Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфологическая оценка Apis mellifera популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Морфологическая оценка Apis mellifera популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан"

На правах рукописи П

БИГЛОВА ЛИАНА ФАНИСОВНА

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АР/5 МЕЫЛРЕВЛ ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность 06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

6 и;он ¿013

005061174

УФА-2013

005061174

Работа выполнена в ФГБОУ ВІТО «Башкирский государственный педагогический-у ниверситети.м. М. Акмуллы»

Научный руководитель:

Саттаров Венер Нуруллович, доктор биологических наук, доцент

Официальные оппоненты:

Мишуковская Галина Сергеевна, доктор биологических наук, профессор кафедры разведения и пчеловодства ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Кугейко Владимир Осипович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела пчеловодства ГАНЦ РБ «Центр аграрных исследований»

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (ФГБОУ ВПО «ГАУ Северного Зауралья»)

Защита состоится 21 июня 2013 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д220.003.02 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, г.Уфа, ул. 50-летия Октября, 34, корп. 4., тел. 8(347) 228-28-77.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « Ю » ^ШХИ 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор ветеринарных наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Таксономическая группа медоносных пчел, Apis mellifera формировалась как вид около 50 миллионов лет, при этом, эволюционировала и распространялась во взаимосвязи с природно-климатическими условиями тех или регионов (Черевко Ю.А. и др., 2006; Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2007). В результате образовалось большое число естественно сложившихся, подвидов или рас, подразделенных на множества популяций (Кривцов Н.И., 2003; Бородачев A.B., Савушкина JI.H., 2012).

На сегодняшний день, развитие антропосферы (Реймерс Н.Ф., 1991) требует интенсивного развития отраслей агропромышленного комплекса (АПК), и здесь одну из важнейших ролей играет качество биологического материала (МалковВ.В., 1985; ИличьД., 2002; Руттнер Ф., 2006), сохранившего в себе эволюционно сложившуюся генетическую основу.

Современный этап развития пчеловодства, как в Западной Европе, так и в России (Кривцов Н.И., 2005), характеризуется, в некоторой степени, нехваткой или в некоторых случаях отсутствием ценного генетического материала (ИличьД., 2002), что подразумевает под собой происходящие процессы гибридизации, метизации (Кривцов Н.И., 1995; 1998; 1999; ИличьД., 2002; Кривцов Н.И., Бородачев A.B., 2008; 2001; Гиниятуллин М.Г., 2000; Саттаров В.Н., 2011) или трансформации (Кугейко В.О., 2002) сохранившихся популяций Apis mellifera L.

Необходимо отметить, что данная тенденция началась в конце прошлого века (Кривцов Н.И., 2005) и сохраняется по сегодняшний день. Но при этом по оценке специалистов (Кривцов Н.И., Гранкин H.H., 2004; Кривцов Н.И., 2005) в России ситуация с эволюционно сложившимся (Кривцов Н.И., 2005) среднерусским подвидом в какой степени сохраняется в относительно умеренно антропогенизированном положении.

По сведениям специалистов (Гранкин H.H., 2004; Кривцов Н.И., 2005) на территории Центральной России, и ее Европейской части, а также в Сибири сохранились островки (популяции) некогда сплошного массива (Кривцов Н.И., 2005). На сегодняшний день, аборигенные пчелы на территорий России специалистами (Кривцов Н.И., 2005) условно объединены в различные популяции: владимирская, татарская, вологодская, орловская, новосибирская, челябинская, башкирская и др. (Кривцов Н.И., Гранкин H.H., 2004).

Таким образом, аборигенные популяции подвидов животных являются невосполнимыми генетическими ресурсами. По сведениям специалистов, они проявляют устойчивость к тем подчас крайне тяжелым экологическим условиям, в которых они формировались, отличаясь при этом высокой резистентностью к различным болезням (Моисеев И.Г., Уханов C.B. и др., 2006). Благодаря этим своим качествам они с успехом могут использоваться в различных научных исследованиях (Башкирская порода, свидетельство

№44736), программах и при этом, не следует забывать, что данные представители фауны представляют и огромную историко-этнографическую ценность, являясь живыми памятниками культуры народов (Моисеев И.Г., Уханов С.В. и др., 2006).

В данной ситуации актуальной является проведение мониторинга (NEWSru.com) или исследований степени влияния антропогенного прессинга (Сатгаров В.Н., 2011) на структуру подвидов Apis mellifera. Учитывая, важность выше перечисленных фактов нами были сформулированы следующие цели и задачи-.

Цель работы - мониторинг трансформации морфологических признаков пчел в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне Республики Башкортостан (РБ) и оценка влияния антропогенного фактора на морфологию пчел.

Задачи исследования:

• Исследовать изменения морфологических признаков рабочих пчел популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны РБ для определения степени трансформированности популяционной структуры;

• Исследовать изменения морфологических признаков трутней для определения изменений внутривидовой принадлежности маток в выявленных резерватах Apis mellifera mellifera L.;

• Исследовать морфотипы рабочих пчел в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ для определения фенооблика популяции;

• Исследовать изменения жилкования крыльев правого переднего крыла рабочих пчел как индикатора степени антропогенного влияния.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые проведена комплексная оценка фенооблика популяции Apis mellifera в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне Республики Башкортостан; исследованы изменения схемы жилкования правого переднего крыла рабочих пчел в данной зоне; модифицирована методика проведения идентификации морфотипов пчел и аномалий жилкования крыльев. Проведен научно-обоснованный мониторинг изменения морфологических признаков рабочих пчел популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ для определения степени трансформированности популяционной структуры.

Теоретическая и практическая значимость работы. Инвентаризация морфологической характеристики пчел популяции лесостепной зоны РБ позволяет оценить степень изменения ареала среднерусского подвида на данной территории. Проведенные исследования морфотипов пчел и аномалий жилкования правого переднего крыла дополняют и уточняют популяционно-генетические знания о пчелах данного региона. Идентифицированные аномалии жилкования крыльев переводят морфологические исследования в новую плоскость охватывающую изучение влияния факторов риска и неблагоприятной экологической ситуации в регионах. Результаты мониторинга структуры пчел дают возможность прогнозировать перспективы сохранения пчел. Модифицированная методика

исследования морфотипов рабочих пчел и трутней позволяет проводить экспресс анализ таксономической принадлежности пчел в любое время года. Содержащиеся в работе сведения могут быть использованы в целях рациональной организации мероприятий по сохранению и разведению пчел локальной популяции на территории Республики Башкортостан.

Внедрение результатов исследований. На основании проведенных исследований разработаны методические рекомендации: «Комплексная оценка породности семей Apis mellifera и экомониторинг окружающей среды на пасеках и окружающих ее территориях» (Рассмотрены и одобрены сещией «Ветеринарная санитария, гигиена и экология» отделения ветеринарной медицины РАСХН (протокол №2/3 от 13.04.2011)). Методология проведения исследований включена в раздел учебного пособия: Современные методы исследований Apis mellifera {Допущено УМО ВУЗ РФ в качестве учебного пособия по направлению 111100-Зоотехния, 111801 -Ветеринария).

