Внутривидовая изменчивость основных морфологических структур имаго трех видов слепней (Diptera, Tabanidae)
Ивановская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава), 153462, Россия;
e-mail: odagmia@ivnet.ru
Одним из направлений в изучении микроэволюции в настоящее время стала популяционная морфология, предметом которой являются изменяющиеся морфологические признаки (качественные и количественные). По степени вариабельности различных морфологических структур можно судить об их функциональной значимости.
В настоящей работе приведены результаты исследования изменчивости размеров частей тела и структурных элементов ротового аппарата имаго самок слепней Тabanus bromius L., Hybomitra bimaculata Mcq. и Chrysops relictus Mg. (Tabanidae), а также произведен сравнительный анализ полученных данных в разных группах двукрылых.
Материалом для исследования послужили собственные сборы насекомых в окрестностях г. Иваново. Видовая идентификация слепней подтверждена проф. П.П. Иванищуком. Препарирование и последующую морфометрию объектов проводили по стандартным методикам, статистическую обработку полученных данных – с помощью компьютерной программы "Stadia" в «Microsoft Excel 1997». В качестве показателя вариабельности исследуемых признаков был выбран коэффициент вариации. Изучали размеры конечностей, крыла, головы, нижней и верхней губ, челюстей, щупика, гипофаринкса, а также число псевдотрахей – в целом 14 показателей.
Все исследованнные показатели имеют нормальное распределение. Представляют интерес данные о числе псевдотрахей на лабеллуме: у Т. bromius и H. bimaculata средние значения этого параметра – 37.3±1.0 и 39.6±1.1 соответственно, тогда как у Ch. relictus псевдотрахей значительно меньше – 24.3±0.7.
У всех трех видов показатели имеют малые значения коэффициента вариации – ниже 5%, в подавляющем большинстве случаев – не более 3%; лишь для ширины нижней губы – 3.39% у Ch. relictus и 4.26% у H. bimaculata. Изменениям меньше всего подвержены: у T. bromius – ширина головы и длина крыла, у H. bimaculata – ширина головы, у Ch. relictus – длина крыла; наиболее изменчива у всех ширина нижней губы. Отношение максимального значения коэффициента вариации к минимальному – соответственно 2.5, 3.7, 3.1.
Межвидовые различия в вариабельности отдельных признаков незначительны, наибольшая разница коэффициентов вариации характерна для длины головы и длины щупика – в 1.9 раз.
Практически все значения коэффициентов вариации признаков лежат на нижней границе потоков изменчивости, что позволяет сделать вывод о наличии стабилизирующей формы естественного отбора, действующей на самок слепней.
Для выявления взаимозависимостей исследованных признаков были вычислены коэффициенты парной корреляции между всеми показателями (около 90 для каждого вида). Большее число достоверных связей отмечено у T. bromius – 35 и Ch. relictus – 33, несколько меньше у H. bimaculata – 29. У всех видов имеются зависимости между длиной голени и высотой головы; шириной головы, длиной крыла и длиной мандибулы; высотой головы, длиной мандибулы, максиллы и длиной верхней губы (лабрума); длинами гипофаринкса, мандибулы, максиллы и лабрума. Ширина лабеллума не зависит от других параметров тела самки. Корреляция между числом псевдотрахей лабеллума, размерами частей тела и длиной структурных элементов хоботка не отмечена. В то же время большинство показателей структурных элементов хоботка взаимосвязаны друг с другом, что свидетельствует об их интеграции в колюще-режуще-фильтрующе-сосущий тип хоботка. По-видимому, чем выше специализация вида, тем более важным становится сохранение строго определенных соотношений размеров структурных элементов хоботка, имеющих важное функциональное значение в питании особи. В процессе адаптации к определенному типу имагинального питания формируется взаимозависимость между параметрами отдельных структурных элементов хоботка, непосредственно участвующих в добывании и поглощении пищи определенной консистенции.
У облигатных гематофагов самок слепней, как и у комаров, наблюдается сопряженная корреляция между длинами мандибул, максилл, лабрума, гипофаринкса и элементов нижней губы. Для каждого вида число множественных корреляционных связей невелико (в пределах 10).
Сравнивая полученные результаты с данными о взаимозависимостях между частями тела у имаго не специализированных по характеру питания видов мух семейств Muscidae, Calliphoridae, Sarcophagidae, можно отметить, что у специализированных гематофагов слепней и мух число корреляций в 3 раза меньше.
Малое количество корреляционных связей между частями тела самок слепней свидетельствует о высокой степени специализации видов. Размеры структурных элементов хоботка должны в меньшей степени зависеть от изменения общих размеров тела особи, так как они играют важную роль в добывании пищи у разных прокормителей.