Морфология серой крысы (Rattus norvegicus Berk.) в различных экологических условиях

Коновалов И. А., к. б. н. Шаповалов С. И.

Тюменский государственный университет

Морфология серой крысы (Rattus norvegicus Berk)

в различных экологических условиях

Материал и методы

Отлов крыс производился капканами в июне – августе 2005 – 2006 г.г. Работы проводились в г. Тюмени и в с. Юргинском (в самом селе и на свиноферме). С. Юргинское удалено от Тюмени примерно на 120 км. При этом в с. Юргинском была отловлена 41 особь, на свиноферме 30 особей, в Тюмени – 23 особи.

В с. Юргинском крысы отлавливались в хозяйственных постройках частных одноэтажных домов. В частности в местах для хранения кормов и содержания домашнего скота, а также во дворах и погребах и на свиноферма, которая располагалась километре от с. Юргинского. В г. Тюмени отлов производился во втором заречном микрорайоне, в подвалах и подъездах многоэтажных жилых домов.

Исследование морфометрических данных проводилось в соответствии с методикой С. С. Шварца и его сотрудников [1] . Для разграничения взрослых (половозрелых) и молодых (неполовозрелых) особей по длине тела был использован критерий Ю. Л. Вигорова [2]. Кроме этого мы использовали стандартные краниологические показатели. В качестве меристических признаков использовались отверстия в черепе. Для этого высчитывают среднюю частоту асимметрии (ЧА): ЧА = Σ(Хi)/n, где Х – число асимметричных признаков у каждой особи, поделенное на число используемых признаков, а n – число особей в выборке [3]. Интенсивность окраски оценивалась в компьютерной программе Adobe Photoshop 5.5 и планшетный сканер Colorado 600p [4]. Для сканирования шкуры животных помещали на прозрачную пленку. Созданный в полноцветном режиме (ТrueТуре) с разрешением 100-300 точек на дюйм файл помещается в графический редактор

Цвет точки, который с помощью пипетки (Еуеdrоррег) определялся данной программой, разлагается на три главные спектральные составляющие, совокупность которых и отображает окраску данной точки. Градация каждого спектра отражается на числовой шкале, принимающей значения от 0 до 225. Общая окраска определяется как средняя арифметическая десяти повторностей по каждому из трех главных спектров: красный (R), зеленый (G), синий (В). Это есть показатель белизны (Whiteness), а отношение значения показателя красного спектра к белизне – показатель оттенка (Tinger) [3].

Морфофизиологические показатели

Между животными из разных выборок наблюдались различия по отдельным экстерьерным и интерьерным признакам. Половозрелые особи из г. Тюмени имели меньшую длину и массу тела и в целом большие размеры выступающих частей тела (хвост, уши, плюсна) по сравнению с крысами из других районов исследования (табл. 1). Неполовозрелые особи из Тюмени по длине тела также уступали крысам из других пунктов, но имели большие значения выступающих частей тела, за исключением плюсны (табл. 2). Вместе с тем, различий по массе тела у молодых и взрослых животными из разных точек не установлено (табл. 1,3). Это не соответствует правилам К. Бергмана и Дж. Аллена, согласно которым при продвижении на север размеры гомеотермных животных увеличиваются, а длина выступающих частей тела уменьшается. В условиях сурового климата Западной Сибири серая крыса образует только летние экзоантропные поселение, а к зиме особи откочевывают в помещения, где поддерживается более благоприятный для них температурный режим.

Таблица 1.

Экстерьерные показатели взрослых крыс (adultus).