Апробация работы. Материалы исследований и основные положения, доложены и апробированы на Международной научно-практической конференции молодых ученых (30.01.2011 г., г.Таганрог); Международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (Н-5) (Таганрог, 22.03.2011 г.); II научно-практической конференции с международным участием «Эколого-биологические проблемы Сибири и сопредельных территорий» (г.Нижневартовск, 30.03.2011 г.); V Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум 2013» (04.2013 г., г. Москва); Международной научно-практической заочной конференции «Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства» (02.2013 г., г.Уфа). Материалы награждены серебряной медалью на XIV Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, МСХ РФ, РАСХН, ОАО «ГАО ВВЦ», 11-14.10.2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научных работы, из них: одна монография, методические рекомендации (Утверждены РАСХН, протокол №2/3 от 13.04.2011); четыре статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, одно учебное пособие «Пчеловодство» (допущено УМО ВУЗ РФ в качестве учебного пособия для студентов ВУЗ по специальности 111401-«Зоотехния» и 111201- «Ветеринария»).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 257 источников и приложения. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрирована 34 таблицами и 20 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мониторинг морфологических признаков Apis mellifera популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан;

2. Аномалии (частичная редукция) второй и третьей межкубитальных жилок правого переднего крыла рабочих пчел;

3. Морфотипы Apis mellifera популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан.

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 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе приводится обзор научной литературы по проблеме сохранения таксономических категорий Apis mellifera, критерии подвидов и методы их идентификации. Рассматриваются вопросы экологической ситуации в РБ, и дается характеристика территории исследования.

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу работы положены данные, полученные автором в процессе лабораторных и пасечных исследований в 2010-2013 гг.

Материалом для настоящей работы послужили сборы проб рабочих пчел, трутней Apis mellifera с пасек населенных пунктов 22 административных районов лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан: Архангельский, Аскинский, Бакалинский, Балтачевский, Белокатайский, Бураевский, Гафурийский, Дуванский, Иглинский, Илишевский, Ишимбайский, Караидельский, Краснокамский, Кигинский, Мечетлинский, Мишкинский, Нуримановский, Салаватский, Чекмагушевский, Уфимский, Шаранский и Янаульский. Отдельно пробы взяты из пасек населенных пунктов Белорецкого административного района, расположенного в горно-лесной природно-сельскохозяйственной зоне. Общее количество семей составило 10 тыс. Исследования проводили по нижеприведенной схеме (рис. 1.).

При организации и проведении работ руководствовались методическими указаниями к постановке экспериментов в пчеловодстве (Москва, Россельхозакадемия, 2000) и указаниями «Методы проведения научно-исследовательских работ в пчеловодстве (Рыбное, НИИП, 2006).

Морфометрические исследования рабочих пчел и трутней проводили по общепринятому методу с компьютерным анализом данных в программе Microsoft Office Excel, 2007. Оценку морфотипов рабочих пчел проводили по методу Руттнера Ф.

Рис. 1 Схема проведения исследований

Проведена идентификация схемы жилкования правого переднего крыла рабочих пчел (рис. 2). Препарирование сухих пчел проводили после предварительного энтомологического распаривания во влажной камере.

- субкостальная жилка; м - медиальная жилка; бз - базальиая жилка; ку -кубитальная жилка; р - радиальная жилка; д - дискоидальная жилка; н -невральная жилка; а - анальная жилка; мк1, мк2, мкЗ - межкубитальные жилки; с -субдискоидальная жилка, в, в2 - возвратные жилки.

Фиксирования аномальных жилок проводили с помощью микроскопа Axio Imager А2 с камерой Axio Cam MRC при увеличении хЮО (пробы из подмора). При оценке аномалий (экспозиция риска) жилкования крыльев применен эпидемиологический тип исследования "случай-контроль" (Куценко С.А., 2002). При этом идентифицированы производные характеристики аномалий жилок и распространенности, позволяющие сравнивать получаемые результаты: относительный риск (коэффициент риска) и атрибутивный риск.

Относительный риск (ОР) (Куценко С.А., 2002): ОР = (Бп/П)/(БН1г/НП), где

Бц - количество случаев аномалий жилок среди пчел в техногенных районах;

П - общее количество обследованных пчел подвергающихся воздействию;

БИц - количество случаев аномалий жилок среди пчел не подвергающихся воздействию фактора;

НП - общее количество обследованных пчел не подвергающихся воздействию.

Атрибутивный риск (АР) (Куценко С.А., 2002): АР = (ОР - 1)/ОР,

где ОР - относительный риск.

Вариации окраски (морфотипов) регистрировали визуально, сверяя с эталонными рисунками (рис. 3). Съемки морфотипов Apis mellifera проводились с помощью фотоаппарата Canon EOS550D, при шах. увел. 281x289 точек. Обрезка полученных изображений брюшка пчел проводилась в программе Microsoft Office Picture (p.ist.ure) manager.

Villi

а б в г д e

(Руттнер Ф, (рис. (Руттнер Ф, (Руттнер Ф, (Руттнер Ф, (рис.

2006) автора) 2006) 2006) 2006) автора)

Рис. 3. Классы окраски рабочих пчел (морфотипы) по Ф. Руттнеру (2006) а - класс - О (полностью темная кутикула, без коричневых или желтых уголков); б -класс - е (на кутикуле маленькие коричневые или желтые уголки, до 1 мм2 ); в -класс - Е (большие коричневые или желтые уголки на кутикуле, от 1 мм2); г - класс -1R (на кутикуле коричневое или желтое одно кольцо); д - класс - 2R (на кутикуле коричневые или желтые два кольца); е - класс - 3R (на кутикуле коричневые или желтые основные три кольца)

Статистическая обработка. Для анализа сводных данных измеренных морфометрических признаков медоносных пчел использовалась компьютерная программа Statistica версия 6.1., CopyrightE9 StatSoft, Inc. 1984-2004 и программное обеспечение Microsoft Office Excel 2007. Сопоставление полученных результатов проводили с общепринятыми европейскими стандартами из доступных нам литературных источников.

При проведении измерений использовали окуляр-микрометр стереоскопического микроскопа МБС-10. Линейные промеры, выполненные в делениях окуляр микрометра, переводили в мм, а индексы выражали в процентах (кроме трутней). Определяли 15 признаков рабочих пчел и три признака трутней: окраска волосков по шкале Гетце, кубитальный индекс, длина хоботка.

