CC BY
27
АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ У КРАСНОЙ ПОЛЁВКИ В ЗОНЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СЫРОЙ НЕФТЬЮ
Левых Алёна Юрьевна
канд. биол. наук, доцент ИГПИ им. П.П. Ершова, РФ, г. Ишим
Крысин Сергей Валерьевич студент 5 курса, кафедра биологии и методики её преподавания ИГПИ им.
П.П. Ершова, РФ, г. Ишим Ильина Наталья Вячеславовна студент 2 курса, кафедра биологии и методики её преподавания
ИГПИ им. П.П. Ершова, РФ, г. Ишим E-mail: aljurlev@mail.ru
ANALYSIS INTO DISTRIBUTION OF MORPHOMETRIC AND MORPHOPHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF NORTHERN RED-BACKED VOLE FROM CRUDE OIL POLLUTED HABITAT
Levykh Alyona
cand. Biol.Sc., Associate Professor P. Ershov State Teachers Training Institute,
Russia, Ishim Krysin Sergey
undergraduate, Chair of Biology and its Teaching Techniques P. Ershov State
Teachers Training Institute, Russia, Ishim
Il'ina Natalia
second Year Student, Chair of Biology and its Teaching Techniques P. Ershov State
Teachers Training Institute, Russia, Ishim
АННОТАЦИЯ
На выборке красной полевки (Clethrionomys rutilus Pallas, 1779), отловленной в июле-августе 1989—1990 годов на территории Среднего Приобья, в окрестностях поселка Аган Нижневартовского района в зоне повышенного загрязнения окружающей среды сырой нефтью проанализировано соответствие эмпирических рядов распределения морфометрических и морфофизиологических признаков закону нормального распределения.
ABSTRACT
The authors studied a sample of northern red-backed voles (Clethrionomys rutilus Pallas, 1779) trapped in July and August, 1989—1990 in the Middle Ob Region near Agan village, Nizhny Vartovsk District, Russia, in the area polluted by
crude oil. The article provides a research into whether the empirical morphometric and morphophysiological characteristics fall within the normal distribution.
Ключевые слова: морфометрические признаки; морфофизиологические признаки; популяция; красная полёвка.
Keywords: morphometric characteristics; morphophysiologic characteristics; population; northern red-backed vole.
При использовании мелких млекопитающих в биомониторинге в качестве индикаторов состояния экосистем рассматриваются показатели видового разнообразия сообществ, численность, половозрастная и морфотипическая структура популяций, а также размеры и пропорции тела, черепа и внутренних органов, т. е. морфо-физиологические индикаторы [2, с. 8; 3, с. 9, 25— 27; 8, с. 3—387]. В последнем случае приходится иметь дело со значительным количеством признаков, требующих корректной статистической обработки. Предварительным этапом биометрического анализа в больших по объёму выборках может быть оценка нормальности распределения признаков, позволяющая избежать дальнейших не нужных операций и ошибочных выводов [1, с. 146—152; 6, с. 33—140; 7, с. 8—13].
Цель данной работы заключалась в анализе нормальности распределения морфометрических и морфофизиологических признаков индикаторного вида мелких млекопитающих — красной полёвки (Clethrionomys rutilus Pallas, 1779) в районе высокого уровня загрязнения окружающей среды нефтепродуктами.
Материалы и методы исследования
Материалом для работы послужили результаты морфофизиологических обследований красных полёвок, отловленных в июле-августе 1989—1990 г. методом ловушко-линий в типичных биотопах Среднего Приобья [4, с. 50— 55; 5, с. 65—68]. Согласно схеме зоогеографического районирования Тюменской области район исследования находится в пределах средней тайги [3, с. 10—12]. Зверьков отлавливали в естественных местообитаниях и в
идентичных биотопах на нефтезагрязнённой территории. Всего проанализировано 39 признаков (абсолютные и относительные размеры тела, черепа и внутренних органов) у 76 красных полёвок, в т. ч. 29 самок и 47 самцов.