показатель	г. Тюмень	с. Юргинское (свиноферма)	с. Юргинское
масса тела, кг.	0,34 ±0,017	0,28±0,016	0,25±0,002▫*
длина тела, мм.	200,25±3,425▫	217±3,378	219,42±4,542*
индекс хвоста, ‰	0,45±0,006	0,45±0,007	0,42±0,008▫*
индекс длины плюсны, ‰	0,12±0,003	0,11 ±0,002*	0,10±0,001▫*
индекс высоты уха, ‰	0,06±0,001	0,05±0,001*	0,05±0,001*

Примечания: * – статистически достоверные различия с крысами из г. Тюмени, при Р<0.05; ▫ – статистически достоверные различия с крысами со свинофермы, с. Юргинское, при Р<0.05

Таблица 2.

Экстерьерные показатели молодых крыс (subadultus)

показатель	г. Тюмень	с. Юргинское (свиноферма)	с. Юргинское
масса тела, кг.	0,21±0,014	0,19±0,043	0,15±0,016
длина тела, мм.	133,58±6,208	174,5±2,864*	139,12±5,427▫
индекс хвоста, ‰	0,40±0,020	0,48±0,014*	0,43±0,009▫
индекс длины плюсны, ‰	0,12±0,001	0,13±0,003*	0,13±0,002*
индекс высоты уха, ‰	0,08±0,003	0,06 ±0,001*	0,07±0,003▫*

Примечания: * – статистически достоверные различия с крысами из г. Тюмени, при Р<0.05;▫ – статистически достоверные различия с крысами со свинофермы, с. Юргинское, при Р<0.05.

В с. Юргинском взрослые крысы имели большие размеры сердца, чем грызуны из Тюмени и со свинофермы, что может быть связано с большей двигательной активностью особей в условиях ограниченной кормности местообитаний (табл. 3). На свиноферме и в Тюмени особи отлавливались в помещениях, где их активность ограничивалась размерами помещения и высокой плотностью особей. Очевидно, что последние местообитания отличались и лучшей обеспеченностью кормами. Подобная же закономерность отмечалась и у молодых особей (табл. 4).

Особое индикационное значение имеет индекс печени, что связано со значительной мультифункциональностью этого органа. Индекс печени является

общим показателем обеспеченности организма кормами, индикатором

напряженности энергетического баланса организма. Нам трудно объяснить, заметно меньшие показатели печени у животных из г. Тюмени по сравнению с другими пунктами исследования, что, вероятно, связано с кратковременным

Таблица 3.

Интерьерные показатели взрослых крыс (adultus)

Индекс ‰	г. Тюмень	свиноферма, с. Юргинское	с. Юргинское
Индекс ‰	x	X	x
сердца	4,09±0,053	3,99 ±0,185	6,45±0,469▫*
почек	3,23±0,033	3,25±0,073	5,06±0,351▫*
надпочечников	0,28±0,003	0,34 ±0,017*	0,21 ±0,019*
печени	19,09±0,19	35,52±0,935*	41,27±3,668*
легких	5,76±0,098	11,45±0,573*	11,97±0,961*
длины селезенки	0,12±0,003	0,13±0,002	0,13±0,005

ухудшением условий существования зверьков и усиленным расходованием гликогена в период их отлова (табл. 3). В то же время крысы из с. Юргинское отличались большим индексом почек, являющихся показателем интенсивности обмена веществ. Молодые животные г. Тюмени помимо низкого индекса печени отличались низким индексом легких, что напротив, свидетельствует о пониженном уровне обмена веществ. Морфофизиологические показатели более зависят от влияния среды, чем краниологические признаки, отличающиеся большей устойчивостью. В целом взрослые особи из с. Юргинское отличались большими значениями всех краниологических показателей (табл. 5). Напротив, у молодых особей из с. Юргинское большая часть краниологических признаков была меньше по сравнению с грызунами

Таблица 4.