Применен модифицированный метод оценки окраски волосков трутней, индексация восьми бальная: желто-гороховый - 1, желто-айвовый -2; серо-песчаный - 3, серо-глинистый - 4; коричнево-ржавый - 5, коричнево-кофейный - 6; черно-дымный — 7 и черный-сажа - 8 баллов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ГЛАВА 3. МОНИТОРИНГ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА РАБОЧИХ ПЧЕЛ APIS MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Ранее проведенные специалистами (Саттаров В.Н., 2011) экспедиционные и лабораторные исследования позволили идентифицировать на территории лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны РБ определенное количество условно чистопородных пасек, представляющих составные элементы популяции пчел. С учетом физиолого-морфологических

особенностей пчелиной семьи для научно-обоснованных исследований популяционной структуры того или иного региона, необходимо проводить количественный и качественный мониторинг состава Apis mellifera.

Проведен мониторинг рабочих пчел в 15 административных районах лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны РБ: Архангельский, Аскинский, Бакалинский, Балтачевский, Бураевский, Гафурийский, Дуванский, Илишевский, Ишимбайский, Караидельский, Мишкинский, Нуримановский, Чекмагушевский, Шаранский и Янаульский. Итоговое количество анализированных семей по рабочим пчелам составило 4 тыс. п/с. Полученные результаты морфометрических признаков рабочих пчел и их мониторинг представлены в табл. 1 и рис. 4.

Таблица 1 Результаты измерений рабочих пчел в лесостепной зоне _Республики Башкортостан_

Название морфометрических параметров Показатели Наименование зон и результаты оценки морфометрических признаков рабочих ичел Apis mellifera

Южная лесостепная Северовосточная лесостепная Северная лесостепная

IMSGL, мм М±т 6,43±0,29 6,55±0,31 6,41±0,300

lim 6,00-7,10 6,00-7,20 5,95-7,20

WgIL, мм М±т 9,20±0,20 9,11 ±0,22 9,22±0,23

lim 8,69-10,00 8,65-12,20 8,70-12,20

WglW, мм М±т 3,15±0,14 3,15±0,14 3,15±0,13

lim 2,79-3,60 2,78-3,60 2,79-3,60

S Wgl, мм2 М±т 29,00±1,50 28,65±1,49 29,05±1,50

lim 25,42-34,60 25,42-38,40 25,42-42,70

Си, % М±т 61,84±2,65 60,96+2,86 61,96±2,77

lim 53,59-65,44 51,49-65,44 51,49-65,71

lIVTer, мм М±т 2,35±0,09 2,33±0,08 2,35±0,09

lim 2,11-2,60 2,10-2,60 2,10-2,65

wIVTer, мм М±т 4,85±0,08 4,83±0,08 4,85+0,07

lim 4,58-5,00 4,58-5,00 4,59-5,00

S IVTer, мм2 М±т 11,40+0,49 11,22±0,46 11,39±0,50

lim 10,02-12,92 9,98-13,00 9,98-13,00

lIVSt, мм М±т 3,12±0,07 3,13±0,08 3,16±0,41

lim 2,89-3,30 2,89-3,30 2,99-3,30

wIVSt, лип М±т 4,47±0,40 4,44±0,41 4,16±0,83

lim 3,89-4,90 3,90-4,90 3,90-4,95

S IVSt, mm¿ М±т 13,96±1,37 13,92±1,37 14,03±1,38

lim 11,50-16,17 11,90-15,63 11,88-16,17

1РМ, м м М±т 1,56±0,06 1,56±0,06 1,56±0,05

lim 1,39-1,70 1,40-1,66 1,39-1,72

wPM, мм М±т 2,56±0,09 2,55±0,10 2,60±0,09

lim 2,38-2,83 2,38-2.80 2,37-2,83

S РМ, мм2 М±т 3,99±0,24 3,97±0,25 3,98±0,23

lim 3,34-4,73 3,36-4,65 3,34-4,73

IT/wT, % М±т 53,50±1,92 53,75±2,56 53,39±1,74

lim 49,27-61,38 49,72-61,38 49,27-61,38

Полученные данные морфометрических измерений пчел по лесостепной зоне Республики Башкортостан позволяют констатировать факт происходящих процессов изменений популяционной структуры пчел. Средние значения и показатели lim IMSGL Apis mellifera: - M±m 6,44±0,29, lim 5,95-7,20 мм, что не соответствует показателям Apis mellifera mellifera; по WgIL и WglW наблюдается такая же ситуация (стандарт: 9-10 мм (WgIL), 33,5 мм (WglW)): экспериментальные данные WgIL: - 9,21мм±0,20, 8,6512,20 мм; WglW - 3,15 мм±0,136, 2,78-3,60 мм. Среднее значение Си укладывается в границы допустимых lim референтных Apis mellifera mellifera М±т - 63,84+1,84, но наблюдается некоторый разброс минимальных и максимальных значений lim, что составляет: 51,49-65,71%.

Морфометрические показатели тергита lIVTer и wIVTer составляют: М±т 2,35 мм±0,09, lim 2,10-2,65 и М+т 4,85 мм±0,08, lim 4,58-5,00, т.е. по данным признакам получены отклонения от стандартов Apis mellifera mellifera.

Показатели стернита идентифицированных пчел также выявили некоторые отклонения от таксономической характеристики подвида Apis т. mellifera (стандарт - llVSt 3 - 3,20 мм, wIVSt - 4,75-4,90 мм): lIVSt М±т 3,12±0,07, lim - 2,89-3,30 мм, wIVSt - 4,47±0,04, lim 3,89-4,95 мм.

По средним значениям признаков воскового зеркальца наблюдалась таксономическая принадлежность Apis т. mellifera, но по верхним и нижним границам интервала стандарта наблюдается не соответствие: 1РМ - М±т 1,56мм±0,06 (lim 1,39-1,72 мм); wPM - М±т 2,56мм±0,09 (lim 2,37-2,83 мм). По ITIwT исследованные пчелы также не соответствовали стандарту Apis mellifera mellifera L. (стандарт-50-55%): М+т 53,51±1,92 (lim 49,27-61,38%).

Таким образом, если оценить внутритаксономическую принадлежность исследованных Apis mellifera можно отметить, что наблюдаются определенные изменения морфометрических показателей, что указывает на трансформацию субпопуляционной структуры Apis mellifera mellifera L. В целом, мониторинг основных морфологических признаков пчел выявил общую тенденцию увеличения процентного соотношения пчел среднерусского подвида (48,6% к 41,5%) и, соответственно, снижение количества гибридных форм (51,4% к 58,5%), в исследованной зоне (рис. 4).

Подробно в пространственно ориентированных частях данной зоны ситуация выглядит следующим образом: самое высокое увеличение процента содержания пчел Apis mellifera mellifera в южной лесостепной зоне (+11% к 44%), далее идет северная (+8% к 62%) и северо-восточная лесостепная (+7,7% к 7,3%). Данная тенденция, на наш взгляд, связана с высоким генетическим потенциалом пчел исследованных точек и с происходящими процессами расширения субпопуляционных структур, что связано с предложенной теорией «островной» модели популяционной системы С. Райта (Алтухов Ю.П., 2003).

1 - Apis mellifera mellifera L.

2 - гибридные формы

1 - Apis mellifera mellifera L.

