Учебный центр «Крисмас+»

«ОСОБЕННОСТИ РОСТА ЛЯГУШКИ ОЗЕРНОЙ (RANA RIDIBUNDA) В ОНТОГЕНЕЗЕ»

Автор: Лемещенко Ангелина, 10 кл.

МОУ СОШ №2 г. Алексеевки Белгородской области

Руководитель: Богданов С. С.

Введение

Выявление особенностей роста животных в онтогенезе дает важные представления о структуре вида, его популяционной подразделенности, характеризует особенности распространения вида в пределах ареала, особенности адаптации вида к различным условиям существования. Проводимые человеком глобальные изменения в природе сказываются на генетической структуре видов, что не может не отразиться на проявлении фенотипа особей и популяций. Таким образом, изучение внутривидовых изменений происходящих в популяциях имеет важное значение для определения адаптивных возможностей вида.

Цель работы - изучить особенности роста и изменения пропорций тела лягушки озерной в онтогенезе.

В связи с поставленной целью можно выделить следующие задачи: выявить возрастные изменения пропорций тела лягушки озерной в ходе индивидуального развития и определить характер этих изменений; сопоставить особенности изменений индексов у особей, принадлежащих к разным популяциям и определить причины полученных отличий.

Объектом исследования. В качестве объекта для исследования мы выбрали вид лягушка озерная (Rana ridibunda), обитающий в пределах лесостепной зоны Среднерусской возвышенности. Эти амфибии распространены повсеместно и довольно многочисленны, что позволяет проанализировать большое количество особей, и делает результат более достоверным. Лягушки собирались с помощью сачка в летнее время (с мая по сентябрь 2012 - 2013 года).

Всего было проанализировано 357 особей из пяти популяций: река Тихая Сосна, пруд с. Мухоудеровка, река Потудань, пруд в населенном пункте с. Пирогово (Рис. 1.).

Методы исследования. Для изучения морфологии животных применяют систему измерения и взвешиваний, наиболее полно характеризующих вид земноводных. Каждая группа амфибий имеет определенные стандартные точки, по которым ведется измерения. Отклоняться от этих точек нельзя, так как даже незначительные отступления могут привести к неправильным выводам и суждениям (Шляхтин, 1986) (Рис.2).

Рис. 1. Карта Белгородской области. (Точками на карте отмечены места сбора материала для исследований) Рис. 2. Схема измерения параметров тела амфибии.

Существуют наиболее распространенный метод определения возраста амфибий и рептилий, это метод построения вариационных кривых по рядам распределения длины тела (Банников, 1950 / Шалдыбин, 1987). Статическая обработка полученных данных велась с использованием средних значений, вычислением дисперсии (Плохинский, 1969). Сравнение выборок проводилось с использование критерия Стьюдента. Достоверность оценивалась по первому порогу вероятности безошибочных прогнозов (0,95). Все данные заносились в компьютер, где велась обработка полученных результатов с использованием пакета программ Excel.

Результаты исследований.

Изменение индексов тела лягушки озерной с возрастом. Индексы тела лягушек в разных популяциях изменяются неодинаково по таким параметрам как длина глаза (пруд с. Мухоудеровка: не изменяются; река Потудань: уменьшается; река Тихая Сосна: у взрослых увеличивается по сравнению с молодыми и старыми), ширина века (пруд с. Мухоудеровка и река Тихая Сосна: увеличивается; река Потудань: уменьшается), расстояние между веками (пруд с. Мухоудеровка: у взрослых меньше, чем у молодых и старых; река Потудань: уменьшается; река Тихая сосна: у взрослых больше, чем у молодых и старых), длина барабанной перепонки (пруд с. Мухоудеровка: возрастает от молодых к взрослым и уменьшается к старым; река Потудань и река Тихая Сосна: у взрослых индекс меньше, чем у молодых и старых). Тем не менее, прослеживается общая тенденция к увеличению по индексам длины бедра, длины голени, ширины головы, к уменьшению - длина головы. Говорить о достоверности результатов по каждой популяции нельзя (за неимением достаточного числа особей), поэтому мы рассмотрели, как изменяются индексы тела лягушек с возрастом в целом по виду.

C возрастом индексы одних параметров увеличиваются (ширина головы, длина бедра, длина внутреннего пяточного бугра), другие уменьшаются (длина головы, длина глаза, расстояние между веками, длина барабанной перепонки, длина лапки). У некоторых же нет систематической тенденции к увеличению или к уменьшению (длина рыла, ширина века, длина голени, длина первого пальца).

Кроме того, мы сравнивали промеры тела лягушек разных возрастов в целом по виду. Как видно из таблицы 1 «А», молодые особи отличаются от старых по 10 параметрам (длина головы, рыла, глаза, расстояние между веками, длина барабанной перепонки, бедра, лапки, первого пальца и внутреннего пяточного бугра). От взрослых по 7 параметрам (длина головы, глаза, барабанной перепонки, лапки и внутреннего пяточного бугра, ширина рыла,). Взрослые особи отличаются от старых по 3 параметрам (длина глаза, внутреннего пяточного бугра, расстояние между веками).