Интерьерные показатели молодых крыс (subadultus)

Индекс ‰	г. Тюмень	свиноферма, с. Юргинское	Юргинский район
Индекс ‰	x	x	x
сердца	3,93±0,261	3,81±0,077	7,94±0,457▫*
почек	4,14±0,481	2,99±0,439	6,72±0,315▫*
надпочечников	0,33±0,032	0,39 ±0,014	0,37±0,021
печени,	22,57±4,007	42,91±0,966*	48,32±2,778*
легких	7,63±1,169	14,09±0,506*	16,95±0,964▫*
длины селезенки	0,14±0,006	0,16±0,003*	0,11±0,005▫*

Краниологические показатели

со свинокомплекса (табл. 6). Вероятно, крысы с. Юргинское отличались более высокими темпами роста, чем животные, обитавшие на свинокомплексе. Уровень изменчивости многих краниологических показателей взрослых и молодых крыс в с. Юргинском был выше, чем у зверей со свинофермы что может быть обусловлено регулярными дератизационными мероприятиями, проводившимися в последнем местообитании. Гибель наименее чувствительных к ядам крыс могла приводить к сужению нормы реакции или уменьшению генетического разнообразия популяции.

Таблица 5.

Краниологические показатели двух групп крыс (adultus).

показатель, мм.	с. Юргинское		свиноферма, с. Юргинское
показатель, мм.	x	CV	x	CV
кондилобазальная длина черепа	44,87±0,814	8,66±1,201	42,84±0,418*	4,16±0,524*
ширина черепа	22,36±0,566	10,73±1,518	21,75±0,472	7,94±0,912
ширина межглазнично-го промежутка	7,07±0,077	4,61±0,551	6,27±0,063*	4,11±0,456
высота черепа	21,41±0,651	13,03±1,553	20,53±0,427	5,51±0,654*
длина верхнего ряда зубов	6,64±0,104	6,87±0,851	6,1±0,060*	3,90±0,453*
общая длина черепа	46,79±1,171	10,62±2,646	43,72±0,461*	4,44±0,572*
ширина затылочной части черепа	16,5±0,178	4,57±0,557	16,39±0,112	2,58±0,331*
высота нижней челюсти	14,47±0,273	7,99±0,954	13,08±0,234*	6,74±0,750
длина лицевой части	18,09±0,274	6,42±0,751	16,38±0,178*	4,50±0,511*

Примечание: * – статистически достоверные различия с крысами из с. Юргинского при Р<0.05

Таблица 6.

Краниологические показатели двух групп крыс (subadultus)

показатель, мм	с. Юргинское		свиноферма, с. Юргинское
показатель, мм	x	CV	x	CV
кондилобазальная длинна черепа	25,83±0,064	2,70±0,521	26,1±0,128	1,14±0,102*
ширина черепа	15,81±0,182	4,45±1,107	16,4±0,163*	1,58±0,106*
ширина межглазничного промежутка	6,09±0,031	6,26±1,538	6,13±0,093	3,25±0,114
высота черепа	15,72±0,232	4,44±1,012	16,15±0,160	1,75±0,227*
длина верхнего ряда зубов	6,07±0,040	4,44±1,210	6,18±0,061	1,33±0,139*
общая длина черепа	28,77±0,314	3,56±0,725	30,3±0,224*	1,55±0,161*
ширина затылочной части черепа	13,64±0,373	6,82±1,703	14,15±0,238	2,38±0,327*
высота нижней челюсти	9,5±0,041	7,83±2,619	10,48±0,267*	3,21±0,132
длина лицевой части	13,08±0,247	7,53±1,941	13,5±0,255	3,94±0,215

* – статистически достоверные различия с крысами из с. Юргинского при Р<0.05

Флуктуирующая асимметрия

Состояние природных популяций билатерально симметричных организмов оценивается на основе анализа флуктуирующей асимметрии, характеризующей Флуктуирующая асимметрия не имеет самостоятельного адаптивного значения, а является выражением незначительных ненаправленных нарушений симметрии, которые находятся в пределах определенного люфта, допускаемого естественным отбором, и не оказывают ощутимого влияния на жизнеспособность организма. Мелкие ненаправленные нарушения гомеостаза развития и являющейся ответом организма на состояние окружающей среды.