2 - гибридные формы

а б

Рис.4 Результаты мониторинга морфометрических признаков рабочих пчел

f- северная лесостепная природно-сельскохозяйственная зона

- северо-восточная лесостепная природно-сельскохозяйственная зона

- южная лесостепная природно-сельскохозяйственная зона

- данные до 2010 гг. б - данные автора

(Саттаров В.Н., 2011) (2010-2012 гг.)

(среднерусские пчелы/ гибридные формы (среднерусские пчелы/ гибридные формы

62%/38%) 70%/30%)

(среднерусские пчелы/ гибридные формы (среднерусские пчелы/ гибридные формы

7,3%/92,7%) 15%/85%)

(среднерусские пчелы/ гибридные формы (среднерусские пчелы/ гибридные формы 44%/56%) 55%/45%)

ГЛАВА 4. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТРУТНЕЙ APIS

MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Учитывая факт гаплоидности трутней, был проведен мониторинг (рис. 5) морфометрических признаков трутней в ранее выявленных резерватах. В результате было установлено наличие относительно динамической субпопуляционной структуры Apis mellifera mellifera в исследуемых районах.

Средние показатели морфометрических показателей и их допустимые границы lim соответствовали стандарту Apis mellifera mellifera, например - Н-D (5,49±0,335, lim - 5,00-6,00), IMSGL (4,45+0,499, lim 3,50-5,00 мм), Си (1,31 ±0,069, lim 1,19-1,50). При этом, по нашим данным процент семей с чистопородными трутнями в северо-восточной лесостепной зоне увеличился на 3% (среднерусские пчелы/гибридные формы: 63%/37% к 60%/40%), а в остальных частях данной зоны тенденции изменения качественного и количественного составов не наблюдались.

Таким образом, можно утверждать, о наличии происходящих процессов стабилизации популяционной структуры аборигенной породы в данной зоне и о доминантном влиянии «трутневого» фона.

1 - Apis mellifera mellifera l. 1 - Apis mellifera mellifera l.

2 - гибридные формы 2 - гибридные формы

а б

Рис. 5 Результаты мониторинга морфометрических признаков трутней - северная лесостепная зона природно-сельскохозяйственная зона fj^ - северо-восточная природно-сельскохозяйственная зона южная лесостепная природно-сельскохозяйственная зона

а - данные до 20X0 гг. (Саттаров В.Н., 2011) б - данные автора (2010-2012 гг.)

среднерусские пчелы/ гибридные формы среднерусские пчелы/ гибридные формы

100%/0% 100%/0%

среднерусские пчелы/ гибридные формы среднерусские пчелы/ гибридные формы

60%/40% 63%/31%

среднерусские пчелы/ гибридные формы среднерусские пчелы/ гибридные формы

100%/0% 100%/0%

ГЛАВА 5 РАЗНООБРАЗИЕ МОРФОТИПОВ APIS MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Исследования проведены в трех группах административных районов: 1. Северная и северо-восточная группа восемь районов: Аскинский, Балтачевский, Бураевский, Дуванский, Караидельский, Мишкинский, Нуримановский и Янаульский районы. Данная группа объединена, т.к. из северо-восточной части зоны выбран только один район - Дуванский. 2. Западная группа, включала четыре района: Бакалинский, Илишевский, Чекмагушевский и Шаранский. 2. Южная группа охватывала четыре района: Архангельский, Белорецкий, Гафурийский, Ишимбайский.

Проведенная идентификация пчел выявила три класса морфотипа, при этом два из них идентифицировались как внутривариативные с различным оттенком (Рис. 6): От-с - темно-серый; Ос - серый; Е - светлые уголки от 1 мм2 (Е); IRc - светлое кольцо; IRt - темное кольцо.

В первых двух группах (северная и северо-восточная; западная) на пасеках административных районов идентифицированы все выделенные морфотипы, т.е. От-с/ Ос/ Е/ IRc/ IRt, что в процентном соотношении составило: северная и северо-восточная группа - 60%/ 20%/ 10%/ 5%/ 5% (От-с/ Ос/ Е/ IRc/ IRt); западная группа - 40%/ 25%/ 15%/ 10%/ 10% (От-с/

Ос/ Е/ lRc/ IRt). В третьей, южной группе морфотипы Apis mellifera представлены, следующими морфотипами: От-с/ Ос/ lRc (70%/ 20%/ 10%).

Выявленная фенетическая структура Apis mellifera говорит о происходящих процессах биологического загрязнения популяции пчел среднерусского подвида в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ. _

а - От-с б - Ос в - Е г - Шс д - №т

Рис.6 Вариации морфотипов рабочих пчел на территории лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан а - класс (морфотип) От-с (темно-серый); б - класс (морфотип) Ос (светло-серый); в -класс (морфотип) Е (Большие уголки от 1 мм2); г - Класс (морфотип) Шс (светлое кольцо); д - Класс (морфотип) 1Кт (темное кольцо)

По нашим данным на пасеках административных районов западной (40%/ 25%/ 15%/ 10%/ 10% - От-с/ Ос/ Е/ lRc/ IRt); северной и северовосточной (60%/ 20%/ 10%/ 5%/ 5% - От-с/ Ос/ Е/ lRc/ IRt) групп ситуация фенооблика популяции пчел, имеет сильно и относительно сильно трансформированную форму, т.к. процентное содержание морфотипа Apis mellifera mellifera на этих территориях варьировало от 40% до 60%. Существенно отличается ситуация по морфотипам пчел в популяционной структуре южной группы, где процент содержания класса О (среднерусский подвид) составил 70% (От-с/ Ос/ lRc (70%/ 20%/ 10%)).

Вследствие этого можно утверждать, что полученная фенетическая структура пчел данной территории объясняется наличием «периферических» субпопуляций среднерусской расы Apis mellifera (Белорецкий, Гафурийский, Ишимбайский, Кугарчинский, Абзелиловский и Зилаирский районы) вокруг заповедника «Шульган-Таш» (Бурзянский район), что является основным фактом сохранения и поддержания внутривидового генетического полиморфизма. На наш взгляд, к фактам способствующим поддержанию и сохранению фено- или морфооблика популяции пчел среднерусского подвида на данной территории относятся естественно-исторические, географические, природные и социальные условия.

ГЛАВА 6. АНОМАЛИИ ЖИЛКОВАНИЯ ПРАВОГО ПЕРЕДНЕГО КРЫЛА РАБОЧИХ ПЧЕЛ

При проведении исследований были учтены следующие факторы: 1. Степень антропогенности района (наличие источников экотоксикантов:

предприятия нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей и нефтехимической, газовой промышленности, предприятия энергетики; усиленное развитие транспортной сети (Госдоклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды РБ, 2009); 2. Ситуация по розе ветров: северная лесостепная - юго-западное и южное направление ветра; северовосточная лесостепная - юго-западное направление; южная лесостепная -юго-западное и южное направление (рис. 7).

