Поведенческий островной синдром и его экологические драйверы в популяции песца острова Медный
- Авторы: Гольцман М.Е.1, Крученкова Е.П.1, Доронина Л.О.2
-
Учреждения:
- Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра зоологии позвоночных
- Институт экспериментальной патологии, Университет
- Выпуск: Том 84, № 1 (2023)
- Страницы: 37-48
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0044-4596/article/view/136437
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044459623010049
- EDN: https://elibrary.ru/ANBJRE
- ID: 136437
Цитировать
Аннотация
У рептилий, птиц и млекопитающих, обитателей океанических островов, происходит изменение многих черт биологии, получившее название “островной синдром”. Поведенческий аспект этих изменений слабо изучен. На основании 40-летнего изучения биологии песца на о-ве Медном мы показываем, что у островитян, по сравнению с материковыми песцами, меньше участки обитания и подвижность внутри участков; на порядок меньше дистанции расселения; выше родительский вклад и появляется кооперация в уходе за выводком. При этом островитяне значительно менее осторожны по отношению к человеку. Эти черты соответствуют признакам островного синдрома. С другой стороны, в противоположность тому, что обнаруживается в большинстве островных популяций, у медновских песцов сильнее проявляется территориальность, видимо, в ответ на возросший риск инфантицида. Кроме того, в отличие от материковых, в популяции Медного ясно выражен половой диморфизм в расселении с натальных участков и наследование участков обитания по материнской линии. Уход самцов за границу расселения сестер можно рассматривать как механизм избегания инбридинга. Сравнение с популяциями лис (Urocyon littoralis) на Нормандских островах (Южная Калифорния) позволяет предположить, что эти черты эволюционировали под действием специфических для о-ва Медный экологических драйверов – пятнистого и стабильного распределения ресурсов. Эти же особенности распределения ресурсов привели к усилению еще одного драйвера – “социального ландшафта” – и к появлению нового поведенческого метапризнака островной популяции – консерватизма в пространственном, репродуктивном и фуражировочном поведении.
Об авторах
М. Е. Гольцман
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет,кафедра зоологии позвоночных
Автор, ответственный за переписку.
Email: migolts@gmail.com
Россия, 119234, Москва, Ленинские горы, 1/12
Е. П. Крученкова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет,кафедра зоологии позвоночных
Email: doronina@uni-muenster.de
Россия, 119234, Москва, Ленинские горы, 1/12
Л. О. Доронина
Институт экспериментальной патологии, Университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: doronina@uni-muenster.de
Германия, 48149, Мюнстер, Мюнстера
Фон-Эсмарх-Штрассе, 56
Список литературы
- Бочарова Н.А., Гольцман М.Е., 2008. Микроскопическое исследование кожного покрова песца о‑ва Медный (Alopex lagopus semenovi Ognev, 1931) // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Мат-лы IX междунар. научн. конф. 25–26 ноября 2008 г. Петропавловск-Камчатский: Изд-во “Камчатпресс”. С. 250–253.
- Ванисова Е.А., Никольский А.А., 2012. Биологическое сигнальное поле млекопитающих (к 110-летию со дня рождения профессора Н.П. Наумова) // Журн. общ. биологии. Т. 73. № 6. С. 403–417.
- Гептнер В.Г., 1967. Песец Alopex lagopus Linnaeus, 1758. Географическая изменчивость // Млекопитающие Советского Союза. Т. 2. Ч. 1. М.: Высш. шк. С. 205–208.
- Гольцман М.Е., Крученкова Е.П., Сергеев С.Н., Володин И.А., 2003. Песец острова Медного (Alopex lagopus semenovi). Особенности экологии островной популяции // Зоол. журн. Т. 82. № 4. С. 514–524.
- Гольцман М.Е., Нанова О.Г., Сергеев С.Н., Шиенок А.Н., 2010. Использование кормовых ресурсов репродуктивными семьями песцов (Alopex lagopus semenovi) на острове Медный (Командорские острова) // Зоол. журн. Т. 89. № 10. С. 1246–1263.
