Многолетняя динамика популяций вредной черепашки:
Популяционная изменчивость локальных популяций вредной черепашки

автор:

Первоначальное возникновение очагов размножений черепашки приурочено к более или менее постоянным ее резервациям на Украине. Исходя из этого A.B. Заговора выдвинул гипотезу о том, что причины локализации черепашки объяснимы не только условиями наибольшего экологического благоприятствования, но и образованием локальных популяций. Локальные популяции разбиты на отдельные разобщенные группы особей, в местах обитания которых при благоприятных для этого условиях, начинает резко проявляться характер мелкопятнистого распределения насекомых. Разобщенность групп особей и последующее смешивание их при усилении размножения является существенной структурной особенностью данного вида, как и многих других.

В 1973-1975 гг. автором проведены исследования десяти популяций из первичных очагов размножения этого вредителя по морфометрическим и физиологическим показателям (выборка вредной черепашки из десяти очагов) (табл. 20).

Таблица №20.
Количественные и качественные показатели вредной черепашки из различных очагов размножения Харьковской области (1973-1975 гг.)
Название очагаСредняя плотность клопов на 1 м²Соотношение, %Средний вес, мгЖира к сухому веществу, %
самоксамцовсамоксамцовсамкисамцы
Купянский4,56436118,4110,427,122,1
Роганский37,82773114,5118,821,320,1
Великобурлукский48,033,766,3128,5124,623,622,3
Приколотнянский26,640,559,5128,0123,725,522,5
Змиевской13,733,866,2121,0110,032,830,8
Дергачевский1,960,040,0102,793,834,832,1
Богодуховский2,957,043,0118,2117,538,034,3
Золочевский2,927,572,5124,0126,243,144,1
Элитное*4,636,064,0120,0114,736,033,3
Первомайский1,050,050,0118,7115,835,331,2
Элитное хозяйство Института растениеводства им. В.Я. Юрьева.

После перезимовки отмечено снижение численности вредной черепашки по очагам: Купянский — 51%, Роганский — 67,2, Великобурлукский — 76,7, Приколотнянский — 75, Змиевской -10, Дергачевский — 15, Богодуховский — 25, Золочевский — 25, Элитное — 15 и Первомайский — 24%.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что из десяти проанализированных популяций Роганская, Великобурлукская, Приколотнянская и Змиевская имели наиболее высокую плотность залегания вредителя, причем в первичных очагах массового размножения особи этих популяций всегда образовывали скопления (группы) клопов, — это характерно для мигрирующих вредителей. В 1973 и 1975 годах из очагов с максимальной плотностью вредной черепашки отмечены миграции клопов в начале октября (что наблюдается весьма редко), когда вредитель был уже в местах зимовки в течение августа и сентября. Миграции клопов продолжались в течение недели с 6 по 13 октября. Характерно, что в этот период зарегистрированы сильные магнитные бури планетарного характера, а миграции имели место и у других насекомых (хищные клопы, кокцинеллиды, щелкуны, цикады, мухи и другие). Следует отметить, что перелеты насекомых совершались в пониженные места (долины рек, различные понижения над уровнем моря), то есть в те стации, где не бывает резких колебаний электрического поля атмосферы.

Максимальное снижение плотности вредной черепашки отмечено в очагах с высокой плотностью вредителя. Как видно из таблицы, запас жира, соотношение самок и самцов имеет важное значение для выживаемости популяции вредителя после перезимовки; высокая выживаемость отмечена у популяций, имевших более 30% жира к сухому веществу.

На посевах пшеницы в 1973-1975 гг. мы смоделировали различную плотность клопов и соотношение полов, характерных для лет массового размножения и депрессии вредной черепашки для изучения плодовитости самок. В качестве модельной взята популяция из Великобурлукского района, то есть лабильная популяция с огромным варьированием численности (от 0,5 до 150 экз. на один квадратный метр в местах зимовки). Данные о плодовитости самок этого вредителя в зависимости от плотности клопов в одном изоляторе (1 м²) и соотношения полов в табл. 21.