Рис. 7 Преобладающее направление ветра за год или роза ветров

условно техногенные районы

'условно эталонные районы ■»

Температура воздуха (°С|

— «-»Л — среднегодовые изотермы »40 Абсолютный максимум •50 Абсолютный минимум

УФА

Направление ветра

—» Преобладающее направление вегра за год

Цифры у стрелок обозначают повторяемость ветра данного направления в % от общего числа наблюдений без штилей. В центре - среднее число штилей за год.

м***а 4О0 УОО воо ТОО болм

СРЕДНЕЕ ГОДОВОЕ КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ (МИ |

Вследствие этого нами были выбраны две условные группы районов: техногенная (Иглинский, Кармаскалинский, Кушнаренковский, Мишкинский, Нуримановский и Уфимский) и эталонная (Архангельский и Белорецкий) (рис. 7). На пасеках данных районов для проведения исследований жилок были собраны пробы (подмор) рабочих пчел (6 тыс. пчел). Схема жилкования идентифицировалась визуально с помощью лупы, при этом нами были зафиксированы изменения третьей (мкЗ) и второй (мк2) межкубитальных жилок в виде частичной редукций (рис. 8).

б

Рис. 8 Аномалии межкубитальных жилок правого переднего крыла рабочей пчелы

(микроскоп Axio Imager А2 с камерой Axio Саш MRC, ув. х 100): а - частичная редукция третьей (мкЗ) межкубитальной жилки (показано стрелкой); б - частичная редукция второй (мк2) межкубитальной жилки (показано стрелкой).

Изменения второй межкубитальной жилки (мк2) обнаружены у 3,3% особей от общего количества обследованных семей в техногенных районах и 1,7% в эталонных. Также 200 или 6,7% особей имели изменения третьей межкубитальной жилки (мкЗ), но, в эталонных районах изменения данной жилки не обнаружены (табл. 2).

Таблица 2 Результаты исследований аномалий жилкования правого переднего крыла рабочей пчелы Apis mellifera по типу «случай-контроль"

Условные наименования групп районов Аномальные жилки - мк2 и мкЗ (шт.) «случай» Жилки без аномалий (шт.) «контроль» Общее количество исследованных пчел (шт.)

Техногенные 100 или 3,3% (мк2) 2700 3000

200 или 6,7% (мкЗ)

Итого 300 2700 3000

Эталонные 52 или 1,7% (мкЗ) 2948 3000

Итого 352 5648 6000

Примененный эпидемиологический тип исследования "случай-контроль" позволил идентифицировать производные характеристики аномалий жилок и распространенности, позволяющие сравнивать получаемые результаты, а именно: относительный риск (коэффициент риска) и атрибутивный риск. Проведенный подсчет, относительного риска (ОР), выявил положительную корреляцию (ОР>1) между фактом появления аномалий развития второй (мк2) и третьей (мкЗ) межкубитальных жилок и условной экологической чистотой района: ОР = (300x948) / (52x2700) = 2,02. При этом, атрибутивный риск (АР) составил: АР = (2,02 - 1)/2,02 = 0,505 или 0,5. Данная величина, показывает долю или часть от общего числа аномалий в обследуемой группе, которая обусловлена действием не только изучаемого, но и иных факторов. В нашем случае, 0,5 часть или 50% (176) от 352 случаев регистрации аномалий жилок (мк2 и мкЗ) связаны с химико-токсикологическим состоянием окружающей среды.

Таким образом, обнаруженные нами пчелы с аномальным строением межкубитальных жилок (мк2 и мкЗ) правого переднего крыла рабочих пчел, в техногенных районах, могут свидетельствовать об отрицательном влиянии экотоксикантов на развитие насекомых, а также о результатах гибридизационных процессов, т.к. исследованные нами кубитальные жилки образуют, соответствующую кубитальную ячейку, идентифицируемую как таксономический признак.

выводы

1. Установлена тенденция увеличения процентного соотношения пчел среднерусского подвида (48,6% к 41,5%) и, соответственно, снижение количества гибридных форм (51,4% к 58,5%), в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне, на основе мониторинга основных морфологических признаков рабочих пчел. При этом самое высокое увеличение процента содержания среднерусской пчел в южной лесостепной зоне (+11% к 44%), далее идет северная лесостепная (+8% к 62%) и северовосточная (+7,7% к 7,3%).

2. Выявлено увеличение содержания трутней среднерусского подвида на 3% (среднерусские пчелы/гибридные формы: 63%/37% к 60%/40%), что, говорит о влиянии «трутневого» фона, происходящих процессах стабилизации популяционной структуры и о минимальной степени антропогенного влияния на популяционную структуру пчел в данной зоне. При этом средние значения морфометрических показателей и границы lim соответствовали стандарту Apis mellifera mellifera: - H-D (5,49±0,335, lim -5,00-6,00), IMSGL (4,45±0,499, lim 3,50-5,00 мм), Cu (1,31±0,069, lim 1,191,50).

3. Выявлены изменения фенооблика популяции Apis mellifera mellifera лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны, при этом идентифицированы три класса морфотипа, два из которых отличались внутривариативными отличиями: О - темно-серый (по тексту От-с); О -серый (по тексту Ос); Е - светлые уголки от 1 мм2 (по тексту Е); 1R - светлое кольцо (по тексту IRc); IR - темное кольцо (по тексту IRt).

4. Примененный эпидемиологический тип исследования "случай-контроль" (техногенные и условно чистые районы) позволил идентифицировать производные характеристики аномалий жилок и их распространенности, позволяющие сравнивать получаемые результаты, а именно: относительный риск (коэффициент риска) и атрибутивный риск. Проведенный подсчет, относительного риска (ОР), выявил положительную корреляцию (ОР>1) между фактом появления аномалий развития второй (мк2) и третьей (мкЗ) межкубитальных жилок и условной экологической чистотой района: ОР = 2,02. При этом, атрибутивный риск (АР) составил: АР = 0,5, т.е. 0,5 часть или 50% (176 зарегистрированных аномалий) от 352 случаев регистрации аномалий жилок (мк2 и мкЗ) связаны с химико-токсикологическим состоянием окружающей среды.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Разработанные в соавторстве методические рекомендации «Комплексная оценка породности семей Apis mellifera и экомониторинг окружающей среды на пасеках и предпасечных территориях», (Утверждена РАСХН, протокол №2/3 от 13.04.2011; и учебное пособие «Современные методы исследований Apis mellifera» (Допущено У МО ВУЗ РФ в качестве учебного пособия для студентов по направлению 111100-Зоотехния, 111801

- Ветеринария) целесообразно использовать в отраслевых научно-исследовательских лабораториях, институтах, селекционно-племенных пасеках; при проведении занятий в высших учебных заведениях по курсам: «Пчеловодство», «Морфология животных» и «Экология животных».

Основные положения и результаты работы могут найти применение в Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации, Министерстве экологии и природопользования Российской Федерации, подведомственных им организациях и предприятиях - при разработке нормативных природоохранных мероприятий, в части вопросов сохранения биоразнообразия популяций медоносных пчел.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Биглова Л.Ф. Влияние стационарных источников экотоксикантов на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Пчеловодство. - 2011. -№2 - С. 10-11.

