Анализ жизненных форм имаго жужелиц Терско-Кумской низменности Дагестана

Размещено на http://allbest.ru

1

Научный журнал КубГАУ, №69(05), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/05/pdf/04.pdf

Дагестанский государственный университет

УДК 595.762.12

Анализ жизненных форм имаго жужелиц Терско-Кумской низменности Дагестана Научный журнал КубГАУ, №69(05), 2011 года, http://ej.kubagro.ru/2011/05/pdf/19.pdf

Нахибашева Гюльнара Маммаевна,

к.б.н., доцент кафедры биологии и биоразнообразия

Мухтарова Гульнара Магомедовна,

к.б.н., доцент кафедры биологии и биоразнообразия

Исмаилова Хадижат Амирарслановна,

соискатель кафедры биологии и биоразнообразия.

Клычева Сабина Меджидовна, к.б.н.,

докторант кафедры биологии и биоразнообразия

г. Махачкала, Россия

Вопрос о жизненных формах -- одна из актуальных проблем современной экологии, и ее крупного раздела -- экологической морфологии, которая посвящена изучению сущности, происхождения и развития морфо-экологических адаптаций организмов к среде. Эта проблема в последнее время стала общебиологической в связи с проникновением сравнительного морфо-экологического метода в различные биологические дисциплины.

Наборы жизненных форм и их соотношения используются для характеристики растительности и животного населения в различных сообществах и биомах, так как господствующие жизненные формы наиболее ярко отражают специфику условий обитания организмов. В сукцессионных рядах почв и ландшафтов наборы жизненных форм характеризуют сдвиги в экологической структуре растительного покрова и животного населения. Изучение жизненных форм организмов культурных ландшафтов позволяет выяснить пути их изменения под влиянием хозяйственной деятельности человека. Системы жизненных форм помогают по морфо-адаптивным особенностям выявлять экологию современных и вымерших организмов, освещать их роль в сообществах. Данные экологической морфологии все шире используются в систематике и в таксономии. Палеонтологи применяют морфо-экологический метод для разработки проблем эволюции.

Среди многочисленных работ, посвященных жизненным формам, до настоящего времени нет четкого определения критерия для выделения тех или иных экологических группировок. Так, жизненные формы выделяются по морфо-адаптации к обитанию в определенном ярусе, по адаптации к типу движения, по специализации типа питания [1]. Изучение жизненных форм жужелиц началось благодаря работам И.Х. Шаровой [3, 4, 5, 6], детально разработавшей иерархическую систему жизненных форм, построенной на принципах морфо-экологического сходства.

Формированию современной флоры и фауны Терско-Кумской низменности Дагестана способствовали особенности орографии, геоморфологии, климата, а также многократно повторявшиеся трансгрессии и регрессии Каспийского моря в различные геологические эпохи. Важно отметить, что в отдельные периоды здесь проходили пути миграции животных из различных фаунистических центров. Общим следствием проявления этих факторов явилось формирование специфичного энтомоценоза Терско-Кумской низменности, с элементами степной, среднеазиатской, средиземноморской и других фаун.

Экологическая уязвимость и динамичность сообществ Терско-Кумской низменности, в результате повышения антропогенного пресса и изменений экологической обстановки, выдвигают задачу проведения целенаправленных исследований по оценке состояния фауны, для прогноза этих изменений и успешной разработки природоохранных мероприятий.

Исследования проводились в различных сообществах Терско-Кумской низменности Дагестана с 2003 по 2010 годы, всего собрано и обработано 7603 экземпляра жужелиц. При выполнении работы применялись традиционные методы энтомологических исследований и статистической обработки. Авторы выражают благодарность сотрудникам ВИЗРа г. Санкт-Петербурга Белоусову И.А. и Кабаку И.И. за помощь в определении материала. На первом этапе наших исследований был выявлен состав фауны жужелиц Терско-Кумской низменности, включающий 170 видов, из 46 родов [2]. Целью настоящего исследования явилось изучение морфо-экологических адаптаций жужелиц Терско-Кумской низменности Дагестана и проведение их анализа. имаго жужелица стратобионт дагестан

В связи с этим, видовой состав жужелиц исследуемого района был расклассифицирован по системе жизненных форм, предложенной И.Х. Шаровой [3, 4, 5, 6]. Полученные материалы, отображенные в таблицах 1, 2, и на рисунке 1, позволили выявить многообразие морфо-экологических типов жужелиц Терско-Кумской низменности.

