Соотношение полов и размеры самцов и самок плавунца Laccophilus poecilus Klug 1834 в водоемах Волгограда как показатель антропогенной нагрузки

Важное место в современной экологии несомненно занимает проблема популяционной регуляции. Изучение закономерностей, определяющих популяционную структуру и ее динамику, устойчивость популяций разных видов к неблагоприятным внешним влияниям – одна из важнейших задач экологов, особенно в условиях интенсивных антропогенных воздействий на среду обитания животных.

В большом многообразии сложнейших внутрипопуляционных процессов важную роль играет регуляция половой структуры популяции. Соотношение полов и его динамика имеют непосредственное отношение к размножению животных, темпам расселения, общему физиологическому состоянию. Соотношение полов в популяции в каждом конкретном месте может иметь индикационное значение, поскольку динамика этого показателя носит регуляционный характер и отражает общее состояние популяции в каждый отрезок времени.

Половая структура популяции и ее динамика – наименее изученный аспект популяционной регуляции. Очень подробно рассмотрены вопросы половой структуры популяции среди представителей класса млекопитающих в упомянутой выше работе. Богач Я. изучил половую структуру популяций различных видов жуков-стафилинид в местах с разной антропогенной нагрузкой. В этой работе он отмечает у них стремление к равномерному соотношению полов в популяциях разных видов, но отмечено преобладание самцов в городских экосистемах. 

Половая структура популяций водных жуков на данный момент практически не изучена. Предположительно на соотношение полов у водных насекомых могут влиять разные абиотические и биотические факторы: температура воды, скорость течения, неодинаковая толерантность полов к факторам среды, способность самок находить водоемы, приближающиеся к экологическому оптимуму вида, а также антропогенные воздействия на экосистемы. В полевых условиях при изучении популяций животных в их сообществах крайне трудно, а часто и невозможно определить, который из приведенных факторов является решающим.

Наиболее удобным объектом для исследования половой структуры популяций в нашем регионе является представитель семейства плавунцов Laccophilus poecilus Klug 1834. Во-первых – он наиболее массовый вид среди всех водных жуков в Волгоградской области, во-вторых – обитает почти во всех водоемах. Самец от самки отличается, как и у большинства плавунцов достаточно четко, у самца передние лапки расширены, что хорошо заметно при рассмотрении под бинокулярной лупой. Всего было отловлено 1405 экземпляров. Жуки отлавливались в водоемах города, Волго-Ахтубинской поймы рядом с городом и на удалении от него и в водоемах поймы Дона. Соотношение полов во всех водоемах, за исключением городских, составило примерно 1:1. В городе выявлено преобладание самцов, где на их долю пришлось почти 70%. Полученные результаты обработаны с применением формулы хи-квадрат, и результате подтверждено достоверное преобладание самцов над самками в городских водоемах.

Кроме соотношения полов у этого вида было проведено изучение размеров самок  и самцов. Размерный состав имаго – одна из важных характеристик популяций водных насекомых при оценке их участия в круговороте вещества и энергии. Этот показатель перспективен для использования в экологическом мониторинге пресноводных экосистем. В литературе почти нет сведений об особенностях размерного состава имаго внутри популяций водных насекомых в зависимости от условий их обитания и антропогенной нагрузки.

Нами была измерена длина у 702 экземпляров жуков, из которых в Волго-Ахтубинской пойме вблизи города измерено 168 (87 самок и 81 самец) особей, в Волго-Ахтубинской пойме удаленной от города – 337 (158 и 179), в Донской пойме – 147 (68 и 79), в городе – 50 (15 и 35). В результате длина самцов и самок получилась различна, самки в среднем длиннее самцов, у них размеры колебались в пределах 3,94-3,98 мм, у самцов – 3,88-3,94 мм. С помощью критерия Стьюдента была просчитана достоверность различия между длинами самцов и самок в каждой из групп водоемов. В результате в водоемах города и в Волго-Ахтубинской пойме около него эти различия получились недостоверны.

С помощью дисперсного анализа определена достоверность различия между средней длиной самок всех водоемов и средней длиной самцов всех водоемов. По самкам разница в длине недостоверна, а вот разница в длине самцов показала об изменении их длины в разных водоемах. Самцы в городе в среднем крупнее, по-видимому это связано с более низкой плотностью популяций вида Laccophilus poecilus в водоемах города.

В результате можно сделать следующие выводы:

-         в водоемах удаленных от города самцы и самки различаются по длине, причем самки крупнее самцов;

-         в городских водоемах длина самцов выше, чем за его пределами;

-         в водоемах города, подверженных антропогенному воздействию в наибольшей степени, наблюдается смещение соотношения полов в сторону преобладания самцов, которых здесь почти в два раза больше, чем самок. В остальных водоемах, менее подверженных антропогенным влияниям, самцов и самок примерно одинаковое количество.