2. Биглова Л.Ф. О влиянии автотранспорта на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Пчеловодство. 2011, №2 - С. 10-11

3. Биглова Л.Ф. Влияние пестицидов на медоносных пчел / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Пчеловодство. 2011, №4

- С.7-10.

4. Биглова Л.Ф. Разнообразие морфотипов медоносной пчелы в популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан / Биглова Л.Ф. // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 2; URL: http://www.science-education.ru/108-8908.

Статьи, опубликованные в других изданиях

5. Биглова Л.Ф. Некоторые аспекты комплексной оценки чистопородности пчелиных семей в Республике Башкортостан / Биглова Л.Ф. // Материалы I Международной научно-практической конференции молодых ученых (30.01.2011): Сборник научных трудов / Под ред. Г.Ф. Гребенщикова. - М.: Изд-тво «Спутник+», 2011. - С.17-21.

6. Биглова Л.Ф. Породный потенциал медоносных пчел северной и северо-восточной лесостепных природно-сельскохозяйственных кормовых

зон РБ / Биглова Л.Ф. // Материалы международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (Н-5) - Таганрог, 22 марта 2011. -Спутник*. - С.292-298.

7. Биглова Л.Ф. Современный потенциал башкирской популяции среднерусской породы Apis mellifera L. на территории южной лесостепной природно-сельскохозяйственной кормовой зоны РБ / Саттаров В.Н., Мигранов М.Г., Биглова Л.Ф. Рахматуллина А.Р. // материалы II научно-практической конференции с международным участием Эколого-биологические проблемы Сибири и сопредельных территорий: (г. Нижневартовск, 30 марта 2011г.). - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гуманит. ун-та, 2011. - С. 20-24.

8. Биглова Л.Ф. Мониторинг трансформации популяционной структуры Apis mellifera mellifera в северной и северо-восточной зонах Республики Башкортостан / Саттаров В.Н., Биглова Л.Ф. Нуреева А.Р. и др., // Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции (февраль 2013 г.): Сборник научных трудов - Уфа: Изд-во БГПУ, 2013. -88 с.

9. Биглова Л.Ф. Теоретические аспекты экологического влияния токсикантов выхлопных газов на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Шарипов P.A., Борисов И.М., Мигранов М.Г., Биглова Л.Ф. и др., // Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции (февраль 2013 г.): Сборник научных трудов - Уфа: Изд-во БГПУ, 2013. - 88 с.

10. Биглова Л.Ф. Теоретические аспекты экологического влияния пестицидов на Apis mellifera в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции (февраль 2013 г.): Сборник научных трудов - Уфа: Изд-во БГПУ, 2013. - 88 с.

11. Biglova L.F. Estimation of anthropogenous influence on breed of Apis mellifera L., 1758 in Republic Bashkortostan / Biglova L.F., Salmanova R.Sh., Sattarov V.N., Tuktarov V.R. // V Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум 2013» http ://www.sceinceforum.ru/2013/162/1613

12. Биглова Л.Ф.Оценка морфометрических признаков медоносных пчел на пасеках Миякинского района Республики Башкортостан / Биглова Л.Ф., Саттаров В.Н. // V Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум 2013» http://www.sceinceforum.ru/2013/162/16131

Монографии, учебные, учебно-методические пособия

13. Биглова Л.Ф. Комплексная оценка породности семей Apis mellifera и экомониторинг окружающей среды на пасеках и окружающих ее территориях / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Кабиров P.P., Биглова Л.Ф. и др., // Методические рекомендации, рассмотрены и одобрены секцией «Ветеринарная санитария, гигиена и экология» отделения ветеринарной медицины РАСХН(протокол №2/3 от 13.04.2011).

14. Биглова Л.Ф. Методология фундаментальных исследований популяций Apis mellifera, 1758 / Туктаров В.Р., Саттаров В.Н., Биглова Л.Ф. и др., // Монография - Уфа, БГАУ, 2012. - 108 С.

Список условных обозначений и сокращений

IMSGL - длина хоботка или сумма длин основания подбородка (Mentum), подподбородка (Submentum), язычка (Glossa) и ложечки (Labellum), в мм; WgIL - длина правого переднего крыла, в мм; WglW- ширина правого переднего крыла, в мм;

Си - кубитальный индекс, или отношение длины межкубитальной жилки «а» к длине межкубитальной жилки «б» третьей кубитальной ячейки переднего крыла, в %;

lIVTer - длина IV тергита, в мм; wIVTer - ширина IV тергита, в мм; lIVSt - длина IV стернита, в мм; wIVSt — ширина IV стернита, в мм; 1РМ- длина воскового зеркальце, в мм; wPM - ширина воскового зеркальце, в мм;

IT/wT- тарзальный индекс, или отношение длины к ширине голени, в %; H-D - окраска волосков, в индексах; мк2 - вторая межкубитальная жилка; мкЗ - третья межкубитальная жилка.

Лиц. на издат. деят. Б848421 от 03.11.2000 г. Подписано в печать 17.05.2013. Формат 60X84/16. Компьютерный набор. Гарнитура Times New Roman. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. - 1,5. Уч.-изд. л. - 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 3242.

ИПК БГПУ 450000, г.Уфа, ул. Октябрьской революции, За

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Биглова, Лиана Фанисовна, Уфа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Башкирский государственный педагогический университет

им. М. Акмуллы» (ФГБОУ ВПО «БГПУ им. М. Акмуллы)

На правах рукописи

0^20135^*30

БИГЛОВА ЛИАНА ФАНИСОВНА

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА APIS MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛБСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ

РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность 06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология,

онкология и морфология животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

д.б.н., доцент В.Н. Саттаров

УФА-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................... 5

ГЛАВА. 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................... 13

1.1. Внутривидовые таксономические ранги Apis mellifera и некоторые проблемы современного пчеловодства............................... 13

1.2. Некоторые аспекты таксономических признаков Apis mellifera 18

1.3. Характеристика территории исследований и некоторые аспекты экологии окружающей среды медоносных пчел в Республике Башкортостан.............................................................................. 23

1.3.1. Физико-географическая и природно-сельскохозяйственная характеристика Республики Башкортостан........................................ 23

1.3.2. Некоторые аспекты влияния экотоксикантов выхлопных газов на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан .... 27

1.3.3. Теоретические аспекты экологического влияния

пестицидов на Apis mellifera в Республике Башкортостан...................... 31

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ............... 35

2.1. Характеристика объекта и схема исследований..................... 35

2.2. Методы морфометрической оценки Apis mellifera.................. 38

2.2.1. Методы сбора проб рабочих пчел и трутней Apis mellifera

для морфометрческого анализа...................................................... 39

2.2.2. Препарирование и измерение хитиновых частей тела Apis mellifera................................................................................... 39

2.2.3. Морфометрические признаки рабочих пчел Apis mellifera... 40

2.2.4. Морфометрические признаки трутней медоносных пчел... 44

2.3. Метод оценки морфотипов рабочих пчел Apis mellifera по

Ф. Руттнеру (2006)...................................................................... 46

2.4. Методика проведения оценки жилкования правого переднего

i

крыла рабочих пчел Apis mellifera................................................... 46

ГЛАВА 3. МОНИТОРИНГ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО

ПОЛИМОРФИЗМА РАБОЧИХ ПЧЕЛ APIS MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ

БАШКОРТОСТАН.................................................................... 49

ГЛАВА 4. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТРУТНЕЙ APIS MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ

БАШКОРТОСТАН.................................................................... 93

ГЛАВА 5. РАЗНООБРАЗИЕ МОРФОТИПОВ APIS MELLIFERA ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ

БАШКОРТОСТАН.................................................................... 105

ГЛАВА 6. АНОМАЛИИ ЖИЛКОВАНИЯ ПРАВОГО ПЕРЕДНЕГО

КРЫЛА РАБОЧИХ ПЧЕЛ.......................................................... 112

ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................ 118

ВЫВОДЫ................................................................................. 123

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ............................................ 124

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................... 125

Приложение.............................................................................. 144

Список условных обозначений и сокращений

\MSGL - длина хоботка или сумма длин основания подбородка (.МепШт), подподбородка (БиЬтепШт), язычка (Сг/огоа) и ложечки (ЬаЬеНит), в мм \YgIL - длина правого переднего крыла, в мм И^]Ж- ширина правого переднего крыла, в мм

Си - кубитальный индекс, или отношение длины межкубитальной жилки «а» к длине межкубитальной жилки «б» третьей кубитальной ячейки переднего крыла, в %

ПУТег - длина IV тергита, в мм \vIVTer - ширина IV тергита, в мм lIVSt - длина IV стернита, в мм \vIVSt - ширина IV стернита, в мм 1РМ- длина воскового зеркальце, в мм м?РМ— ширина воскового зеркальце, в мм

\TlwT - тарзальный индекс, или отношение длины к ширине голени, в % Н-И - окраска волосков, в индексах мк2 - вторая межкубитальная жилка мкЗ - третья межкубитальная жилка

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Таксономическая группа медоносных пчел, Apis mellifera, 1758 формировались как вид около 50 миллионов лет, при этом, эволюционировала и распространялась во взаимосвязи с природно-климатическими условиями тех или регионов (Черевко Ю.А., Аветисян Г.А., 2007). В результате образовалось большое число естественно сложившиеся, так называемые, экоэлементы или морфобиологические группы медоносных пчел (Кривцов Н.И., 2003; Бородачев A.B., Савушкина J1.H., 2010).

На сегодняшний день, развитие антропосферы (Реймерс Н.Ф., 1991) и его потребности требуют интенсивного развития отраслей агропромышленного комплекса (АПК), и здесь одну из важнейших ролей играет качество биологического материала (МалковВ.В., 1987; Иличь Д., 2002; Руттнер Ф., 2006), сохранившего в себе эволюционно сложившуюся генетическую основу.

Современный этап развития пчеловодства, как в Западной Европе так и в России (Кривцов Н.И., 2005), характеризуется, в некоторой степени, нехваткой или в некоторых случаях отсутствием данного материала (Иличь Д., 2002), что подразумевает под собой происходящие процессы гибридизации или метизации (Кривцов Н.И., 1995; 1998; 1999; 2008; Иличь Д., 2002; Кривцов Н.И., Бородачев A.B., 2008; Гиниятуллин М.Г. и др., 1999; Саттаров В.Н., 2011) или трансформации (Кугейко В.О., 2002; Саттаров В.Н., 2011) существующих чистопородных популяций Apis mellifera L. (Саттаров В.Н., 2011).

Необходимо отметить, что данная тенденция началась в конце прошлого века (Кривцов Н.И., 2005) и сохраняется по сегодняшний день. Но при этом по оценке специалистов (Кривцов Н.И., Гранкин H.H., 2004; Кривцов Н.И., 2005) в России ситуация с эволюционно сложившимся (Кривцов Н.И., 2005) среднерусским подвидом в какой степени сохраняется в относительно умеренно антропогенизированном положении. По сведениям специалистов (Гранкин H.H., 1997; Кривцов Н.И., 2005) на территории Центральной России, и ее Европейской части, а также в Сибири сохранились островки (популяции)

некогда сплошного чистопородного массива (Кривцов Н.И., 2005). На сегодняшний день, аборигенные пчелы на территорий России специалистами (Кривцов Н.И., 2005) условно объединены в различные популяции: владимирская, татарская, вологодская, орловская, новосибирская, челябинская, башкирская и др. (Кривцов Н.И., Гранкин H.H., 2004).

Таким образом, аборигенные популяции подвидов животных являются невосполнимыми генетическими ресурсами. По сведениям специалистов, они проявляют устойчивость к тем подчас крайне тяжелым экологическим условиям, в которых они формировались, отличаясь при этом высокой резистентностью к различным болезням (Моисеева И.Г., Уханов C.B. и др., 2006). Благодаря этим своим качествам они с успехом могут использоваться в различных научных исследованиях, программах и при этом, не следует забывать, что данные представители фауны представляют и огромную историко-этнографическую ценность, являясь живыми памятниками культуры народов (Моисеева И.Г., Уханов C.B. и др., 2006).

В данной ситуации актуальной является проведение мониторинга (NEWSru.com) или исследований степени влияния антропогенного прессинга (Саттаров В.Н., 2011) на структуру подвидов Apis mellifera. Учитывая, важность выше перечисленных фактов нами были сформулированы следующие цели и задачи:

Цель работы - мониторинг трансформации морфологических признаков пчел в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне Республики Башкортостан (РБ) и оценка влияния антропогенного фактора на морфологию пчел.

Задачи исследований:

• Исследовать изменения морфологических признаков рабочих пчел популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ для определения степени трансформированное™ популяционной структуры;

• Исследовать изменения морфологических признаков трутней для определения изменений внутривидовой принадлежности маток в выявленных резерватах Apis mellifera mellifera L.;

• Исследовать морфотипы рабочих пчел в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ для определения фенооблика популяции;

• Исследовать изменения жилкования крыльев правого переднего крыла рабочих пчел как индикатора степени антропогенного влияния.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые проведена комплексная оценка фенооблика популяции Apis mellifera в лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ; исследованы изменения схемы жилкования правого переднего крыла рабочих пчел в данной зоне; модифицирована методология проведения идентификации морфотипов пчел и аномалий жилкования крыльев. Проведен научно-обоснованный мониторинг изменения морфологических признаков рабочих пчел популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоне РБ для определения степени трансформированное™ популяционной структуры.