- Гольцман М.Е., Сушко Е.Д., Доронина Л.О., Крученкова Е.П., 2018. Индивидуум ориентированная модель популяционной динамики песца (Vulpes lagopus semenovi) на о-ве Медном (Командорские острова) // Зоол. журн. Т. 97. № 11. С. 1400–1417.
- Дарвин Ч., 1941. Путешествие натуралиста вокруг света на корабле “Бигль”. М.: Изд-во АН СССР. 618 с.
- Джикия Е.Л., Колесников А.А., Чудакова Д.А., Загребельный С.В., Гольцман М.Е., 2007. Генетический полиморфизм командорских популяций песцов (Alopex lagopus semenovi Ognev, 1931, Alopex lagopus beringensis Merriam, 1902) // Генетика. Т. 43. № 9. С. 1239–1245.
- Ильина Е.Д., 1950. Островное звероводство. М.: Международная книга. 302 с.
- Крученкова Е.П., Гольцман М.Е., 1994. Родительское поведение песца (Alopex lagopus semenovi) на острове Медном. Факторы, определяющие связь взрослых песцов и детенышей // Зоол. журн. Т. 73. № 5. С. 88–103.
- Крученкова Е.П., Гольцман М.Е., Фроммольт К.-Х., 2003. Ритмическая организация сериального лая песца: половозрастные и контекстные определяющие // Зоол. журн. Т. 82. № 4. С. 525–533.
- Мамаев Е.Г., 2010. Фауна китообразных акватории Командорских островов: ретроспективный анализ и современное состояние // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. Вып. 19. С. 25–49.
- Нанова О.Г., 2021. Сопоставление морфологической дифференциации командорских песцов (Vulpes lagopus semenovi, Vulpes lagopus beringensis) с межвидовым уровнем различий в родах Urocyon и Vulpes (Canidae) // Зоол. журн. Т. 100. № 5. С. 573–589.
- аумов H.П., 1948. Очерки сравнительной экологии мышевидных грызунов. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 204 с
- Наумов Н.П., 1972. Уровни организации живой материи и популяционная биология // Журн. общ. биологии. Т. 32. № 6. С. 651–666.
- Наумов Н.П., Голъцман М.Е., Крученкова Е.П., Овсяников Н.Г., Попов С.В., Смирин В.М., 1981. Социальное поведение песца на о. Медном. Факторы, определяющие пространственно-временной режим активности // Экология, структура популяций и внутривидовые коммуникативные процессы у млекопитающих. М.: Наука. С. 31–75.
- Никольский А.А., Рожнов В.В., Поярков А.Д., Михеев А.В., Авилова К.В. и др., 2013. Биологическое сигнальное поле млекопитающих. М.: Т-во науч. изд. КМК. 323 с.
- Овсяников Н.Г., 1993. Поведение и социальная организация песца. М.: Изд-во ЦНИЛ. 243 с.
- Огнев С.И., 1931. Звери Восточной Европы и Северной Азии. Т. 2. М.; Л.: ГЛАВНАУКА. 776 с.
- Плетенёв А.А., 2017. Использование участка обитания песцом (Vulpes lagopus beringensis, Merriam 1902) в период размножения. Магистерская дисс. М.: МГУ. 78 с.
- Пономарева Е.О., Исаченкова Л.Б., 1991. Общая физико-географическая характеристика Командорских островов // Природные ресурсы Командорских островов. М.: Изд-во МГУ. С. 17–29.
- Сдобников В.М., 1940. Опыт массового мечения песцов // Проблемы Арктики. № 12. Л.: Изд-во Главсевморпути. С. 106–110.
- Стеллер Г.В., 1995. Дневник плавания с Берингом к берегам Америки 1741–1742. М.: Изд. ПАN. 224 с.
- Цалкин В.И., 1944. Географическая изменчивость в строении черепа песцов Евразии // Зоол. журн. Т. 23. № 4. С. 156–169.