Межпопуляционные отличия индексов тела. При сравнении особей пруда с. Мухоудеровка и реки Тихая Сосна достоверные отличия выявлены: у молодых особей по 4 параметрам тела, у взрослых - по 5, у старых же особей достоверных отличий нет или же недостаточно данных, чтобы говорить об этом (Таб. 1 «Б»). При сравнении особей пруда с. Мухоудеровка и реки Потудань выяснилось, что молодые особи достоверно отличаются по 8 параметрам, взрослые - по 8 параметрам, а старые - по 5(Таб. 1 «В»).

Таблица 1

Значения критерия Стьюдента при сравнении особей разных возрастов и его значение при сравнении между популяциями

параметр «А» Значения t-критерия при сравнении особей разных возрастов  (# - разность  достоверна) «Б» Значение t-критерия при сравнении особей пруд (с. Мухоудеровка) и река Тихая Сосна (# - разность достоверна)

Причем можно выявить несколько признаков, по которым отличаются как молодые, так и половозрелые особи: длина головы, длина бедра, длина первого пальца и внутреннего пяточного бугра. Эти признаки можно назвать вариабельными. По таким же признакам, как расстояние между веками и длина лапки достоверные отличия получены для молодых и взрослых особей, а старые по ним не отличаются, то есть можно предположить, что именно в этом возрасте данные параметры тела окончательно устанавливаются

Что касается лягушек пруда с. Мухоудеровка и пруда с. Пирогово, то достоверные отличия получены у взрослых по 4 параметрам тела, у старых - по 3. Причем здесь вариабельными можно назвать такие параметры, как длина рыла и длина внутреннего пяточного бугра. По признакам длины голени, барабанной перепонки и ширины головы достоверные отличия есть только у взрослых особей (Таб. 1 «Г»).

Достоверные отличия в популяциях реки Потудань и реки Тихая Сосна имеют место у молодых особей по 9 параметрам, у взрослых - по 7, у старых - по 2 параметрам. Особи всех возрастов достоверно отличаются по длине головы; и молодые, и взрослые: по ширине рыла, расстоянию между веками, длине бедра и лапки, то есть при сравнении лягушек по этим признакам молодых и взрослых особей можно объединить (Таб. 1 «Д»).

При сравнении особей реки Потудань и пруда с. Пирогово выяснилось, что разность достоверна у взрослых особей по 9 параметрам, у старых - по 6. Причем при сравнении лягушек по таким признакам как длина головы, длина рыла, бедра и лапки взрослых и старых особей можно объединить (Таб. 1 «Е»).

Взрослые лягушки реки Тихая Сосна и пруда с. Пирогово отличаются по 8 промерам, старые же достоверных отличий не имеют, что еще раз подтверждает вывод об окончательном установлении некоторых параметров тела лягушек к достижению репродуктивного возраста (Таб. 1 «Ж»).

Выводы.

1.  Лягушки разных возрастов отличаются по пропорциям тела, причем молодые особи имеют больше отличий со старыми, чем со взрослыми; взрослые же и старые особи практически не отличаются. Можно предположить, что у молодых особей идет становление пропорций тела под действием естественного отбора, и окончательные пропорции формируются к репродуктивному возрасту.

2.  При сравнении особей одного возраста разных популяций выяснилось, что особи даже близких популяций отличаются по некоторым признакам. Такие отличия могут обеспечиваться относительной изоляцией популяций, особенностями внешних условий или антропогенно измененными условиями, так как все лягушки были отловлены в водоемах, искусственно созданных человеком. Различные условия обитания увеличивают степень изменчивости.

3.  Можно выделить такие параметры, отличия по которым прослеживаются у особей всех возрастов одной популяции при сравнении их с другими. Такие признаки можно назвать вариабельными и использовать для идентификации популяционной принадлежности особей.

4.  Кроме того, выявление особенностей роста и изменения параметров тела животных с возрастом позволяет изучить эволюционные процессы, происходящие в популяциях, а при изучении популяционной структуры можно получить данные для оценки биологического потенциала вида в условиях естественной или антропогенно измененной среды.

Литература.

1. Плохинский Н.А. Биометрия. / Н.А. Плохинский.- М.: Издательство Московского Университета, 1969.-367с.

2. Шалдыбин С.Л. Возрастная структура популяций и техника определения возраста бесхвостых амфибий. / Амфибии и рептилии заповедных территорий. / Ред. кол. A.M. Амирханов, A.M. Колосов, О.С. Габузов // Сборник научных трудов ЦНИЛ Главохоты РСФСР -М, 1987.-160с.

3. Шляхтин Г.В. Методика полевых исследований экологии амфибий и рептилий / Учебное пособие // Г.В. Шляхтин, В.Л. Голикова.- Издательство Саратовского Университета, 1986.-78с.

См. также

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»