Dispersal of Common Shrews (Sorex Araneus L.): The Dream and “An Accident”

N. A. Shchipanov; Щипанов Н. А.

doi:10.31857/S0367059723020117

Расселение обыкновенных бурозубок Sorex araneus L. мечта и “несчастная случайность”

Авторы: Щипанов Н.А.¹
Учреждения:
1. Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Выпуск: № 2 (2023)
Страницы: 121-131
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/0367-0597/article/view/139174
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367059723020117
EDN: https://elibrary.ru/MYCQGN
ID: 139174

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Понимание процессов, влияющих на дистанции расселения, важно с точки зрения популяционной экологии и генетики. Дистанции расселения могут зависеть от средовых и демографических факторов и мотивации особи. Результатом эффективного расселения является распределение родственных генотипов в пространстве. Распределение парных дистанций между родственными бурозубками (сибсами и полусибсами) характеризуется неслучайным увеличением числа родственников на дистанциях менее 200 м. Агрегации родственников образуются у части особей, расселяющихся в случайном направлении до ближайшего свободного участка (“прямой поиск”). Распределение всех дистанций между родственниками (до 1200 м) хорошо аппроксимируется моделью “прямого поиска”, не соответствует модели “спирального поиска” в чистом виде, но наибольшее совпадение получено при сочетании этих типов поиска. Последний вариант модели предполагает присутствие в популяции зверьков с разными персональными характеристиками: “поверхностных” и “тщательных” исследователей. Тактика поиска участка у тщательных исследователей соответствует “спиральному” поиску, а в модели стратегии передвижения и выбора местообитания (СПВМ) – “мечтателям”. В условиях дефицита свободных участков в благоприятной среде “мечтатели” совершают дальние перемещения и случайным образом распределяются в пространстве: обнаружено случайное рассеивание родственных генотипов на дистанциях от 200 до 1200 м. Таким образом, поиск “участка мечты” в сочетании с дефицитом свободных участков (несчастная случайность) приводит к случайному рассеиванию родственных генотипов в радиусе не менее 1200 м. Сочетание временных агрегаций родственников и рассеивание родственных генотипов по обширной территории хорошо объясняют обнаруженное ранее сочетание избытка гомозиготных аллелей и высокое аллельное разнообразие.

Ключевые слова

коэффициент родства, парные дистанции между родственниками, модели поиска участка, стратегии передвижения и выбора местообитания

Об авторах

Н. А. Щипанов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shchipa@mail.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский просп., 33