Как видно из таблицы, наивысшая плодовитость имела место при плотности 6 клопов на одном квадратном метре и соотношении самцов 5:1. Эта закономерность неоднократно отмечалась нами и при изучении плодовитости других видов клопов-щитников в лабораторных условиях. Вероятно, многократность спаривания с различными самцами приводит к резкому увеличению плодовитости самок. Заметим, что самки вредной черепашки полигамны. Обычно в прогрессирующих очагах массового размножения вредителя всегда наблюдалось в два — три раза больше самцов, чем самок. Эта закономерность была отмечена нами при анализе популяций из Роганского, Змиевского и Великобурлукского очагов в 1973-1974 гг. Кстати, самый высокий выход взрослых клопов отмечен в варианте с соотношением самок и самцов 1:5, здесь из яйцепродукции, отложенной одной самкой, в среднем вышло по 18 клопов, разница достоверна (НСР0,5 = 10,6).

Таблица №21.
Средняя плодовитость самок вредной черепашки в зависимости от плотности и соотношения полов
Плотность самок и самцов на один изолятор (1 м²)Соотношение полов (самок и самцов)Средняя плодовитость одной самки яиц, шт.
21:181,0
101:173,0
61:5353,0
65:126,0
Sх = 34, Sх = 23%, НСР05=10,6
Критерий Фишера: фактический = 18,2, теоретический = 3,5.

Для изучения изменчивости вредной черепашки в течение трех лет проводили обследования в первичных очагах размножения черепашки и отбирали выборки клопов по 100 экз. для измерения 17 морфоматрических признаков. Результаты промеров были обработаны методом персенталей по методике, предложенной ВИЗР (Брянцева).

В качестве «средней» или «стандартной» популяции Харьковской области были взяты оценки, полученные при усреднении данных признаков по всем исследуемым популяциям. Стандартное значение каждого признака преобразовано по следующей формуле:

ΔXi=(Xi-Xст):Sст, где:
Xi - среднее значение признака X — i-той популяции;

Хст — среднее значение признака «стандартной» популяции;

Sст — среднеквадратичное отклонение «стандартной» популяции.

Нормативы изменчивости при числе степеней свободы Р25=-0,7; численные значения признаков, лежащих в интервале Р2575, является нормой для данной популяции. Признаки отклоняющиеся от нормы (аномалии), являются комплексом признаков, несущих адаптивную нагрузку.

Метод персенталей является одним из важных методов по распознаванию образов. Подобные методики позволяют обнаружить отличия по комплексу признаков, когда попарное сравнение последних показывает несущественность разницы. Результаты статистической обработки морфометрических данных по десяти популяциям вредной черепашки методом персентильного анализа показали, что наиболее часто от нормы (средней «стандартной» Харьковской популяции) отличались следующие признаки: размер голени третьей лапки клопа, расстояние между пятнами на щитке, размеры голени первой лапки, размер бедра третьей лапки, длина второго членика усика. Отклонения этих признаков отмечены у 6-8 местных популяций.

По числу аномальных признаков местные популяции вредной черепашки условно разделены на следующие группы:

  • Приколотнянская (13 признаков) Роганская (10 признаков) В целом от 60 до 80% аномальных признаков по сравнению со «стандартной» популяцией.
  • Змиевская (9 признаков), Золочевская (8), Элитное (8), Великобурлукская (7 признаков) у этих популяций 40-50% признаков уклонившихся от нормы.
  • Дергачевская (5 признаков), Богодуховская (5), Первомайская (5) и Купянская (3 признака), то есть от 20 до 30% аномальных признаков.

Наиболее резко отличались от «стандартной» Харьковской популяции вредной черепашки клопы из Приколотного, Рогани и Змиева.