1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия биологическая
  4. № 5, 2023

Известия РАН. Серия биологическая, 2023, № 5, стр. 581-594

Популяционно-генетическая структура волка (Canis lupus L.) Восточной Фенноскандии в условиях интенсивного пресса охоты на основе анализа мтДНК

К. Ф. Тирронен 1, *, А. С. Кузнецова 1, Д. В. Панченко 1

1 Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
185910 Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11, Россия

* E-mail: konstantin.tirronen@gmail.com

Поступила в редакцию 17.11.2022
После доработки 08.04.2023
Принята к публикации 10.04.2023

Аннотация

Одной из важных составляющих антропогенного фактора, воздействующего на популяции диких животных, является охота. В представленной работе выполнен генетический анализ контрольного региона I мтДНК волка Республики Карелия и экспериментальной территории (Кондопожский район) на временном срезе в 10 лет. На основе анализа данных популяционной динамики хищника и его жертв, материалов по добыче, изменений пространственно-временной структуры и генетических характеристик, показана степень воздействия человека на население волка Восточной Фенноскандии. Современное гаплотипическое разнообразие волка региона, на фоне общего характерного для вида, бедное. Всего здесь выявлено два распространенных в Евразии гаплотипа, что, очевидно, объясняется историей вида – этапами сильного сокращения численности.

Ключевые слова: волк (Canis lupus L.), мтДНК, генетическое разнообразие, Восточная Фенноскандия, охота, популяционная динамика

Список литературы

  1. Бибиков Д.И., Приклонский С.Г., Филимонов А.Н. СССР. Численность и особенности образа жизни по регионам // Волк. Происхождение, систематика, морфология, экология. М.: Наука, 1985. С. 452–466.

  2. Данилов П.И., Русаков О.С., Туманов И.Л. Хищные звери Северо-Запада СССР. Л.: Наука, 1979. 164 с.

  3. Данилов П.И., Гурский И.Г., Кудактин А.Н. Размножение // Волк. Происхождение, систематика, морфология, экология. М.: Наука, 1985. С. 378–388.

  4. Данилов П.И. Охотничьи звери Карелии: экология, ресурсы, управление, охрана. М.: Наука, 2005. 340 с.

  5. Данилов П.И., Тирронен К.Ф. Виды индикаторы // Мониторинг и сохранение биоразнообразия таежных экосистем Европейского Севера России. Петрозаводск, 2010. С. 158–169.

  6. Данилов П.И., Тирронен К.Ф., Панченко Д.В. Лось Alces alces L. и волк Canis lupus L.: мониторинг популяций и взаимоотношений на Европейском Севере России // Бюллетень МОИП. 2020а. Т. 125. Вып. 2. С. 12–24.

  7. Данилов П.И., Панченко Д.В., Тирронен К.Ф. Северный олень Восточной Фенноскандии. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2020б. 187 с.

  8. Курхинен Ю.П., Данилов П.И., Ивантер Э.В. Млекопитающие Восточной Фенноскандии в условиях антропогенной трансформации таежных экосистем. М.: Наука, 2006. 208 с.

  9. Нечаева А.В., Белоконь М.М., Белоконь Ю.С., Казимиров П.А., Бондарев А.Я., Давыдов А.В., Политов Д.В. Генетическое разнообразие Canis lupus L. в Восточной Европе на основе митохондриальных данных // Мат. конф. “Генетические процессы в популяциях. Москва. 11–14 октября 2022 г. М.: Ваш Формат. С. 44.

  10. Руковский Н.Н. Питание. Питание и биоценотические отношения // Волк. Происхождение, систематика, морфология, экология. М.: Наука, 1985. С. 325–335.

  11. Рябов Л.С. Волко-собачьи гибриды в Воронежской области // Бюлл. МОИП. Отд. Биол., 1973. Т. 78. Вып. 6. С. 25–39.

  12. Филонов К.П. Копытные животные и крупные хищники на заповедных территориях. М.: Наука, 1989. 253 с.

