Дипломная (Выпускная) работа к биологии красного сурка некоторых регионов Таджикистана Исполнитель

Биологический факультет, кафедра зоологии и гистологии

Исполнитель

студент 4 курса ___________________________________Шакула Георгий

Научный руководитель _________________________д. б. н. проф. Нуртазин С. Т.

(подпись, дата)

Нормоконтролер _______________________________________Абдуллаева Б.А.

(подпись, дата)
Допущен к защите

зав.кафедрой __________________________________ д. б. н. проф. Нуртазин С. Т.

Красный сурок распространен на всех горных хребтах Таджикистана, за исключением Кураминского хребта и низкогорий – в юго-западной части страны. По некоторым данным численность красного сурка в Таджикистане значительно снижается, что является следствием антропогенного воздействия, в первую очередь – перевыпас скота.

Ранее в Таджикистане на Кураминском хребте обитал другой вид сурка – сурок Мензбира, который был полностью истреблен, однако он сохранился еще в Узбекистане, Киргизстане, и в Южном Казахстане.

На территории Южного Казахстана обитает два вида сурков – красный, или длиннохвостый сурок (Marmota caudata, Geoff. 1842) и сурок Мензбира (Marmota menzbieri, Kaschkarov, 1925). Oбласти их распространения частично перекрываются. В различные годы изучению сурков уделялось большое внимание. Наиболее полные их исследования (в частности двух приведенных выше видов) были проведены и опубликованы в работах Д.И. Бибикова, В.И. Капитонова, Ю.С. Лобачева, В.И. Машкина, К.Н. Плахова и др. И если основные вопросы биологии сурков были выяснены указанными авторами, то такие важные моменты экологии как существование зон гибридизации двух видов, характер расселения сурков, освоение ими новых территорий, особенности распространения видов до сих пор изучены недостаточно. В течение последних лет (с 2006 года) автор уделяет внимание этим вопросам. В отчетный период мы проводили исследования распространения сурков в заповеднике Аксу-Жабаглы, в Сайрам-Угамском национальном парке и их окрестностях. По результатам наших исследований сурков было опубликовано 2 научные работы.

История исследования сурков в Таджикистане. В 1879 г. Бленфорд описал из Памира с перевала Кашкасу (на пути от Памира на Яркенд) красного, или длиннохвостого, сурка как Arctomys aureus. Е. А. Бюхнер, сравнивая Arctomys caudatus, описанный Жофруа Сент-Иллером по сборам Жакемона из верховьев Инда и Arctomys aureus, приходит к выводу об их видовом единстве.

В 1881-1883 гг. ботаник А. Э. Регель, работавший в основном на Дарвазском хребте попутно собрал небольшую коллекцию птиц и млекопитающих, в том числе сурка. В 1890 г. Б.Л. Громбчевский собрал несколько экземпляров красных сурков на Памире. В 1892 г. Небольшие сборы по грызунам и зайцеобразным (сурки,полевки, толай, красная пищуха) сделаны энтомологом Д. К. Глазуновым на Зеравшанском и Гиссарском хребтах. В 1907-1908 гг. английский зоолог Д. Каррузерс собрал коллекцию птиц и млекопитающих (в том числе полевок и сурков) на Зеравшанском и Гиссарском хребтах. В 1915 г. Дарваз и Бадахшан посетил В. Я. Лаздин. Он собрал зайцеобразных и грызунов из различных пунктов, в частности несколько шкурок с черепами сурков.

Это был первый этап изучения грызунов Таджикистана который характеризуется отсутствием планомерных исследований. После 1916 г. В исследованиях млекопитающих Таджикистана наступает небольшой перерыв. На втором этапе изучения фауны и экологии грызунов Таджикистана научные исследования проводились в соответствии с планом социалистических преобразований в Таджикистане. К 1945 г. в целом были изучены видовой состав и особенности распространения млекопитающих Таджикистана вообще и грызунов в частности.