- Черский А.И., 1920. Командорский песец. Материалы по изучению рыболовства и пушного промысла на Дальнем Востоке. Токио: Изд. Управления Рыб. и Мор. Звер. промыслами. Вып. 1. С. 60–107.
- Шиляева Л.М., 1971. Экология и основы прогнозирования численности песца на примере североевропейской популяции. Дисс. … канд. биол. наук. Киров: ВНИИОЗ. 230 с.
- Adler G.H., Levins R., 1994. The island syndrome in rodent populations // Q. Rev. Biol. V. 69. P. 473–490.
- Anthony R.M., 1997. Home ranges and movements of Arctic fox (Alopex lagopus) in western Alaska // Arctic. V. 50. P. 147–157.
- Baier F., Hoekstra H.E., 2019. The genetics of morphological and behavioural island traits in deer mice // Proc. Roy. Soc. B. Biol. Sci. V. 286. № 1914. https://doi.org/10.1098/rspb.2019.1697
- Benítez-López A., Santini L., Gallego-Zamorano J., Milá B., Walkden P., et al., 2021. The island rule explains consistent patterns of body size evolution in terrestrial vertebrates // Nat. Ecol. Evol. V. 5. № 6. P. 768–786. https://doi.org/10.1038/s41559-021-01426-y
- Blanco G., Laiolo P., Fargallo J.A., 2014. Linking environmental stress, feeding-shifts and the “island syndrome”: A nutritional challenge hypothesis // Popul. Ecol. V. 56. № 1. P. 203–216.https://doi.org/10.1007/s10144-013-0404-3
- Buxton V.L., Enos J.K., Sperry J.H., Ward M.P., 2020. A review of conspecific attraction for habitat selection across taxa // Ecol. Evol. V. 10. № 23. P. 12690–12699. https://doi.org/10.1002/ece3.6922
- Clutton-Brock T., 1989. Female transfer and inbreeding avoidance in mammals // Nature. V. 337. P. 70–71. https://doi.org/10.1038/337070a0
- Clutton-Brock T., Sheldon B.C., 2010. Individuals and populations: the role of long-term, individual-based studies of animals in ecology and evolutionary biology // Trends Ecol. Evol. V. 25. № 10. P. 562–573.https://doi.org/10.1016/j.tree.2010.08.002
- Coonan T.J., Schwemm C.A., Garcelon D.K., Munson L., Assa Ch., 2010. Decline and Recovery of the Island Fox: A Case Study for Population Recovery. Cambridge; N.-Y.: Cambridge Univ. Press. 212 p.
- Creel S., 1998. Social organization and effective population size in carnivores // Behavioral Ecology and Conservation Biology / Ed. Caro T. Oxford: Oxford Univ. Press. P. 246–270.
- Crespin L., Duplantier J.-M., Granjon L., 2012. Demographic aspects of the island syndrome in two Afrotropical Mastomys rodent species // Acta Oecol. V. 39. P. 72–79. https://doi.org/10.1016/j.actao.2012.01.002
- Crook J.H., 1965. The adaptive significance of avian social organizations // Symp. Zool. Soc. Lond. V. 14. P. 181–218.