  13. Юдин В.Г. Волк Дальнего Востока России. 2-е изд., перераб. и доп. Владивосток: Дальнаука, 2013. 411 с.

  14. Allendorf F.W., England P.R., Luikart G., Ritchie P.A., Ryman N. Genetic effects of harvest on wild animal populations // Trends Ecol. Evol. 2008. V. 23. P. 327–337. https://doi.org/10.1016/j.tree.2008.02.008

  15. Allendorf F.W., Hard J.J. Human-induced evolution caused by unnatural selection through harvest of wild animals // PNAS. 2009. V. 106(1). P. 9987–9994. https://doi.org/10.1073/pnas.0901069106

  16. Aspi J., Roininen E., Kiiskilä J., Ruokonen M., Kojola I., Bljudnik L., Danilov P., Heikkinen S., Pulliainen E. Genetic structure of the northwestern Russian wolf populations and gene flow between Russia and Finland // Conserv. Gen. 2009. V. 10(4). P. 815–826. https://doi.org/10.1007/s10592-008-9642-x

  17. Aspi J., Roininen E., Ruokonen M., Kojola I., Vilà C. Genetic diversity, population structure, effective population size, and demographic history of the Finnish wolf population // Molecular Ecology. 2006. V.15. P. 1561–1576. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2006.02877.x

  18. Ballard W.B., Whitman J.S., Gardner C.L. Ecology of an exploited wolf population in south-central Alaska // Wildl. Monogr. 1987. V. 98. 54 p.

  19. Bjornerfeldt S., Webster M.T., Vila C. Relaxation of selective constraint on dog mitochondrial DNA following domestication // Genome Res. 2006. V. 16(8). P. 990–994. https://doi.org/10.1101/gr.5117706

  20. Brainerd S.M., Andren H., Bangs E.E., Bradley E.H., Fontaine J.A., Hall W., Iliopoulos Y., Jimenez M.D., Jozwiak E.A., Liberg O., Mack C.M., Meier T.J., Niemeyer C.C., Pedersen H.C., Sand H., Schultz R.N., Smith D.W., Wabakken P., Wydeven A.P. The effects of breeder loss on wolves // J. Wildl. Manag. 2008. V. 72. P. 89–98. https://doi.org/10.2193/2006-305

  21. Bryan H.M., Jeg S., Koren L., Paquet P.C., Wynne-Edwards K.E., Musiani M. Heavily hunted wolves have higher stress and reproductive steroids than wolves with lower hunting pressure // Funct. Ecol. 2015. V. 29. P. 347–356. https://doi.org/10.1111/1365-2435.12354

  22. Boitani L. Wolf conservation and recovery. In: Wolves. Behavior, Ecology and Conservation (eds Mech LD, Boitani L), University of Chicago Press, Chicago, Illinois. 2003. 317–340 p.

  23. Boitani L., Alvarez F., Anders O., Andren H., Avanzinelli E., Bailey V., Blanco J.C., Breitenmoser U., Chapron G., Ciucci P., Dutsov A., Groff C., Huber D., Ionescu O., Knauer F., Kojola I., Kubala J., Kutal M., Linnell J., Majic A., Mannil P., Manz R., Marucco F., Melovski D., Molinari A., Norberg H., Nowak S., Ozolins J., Palazon S., Potocnik H., Quenette P.-Y., Reinhardt I., Rigg R., Selva N., Sergiel A., Shkvyria M., Swenson J., Trajce A., von Arx M., Wolfl M., Wotschikowsky U., Zlatanova D. Key actions for Large Carnivore populations in Europe. Institute of Applied Ecology (Rome, Italy) // Report to DG Environment, European Commission, Bruxelles. 2015. Contract no. 07.0307/2013/654446/SER/B3.