В 1932 г. М. П. Розанов, руководивший зоологическим отрядом Таджикской комплексной экспедиции, собирал птиц и млекопитающих (в том числе сурков) в Алайской долине, Памире и Бадахшане. В 1934 и 1936-1937 гг. млекопитающих Памира, в том числе красных сурков изучал Р. Н. Мекленбурцев.

Третий этап исследований охватывает послевоенный период. Он характеризуется углубленным изучением животного мира Таджикистана, в том числе млекопитающих, их экологических особенностей в связи с вертикальной поясностью горного Таджикистана.

В 1953-1957 гг. В. И. Чернышев исследовал распространение и экологию высокогорных грызунов, а также вопрос об экологическом обосновании промысла красного сурка в Таджикистане. В 1954-1970 гг. Значительный материал по распространению и численности длиннохвостого сурка на Памире и в Бадахшане собран сотрудниками Душанбинской противочумной станции Среднеазиатского научно-исследовательского противочумного института. В 1952-1972 гг. сурков изучал Г. С. Давыдов.
1.2 Характеристика рода сурки – Marmota. Отряд грызуны – Rodentia, семейство беличьи – Sciuridae, подсемейство наземные беличьи – Marmotinae.

Сурки (род Marmota) – относительно однородная и хорошо обособленная от других беличьих группа. Всего известно 15 видов сурков. Размеры их крупные: длина тела взрослых от 40 до 70 см, масса от 2,5 до 9 кг. Хвост составляет около половины длины тела или менее половины. Он густо покрыт длинными грубыми волосами. Голова несколько уплощена; шея короткая; глаза крупные, высоко расположенные, ушные раковины маленькие, чуть выступающие из меха. Волосяной покров относительно пышный, более высокий на спине и боках и ниже на брюхе. Остевые волосы толстые, прямые и длинные (25-55 мм), подпушь примерно вдвое короче, тонкая и извитая. Остевых волос почти в 10 раз меньше чем пуховых. Окраска обычно однотонная, лишь у некоторых горных видов яркая, без полос или пятен. Распространены сурки в степных и горных ландшафтах ряда областей Евразии и Северной Америки [37].

У всех евразийских сурков, кроме камчатского и лесостепного, в кариотипе 2n = 38. [10]. Череп со сравнительно небольшой округлой мозговой капсулой и сильно развитыми гребнями, из которых сагиттальный всегда полный. Надглазничные отростки массивнее, чем у других беличьих. Затылочная поверхность перпендикулярна плоскости крыши черепа. Подглазничные отверстия небольшие, треугольной формы, с крупными буграми, образующими их нижнюю стенку. Подглазничный канал хорошо развит. В отличие от других беличьих верхнечелюстная кость у взрослых животных не образует площадки над корнями верхних коренных. Массетерная площадка верхнечелюстной кости сравнительно слабо наклонена вперед, равномерно и несильно желобообразно углублена в продольном направлении, а задне-нижний край ее находится на уровне середины или заднего края М1. Высота тела нижнечелюстной кости на уровне диастемы несколько меньше длины последней; нижний край углового отдела кости слабо повернут внутрь [13].

Щечные зубы: Р 2/1, М 3/3 с коронками средней высоты. Жевательная поверхность бугорчато-гребенчатая, гребни и бугорки средней высоты. Верхний Р3 относительно крупный. Очертания верхних М1 и М2 более остроугольные, чем у бурундуков, и больше сходны с таковыми сусликов. Верхний М3 с тремя или четырьмя корнями и двумя гребнями, причем задний, в отличие от всех других беличьих, отклонен назад в его наружной части и заканчивается на заднем крае зуба. Нижние M1 и М2 — в форме параллелограммов, вытянутых поперек зубного ряда. Передне-задний поперечник как верхних, так и нижних резцов незначительно превышает их ширину [11].

Кости стопы умеренной длины, бедренная относительно длинная; по сравнению с другими беличьими, кости конечностей массивные, с хорошо развитыми гребнями и буграми. Характерен мощный локтевой отросток. Бакулюм — небольшая относительно размеров животного косточка длиной 3,7—5,1 мм, со стержнем, сильно изогнутым в дорсовентральном направлении, и с расширенной, нередко асимметричной лопастью на конце. По ее краю расположены зубчики, число и положение которых имеет значение для диагностики видов [12].

Ископаемые остатки известны с конца миоцена, как в Старом, так и Новом Свете. Возможными, хотя, вероятно, не прямыми предками Marmota были формы, сходные с представителями миоценовых американских родов Palaearctomys Dougl. и Arctomyoides Dougl., по-видимому, населявшие биотопы лугового типа среди разреженных лесов [13].

Около 90 % всей жизни сурки проводят в норах. Норы бывают разного назначения и сложности.

Защитные норы – небольшие, короткие, с одним входом, без гнездовой камеры и гнезда, используются для временного переживания или при опасности в качестве убежища. Временные летние норы более-менее равномерно распределены по всему семейному участку.

Летние (выводковые) норы представлены сложной системой ходов с гнездовой камерой и связанны с поверхностью обычно несколькими (до 6-15) выходами. Гнездовые постоянные норы используются многими поколениями зверьков, поэтому устроены наиболее сложно и глубоко. Они располагаются чаще всего у подножия или в нижней половине склона. Гнездовые летние норы устраиваются на обогреваемых склонах и гребнях балок.

Зимние норы могут быть несложными по строению, но гнездовые камеры в них обычно располагаются в непромерзающих горизонтах грунта на глубине до 5-7 м.

Есть и постоянные (летне-зимние) норы, сложно устроенные. Количество отверстий в норе достигает 24, в среднем 3-6. Замечено, что общее число лазов увеличивается по мере возрастания увлажненности мест обитания. Наличие большого числа входных отверстий способствует и улучшению вентиляции в норе, прогреванию грунта в камере, что предотвращает загнивание гнездовой подстилки. Общая протяженность ходов постоянной норы составляет до 57-63 (до 115) м; объем гнездовых камер 0,5-0,8 м³. Имеются в норе и специальные отнорки – уборные. Любые другие участки норы никогда не загрязняются. Зверьки внимательно следят за норами. Регулярно чистят ходы и гнездовые камеры, заполняют землей переполненные пометом отнорки-уборные, забивают отнорки с погибшими зверьками, роют новые ходы, мордой и лапами утрамбовывают осыпавшийся вход в нору, выносят в зубах или выталкивают грудью крупные камни [39].

При устройстве сложной норы на поверхность выбрасывается до десятка кубометров грунта, из которого образуется холм, называемый сурчиной или бутаном. Высота сурчины до 1 м и больше, а поперечник от 8-9 до 15-18 м (у красного сурка по нашим данным до 3 м). В густонаселенных сурками местах сурчинами покрыто до 10 % земной поверхности. Они придают ландшафту специфический облик. Среди окружающей степи с весны до осени сурчины выделяются как темно-зеленные травяные плантации.

В постоянной или зимовочной норе живет пара родителей и два их выводка – текущего и прошлого года рождения. Однако часть подростков-годовиков уходят из своей семьи, но поселяются не отдельно, а в другой семье на положении приемышей, и с ними залегают во вторую спячку, а их родители в свою очередь принимают детенышей из других семей. Семья состоит из 2-18, чаще всего из 4-8 особей. Обычно в 2-4-летнем возрасте молодые сурки отделяются и создают свою семью. Каждая семья имеет 2-3 гнездовых и от 5 до 150 временных нор, которые сурки активно защищают от заселения соседями или мигрирующими особями.

