Впервые охарактеризованы последствия непреднамеренной интродукции популяции восточноевропейской полевки (Microtus rossiaemeridionalis) на архипелаг Шпицберген. Показаны фенотипический консерватизм и отсутствие диверсификации, обусловленные ограниченной площадью и экологической однородностью пригодных для вида биотопов. Повышенная частота встречаемости редких признаков позволяет предположить действие эффекта основателя, усиленное инбридингом в малочисленной изолированной популяции
Случай непреднамеренной интродукции восточноевропейской полевки (Microtus rossiaemeridionalis Ognev, 1924) на архипелаг Шпицберген в первой половине ХХ века представляет собой уникальную возможность исследовать степень и темпы генетической и фенотипической дивергенции на протяжении десятилетий изоляции. Несмотря на продолжительную историю изучения (Alendal, 1977; Большаков, Шубникова, 1986; Fredga et al., 1990; Yoccoz et al., 2003; Yoccoz, Ims, 1999; Henttonen et al., 2001; Fuglei et al., 2008; Stien et al., 2012), особенности фенотипической изменчивости M. rossiaemeridionalis на архипелаге до сих пор не были охарактеризованы.
По материалам коллекций Музея естественной истории г. Агдер (Норвегия) изучены краниальные и одонтологические признаки 124 особей, отловленных в 1997-2005 гг. близ г. Грумант (Западный Шпицберген), и проведено сопоставление изученных параметров с данными по конспецифичным популяциям из различных регионов материковой Евразии по оригинальным и литературным данным (Markova et al., 2010; Tiunov et al., 2012).
По размерам черепа и зубов особи со Шпицбергена занимают промежуточное положение между наиболее крупными южными и наиболее мелкими северными континентальными популяциями (рис. 1). Это указывает на то, что популяция восточноевропейской полевки о-ва З. Шпицберген не подчиняется островному правилу, согласно которому мелкие млекопитающие увеличивают свои размеры на островах.
Рисунок 1 – Географическая изменчивость размерных признаков первого нижнего зуба (m1) в направлении с юга на север Звездочкой обозначена популяция о-ва Западный Шпицберген
Не выявлено сдвигов в сторону усложнения или упрощения жевательной поверхности щечных зубов по сравнению с континентальными конспецифичными популяциями. По частотам основных морфотипов первого нижнего и третьего верхнего зубов выборки разных лет из популяции с З. Шпицбергена характеризуются значительным сходством с континентальными популяциями вида (рис. 2).
Рисунок 2 – Группировка выборок восточноевропейской полевки из популяции о-ва Западный Шпицберген (Svalbard 2001, Svalbard 2003) и из континентальных популяций (остальные), рассчитанная по алгоритму Фитч-Марголиаш на основании частот основных морфотипов первого нижнего и третьего верхнего зубов, отражающих сложность жевательной поверхности
Несмотря на отсутствие сдвигов в изменчивости размерных параметров и признаков сложности зубов, у восточноевропейской полевки на Шпицбергене выявлено существенное повышение частоты встречаемости редких одонтологических признаков, не характерных для популяций вида из основной части ареала. В частности, показано повышение доли особей с неполным разделением элементов жевательной поверхности первого нижнего зуба (рис. 3). Сопоставление частот встречаемости данного фенотипического признака в изолированной популяции на Шпицбергене c частотами в природных популяциях полевок группы «arvalis» (Janossy, Schmidt, 1960; 1975; Mаркова, Бородин, 2005; Markova et al., 2010) и их вариабельностью в лабораторных колониях (Ракитин и др., 1999) позволяет рассматривать повышение частоты редких фенотипов как проявление эффекта основателя, усиленное инбридингом в малочисленной изолированной популяции. Малая площадь и экологическая однородность пригодных для вида биотопов на Шпицбергене позволили восточноевропейской полевке первоначально увеличить численность, но ограничили возможность дальнейшего расселения и дифференцировки, в результате чего популяция демонстрирует фенотипический консерватизм и испытывает последствия малого размера.
Рисунок 3– Редкий фенотипический признак, отличающий популяцию восточноевропейской полевки на Шпицбергене от континентальных
Полученные результаты позволили сопоставить особенности колонизации острова Западный Шпицберген восточноевропейской полевкой с характером изменений при заселении Оркнейских островов ее видом-двойником – обыкновенной полевкой (Cucchi et al., 2014). Показано, что в отличие от обыкновенной полевки на Оркнейских островах, где наблюдалась существенная фенотипическая дифференциация непосредственно после момента колонизации (initial rapid evolution по Cucchi et al., 2014), у восточноевропейской полевки на Шпицбергене фенотипический консерватизм.