  24. Boitani L., Kaczensky P., Alvares F., Andrén H., Balys V., Blanco J.C., Chapron G., Chiriac S., Cirovic D., Drouet-Houguet N., Groff C., Huber D., Iliopoulos Y., Ionescu O., Kojola I., Krofel M., Kutal M., Linnell J., Majic A., Mannil P., Marucco F., Melovski D., Mengüllüoğlu D., Mergeay J., Nowak S., Ozolins J., Perovic A., Rauer G., Reinhardt I., Rigg R., Salvatori V., Sanaja B., Schley L., Shkvyria M., Sunde P., Tirronen K., Trajce A., Trbojevic I., Trouwborst A., von Arx M., Wolfl M., Zlatanova D., Patkó L. Assessment of the conservation status of the Wolf (Canis lupus) in Europe // Report to Bern Convention – Convention on the Conservation of European Wildlife and Natural Habitats. 2022. 25 p.

  25. Ellegren H., Savolainen P., Rosen B. The genetical history of an isolated population of the endangered grey wolf Canis lupus: A study of nuclear and mitochondrial polymorphisms // Phil. Trans. Roy. Soc. 1996. V. 351. P. 1661–1669. https://doi.org/10.1098/rstb.1996.0148

  26. Flagstad Ø., Walker C., Vilà C., Sundqvist A.-K., Fernholm B., Hufthammer A.K., Wiig Ø., Kojola I., Ellegren H. Two centuries of the Scandinavian wolf population: patterns of genetic variability and migration during an era of dramatic decline // Mol. Ecol. 2003. V. 12. P. 869–880. https://doi.org/10.1046/j.1365-294X.2003.01784.x

  27. Fuller T.K., Mech L.D., Cochrane J.F. Wolf population dynamics In: Wolves. Behavior, Ecology and Conservation (eds Mech LD, Boitani L), University of Chicago Press, Chicago, Illinois. 2003. 161–191 p.

  28. Gade-Jorgensen I., Stagegaard R. Diet composition of wolves Canis lupus in east-central Finland // Acta Theriol. 2000. V. 45. P. 537–547.

  29. Grewal S.K., Wilson P.J., Kung T.K., Shami K., Theberge M.T., Theberge J.B., White B.N. A genetic assessment of the eastern wolf (Canis lycaon) in Algonquin Provincial Park // J. Mammalogy. 2004. V. 85. P. 625–632. https://doi.org/10.1644/1545-1542(2004)085%3C0625:AGAOTE%3E2.0.CO;2

  30. Harris R.B., Wall W.A., Allendorf F.W. Genetic consequences of hunting: What do we know and what should we do? // Wildl. Soc. Bull. 2002. V. 30. P. 634–643. https://doi.org/10.2307/3784528

  31. Hedrick P.W., Robinson J.A., Peterson R.O., Vucetich J.A. Genetics and extinction and the example of Isle Royale wolves // Animal Conserv. 2019. V. 22. P. 302–309. https://doi.org/10.1111/acv.12479

  32. Hindrikson M., Mannil P., Ozolins J., Krzywinski A., Saarma U. Bucking the Trend in Wolf-Dog Hybridization: First Evidence from Europe of Hybridization between Female Dogs and Male Wolves // PLoS ONE. 2012. V. 7(10). e46465. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0046465

  33. Jansson E., Ruokonen M., Kojola I., Aspi J. Rise and fall of a wolf population: genetic diversity and structure during recovery, rapid expansion and drastic decline // Mol. Ecol. 2012. https://doi.org/10.1111/mec.12010

  34. Jansson E. Past and present genetic diversity and structure of the Finnish wolf population. PhD Thesis. Oulu 2013.

  35. Jędrzejewska B., Jędrzejewski W., Bunevich A.N., Miłkowski L., Okarma H. Population dynamics of wolves Canis lupus in Białowieza a primeval forest (Poland and Belarus) in relation to hunting by humans, 1847–1993 // Mammal Review. 1996. V. 26. P. 103–126. https://doi.org/10.1111/j.1365-2907.1996.tb00149.x