Список литературы

Stenseth N.C., Lidicker W.Z. The study of dispersal: a conceptual guide // Animal Dispersal. Dordrecht: Springer, 1992. P. 5–20.
Dieckmann U., O’Hara B., Weisser W. The evolutionary ecology of dispersal // Trends in Ecology and Evolution. 1999. V. 14. № 3. P. 88–90.
Bowler D.E., Benton T.G. Causes and consequences of animal dispersal strategies: relating individual behaviour to spatial dynamics // Biological Reviews. 2005. V. 80. № 2. P. 205–225.
Clobert J., Baguette M., Benton T.G., Bullock J.M. Dispersal ecology and evolution. Oxford: Oxford University Press, 2012. 462 p.
Cayuela H., Rougemont Q., Prunier J.G. et al. Demographic and genetic approaches to study dispersal in wild animal populations: A methodological review // Molecular Ecology. 2018. V. 27. № 20. P. 3976–4010.
Benton T.G., Bowler D.E. Linking dispersal to spatial dynamics // Dispersal ecology and evolution / Eds. Clobert J., Baguette M., Benton T.G., Bullock J.M. Oxford: Oxford University Press, 2012. P. 251–265.
Ronce O. How does it feel to be like a rolling stone? Ten questions about dispersal evolution // Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 2007. V. 38. P. 231–253.
Baguette M., Stevens V.M., Clobert J. The pros and cons of applying the movement ecology paradigm for studying animal dispersal // Movement Ecology. 2014. V. 2. № 1. P. 1–13.
Mathyssen E. Multicausality of dispersal: a review // Dispersal ecology and evolution. Eds. Clobert J., Baguette M., Benton T.G., Bullock J.M. Oxford: Oxford University Press, 2012. P. 3–18.
Markov N.I., Ivanko E.E. “Perchance to dream?”: Assessing the effects of dispersal strategies on the fitness of expanding populations // Ecological Complexity. 2022. V. 50. P. 100987.
Peakall R., Ruibal M., Lindenmayer D.B. Spatial autocorrelation analysis offers new insights into gene flow in the Australian bush rat, Rattus fuscipes // Evolution. 2003. V. 57. № 5. P. 1182–1195.
Chapman D.S., Dytham C., Oxford G.S. Modelling population redistribution in a leaf beetle: an evaluation of alternative dispersal functions // Journal of Animal Ecology. 2007. V. 76. № 1. P. 36–44.
Smouse P.E, Peakall R. Spatial autocorrelation analysis of individual multiallele and multilocus genetic structure // Heredity. 1999. V. 82. P. 561–573.
Lynch M., Ritland K. Estimation of pairwise relatedness with molecular markers // Genetics. 1999. V. 152. P. 1753–1766.
Wang J. An estimator for pairwise relatedness using molecular markers // Genetics. 2002. V. 160. № 3. P. 1203–1215.
Wang J. Marker-based estimates of relatedness and inbreeding coefficients: an assessment of current methods // Journal of Evolutionary Biology. 2014. V. 27. № 3. P. 518–530.
Ronce O., Clobert J. Dispersal syndromes // Dispersal ecology and evolution. Eds. Clobert J., Baguette M., Benton T.G., Bullock J.M. Oxford: Oxford University Press, 2012. P. 119–138.
Stevens V.M., Trochet A., Van Dyck H. et al. How is dispersal integrated in life histories: a quantitative analysis with butterflies // Ecol. Lett. 2012. V. 15. P. 74–86.
Murray B.G., Jr. Dispersal in vertebrates // Ecology. 1967. V. 48. № 6. P. 975–978.
Waser P.M. Does competition drive dispersal? // Ecology. 1985. V. 66. № 4. P. 1170–1175.
Shchipanov N.A., Demidova T.B. Inter-annual fluctuations of sociability in the common shrew (Sorex araneus L.) as determined by a preference test: A case of balancing selection? // Behavioural Processes. 2022. V. 198. P. 104 625.
Щипанов Н.А., Артамонов А.В., Титов С.В., Павлова С.В. Пространственно-генетическое структурирование популяции у обыкновенной бурозубки Sorex araneus (Lipotyphla, Mammalia): изменчивость микросателлитных маркеров // Генетика. 2020. Т. 56. № 8. С. 922–932.
Shchipanov N.A., Demidova T.B., Artamonov A.V., Pavlova S.V. Seasonal and interannual survivorship in the common shrew: the early bird catches the worm // Mammalian Biology. 2022. V. 102. № 1. P. 73–85.