По программе Statistica (Version 6) оценивали соответствие эмпирических рядов распределения морфометрических и морфофизиологических признаков нормальному закону Гаусса-Лапласса [1, с. 185—197].
Результаты исследования и их обсуждение
Проведённый анализ показал, что лишь по 15 признакам из 39 (абсолютная длина ступни и уха, абсолютная и относительная масса надпочечника, абсолютные длина, диаметр и масса семенника, относительная масса семенника, относительная длина диастемы, абсолютная длина верхнего ряда зубов, относительная ширина скул, абсолютная и относительная длина межглазничного промежутка, относительная длина и высота нижней челюсти) эмпирический ряд распределения соответствует теоретически ожидаемому с достаточной вероятностью (рис. 1).
Достоверное отклонение от нормального распределения выявлено для признаков масса тела и абсолютная высота нижней челюсти (табл. 1; рис. 2).
По остальным признакам, указанным в таблице 1 эмпирическое распределение соответствует нормальному с чрезвычайно низкой вероятностью (табл. 1; рис. 3).
Полученные результаты свидетельствуют о влиянии на изучаемую популяцию какого-то не случайного фактора, которым вероятнее всего, и является нефтяное загрязнение.
г г
: ш рр
_ 7—|
»ц 12
5 10
I 8 I 6
4
2 0
У
/
й
т п
[N.......1........Г "
ттшжш
13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 Группа (верхние границы)
9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 Группа (верхние границы)
А х2=38,01 при Р=0,00000 Б х2=21,34 при Р=0,0016
мм ! ! ! ! ! !
1 1 ш 25
| шА ш! ::;::;
! ¿5 15
J \
,р| з" 10
\ 5
0,4011 0,4222 0,4433 0,4644 0,4856 0,5067 0,5278 0,5489 0,5700 0,5911 0,4117 0,4328 0,4539 0,4750 0,4961 0,5172 0,5383 0,5594 0,5806
Группа (верхние границы)
-
0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 Группа (верхние границы)
Г х2=17,61 при Р=0,0035 Д %2=13,71 при Р=0,0002
Рисунок 1. Соотношение эмпирического и теоретического нормального ряда распределения абсолютной (А) длины ступни, абсолютной (Б) длины уха, относительной длины (Г) и высоты Д) нижней челюсти
г
' 1
/! I
! ! ! ! ! ! ! ! !
--1—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I— I ! ! ! ! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! ! ! ! ! "1 ! Г Г ! Г Г ! Г Г Г"' --1—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—
I ! ! ! ! ! ! ! ! ! ...........
-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 Группа (верхние границы)
Р
В Щ
1 \
1
10 15 20 25 30 Группа (верхние границы)
А
Б
Рисунок 2. Соотношение эмпирических и теоретических нормальных рядов распределения массы тела (А) и абсолютной высоты нижней челюсти (Б)
Таблица 1.