  36. Jędrzejewski W., Branicki W., Veit C., Meðugorac I., Pilot M., Bunevich A.N., Jêdrzejewska B., Schmidt K., Theuerkauf J., Okarma H., Gula R., Szymura L., Förster M. Genetic diversity and relatedness within packs in an intensely hunted population of wolves Canis lupus // Acta Theriol. 2005. V. 50. P. 3–22. https://doi.org/10.1007/BF03192614

  37. Kaartinen S., Antikainen H., Kojola I. Habitat model for a recolonizing wolf (Canis lupus) population in Finland // Ann. Zool. Fenn. 2015. V. 52. P. 77–89. https://doi.org/10.5735/086.052.0207

  38. Kaczensky P., Linnell J.D.C., Huber D., von Arx M., Andren H., Breitenmoser U., Boitani L. Distribution of large carnivores in Europe 2012–2016: Distribution maps for Brown bear, Eurasian lynx, Grey wolf, and Wolverine, Dryad, Dataset, 2021. https://doi.org/10.5061/dryad.pc866t1p3

  39. Kardos M., Åkesson M., Fountain  T., Flagstad Ø., Liberg O., Olason P., Sand H., Wabakken P., Wikenros   C., Ellegren H. Genomic consequences of intensive inbreeding in an isolated wolf population // Nature Ecol. and Evol. 2018. V. 2(1). P. 124–131. https://doi.org/10.1038/s41559-017-0375-4

  40. Kojola I., Kaartinen S., Hakala A., Heikkinen S., Voipio H-M. Dispersal behavior and the connectivity between wolf populations in Northern Europe // J. Wildl. Manag. 2009. V. 73. P. 309–313. https://doi.org/10.2193/2007-539

  41. Kojola I., Helle P., Heikkinen S., Linden H., Paasivaara A., Wikman M. Tracks in snow and population size estimation: wolf in Finland // Wildl. Biol. 2014. V. 20. P. 279–284. https://doi.org/10.2981/wlb.00042

  42. Laikre L., Olsson F., Jansson E., Hossjer O., Ryman N. Metapopulation effective size and conservation genetic goals for the Fennoscandian wolf (Canis lupus) population // Heredity. 2016. V. 117. P. 279–289. https://doi.org/10.1038/hdy.2016.44

  43. Leonard J., Vilà C., Wayne R. Legacy lost: genetic variability and population size of extirpated US grey wolves (Canis lupus) // Mol. Ecol. 2005. V. 14. P. 9–17. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2004.02389.x

  44. Liberg O., Aronson Å., Sand H., Wabakken P., Maartmann E., Svensson L., Åkesson M. Monitoring of wolves in Scandinavia // Hystrix. 2012. V. 23(1). P. 29–34. https://doi.org/10.4404/hystrix-23.1-4670

  45. Liberg O., Suutarinen J., Åkesson M., Andrén H., Wabakken P., Wikenros C., Sand H. Poaching-related disappearance rate of wolves in Sweden was positively related to population size and negatively to legal culling // Biol. Conserv. 2020. V. 243. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2020.108456

  46. Librado P., Rozas J. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data // Bioinformatics. 2009. V. 25(11). P. 1451–1452.

  47. Linden H., Danilov P.I., Gromtsev A.N., Helle P., Ivanter E.V., Kurhinen Ju. Large-scale forest corridors to connect the taiga fauna to Fennoscandia // Wildl. Biol. 2000. V. 6(3). P. 179–188. https://doi.org/10.2981/wlb.2000.007

  48. Mech L.D. Alpha status, dominance, and division of labor in wolf packs // Can. J. Zool. 1999. V. 77. P. 1196–1203.

  49. Mech D., Boitani L. Wolves: behaviour, ecology and conservation. London. The University of Chicago Press. 2003.

  50. Mei W., Yu G. BasicTrendline: Add Trendline and Confidence Interval of Basic Regression Models to Plot. R package version 2.0.5. 2020. https://CRAN.R-project.org/package=basicTrendline.

