildlife 1937-1987. U.S. Fish and Wildlife Service, Washington, D.C. 1987.

162. Westmeier R.L., Simpson S.A, Cooper D.A. Successful exchange of Prairie-Chicken eggs between nests in two remnant populations. Wilson Bulletin 1991.103. P. 717-720.

163. Westerskov K. Winter food and feeding habits of the partridge (Perdix perdix) in the Canadian prairie. // Canad. J. Zool., 1966, 44, №2.

164. Wolfe T. Inventory of Prairie Chicken booming grounds. Minnesota Prairie Chicken Society Newsletter. 1995. 21. P. 114-138.

165. Williams J.G.K., Hanafey M.K., Rafalski J.A., Tingey S.V. Genetic analysis using random amplified polymorphic DNA markers: Methods in Enzymology. // Recombinant DNA. San Diego: Academic Press, 1993. Vol. 218.P. 704-740.

166. Willis K.J., Whittaker R.J., Species diversity-scale matters. // Science, 2002. 295. P. 1245-1248.

167. Wright J.M. Mutation at VNTRs: Are minisatellites the evolutionary progeny of microsatellites? // Genome. 1994. Vol. 37. P.345-347.

168. Yeater R.E. The Prairie Chicken in Illinois. // Illinois Natural History Survey Bulletin, 1943.22. P. 377-416.

169. Zhan X.-J., Zhang Z.-W. Molecular phylogeny of avian genus Sirmaticus based on the mitochondrial cytochrome b gene and control region // Zool. Sci. 2005. V. 22. P. 427-435

170. Zink R.M., Blackwell R.C. Molecular systematics and biogeography of aridland gnatcatchers (genus Polioptila) and evidence supporting species status of the California gnatcatcher (Polioptila californica). II Mol. Phylogenet. Evol. 1998. 9. P. 26-32.

171. Zink R.M., Drovetski S.V., Questiau S., Fadeev I.V., Nesterov E.V., Westberg M.C., Rohwer S. Recent evolutionary history of the bluethroat (Luscinia svecica) across Eurasia // Mol. Ecol. 2003. 12. P. 3069-3075.

172. Zink R.M., Rohwer S., Drovetski S.V., Blackwell-Rago R.C., Farrell S.L. Holarctic phylogeography and species limits of three-toed woodpeckers // Condor. 2002. V. 104. № i.p. 167-170.

Информация о работе

Фисенко, Петр Викторович
кандидата биологических наук
Владивосток, 2012
ВАК 03.02.04

Диссертация

Генетическая структура и ключевые факторы выживания краевой популяции маньчжурского фазана Phasianus colchicus pallasi Rothschild, 1903 - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы