Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1. Систематическое положение жука-оленя (Lucanus cervus) 5
1.2. Морфологическое описание жука-оленя (Lucanus cervus) 5
1.3. Распространение, биология и экология жука-оленя (Lucanus cervus).. 7
1.4. Известные методы исследования популяций жука-оленя
(Lucanuscervus) 9
1.5. Изменчивость и структура популяций жука-оленя (Lucanus cervus).. 13
Глава 2. Физико-географическое описание района исследования 19
2.1. Геологическое строение 19
2.2. Особенности рельефа 21
2.3. Характеристика климата 22
2.4. Характеристика водных ресурсов 23
2.5 Характеристика почв 25
Глава 3. Материалы и методы исследования 26
3.1. Методика морфометрического анализа 27
3.2. Методика электрофореза белков в полиакриламидном геле (ПААГ) 28
3.3. Методы статистической обработки 31
Глава 4. Полученные результаты и их обсуждение 34
Выводы 39
Список использованной литературы 40
Приложения 49
На сегодняшний день перед нами остро стоит проблема исчезновения популяций редких животных и растений, которые стали жертвами пагубного воздействия человека. Антропогенное уничтожение видов снижает информационную ёмкость биосферы, что может вызвать в ней процессы саморазрушения. Необходимо отметить, что механизмы гомеостаза в комплексе с рациональным природопользованием значительно снижают риск саморазрушения экосистем и биосферы в целом.
Процессы изменения среды обитания можно проследить на примере изменения генетической структуры популяций редких видов животных. В наших исследованиях таким объектом выступает жук-олень (Lucanus cervus).
Жук-олень - это вид, который занесён в Красную книгу России, Красную книгу Белгородской области и в Приложении III Бернской конференции. Основным негативным фактором воздействия на популяцию данного вида, являются лесохозяйственные работы: вырубка старых деревьев, выкорчёвывание пней, вырубка дубрав.
Юг Среднерусской возвышенности можно считать центром обитания популяций L. cervus. Поэтому изучение генетических процессов в популяциях, которые проживают в благоприятной среде, являются показателем перспективы выживаемости вида в целом.
Проблемой исследования явилась малая степень изученности морфогенетической структуры популяций L. cervus в урбанизированных районах на территории Российской Федерации.
Цель исследования: изучение морфогенетической структуры
популяций жука-оленя для оценки их состояния в урбанизированных районах юга Среднерусской возвышенности.
Для достижения обозначенной цели нами были поставлены следующие задачи:
1. Осуществить щадящий сбор жуков в различных районах юга Среднерусской возвышенности
2. Провести морфометрический и статистический анализ собранных и коллекционных особей жука-оленя
3. Провести генетический анализ собранных самцов и самок жука- оленя с последующим определением уровня гетерозиготности и коэффициента инбридинга
4. Сделать выводы о состоянии популяции L. cervus
Объектом послужили популяции жука-оленя в урбанизированных районах юга Среднерусской возвышенности.
Предмет - морфогенетическая структура популяций жука-оленя в урбанизированных районах юга Среднерусской возвышенности.
Практическая значимость данного исследования состоит в том, что жук-олень носит статус природоохранного вида и изучение его морфогенетической структуры необходимо для понимания состояния вида в целом.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованных источников литературы и приложения. В работе использовались материалы отечественных и зарубежных статей, учебников и пособий.
1. Наибольший размер мандибул наблюдается в популяциях Белгорода и Нового Оскола, а наименьшее значение соответствует самцам в популяции «Лес на Ворскле». Так же обстоит дело с длиной надкрылий и общей длиной тела насекомого.
2. Достоверные межгрупповые отличия у самцов выявлены по признакам: длина надкрылий и длина тела. У самок же: длина надкрылий, длина тела, отношение длины груди к длине тела. По остальным признакам группы статистически значимо не отличаются.
3. Большинство морфометрических параметров коррелируют между собой. Исключения составляют в некоторых группах: длина головы с длиной надкрылий, длина груди с длиной надкрылий и длина головы к длине тела.
4. По результатам фенетического анализа обособленной популяцией является популяция Нового Оскола, наиболее близкими - популяции Белгорода и Старого Оскола. Во всех популяциях индекс Шеннона находится в пределах 2, что указывает на низкую изменчивость популяций по используемому признаку. Наиболее высокое значение гетерозиготности наблюдается в Борисовке, наименьшее - в Старом Осколе. Исходя из этого можно сказать, что наиболее разнообразной является популяция из Борисовки, а более мономорфной - группа из Старого Оскола.
5. По локусу неспецифических эстераз индекс Шеннона находится на достаточно высоком уровне, что говорит о генотипическом разнообразии исследуемых групп. Наибольшее значение фактической гетерозиготности наблюдается в Борисовке, а наименьшая в Белгороде. Коэффициент инбридинга во всех группах незначительный, что свидетельствует об отсутствии близкородственного скрещивания и ярко выраженной панмиксии. Дендрограмма генетического расстояния свидетельствует об обособленности популяции жуков в Белгороде, а наиболее близкими являются популяции Старооскольского и Борисовского районов.