  51. Pilot M., Branicki W., Jędrzejewski W., Goszczyński J., Jędrzejewska B., Dykyy I., Shkvyrya M., Tsingarska E. Phylogeographic history of grey wolves in Europe // BMC Evol. Biol. 2010. V. 21. P. 10–104. https://doi.org/10.1186/1471-2148-10-104

  52. Pulliainen E. The status, structure and behaviour of the wolf (Canis lupus L.) along the Fenno-Soviet border // Annales Zool. Fennici. 1980. V. 17. P. 107–112.

  53. Randi E. Genetics and conservation of wolves Canis lupus in Europe // Mammal Review. 2011. V. 41. P. 99–111. https://doi.org/10.1111/j.1365-2907.2010.00176.x

  54. Randi E., Lucchini V., Christensen M.F., Mucci N., Funk S.M., Dolf G., Loeschcke V. Mitochondrial DNA variability in Italian and East European wolves: Detecting the consequences of small population size and hybridization // Conserv. Biol. 2000. V. 14. P. 464–473. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.98280.x

  55. Rykov A.M., Kuznetsova A.S., Tirronen K.F. The first record of the golden jackal (Canis aureus Linnaeus, 1758) in the Russian Subarctic // Polar Biol. 2022. V. 45. P. 965–970. https://doi.org/10.1007/s00300-022-03037-0

  56. Saccone C., Attimonelli M., Sbisá E. Structural elements highly preserved during the evolution of the D-loop-containing region in vertebrate mitochondrial DNA // J. Mol. Evol. 1987. V. 26. P. 205–211.

  57. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees // Mol. Biol. Evol. 1987. V. 4. P. 406–425. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454

  58. Seddon J.M., Sundqvist A-K., Björnerfeldt S., Ellegren H. Genetic identification of immigrants to the Scandinavian wolf population // Conserv. Genet. 2006. V. 7. P. 225–230. https://doi.org/10.1007/s10592-005-9001-0

  59. Smeds L., Aspi J., Berglund. J, Kojola I., Tirronen K., Ellegren H. Whole-genome analyses provide no evidence for dog introgression in Fennoscandian wolf populations // Evol. Appl. 2021. V. 14. P. 721–734. https://doi.org/10.1111/eva.13151

  60. Suutarinen J., Kojola I. Poaching regulates the legally hunted wolf population in Finland // Biol. Conserv. 2017. V. 215. P. 11–18. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2017.08.031

  61. Suutarinen J., Kojola I. One way or another: predictors of wolf poaching in a legally harvested wolf population // Anim. Conser. 2018. https://doi.org/10.1111/acv.12409

  62. Tamura K., Nei M. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees // Mol. Biol. Evol. 1993. V. 10. P. 512–526. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040023

  63. Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA 11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 11 // Mol. Biol. Evol. 2021. V. 38(7). P. 3022–3027.

  64. Valière N., Fumagali L., Gielly L., Miquel C., Benoit L., Poulle M.-L., Weber J.-M., Arlettaz R., Taberlet P. Long-distance wolf recolonization of France and Switzerland inferred from non-invasive genetic sampling over a period of 10 years // Anim Conserv. 2003. V. 6. P. 83–92. https://doi.org/10.1017/s1367943003003111

  65. Vilà C., Amorim I.R., Leonard J.A., Posada D., Castroviejo J., Petrucci-Fonseca F., Crandall K.A., Ellegren H., Wayne R.K. Mitochondrial DNA phylogeography and population history of the Gray Wolf Canis lupus // Mol. Ecol. 1999. V. 8. P. 2089–2103. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.1999.00825.x

  66. Wabakken P., Sand H., Liberg O., Bjarvall A. The recovery, distribution, and population dynamics of wolves on the Scandinavian peninsula, 1978–1998 // Can. J. Zool. 2001. V. 79. P. 710–725. https://doi.org/10.1139/z01-029

  67. Weckworth B.V., Talbot S., Cook J. Phylogeography of Wolves (Canis lupus) in the Pacific Northwest // J. Mammal. 2010. V. 91(2). P. 363–375. https://doi.org/10.1644/09-MAMM-A-036.1

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия биологическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал