Усиливается ли половой диморфизм в неблагоприятных экологических условиях?

Том 86, 2025. № 5, Сентябрь-октябрь • Стр. 381–402 Пример размещения меток-ландмарок на нижней челюсти грызунов и анализа изменения формы методами геометрической морфометрии, которые помогают избежать сложностей сравнения структур разного размера и имеют разработанный математический аппарат для оценки различия формы как таковой, а не через линейные промеры. (Иллюстрации из статьи «Comparative Cranial Geometric Morphometrics…» doi: 10.3390/ani14091274) Изучение механизмов появления и поддержания полового диморфизма интересно с точки зрения теоритических основ полового отбора и, как оказывается, имеет практическое применение. На двух синтопных видах грызунов исследовали феномен «нестабильного полового диморфизма» – ситуации, когда уровень различий между полами колеблется во времени или различается между популяциями. Оказалось, что в неблагоприятных для данного вида грызунов экологических условиях половой диморфизм усиливается. Предлагается использовать оценку различий между полами в качестве показателя неблагоприятных условий. Со времен Ч. Дарвина общебиологическая проблема эволюционного становления полового диморфизма, его экологическая и эволюционно-экологическая роль и связь с половым отбором продолжают представлять значительный интерес и требуют своего решения. Особое место в эволюционной экологии занимает непостоянно выраженный уровень полового диморфизма, т.е. колеблющаяся в разные годы степень проявления половых различий по размерам – ПДР (SSD – size sexual dimorphism) и/или форме – ПДФ (ShSD – shape sexual dimorphism). Феномен такого непостоянства в проявлениях полового диморфизма у вида мы предлагаем назвать "нестабильным половым диморфизмом" (НПД). Явление НПД до настоящего времени систематически почти не изучено: лишь иногда отмечаются свидетельства подобного рода. Представляло интерес на примере синтопных (собранных в одном местообитании) и синхронно (в один и тот же сезон) изученных, а также сходных по возрасту выборок сеголеток самцов и самок из удаленных популяций модельных симпатрических видов оценить связь его проявления по размерам и форме со степенью благоприятности условий. Целью изучения явления НПД в синтопных популяциях симпатрических модельных видов грызунов (рыжая полевка, малая лесная мышь) было сравнить изменчивость размеров и формы нижней челюсти самцов и самок из пяти локалитетов пойменных лесов рек Сакмара, Самара и Урал (Южный Урал). Опираясь на ряд предыдущих исследований, мы проверили гипотезу о возможном усилении полового диморфизма в пессимальных экологических условиях. Благоприятность условий обитания косвенно оценили по доле видов в улове, их обилии на 100 лов.-сут. и индексам упитанности (IF, % – index of fat). Мезофитные условия лесной поймы р. Сакмары благоприятны для рыжей полевки, где ее обилие и индекс упитанности высоки. У малой лесной мыши обилие и IF выше в ксерофитных условиях пойменного леса р. Урал и верховий р. Самары. В низовьях р. Сакмары и среднем течении р. Самары обилие видов сходно, но условия относительно более благоприятны для мыши. В однородных по возрасту выборках сеголеток обоих полов сопоставили половой диморфизм (ПД) по центроидным размерам (CS – centroid size) и форме мандибул методами геометрической морфометрии (Заглавная иллюстрация), позволившими при этом оценить у самцов и самок степень морфогенетических различий. Половой диморфизм по размерам (SSD) часто, но не всегда проявлялся в благоприятных для вида условиях (высокое обилие и упитанность) и не был выражен в пессимальных (низкое обилие и упитанность), тогда как ПД по форме мандибул (ShSD), напротив, во всех случаях в наибольшей степени был выражен в пессимальных условиях (рис. 1). Выявлены отрицательные регрессионные зависимости и значимые отрицательные коэффициенты линейной корреляции между степенью полового диморфизма по форме мандибул (по дистанции Махаланобиса, D) и обилием видов (r = –0.78), а также их долями в уловах (r = –0.76) и индексами упитанности (r = –0.85). Полученные результаты в случаях проявления НПД по ShSD хорошо согласуются с предложенной нами гипотезой. Рис. 1. Результаты канонических анализов Прокрустовых координат, характеризующих изменчивость формы нижней челюсти самцов (1, 3) и самок (2, 4) рыжей полевки (а) и малой лесной мыши (б) в синтопных благоприятных условиях (1, 2) и пессимальных условиях (3, 4) популяциях. Контурные изображения – аутлайны (outlines) нижней челюсти, вписанные в деформационные решетки, отражают минимальные и максимальные изменения ее формы вдоль канонических осей. Эллипсоиды изменчивости ординат характеризуют 95% дисперсии каждой выборки в морфопространстве. (Иллюстрация из обсуждаемой статьи) Выявлены как общие для обоих видов морфогенетические реакции – сходное проявление их внутривидовой изменчивости, так и специфические реакции внутрипопуляционных групп этих видов – самцов и самок – на одни и те же условия развития. Первый аспект отражает сходство пула модификаций развития, выработанных при длительном синтопном обитании симпатрических видов в регионе. Второй аспект отражает видовую специфичность нестабильного полового диморфизма, связанную с разными экологическими требованиями видов к среде обитания. Поскольку ПДФ (ShSD) мандибул у видов грызунов регулярно высок в неблагоприятных условиях, он может быть использован при экологическом мониторинге как косвенный показатель популяционной морфогенетической реакции на пессимальные условия. В то же время он может служить одним из признаков наступления локальных или региональных биотических кризисных явлений после воздействия негативных климатогенных, антропогенных и/или биотических (в основном инвазионных) факторов. 0 Source: https://elementy.ru/genbio/synopsis/795/Fenomen_nestabilnogo_polovogo_dimorfizma_v_populyatsiyakh_gryzunov_vozrastaet_li_polovoy_dimorfizm_v_pessimalnykh_ekologicheskikh_usloviyakh