Различий по показателю ЧА и отдельным перфорационным отверстиям у грызунов отсутствовали (табл. 7).

Таблица 7.

Частота флуктуирующей асимметрии.

признак	с. Юргинское	свиноферма, с. Юргинское
признак	x	x
ЧА, %	26,29	30,98
перфорационные отверстия небной кости №1, %	23,71	27,15
перфорационные отверстия в небной кости №2, %	42,63	48,21
перфорационные отверстия в нижней челюсти, %	12,52	17,59

Изменчивость окраски шерстного покрова спины

Анализ общей окраски тела крыс показал, что половозрелые особи из

Тюмени были более светлыми, чем животные из с. Юргинского и со

свинофермы (табл. 8). Неполовозрелые особи по показателю белизны распределились следующим образом (табл. 9): самые светлые – Тюмень – свиноферма – с. Юргинское. Наибольшим показателем оттенка обладали особи со свинофермы, а наименьшим особи из Тюмени.

Таблица 8.

Окраска спины (adultus).

г. Тюмень		свиноферма, с. Юргинское		с. Юргинское
показатель
белизны	оттенка	белизны	оттенка	белизны	оттенка
57,02±2,800	1,15±0,007	48,43±1,720*	1,17±0,005*	51,53±3,433	1,21±0,018*▫

Известно, что любые тела, включая и организмы, с темной окраской легче поглощают солнечные лучи в инфракрасной части спектра. Крысы являются гомеотермными животными. Вместе с тем, мелкие млекопитающие и птицы

Таблица 9.

Окраска спины (subadultus).

г. Тюмень		свиноферма с. Юргинское		с. Юргинское
показатель
белизны	оттенка	белизны	оттенка	белизны	оттенка
83,03 ±4,371	1,14 ±0,011	64,91 ±2,454*	1,25 ±0,006*	72,05 ±2,041*▫	1,18 ±0,013*▫

имеют неблагоприятное соотношение между поверхностью тела и объемом, что делает их энергообмен с окружающей средой довольно напряженным. Для его оптимизации животные вырабатывают определенные поведенческие адаптации или же, наряду с внутренними, используют и внешние источники тепла, в первую очередь солнечный свет. Таким образом, в условиях дефицита тепла темная окраска способствует поглощению инфракрасного излучения, что позволяет животным с меньшими внутренними энергозатратами поддерживать

постоянную температуру тела. Следует отметить, что крысы являются выходцами из Южной Азии и плохо адаптированы к низким температурам. Видимо окраска у млекопитающих, обитающих в искусственных условиях, не имеет адаптивного значения и определяется скорее случайными причинами. Безусловно, на окраску могли влиять и случайные факторы, например, дрейф генов.

Рис.1. Эвклидово расстояние между различными группами взрослых крыс по окраске, экстерьерным и интерьерным признакам

На основе кластерного анализа можно сделать вывод о близости крыс со свинофермы и с. Юргинского. Это вероятно связано с миграцией особей из села на свиноферму и обратно (рис. 1). В то же время крысы из Тюмени заметно отличались от грызунов из с. Юргинское и свинофермы.

Список литературы

1. Шварц, С. С. Метод морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных. / С. С. Шварц, В. С. Смирнов, Л. Н. Добринский. – Свердловск: Изд-во Уральский рабочий, 1968. – 425 с.

2. Вигоров, Ю. Л. Сравнительная экология и изменчивость крыс Евразии. / Ю. Л. Вигоров. − Екатеринбург: Наука, 1992. − 143 с.

3. Захаров, В. М. Асимметрия животных./В. М. Захаров. –М.: Наука, 1987. –С. 214.

4. Гашев, С. Н. Новые методические подходы к определению цветовых характеристик биологических объектов. / С. Н. Гашев // Успехи современного естествознания. – 2003, – Вып. 1. – С. 23-26.