Теоретическая и практическая значимость работы. Инвентаризация морфологической характеристики пчел популяции лесостепной зоны РБ позволяет оценить степень изменения ареала среднерусского подвида на данной территории. Проведенные исследования морфотипов пчел и аномалий жилкования правого переднего крыла дополняют и уточняют популяционно-генетические знания о пчелах данного региона. Идентифицированные аномалии жилкования крыльев переводят морфологические исследования в новую плоскость охватывающую изучение влияния факторов риска и неблагоприятной экологической ситуации в регионах. Результаты мониторинга структуры пчел дают возможность прогнозировать перспективы сохранения пчел. Модифицированная методология исследования морфотипов рабочих пчел позволяет проводить экспресс анализ таксономической принадлежности пчел в любое время года. Содержащиеся в работе сведения могут быть использованы в

целях рациональной организации мероприятий по сохранению и разведению пчел локальной популяции на территории Республики Башкортостан.

Внедрение результатов исследований. На основании проведенных исследований разработаны методические рекомендации: Комплексная оценка породности семей Apis mellifera и экомониторинг окружающей среды на пасеках и окружающих ее территориях, которая рассмотрена и одобрена секцией «Ветеринарная санитария, гигиена и экология» отделения ветеринарной медицины РАСХН (протокол №2/3 от 13.04.2011). Методология проведения исследований включена в раздел учебного пособия: Современные методы исследований Apis mellifera / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Допущено УМО ВУЗ РФ в качестве учебного пособия по направлению 111100-3оотехния, 111801 - Ветеринария.

Апробация работы. Материалы исследований и основные положения, доложены и апробированы на Международной научно-практической конференции молодых ученых (30.01.2011 г., г.Таганрог); Международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (Н-5) (Таганрог, 22.03.2011 г.); II научно-практической конференции с международным участием «Эколого-биологические проблемы Сибири и сопредельных территорий» (г.Нижневартовск, 30.03.2011 г.); V Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум 2013» (04.2013 г., г. Москва); Международной научно-практической заочной конференции «Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства» (02.2013 г., г.Уфа). Материалы награждены серебряной медалью на XIV Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, МСХ РФ, РАСХН, ОАО «ГАО ВВЦ», 1114.10.2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научных работы, из них: одна монография, методические рекомендации (Утверждены РАСХН,

протокол №2/3 от 13.04.2011); четыре статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, одно учебное пособие «Пчеловодство» (допущено УМО ВУЗ РФ в качестве учебного пособия для студентов ВУЗ по специальности 111401-«Зоотехния» и 111201- «Ветеринария»).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 257 источников и приложения. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрирована 34 таблицами и 20 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мониторинг морфологических признаков Apis mellifera популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан;

2. Аномалии (частичная редукция) второй и третьей межкубитальных жилок правого переднего крыла рабочих пчел;

3. Морфотипы Apis mellifera популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Биглова Л.Ф. Влияние стационарных источников экотоксикантов на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Пчеловодство. - 2011. - №2 - С.10-11.

2. Биглова Л.Ф. О влиянии автотранспорта на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Пчеловодство. 2011, №2 - С. 10-11

3. Биглова Л.Ф. Влияние пестицидов на медоносных пчел / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Пчеловодство. 2011, №4 -С.7-10.

4. Биглова Л.Ф. Разнообразие морфотипов медоносной пчелы в популяции лесостепной природно-сельскохозяйственной зоны Республики

Башкортостан / Биглова Л.Ф. // Современные проблемы науки и образования. -2013. -№ 2; URL: http://www.science-education.ru/108-8908.

Статьи, опубликованные в других изданиях

5. Биглова Л.Ф. Некоторые аспекты комплексной оценки чистопородности пчелиных семей в Республике Башкортостан / Биглова Л.Ф. // Материалы I Международной научно-практической конференции молодых ученых (30.01.2011): Сборник научных трудов / Под ред. Г.Ф. Гребенщикова. -М.: Изд-тво «Спутник+», 2011. - С. 17-21.

6. Биглова Л.Ф. Породный потенциал медоносных пчел северной и северо-восточной лесостепных природно-сельскохозяйственных кормовых зон РБ / Биглова Л.Ф. // Материалы международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (Н-5) - Таганрог, 22 марта 2011. -Спутник4". - С.292-298.

7. Биглова Л.Ф. Современный потенциал башкирской популяции среднерусской породы Apis mellifera L. на территории южной лесостепной природно-сельскохозяйственной кормовой зоны РБ / Саттаров В.Н., Мигранов М.Г., Биглова Л.Ф. Рахматуллина А.Р. // материалы II научно-практической конференции с международным участием Эколого-биологические проблемы Сибири и сопредельных территорий: (г. Нижневартовск, 30 марта 2011г.). -Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гуманит. ун-та, 2011. - С. 20-24.

8. Биглова Л.Ф. Мониторинг трансформации популяционной структуры Apis mellifera mellifera в северной и северо-восточной зонах Республики Башкортостан / Саттаров В.Н., Биглова Л.Ф. Нуреева А.Р. и др., // Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции (февраль 2013 г.): Сборник научных трудов - Уфа: Изд-во БГПУ, 2013. - 88 с.

9. Биглова Л.Ф. Теоретические аспекты экологического влияния токсикантов выхлопных газов на среду обитания медоносных пчел в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Шарипов P.A., Борисов И.М., Мигранов М.Г., Биглова Л.Ф. и др., // Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции (февраль 2013 г.): Сборник научных трудов - Уфа: Изд-во БГПУ, 2013. - 88 с.

10. Биглова Л.Ф. Теоретические аспекты экологического влияния пестицидов на Apis mellifera в Республике Башкортостан / Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Биглова Л.Ф. и др., // Современные проблемы и перспективы сохранения медоносных пчел и некоторые аспекты развития и внедрения школьного пчеловодства: Материалы I Международной научно-практической заочной конференции (февраль 2013 г.): Сборник научных трудов - Уфа: Изд-во БГПУ, 2013.-88 с.

11. Biglova L.F. Estimation of anthropogenous influence on breed of Apis mellifera L., 1758 in Republic Bashkortostan / Biglova L.F., Salmanova R.Sh., Sattarov V.N., Tuktarov V.R. // V Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум 2013» http://www.sceinceforum.ru/2013/162/1613

12. Биглова Л.Ф.Оценка морфометрических признаков медоносных пчел на пасеках Миякинского района Республики Башкортостан / Биглова Л.Ф., Саттаров В.Н. // V Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум 2013» http://www.sceinceforum.ru/2013/162/16131

Монографии, учебные, учебно-методические пособия

13. Биглова Л.Ф. Комплексная оценка породности семей Apis mellifera и экомониторинг окружающей среды на пасеках и окружающих ее территориях /

Саттаров В.Н., Туктаров В.Р., Кабиров P.P., Биглова Л.Ф. и др., // Методические рекомендации, рассмотрены и одобрены секцией «Ветеринарная санитария, гигиена и экология» отделения ветеринарной медицины РАСХН (протокол №2/3 от 13.04.2011).

14. Биглова Л.Ф. Методология фундаментальных исследований популяций Apis mellifera, 1758 / Туктаров В.Р., Саттаров В.Н., Бигло