Сравнение эмпирических и теоретических рядов распределения морфологических признаков в нижневартовской популяции красной
полевки
0
-5
признак X2 фактич. /2 стандарт. при Р>0,05 / 0,01 / 0,001 Уровень значимости, Р
масса тела, г 220,07*** 90,5 /100,4 /112,3 0,00000
длина тела, мм 2,19 90,5 /100,4 /112,3 0,70116
относительная длина тела 12,28 90,5 /100,4 /112,3 0,05609
длина хвоста, мм 3,57 90,5 /100,4 /112,3 0,73417
относительная длина хвоста 3,44 90,5 /100,4 /112,3 0,63278
относительная длина ступни 4,84 90,5 /100,4 /112,3 0,30357
относительная длина уха 6,73 90,5 /100,4 /112,3 0,15113
абсолютная масса сердца 10,53 90,5 /100,4 /112,3 0,16036
относительная масса сердца 4,62 90,5 /100,4 /112,3 0,187
абсолютная масса почки 5,82 90,5 /100,4 /112,3 0,21316
относительная масса почки 0,48 90,5 /100,4 /112,3 0,48957
абсолютная масса тимуса 1,19 90,5 /100,4 /112,3 0,55030
абсолютная масса селезенки 7,24 90,5 /100,4 /112,3 0,20338
относительная масса селезенки 8,63 90,5 /100,4 /112,3 0,07093
относительная длина семенника 6,92 60,5 /68,7 /78,7 0,07459
абсолютная кондилобазальная длина черепа 6,67 90,5 /100,4 /112,3 0,15418
относительная длина лицевого отдела 9,83 90,5 /100,4 /112,3 0,08018
абсолютная длина мозгового отдела 9,01 90,5 /100,4 /112,3 0,10879
относительная длина мозгового отдела 5,73 90,5 /100,4 /112,3 0,33333
абсолютная длина диастемы 1,02 90,5 /100,4 /112,3 0,60037
абсолютная ширина скул 2,59 90,5 /100,4 /112,3 0,76228
абсолютная длина нижней челюсти 5,45 90,5 /100,4 /112,3 0,14184
абсолютная высота нижней челюсти 91,03* 90,5 /100,4 /112,3 0,00000
Группа (верхние границы) Группа (верхние границы)
А Б
Рисунок 3. Соотношение эмпирического и теоретического рядов
распределения абсолютной (А) и относительной (Б)массы почки
Так, С.Н. Гашев [3, с. 33] указывает на наличие достоверных морфофизиологических различий между выборками красной полёвки с нефтезагрязнённых участков и контрольных местообитаний, в частности по индексам почки (у самцов и самок) и печени (у самок). Причём отмеченные изменения подтверждаются лабораторными экспериментами, что свидетельствует об их обусловленности непосредственным действием сырой нефти [2, с. 22—23].
Анализ графических рядов распределения признаков показывает тенденцию большего соответствия закону нормального распределения эмпирических рядов относительных размеров органов (индексов) по сравнению с абсолютными. Примером служат эмпирические ряды распределения абсолютной и относительной высоты нижней челюсти (рис. 1, 2). Это подтверждает представление о меньшей подверженности индексов влиянию случайных факторов и обосновывает их преимущественное использование в биомониторинге.
Таким образом, можно считать, что в популяции красной полёвки из зоны загрязнения среды обитания сырой нефтью эмпирическое распределение большинства морфометрических, морфофизиологических и краниометрических признаков отклоняется от нормального.
Список литературы:
1. Боровиков В. 8ТЛТ18Т1СЛ. Искусство анализа данных на компьютере: для профессионалов. СПб.: Питер, 2003. — 688 с.
2. Гашев С.Н. Влияние нефтяного загрязнения на фауну и экологию мелких млекопитающих Среднего Приобья. Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Свердловск, 1991. — 26 с.
3. Гашев С.Н. Мелкие млекопитающие в системе экологического мониторинга (на примере Тюменской области). Автореф. дисс. ... докт.биол. наук. Тюмень, 2001. — 49 с.
4. Коновалова (Левых) А.Ю. Внутривидовая изменчивость красной полёвки в Западной Сибири // Сибирское краеведение: Научно-информативный сборник. Ишим: Изд-во ИГПИ, 1994. — С. 50—55.
5. Коновалова (Левых) А.Ю. Внутривидовая изменчивость красной полёвки в Западной Сибири // Научная конференция к 150-летию М.Ю. Певцова: тезисы докладов. Омск: Изд-во ОГПИ, 1993. — С. 65—68.
6. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для университетов и педагогических институтов. М.: Высшая школа, 1973. — 343 с.
7. Селюков А.Г., Селюкова Г.П. Биологическая статистика. 1. Статистический анализ одномерной совокупности. Тюмень: ТюмГУ, 1994. — 24 с.
8. Шварц С.С., Смирнов В.С., Добринский Л.Н. Метод морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных. Свердловск, 1968. — 387 с.