- Crooks K., 1994. Demography and status of the island fox and the island spotted skunk on Santa Cruz Island, California // Southwest. Nat. V. 39. № 3. P. 257–262. https://doi.org/10.2307/3671590
- Cypher B.L., Madrid A.Y., Van Horn Job C.L., Kelly E.C., Harrison S.W.R., Westall T.L., 2014. Multi-population comparison of resource exploitation by island foxes: Implications for conservation // Glob. Ecol. Conserv. V. 2. P. 255–266. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2014.10.001
- Dalen L., Fuglei E., Hersteinsson P., Kapel C.M.O., Roth J.D., et al., 2005. Population history and genetic structure of a circumpolar species: the arctic fox // Biol. J. Linn. Soc. V. 84. P. 79–89. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2005.00415.x
- Dobson F.S., 1982. Competition for mates and predominant juvenile male dispersal in mammals // Anim. Behav. V. 30. P. 1183–1192. https://doi.org/10.1016/S0003-3472(82)80209-1
- Dobson F.S., 2013. The enduring question of sex-biased dispersal: Paul J. Greenwood’s (1980) seminal contribution // Anim. Behav. V. 85. № 2. P. 299–304. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2012.11.014
- Ehrich D., Carmichael L., Fuglei E., 2011. Age-dependent genetic structure of arctic foxes in Svalbard // Polar Biol. V. 35. № 1. P. 53–62. https://doi.org/10.1007/s00300-011-1030-1
- Eide N.E., Stien A., Prestrud P., Yoccoz N.G., Fuglei E., 2011. Reproductive responses to spatial and temporal prey availability in a coastal Arctic fox population // J. Anim. Ecol. V. 81. № 3. P. 640–648.https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2011.01936.x
- Fernández-Palaciosa J.M., Kreft H., Irl S.D.H., Norderd S., Ah-Penge C., et al., 2021. Scientists’ warning – The outstanding biodiversity of islands is in peril // Glob. Ecol. Conserv. V. 31. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01847
- Formica V.A., Tuttle E.M., 2009. Examining the social landscapes of alternative reproductive strategies // J. Evol. Biol. V. 22. № 12. P. 2395–2408.https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2009.01855.x
- Foster J., 1964. Evolution of mammals on islands // Nature. V. 202. № 4929. P. 234–235. https://doi.org/10.1038/202234a0
- Fraford K., Prestrud P., 1992. Home range and movements of arctic foxes Alopex lagopus in Svalbard // Polar Biol. V. 12. P. 519–526. https://doi.org/10.1007/BF00238191
- Fuglei E., Tarroux A., 2019. Arctic fox dispersal from Svalbard to Canada: One female’s long run across sea ice // Polar Res. V. 38. https://doi.org/10.33265/polar.v38.3646
- Funk W.C., Lovich R.E., Hohenlohe P.A., Hofman C.A., Morrison S.A., et al., 2016. Adaptive divergence despite strong genetic drift: genomic analysis of the evolutionary mechanisms causing genetic differentiation in the island fox (Urocyon littoralis) // Mol. Ecol. V. 25. № 10. P. 2176–2194.https://doi.org/10.1111/mec.13605
- Gavriilidi I., Meester G., de, Damme R., van, Baeckens S., 2022. How to behave when marooned: The behavioural component of the island syndrome remains underexplored // Biol. Lett. V. 18. https://doi.org/10.1098/rsbl.2022.0030
- Geffen E., Waidyaratne S., Dalén L., Angerbjörn A., Vila C., et al., 2007. Sea ice occurrence predicts genetic isolation in the Arctic fox // Mol. Ecol. V. 16. № 20. P. 4241–4255.https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2007.03507.x
- Gibson L.A., Cowana M.A., Lyons M.N., Palmer R., Pearson D.J., Doughty P., 2017. Island refuges: Conservation significance of the biodiversity patterns resulting from ‘natural’ fragmentation // Biol. Conserv. V. 212. P. 349–356. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2017.06.010
- Goltsman M., Kruchenkova E.P., Sergeev S., Volodin I.A., Macdonald D.W., 2005a. “Island syndrome” in a population of Arctic foxes (Alopex lagopus) from Mednyi Island // J. Zool. V. 267. № 4. P. 405–418.
- Goltsman M., Kruchenkova E.P., Sergeev S., Johnson P.J., Macdonald D.W., 2005b. Effects of food availability on dispersal and cub sex ratios in the Mednyi arctic foxes, Alopex lagopus semenovi // Behav. Ecol. Sociobiol. V. 59. P. 198–206.
- Greenwood P.J., 1980. Mating systems, philopatry and dispersal in birds and mammals // Anim. Behav. V. 28. P. 1140–1162.