Таблица 1 - Жизненные формы жужелиц Терско-Кумской низменности

Таблица 2 - Анализ жизненных форм жужелиц Терско-Кумской низменности

Рис. 1 - Спектр жизненных форм жужелиц Терско-Кумской низменности

В результате проведенных исследований изучены морфо-экологические адаптации имаго жужелиц Терско-Кумской низменности. Анализ полученных материалов показал заметное различие в наборе жизненных форм (рис. 1).

По видовому обилию преобладает класс зоофаги, составляющий более 70% видов, и представленный подклассами фитобиос, эпигеобиоc, стратобиос и геобиос. Явно доминирует подкласс стратобиос, включающий обитателей почвенной подстилки, верхнего рыхлого слоя почвы, скважин и трещин, гальки, нор млекопитающих.

Общей чертой подкласса является заметная уплощенность тела, бегательные, бегательно-лазательные ноги с цепкой лапкой, или бегательно-копательные ноги с уплощённой голенью, вооружённой шипиками на внешнем крае.

Некоторым видам характерны относительно мягкие покровы и укороченные надкрылья, что обеспечивает возможность движения по скважинам почвы (стратобионты-скважники), у других крупных видов с более плотными покровами и крепкими ногами движение по скважинам сочетается с активным рытьём почвы головой и ногами (стратобионты-зарывающиеся).

Среди доминантных групп стратобионтов преобладают подстилочные формы, общей чертой которых является наличие адаптаций к жизни в осыпях и нагромождениях камней, и охоте на поверхности почвы.

Как и следовало ожидать, самой многочисленной группой жужелиц Терско-Кумской низменности явились стратобионты поверхностно-подстилочные, доля которых составила 26% (46 видов), это представители родов: Bembidion, Tachys, Agonum, Pogonus, Oodes, Chlaenius, Badister и Trechus. Их тело слабо уплощенное, покровы твёрдые, ноги и усики обычно длинные, глаза нередко крупные.

У жуков с дневной активностью окраска яркая виды с сумеречной активностью или охотящиеся под покровом растительности и подстилки темно окрашены.

В районе исследования 22 вида (13%) из родов: Brachinus, Microlestes, Zuphium, Cymindis и Polystichus составляют группу стратобионтов подстилочно-трещинных. Жуки характеризуются плоским телом, укороченными надкрыльями, мягкими покровами, укрываются в трещинах почвы, хорошо летают. У дневных видов окраска пёстрая, яркая, у ночных - жёлтая или бурая. К группе относятся в основном жужелицы из степной и пустынной зон.

15 видов жужелиц (9%) из родов Dicheirotrichus, Pterostichus, Poecilus составляют группу стратобионты зарывающиеся подстилочно-почвенные. Жуки мелких и средних размеров, твердыми покровами с хорошо развитыми глазами и, часто, с развитыми крыльями. Зарываются в подстилку и верхний слой почвы для укрытия и откладки яиц, охотятся преимущественно на поверхности почвы.

Некоторые виды родов Calathus, Platynus и Trechus составляют группу стратобионты подстилочные. Их общими чертами являются уплощённое тело, мягкие покровы, тёмная или бурая окраска, средней величины глаза и усики; ноги короче, чем у поверхностно-подстилочных форм. Живут в подстилке и активность преимущественно сумеречная.

Интересную в морфологическом отношении группу эндогеобионты в районе исследования составляют виды Elaphropus diabrachys и E. haemorroidalis. Их специализация выражается в резком уменьшении размеров, уплощенности тела, слабой склеротизации и депигментации покровов. Эти жужелицы, живут скрыто в подстилке, трещинах почвы, иногда в норах, пещерах.

По общему облику эндогеобионтам близка группа зарывающиеся-подкорные, в исследуемой фауне представленная видами Syntomus obscuroguttatus и S. truncatellus. Они живут под корой, и обладают очень мелкими размерами, бегательно-лазательными ногами с сильно зубчатыми коготками.

В фауне жужелиц Терско-Кумской низменности хорошо представлен подкласс геобиос с группой геобионты роющие, который включает 17 видов (10%) жужелиц родов Clivina, Dyschiriodes и Scarites. Это специализированные роющие жужелицы, активно прокладывающие ходы в почве. Для геобионтов характерно цилиндрическое гладкое тело, с хорошо выраженным сужением на границе передне- и среднегруди, что придаёт передней части тела подвижность при рытье. Главные органы рытья - крупная голова с лопатообразным наличником и передние ноги, голени которых с зубцами.