Форма семейного участка неправильная и определяется рельефом. Площадь колеблется в пределах 0,5-5 га, это зависит от неравноценности условий обитания в отдельных частях поселения. Гнездовая нора обычно соединена с другими норами сурчиными тропинками, которые, как правило, пролегают между наиболее посещаемыми норами в центральной части участка.

Кроме семей у сурков образуются более крупные объединения – колонии с общинным использованием участка и мирным взаимоотношением между соседями. Сурки ведут дневной образ жизни и предпочитают селиться на открытых и хорошо просматриваемых участках с мелкоструктурным грунтом.

Половой зрелости сурки достигают в возрасте 2-6 лет. Но это не означает, что при достижении половой зрелости зверь обязательно вступит в размножение. Самки приносят приплод не ежегодно. Некоторые размножаются 1-3 года подряд, а потом 2-3 года могут не приносить приплод. Какой-то закономерности пропусков и участия самок в размножении не выявлено. Интенсивность размножения зависит от упитанности зверей и плотности населения.

Брачный период проходит обычно в апреле – мае, но в засушливых степях Казахстана спаривание и беременность протекают в конце периода спячки, а у некоторых самок даже рождаются детеныши до первого выхода на поверхность [56]. Период беременности длится около 30-35 суток. Эмбрионов может быть от 1-2 до 10-11 в (среднем 4-6). Новорожденные сурчата слепые и голые. Длина тела новорожденного 9-11 см масса около 30-40 г, что составляет около 1% массы тела матери. Глаза открываются лишь на 23 день и позже. Молочное кормление длится около 50 дней, хотя в возрасте 30-40 дней сурчата начинают выходить на поверхность и питаться травой. После этого малыши еще 10-15 дней кормятся молоком матери и одновременно травой, а затем полностью переходят на самостоятельное питание растительной пищей. [4]

Сурки – заботливые родители. После рождения детенышей самка живет в отдельной норе или отдельной гнездовой камере общей норы. В случае опасности самка прогоняет неопытных малышей с бутана в нору [44].

Сурки – долгожители. Удалось установить, что отдельные звери доживают до 19 лет. К размножению сурки способны практически в течение всей жизни. Были добыты 12-14-летние ощенившиеся самки. После 8-9-летнего возраста потенциал самок значительно снижается за счет уменьшения числа беременных, уменьшения числа эмбрионов и их резорбции. Наиболее продуктивным воспроизводственным ядром являются 4-7-летние особи [44].

Сурки активны 4-6 месяцев в году. В этот короткий период происходит интенсивный рост и развитие, накопление жировых запасов для спячки, размножение и линька. После выхода из спячки наземная активность сурков постепенно повышается и достигает максимума через 1-2 месяца, когда на поверхность начинают выходить малыши этого года рождения. В этот период начинается интенсивное жиронакопление, продолжающееся до залегания в спячку.

В зависимости от погодных и кормовых условий конкретного года за 1-1,5 месяца до залегания в спячку у взрослых зверей заметно снижается наземная активность. Они больше времени проводят в норе. После интенсивной кормежки и полного насыщения (за день сурок может съесть 800-1500 г зеленой массы, что составляет 25-27% веса тела) звери по 2-8 дней отлеживаются в норе (переваривают пищу). Отлежка – это приспособление к более полному усвоению пищи без затрат энергии на двигательную активность, что ускоряет жиронакопление. За весну и лето на высокопитательном корме сурок накапливает до 800-1200 г жира, что составляет до 20-25% массы зверька.

У здоровых перелинявших зверей наземная активность прекращается значительно раньше (на 1-2 недели), чем у больных, неперелинявших старых зверей, рожавших самок.