- Grenier-Potvin A., Clermont J., Gauthier G., Berteaux D., 2021. Prey and habitat distribution are not enough to explain predator habitat selection: addressing intraspecific interactions, behavioural state and time // Mov. Ecol. V. 9. № 12. https://doi.org/10.1186/s40462-021-00250-0
- Johnson D.D., Kays R., Blackwell P.G., Macdonald D.W., 2002. Does the resource dispersion hypothesis explain group living? // Trends Ecol. Evol. V. 17. P. 563–570. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(02)02619-8
- Kruchenkova E.P., Goltsman M., Sergeev S., Macdonald D.W., 2009. Is alloparenting helpful for Mednyi Island arctic foxes, Alopex lagopus semenovi? // Naturwissenschaften. V. 96. № 4. P. 457–466. https://doi.org/10.1007/s00114-008-0494-5
- Lai S., Bêty J., Berteaux D., 2017. Movement tactics of a mobile predator in a meta-ecosystem with fluctuating resources: the arctic fox in the High Arctic // Oikos. V. 126. № 7. P. 937–947.https://doi.org/10.1111/oik.03948
- Lawson Handley L.J., Perrin N., 2007. Advances in our understanding of mammalian sex-biased dispersal // Mol. Ecol. V. 16. № 8. P. 1559–1578.https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2006.03152.x
- Li X.-Y., Kokko H., 2018. Sex-biased dispersal: A review of the theory // Biol. Rev. V. 94. № 2. P. 721–736. https://doi.org/10.1111/brv.12475
- Li X.-Y., Kokko H., 2019. Intersexual resource competition and the evolution of sex-biased dispersal // Front. Ecol. Evol. V. 7. https://doi.org/10.3389/fevo.2019.00111
- MacArthur R.H., Wilson E.O., 1963. An equilibrium theory of insular zoogeography // Evolution. V. 17. № 4. P. 373–387. https://doi.org/10.2307/2407089
- McNab B.K., 1994. Energy conservation and the evolution of flightlessness in birds // Am. Nat. V. 144. № 4. P. 628–642. https://doi.org/www.jstor.org/stable/2462941
- Norén K., Hersteinsson P., Samelius G., Eide N.E., Fuglei E., et al., 2012. From monogamy to complexity: Arctic fox social organization in contrasting ecosystems // Can. J. Zool. V. 90. P. 1102–1116. https://doi.org/10.1139/z2012-077
- O’Connor E.A., Cornwallis C.K., Hasselquist D., Nilsson J.A., Westerdahl H., 2018. The evolution of immunity in relation to colonization and migration // Nat. Ecol. Evol. V. 2. P. 841–849. https://doi.org/10.1038/s41559-018-0509-3
- Parmenter M.D., Nelson J.P., Gray M.M., Weigel S., Vinyard C.J., Payseur B.A., 2022. A complex genetic architecture underlies mandibular evolution in big mice from Gough Island // Genetics. V. 220. № 4. https://doi.org/10.1093/genetics/iyac023
- Pletenev A., Kruchenkova E., Mikhnevich Y., Roznov V., Goltsman M., 2021. The overabundance of resources leads to small but exclusive home ranges in Arctic fox (Vulpes lagopus) on Bering Island // Polar Biol. V. 44. P. 1427–1443. https://doi.org/10.1007/s00300-021-02888-3
- Ploshnitsa A.I., Goltsman M.E., Macdonald D.W., Kennedy L.J., Sommer S., 2012. Impact of historical founder effects and a recent bottleneck on MHC variability in Commander Arctic foxes (Vulpes lagopus) // Ecol. Evol. V. 2. № 1. P. 165–180.https://doi.org/10.1002/ece3.42
- Ploshnitsa A.I., Goltsman M.E., Happ G.M., Macdonald D.W., Kennedy L J., 2013. Historical and modern neutral genetic variability in Mednyi Arctic foxes passed through a severe bottleneck // J. Zool. V. 289. № 1. P. 68–76. https://doi.org/10.1111/j.1469-7998.2012.00964.x