Головой и передними ногами эти жужелицы разрыхляют, а средними и задними ногами - отгребают почву. На исследуемой территории к группе относятся как мелкие виды родов Dyschiriodes, Clivina, так и крупные формы - Scarites (S. planus S. terricola), которые не способны летать.

Хищные жужелицы, охотящиеся в растительном ярусе составляют подкласс фитобиос. Их общая особенность - лазательный тип ног в сочетании с развитыми крыльями. Основную роль в лазании выполняют лапки всех трёх пар ног. В Терско-Кумской низменности, как показали наши исследования, этот класс немногочислен и представлен двумя небольшими группами.

Три вида рода Lebia - L. cyanocephala, L. menetriesi и L. trimaculata составляют группу дендро-хортобионты листовые. Это жужелицы с расширенным телом, яркой окраской, бегательно-лазательные ногами с цепкой лапкой. Питаются различными фитофагами, например, листоедами и их личинками. Личинки развиваются в почве, у некоторых видов - на куколках листоедов.

В морфологическом отношении интересна группа хортобионты стеблевые, представленная в районе исследования видами Drypta dentata, Odacantha melanura, Demetrias monostigma и D. imperialis. Эти жужелицы охотятся на травянистой растительности, но часто находят укрытие в почве и подстилке, а их личинки, как правило, развиваются в почве.

Имеют узкое тело, хорошо развитые крылья и органы чувств, ноги тонкие, длинные, с цепкой лапкой; у вида Drypta dentata лапки расширенные с двулопастным предпоследним члеником, у Odacantha melanura лапки узкие, способные охватывать стебли трав.

Подкласс эпигеобиос включает жужелиц, специализированных к обитанию на поверхности почвы. Тело выпуклое, высокое в поперечнике, покровы сильно склеротизованы, часто со сложной скульптурой, ноги ходильного или бегательного типа. Жуки охотятся на поверхности почвы и встречаются во всех типах зональных ландшафтов. В фауне жужелиц Терско-Кумской низменности подкласс представлен шестью видами, относящимися к трем группам.

Жуки Cicindela germanica, C. littoralis, C. chiloleuca и C. litterifera составляют группу эпигеобионты летающие. Это дневные хищники с яркой окраской. Они приспособлены к быстрому бегу со взлётом при охоте на подвижную добычу, ноги очень длинные, причем задние ноги превышают длину тела, хорошо развиты крылья, глаза очень крупные, выпуклые.

Эпигеобионты ходящие представлены всего одним видом Calosoma denticolle, который приспособлен к пешим миграциям и охотится на поверхности почвы, поедая малоподвижную добычу. Жук средних размеров, темной окраски, усики длинные, глаза средней величины. Ноги ходильные с утолщенными бёдрами, голени с рядами шипиков и на лапках крупные коготки. Красотел степной - важнейший естественный враг лугового мотылька и некоторых совок.

Эпигеобионты бегающие представлены видом Apotomus testaceus. Это мелкий жук с выпуклым телом, удлинёнными тонкими ногами, крупными выпуклыми глазами и яркой окраской.

Около одной трети жужелиц Терско-Кумской низменности по морфо-экологическим критериям относятся к классу миксофитофаги. Класс включает жужелиц со смешанным питанием, в рацион которых входит растительная и животная пища.

Тело овальной или цилиндрической формы, ноги преимущественно бегательно-лазательные или бегательно-лазательно-копательные. Мандибулы более короткие и массивные, чем у зоофагов. Миксофитофагам свойственно внутрикишечное пищеварение, в связи с чем в провентрикулюсе хорошо выражена тёрка из шипиков. К классу относятся три подкласса, различающиеся ярусной принадлежностью и особенностями движения.

Группу геохортобионты гарпалоидные в районе исследования составляют 20 видов (12%) из родов Harpalus, Carterus, Microderes, Anisodactylus, Amara, Daptus и Acinopus. Это фитофаги со смешанным питанием, закапывающиеся при помощи роющих передних ног с острыми наружными углами на голенях. Средние и задние ноги щетинистые, служат для лазания по растениям и отгребания нарытой почвы. Лапки цепкие, способные удерживать тело при лазании по растениям.

Группа стратохортобионты (13 видов - 8%) в районе исследования составлена преимущественно видами рода Ophonus, а также видами Parophonus hirsutulus и Diachromus germanus. Это многоядные жужелицы с предпочтением растительной пищи, могут залезать на злаковые растения и поедать семена.

Предпочитают обитать в растительной подстилке лугово-степных сообществ. Тело выпуклое, нередко с металлическим блеском и опушением. Ноги с сильными щетинистыми средними и задними голенями.

