Эпигенетические вариации жизненных стратегий микижи Parasalmo mykiss (Walb.)

Павлов Д.С., Савваитова К.А., Кузищин К.В., Груздева М.А., Павлов С.Д.

Биологический ф-т МГУ, кафедра ихтиологии, Москва 119992, Россия

e-mail:savvaitova@mail.ru

Работа посвящена решению фундаментальных проблем экологии, связанных с формированием жизненных стратегий рыб на основе адаптаций и микроэволюции в водных экосистемах разного типа. Микижа Камчатки - единственный представитель благородных лососей в Азии, редкий вид, включенный в Красную книгу РФ, в настоящем исследовании является видом-индикатором, в жизненных стратегиях и структуре популяций которого отражаются условия жизни в пресной воде и море. Микижа, обитающая в ненарушенных местообитаниях и сохранившая в них свойственную виду первозданную структуру, демонстрирует большие вариации жизненной стратегии.

При выполнении работы использованы современные комплексные подходы и методы, включая разработки последних лет. Для изучения строения речных систем, как местообитания микижи, использовали анализ спутниковых изображений исследованных речных бассейнов в формате GIS, акустические и термические датчики. Регистрирующие структуры изучали методами световой микроскопии (Кузищин и др. 1999); для определения жизненной стратегии анализировали их микроэлементный (кальций/стронций) состав (Зиммерман и др. 2003). Для изучения популяционной структуры вида использовали молекулярно-генетические методы: анализ мтДНК, микросателлитной ДНК, изоферментного состава (Павлов 2000; Павлов и др. 2004).

На основании многолетних исследований авторами впервые установлены типы жизненной стратегии: анадромные, транзитивные и резидентные (Павлов и др. 1999), разработаны ключи для их определения; изучены вариации жизненной стратегии на ареале вида на Камчатке и далеко за его пределами в условиях интродукции в Южной Америке; исследованы вариации жизненных стратегий и структура популяций в разные годы в зависимости от колебаний климата (Савваитова и др. 1999, 2003); установлена связь между гидрогеоморфологической структурой речных бассейнов, их продуктивностью и разнообразием жизненных стратегий у микижи (Павлов и др. 2001). Показано, что вид микижа представляет собой динамичную систему, на ареале и в рамках одной популяции выявляется континуум жизненных стратегий. Их вариации зависят от наследственной генетической программы и окружающих условий и являются эпигенетическими по своей природе. Среда действует как переключатель, определяющий развитие по анадромному или резидентному типу. Под воздействием определенных условий жизненная стратегия может меняться на альтернативную в течение жизни одного поколения. Индивидуумы с разной жизненной стратегией имеют неодинаковые сроки хода в реки на нерест, продолжительность жизни в реке и море, возраст полового созревания. Изменения этих параметров имеют колебательную природу. Выявлены факторы и пусковые механизмы, определяющие реализацию анадромной или резидентной стратегии. В реках, различающихся по степени гидрогеоморфологической сложности их бассейнов, соотношение проходных и резидентных рыб неодинаково и возрастает в пользу резидентных в сложных речных системах, где имеется высокая продуктивность и достаточная кормовая база для созревания и реализации полного жизненного цикла в пресной воде без выхода в море.