К ПОЗНАНИЮ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ SATYRUS DRYAS (SCOPOLI, 1763) НА АЛТАЕ
Горно-Алтайский государственный университет
Копылов М. А., 112 гр.
Науч. рук. Малков П. Ю.

Булавоусые чешуекрылые -одна из наиболее полно таксономически изученных групп насекомых [Коршунов, 1978; Коршунов, Горбунов, 1995]. На настоящий момент, по крайне мере для пределов Голарктики, вырисовывается достаточно ясная картина их видового богатства. В некоторых случаях уровень проработанности достигает подвидового. Вместе с тем механизмы адаптации булавоусых чешуекрылых к различным природным условиям до сих пор выяснены недостаточно. Также не ясен характер изменчивости внешних признаков по отношению к градиенту температуры и влажности, адаптивное значение корреляций; не оценен уровень вариабельности различных, пространственно изолированных популяций.

Цель предлагаемого сообщения - выяснение уровня географической изменчивости бабочки Satyrus dryas (Scopoli, 1763) в условиях Алтая. В связи с указанной целью поставлены следующие задачи:

  1. оценить достоверность различий линейных размеров структурных элементов крыла у популяций Satyrus dryas, обитающих в предгорьях и низкогорьях Алтая;
  2. сопоставить уровень скоррелированности крыловых элементов в изученных популяциях;
  3. выявить степень различия между представителями рассматриваемых популяций по совокупности признаков.

В сферу анализа включены выборки из двух пространственно разобщенных популяций. Первая из них (nж=55) собрана в окрестностях села Быстрый Исток (Предалтайская равнина), вторая (nж=24) - в окрестностях села Еланда (среднегорье Северного Алтая). Анализ вёлся только на основании морфометрических показателей самок.

Измерены следующие параметры: (1) расстояние от корня до апикального угла переднего крыла (далее п.к.); (2) расстояние от корня до анального угла п.к.; (3) расстояние от апикального до анального угла п.к.; (4) ширина центральной ячейки п.к.; (5) расстояние от корня до конца центральной ячейки п.к.; (6) расстояние от конца центральной ячейки до апикального угла п.к.; (7) расстояние от апикального до анального угла заднего крыла (далее з.к.); (8) расстояние от корня до апикального угла з.к.; (9) расстояние от корня до конца второй анальной жилки з.к.; (10) расстояние от корня до конца третьей анальной жилки з.к.; (11) ширина центральной ячейки з.к.; (12) длина центральной ячейки з.к. Измерения велись бинокулярным микроскопом окулярмикрометром.

Сопоставление линейных размеров элементов крыльев у самок, основанное на t-критерии, показало, что быстроистокская популяция достоверно (p<0.05) крупнее еландинской по трём признакам (4, 6, 9). То есть самки Satyrus dryas из окрестностей Быстрого Истока отличаются более широкой и нижерасположенной во внешней части центральной ячейкой п.к., а так же более широким задним крылом в непосредственной близости, от его анальной части.

Для выполнения второй задачи построены матрицы корреляций и соответствующие кольца структурных элементов крыльев.

Рис. 1. Корреляционные плеяды Satyrus dryas при пороге значимости 80% (слева - равнинная популяция, справа - горная).

Рис. 2.Тождественность корреляционных плеяд Satyrus dryas равнинной и горной популяции (порог значимости: слева - 60%, справа - 80%).

Анализ показал, что у равнинной популяции наблюдается более высокая корреляция между первым, вторым, третьим, пятым, седьмым и восьмым признаками при пороге значимости 0.80 (рис. 1). У горной же уровень корреляции признаков существенно ниже, однако при пороге значимости 0.60 прослеживается почти полное совпадение со структурой корреляционных связей в равнинной популяции при пороге значимости 0.80 (рис. 2).

Для многомерного анализа в качестве исходной была использована матрица линейных размеров крыла. Матрицу анализировали методом главных компонент [Уильямсон, 1975; Фалеев, 1989; Ефимов, 2002; Малков, 2005]. Результаты вычислений представлены в таблице 1 и на рисунке 3.

Таблица 1

Вклад признаков в I и II главные компоненты

признак I главная компонента II главная компонента
1 0,339 0,127
2 0,317 0,164
3 0,324 -0,0887
4 0,238 0,436
5 0,289 -0,342
6 0,264 0,508
7 0,333 -0,00174
8 0,312 0,0145
9 0,294 0,101
10 0,242 -0,156
11 0,237 -0,427
12 0,245 -0,409

Первая главная компонента снимает 66,9% исходной дисперсии матрицы, вторая 6,99%. В первую компоненту все признаки вносят одинаковый вклад, она, по-видимому, отражает отличия в размерности признаков. Во вторую главную компоненту максимальный вклад вносит ширина центральной ячейки переднего крыла и расстояние от неё до апикального угла.

Распределение объектов в пространстве главных компонент имеет свои особенности. У равнинной популяции облако объектов более вытянуто вдоль оси I главной компоненты, тогда как совокупность представителей горной популяции более вытянута вдоль оси II главной компоненты. Таким образом, несмотря на имеющуюся трансгрессию между представителями исследованных популяций, при многомерном анализе совокупности признаков прослеживается тенденция к различиям в их соразмерности.

Рис. 3. Распределение особей Satyrus dryas в пространстве I и II главных компонент (жирной линией оконтурено облако объектов равнинной популяции, тонкой - горной популяции).

Суммируя всё вышеизложенное можно сделать следующие выводы:

  1. уровень отличий самок Satyrus dryas быстроистокской и еландинской популяций по трем из двенадцати проанализированных структурных признаков элементов крыла можно признать существенным;
  2. самки Satyrus dryas предгорий Алтая характеризуются более высоким уровнем скоррелированности крыловых элементов, по сравнению с таковым у среднегорных особей;
  3. уровень отличия рассматриваемых популяций по комплексу признаков проявляется на уровне тенденции, отраженной в характере распределения объектов относительно I и II главных компонент, однако и в этом случае проявляется частичное перекрывание соответствующих совокупностей.

Литература

  1. Ефимов В.М. О биологическом смысле главных компонент.- Зоол. Журн., 2002.
  2. Коршунов Ю.П. Экологические и фаунистические группировки булавоусых чешуекрылых (Lepidoptera, Diuma) гор Южной Сибири//Членистоногие Сибири.- Новосибирск, 1978. - С. 168-181.
  3. Коршунов Ю.П., Горбунов П.Ю. Дневные бабочки Азиатской части России.- Екатеринбург, 1995. - 202 с.
  4. Малков П.Ю. Количественный анализ биологических данных: Учебное пособие.- Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2005. √ 76 с.
  5. Уильямсон М. Анализ биологических популяций. - М.: Мир, 1975. - 272 с.
  6. Фалеев В.И. Морфологические особенности изменчивости водяной полёвки равнинных и горных популяций//Фауна, экология, и зоогеография позвоночных и членистоногих.- Новосибирск: Изд. НГПИ, 1989. - С. 105-116.