- Poulin M., Clermont J., Berteaux D., 2021. Extensive daily movement rates measured in territorial arctic foxes // Ecol. Evol. V. 11. № 6. P. 2503–2514. https://doi.org/10.1002/ece3.7165
- Renaud S., Auffray J.-C., 2010. Adaptation and plasticity in insular evolution of the house mouse mandible // J. Zool. Syst. Evol. Res. V. 48. № 2. P. 138–150. https://doi.org/10.1111/j.1439-0469.2009.00527.x
- Robinson J.A., Ortega-Del Vecchyo D., Fan Z., Kim B.Y., vonHoldt B.M., et al., 2016. Genomic flatlining in the endangered island fox // Curr. Biol. V. 26. P. 1183–1189. https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.02.062
- Roemer G.W., Smith D.A., Garcelon D.K., Wayne R.K., 2001. The behavioural ecology of the island fox (Urocyon littoralis) // J. Zool. V. 255. № 1. P. 1–14. https://doi.org/10.1017/S0952836901001066
- Royauté R., Hedrick A., Dochtermann N.A., 2020. Behavioural syndromes shape evolutionary trajectories via conserved genetic architecture // Proc. R. Soc. B. V. 287. https://doi.org/10.1098/rspb.2020.0183
- Schmidt K.A., Dall S.R.X., Gils J.S., van, 2010. The ecology of information: An overview on the ecological significance of making informed decisions // Oikos. V. 119. P. 304–316. https://doi.org/10.1111/j.1600-0706.2009.17573.x
- Slobodchikoff C.N. (ed.), 1988. The Ecology of Social Behavior. N.-Y.: Academic Press. 429 p.
- Stamps J.A., Buechner M., 1985. The territorial defense hypothesis and the ecology of insular vertebrates // Quart. Rev. Biol. V. 60. P.155–181.
- Strand O., Landa A., Linnell J.D.C., Zimmermann B., Skogland T., 2000. Social organization and parental behavior in the arctic fox // J. Mammal. V. 81. № 1. P. 223–233.
- Tannerfeldt M., Angerbjörn A., 1996. Life history strategies in a fluctuating environment: Establishment and reproductive success in the arctic fox // Ecography. V. 19. № 3. P. 209–220.
- Tarroux A., Berteaux D., Bety J., 2010. Northern nomads: Ability for extensive movements in adult arctic foxes // Polar Biol. V. 33. № 8. P. 1021–1026. https://doi.org/10.1007/s00300-010-0780-5
- Trochet A., Courtois E.A., Stevens V.M., Baguette M., Chaine A., et al., 2016. Evolution of sex-biased dispersal // Quart. Rev. Biol. V. 91. № 3. P. 297–330. https://doi.org/10.1086/688097
- Wayne R.K., George S.B., Gilbert D., Collins P.W., Kovach S.D., et al., 1991. A morphologic and genetic study of the Island Fox, Urocyon littoralis // Evolution. V. 45. P. 1849–1868. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1991.tb02692.x
- Wey T.W., Spiegel O., Montiglio P.-O., Mabry K.E., 2015. Natal dispersal in a social landscape: Considering individual behavioral phenotypes and social environment in dispersal ecology // Curr. Zool. V. 61. № 3. P. 543–556.
- White P.A., 1992. Social Organization and Activity Patterns of the Artic Fox (Alopex lagopus pribilofensis) on St. Paul Island, Alaska. MS Thesis. Berkeley: Univ. of California. 278 p.
- Whittaker R.J., Férnandez-Palacios J.M., Matthews T.J., Borregaard M.K., Triantis K.A., 2017. Island biogeography: Taking the long view of nature’s laboratories // Science. V. 357. № 6354. https://doi.org/10.1126/science.aam8326
- Wright N., Steadman D.W., Witt C.C., 2016. Predictable evolution toward flightlessness in volant island birds // PNAS. V. 113. № 17. P. 4765–4770. https://doi.org/10.1073/pnas.1522931113
Дополнительные файлы
