Научный руководитель: Андрей Всеволодович Чабовский

Участники

Исследования колонизации новых территорий при расширении ареалов видов стали одним из наиболее активно развивающихся направлений современной экологии и эволюционной биологии за последние два десятилетия. Теоретические модели предсказывают, что формирующиеся популяции колонистов должны существенно отличаться от исходных популяций по своим демографическим, экологическим и жизненно-историческим характеристикам. Однако эти прогнозы пока получили лишь ограниченное подтверждение в природных исследованиях. Большинство работ сравнивает колонизирующие и исходные популяции лишь в один момент времени, практически не учитывая, что колонизация представляет собой длительный динамический процесс, в ходе которого характеристики популяции могут существенно изменяться от поколения к поколению.

Поэтому изучение многолетней динамики популяций колонистов имеет ключевое значение для понимания экологических и эволюционных последствий расширения ареалов.

Очередной цикл опустынивания в Республике Калмыкия создал благоприятные условия для расширения ареала полуденной песчанки (Meriones meridianus). В наших предыдущих исследованиях было показано, что первые колонисты существенно отличаются от особей исходной популяции по ряду демографических характеристик. В настоящем проекте мы ставим новый и до настоящего времени малоизученный вопрос: как изменяется демографическая структура популяции колонистов после начала экспансии и сохраняются ли характерные особенности, присущие первым поселенцам, по мере формирования новой популяции?

Проект также посвящен изучению еще одного практически не исследованного аспекта колонизации, имеющего не только фундаментальное, но и важное прикладное значение. Согласно существующим представлениям, первопроходцы при освоении новых территорий обычно характеризуются более низкой зараженностью паразитами по сравнению с особями исходной популяции. Мы исследуем, как изменяется зараженность полуденных песчанок эктопаразитами по мере развития колонизирующей популяции. Формирование устойчивой паразитарной системы «песчанка – блоха» способно существенно повысить риск возникновения эпизоотий чумы в зоне расширения ареала.

Насколько нам известно, это будет первое в мире долгосрочное исследование, посвященное одновременно динамике демографической структуры популяции колонистов и изменению их зараженности паразитами у млекопитающих. Кроме того, в отличие от большинства аналогичных исследований, наш мониторинг начался одновременно с началом экспансии вида в 2019 году. Это позволяет проследить развитие колонизирующей популяции с момента появления первых основателей и оценить происходящие изменения на протяжении нескольких поколений.

Цель проекта

Исследовать многолетнюю динамику демографических характеристик колонизирующей популяции полуденной песчанки (Meriones meridianus) и изменения ее зараженности эктопаразитами в зоне расширения ареала.

Задачи, гипотезы и ожидаемые результаты

1. Многолетняя динамика численности и пространственного распространения популяции колонистов (2019–2027 гг.)

На начальном этапе колонизации (2019–2023 гг.) численность популяции быстро увеличивалась одновременно с расширением занимаемой территории. Мы предполагаем, что по мере насыщения пригодных местообитаний темпы роста популяции снизятся, а численность стабилизируется или даже сократится вследствие включения механизмов плотностно-зависимой регуляции.

2. Многолетняя динамика соотношения полов

Соотношение полов является одним из ключевых демографических факторов, определяющих темпы роста и успешность расселения популяции, в том числе в рамках эффекта Олли. Вследствие стохастических процессов и различий между самцами и самками в склонности к дальним перемещениям на ранних этапах экспансии возможно существенное отклонение соотношения полов от равновесного. Мы предполагаем, что по мере формирования популяции оно будет постепенно приближаться к сбалансированному.

3. Динамика массы тела и репродуктивной активности

Согласно теоретическим представлениям и немногочисленным эмпирическим исследованиям, особи на фронте экспансии могут обладать жизненно-историческими признаками, характерными для r-стратегии, включая меньшие размеры тела и более раннее половое созревание. Исходя из этого, мы ожидаем, что песчанки-колонисты будут вступать в размножение в более раннем возрасте и при меньшей массе тела по сравнению с особями устойчивых популяций.

4. Динамика зараженности эктопаразитами

Мы предполагаем, что по мере освоения территории и развития сети постоянных нор будет происходить постепенное распространение блох и клещей по зоне экспансии. В результате этого распространенность и интенсивность заражения песчанок эктопаразитами будут возрастать, постепенно приближаясь к значениям, характерным для давно существующих популяций.

Научная и практическая значимость

Проект основан на междисциплинарном подходе, объединяющем методы популяционной экологии и паразитологии для изучения механизмов и последствий расширения ареала млекопитающих. Долговременный мониторинг численности, пространственного распространения и зараженности полуденных песчанок эктопаразитами позволит не только существенно расширить представления о закономерностях формирования новых популяций, но и повысить точность прогнозирования эпизоотической ситуации в зоне современной экспансии вида.