Smouse R.P.P., Peakall R. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research — an update // Bioinformatics. 2012. V. 28. № 19. P. 2537–2539.
Churchfield S., Searle J.B. Common shrew // Mammals of the British Isles. Handbook. 4th edn. Eds. Harris S., Yalden D.W. London: The Mammal Society, 2008. P. 257–265.
Shchipanov N.A., Artamonov A.V., Demidova T.B. Body weight as an indicator of the reproduction rate in population of the common shrew // Mammal Research. 2021. V. 66. № 2. P. 327–337.
Shchipanov N.A., Artamonov A.V., Titov S.V., Pavlova S.V. Fluctuating fine-scale spatial genetic structure may obscure interracial differentiation among common shrews (Sorex araneus, Eulipotyphla, Mammalia). Integrative Zoology. Sep 2. Online ahead of printhttps://doi.org/10.1111/1749-4877.12681
Калинин А.А. Оседлая и нерезидентная составляющая численности массовых видов мелких млекопитающих по данным учета на линиях живоловок // Зоол. журн. 2012. Т. 91. Вып. 6. С. 759–759.
Shchipanov N.A., Kalinin A.A., Demidova T.B. et al. Population ecology of red-toothed shrews, Sorex araneus, S. caecutiens, S. minutus, and S. isodon, in Central Russia // Advances in the biology of shrews II. Eds. Merrit J. F., Churchfield S., Hutterer R., Sheftel B. New York: Special Publication of the International Society of Shrew Biologists, 2005. P. 201–216
Щипанов Н.А. Случайные процессы и использование территории обыкновенной бурозубкой (Sorex araneus L.) // Экология, 2021. № 2. С. 153–160.
Shchipanov N.A., Zima J., Churchfield S. Introducing the common shrew // Shrews, chromosomes and speciation. Eds. Searle J.B., Polly P.D., Zima J. Cambridge University Press, 2019. V. 6. P. 19–67.
Beck N.R., Peakall R., Heinsohn R. Social constraint and an absence of sex-biased dispersal drive fine-scale genetic structure in white-winged choughs // Molecular Ecology. 2008. V. 17. №19. P. 4346–4358.
Nichols H.J., Jordan N.R., Jamie G.A. et al. Fine-scale spatiotemporal patterns of genetic variation reflect budding dispersal coupled with strong natal philopatry in a cooperatively breeding mammal // Molecular Ecology. 2012. V. 21. № 21. P. 5348–5362.
Rychlik L. Evolution of social systems in shrews // Evolution of Shrews. Eds. Wójcik J.M., Wolsan M. Białowieża: Mammal Reaearch Institute, 1998. P. 347–406.
Купцов А.В. Хоминг сеголеток обыкновенной (Sorex araneus) и средней (Sorex caecutiens) землероек-бурозубок (Insectivora, Soricidae) // Зоол. журн. 2013. Т. 92. Вып. 8. С. 941–941.
Yannic G., Basset P., Horn A., Hausser J. Gene flow between chromosomal races and species // Shrews, chromosomes and speciation. Eds. Searle J.B., Polly P.D., Zima J. Cambridge University Press, 2019. V. 6. P. 313–335.
Hanski I., Peltonen A., Kaski L. Natal dispersal and social dominance in the common shrew Sorex araneus // Oikos. 1991. V. 62. P. 48–58.
Калинин А.А., Куприянова И.Ф. Методика количественного учета мелких млекопитающих при миграциях через водные преграды // Зоол. журн. 2015. Т. 94. Вып. 3. С. 365–365.
Калинин А.А., Куприянова И.Ф. Мелкие млекопитающие в питании европейского хариуса (Thymallus thymallus, Thymallidae, Salmoniformes) // Зоол. журн. 2016. Т. 95. Вып. 6. С. 712–719.
Олейниченко В.Ю. Поведение сеголеток обыкновенной (Sorex araneus), средней (Sorex caecutiens) и малой (Sorex minutus) бурозубок на освоенной и чужой территориях // Зоол. журн. 2007. Т. 86. Вып. 10. С. 1259–1271.
Олейниченко В.Ю. Поведенческие взаимоотношения взрослых самок обыкновенной бурозубки (Sorex araneus) с конспецификами на освоенной территории // Известия РАН. Серия биологич. 2012. № 4. С. 412–420.
Ивантер Э.В., Макаров А.М. Территориальная экология землероек-бурозубок (Insectivora, Sorex). Петрозаводск: ПетрГУ, 2001. 272 с.
Лукьянова Л.Е., Ухова Н.Л., Ухова О.В., Городилова Ю.В. Население обыкновенной бурозубки (Sorex araneus, Eulipotyphla) и кормообеспеченность ее местообитаний в экологически контрастной среде // Экология. 2021. № 4. С. 298–311.