Виды родов Stenolophus, Acupalpus, Amblystomus, Anthracus, Loxoncus образуют группу стратобионты скважники (13 видов - 8%). Это мелкие жужелицы, слабо специализированные миксофитофаги, обитающие в подстилке и в скоплениях отмерших растительных остатков, преимущественно во влажных местах.

У них стройное, слабо уплощенное тело, покровы часто относительно мягкие. Ноги тонкие, бегательно-лазательные, явных адаптаций к рытью у них нет. Большинство видов, особенно населяющих приводные местообитания, хорошо летают.

Группа геохортобионты заброидные представлена одним видом - Curtonotus convexiusculus. Это облигатный фитофаг, способный поедать зёрна злаков, а также зарываться в почву для откладки яиц и на зимовку.

Морфологическая характеристика жизненных форм жужелиц позволяет определять основные черты экологии собранных видов в разных природных условиях: выявлять тип их питания, занимаемый ярус в сообществах, тип движения.

Анализ спектров жизненных форм дает представление о морфо-экологической структуре населения жужелиц, позволяет выявить комплекс специфических условий местообитания, может быть использован для биологической диагностики почв, а также для характеристики экологической структуры, динамики и мониторинга экосистем Терско-Кумской низменности.

Литература

1. Жаворонкова Т.Н. Некоторые особенности строения жуков-жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в связи с характером их питания. // Энтомол. обозр., 1969. Т. 48, вып. 4. С. 729-744.

2. Нахибашева Г.М., Меджидова Э.М., Мухтарова Г.М., Исмаилова Х.А. Материалы к познанию фауны жужелиц (Coleoptera, Carabidae) прибрежных сообществ Терско-Кумской низменности. // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2010. № 3 (12). С. 72-81.

3. Шарова И.Х. Жизненные формы и значение конвергенций и параллелизмов в их классификации. // Журн. общ. биол., 1973. Т. 34, вып. 4. С. 563-570.

4. Шарова И.Х. Жизненные формы имаго жужелиц (Coleoptera, Carabidae). // Зоол. журн., 1974. Т. 53, вып. 5. С. 692-709.

5. Шарова И.Х. Жизненные формы имаго жужелиц (Coleoptera, Carabidae). // Зоол. журн., 1975. Т. 54, вып. 1. С. 49-66.

6. Шарова И.Х. Жизненные формы жужелиц. М: Наука, 1981. 360 с.

Аннотация

Анализ жизненных форм имаго жужелиц Терско-Кумской низменности Дагестана. Нахибашева Гюльнара Маммаевна, к.б.н., доцент кафедры биологии и биоразнообразия. Мухтарова Гульнара Магомедовна,к.б.н., доцент кафедры биологии и биоразнообразия. Исмаилова Хадижат Амирарслановна, соискатель кафедры биологии и биоразнообразия. Клычева Сабина Меджидовна, к.б.н., докторант кафедры биологии и биоразнообразия.

Дагестанский государственный университет, г. Махачкала, Россия. УДК 595.762.12

В статье представлены результаты исследования морфо-экологических адаптаций имаго жужелиц Терско-Кумской низменности Дагестана. Видовой состав жужелиц исследуемой территории классифицирован по системе жизненных форм И.Х. Шаровой, и дан его подробный анализ

Ключевые слова: жужелицы, дагестан, терско-кумская низменность, жизненные формы, морфо-экологические группы, стратобионты, эпигеобионты, геохортобионты, стратохортобионты, геобионты

Annotation

Analyze of the living form of carabidae's imago in Tersko-Kumsckay lowland of Dagestan. Nakhibasheva Gulnara Mammaevna, Cand.Biol.Sci., associate professor of Biology and Biodiversity department. Mukhtarova Gulnara Magomedovna, Cand.Biol.Sci., associate professor of Biology and Biodiversity department. Ismailova Khadidjat Amirarslanovna, postgraduate student of Biology and Biodiversity department. Klycheva Sabina Medjidovna, Cand.Biol.Sci., competitor for doctor's degree of Biology and Biodiversity department.

Dagestan State University, Makhachkala, Russia. UDC 595.762.12

The results of the morpho-ecological adaptations of imago carabidae researches in Tersko-Kumsckay lowland of Dagestan are exposed in this article. The species composition of carabidae in area was classified according to the Sharova's system of living form and the detailed analyze has been done in this work

Keywords: carabidae, dagestan, the tersko-kumsckay lowland, living form, morpho-ecological groups, stratohortobios, geobionts, geohortobionts

Размещено на Allbest.ru