В конце августа – сентябре сурки поселяются только в постоянных и зимовочных норах семьями и группами от 2-5 до 20-24 особей в одной норе. Входы в занятую нору они закрывают длинными пробками из смеси земли, травы и камней, зарываются в гнездовой камере в заранее заготовленную сухую травяную подстилку и сворачиваются калачиком, касаясь мордой живота и тесно прижавшись друг к другу, впадают в глубокую спячку, которая длится 6-8 месяцев. В это время они не питаются, так как кормовых запасов в норы не собирают. Температура тела зверьков снижается до температуры воздуха в норе. У них замедляется дыхание (один вдох в 2-3 минуты) и сердцебиение (3-6 ударов в минуту). Спят сурки до весны, периодически просыпаясь, чтобы в уборной опорожнить мочевой пузырь. Энергетические расходы во время спячки снижаются в десятки раз, и весной сурки пробуждаются даже неплохо упитанными, с запасом около 100-200 г жира. Это имеет важное биологическое значение, так как эти запасы жира расходуются до тех пор, пока не начнет активно расти молодая растительность. Пробуждаются они рано (в конце февраля – марте), когда еще всюду лежит снег.

Питаются сурки травянистыми растениями, набор которых превосходит сотню видов. Кормовая специализация сурков заключается не в выборе видов растений, а в предпочтении частей растения в разные сезоны. Ранней весной сурки поедают преимущественно корневища и луковицы, летом – молодые ростки злаков и разнотравья, а также цветы, содержащие легко усваиваемые вещества, особенно протеины. С высыханием зелени зверьки перемещаются к лужайкам у ручьев и сазов. В засушливые годы недостаток сочного корма приводит к истощению зверьков, кочевкам и гибели. Зрелые плоды растений в желудках сурков не перевариваются, поэтому сурок не уничтожает семена, а производит их посев. Причем порция посеянных семян оказывается в порции органического удобрения, прикрытого тонким слоем земли. За день сурок съедает до 1-1,5 кг растительной массы. Воду сурки обычно не пьют. К растительному корму сурки прибавляют и поедаемых животных: саранчовых, моллюсков, гусениц, муравьиных куколок обычно съедают вместе с травой и землей, но иногда масса животного корма составляет до половины содержимого желудка. В неволе сурки охотно поедают мясо, в том числе мясо и жир сурков, но в природе они своих сородичей и других позвоночных не едят.

Сурки линяют один раз в году. Зимой во время спячки по всему телу зверя происходит слущивание эпидермиса, а летом – новое слущивание эпидермиса с выпадением старого и ростом нового волосяного покрова, то есть предки сурков, подобно многим современным млекопитающим, имели две полные линьки: весеннюю и летне-осеннюю. С появлением спячки весенняя линька постепенно исчезла, от нее осталось лишь слущивание рогового слоя эпидермиса [17].

Внешние признаки линьки заметны через месяц после выхода из спячки: на спине появляются плешины, шерсть становится редкой, сухой, меняется окраска меха. Продолжительность линьки около 3 месяцев. Полностью она заканчивается за 15-30 дней до залегания в спячку, у некоторых особей – перед самой спячкой, либо отмечается частичное нелиняние на хвосте и огузке.

Вообще характер сурков мирный. Их игры и возня – явление обычное, особенно весной. Сурчата постоянно играют друг с другом и с матерью. Драки среди родственников и соседей редки, но дальних пришельцев или вселенных человеком сурков они изгоняют.

Одна из черт защитного поведения – предупреждение криком об опасности. Крик сурков, очень громкий и резкий слышен более чем за 0,5 км. По частоте и тональности крика можно определить, кого видит сурок: человека, собаку (волка), птицу и т.д. Однако слух сурка развит слабее, чем его зрение. Поэтому в сигнале криком выражается только первая информация окружающим, означающая нечто вроде «Внимание!». Главные же сигналы воспринимаются зрительно. Человека сурок видит метров за 300-400. Вид бегущего к норе и взмахивающего хвостом сурка вызывает немедленную реакцию всех членов семьи и соседей, даже если при этом не было крика [44].

Наряду с оповещением криками важным способом связи между сурками является маркировка местности секретами кожных желез, расположенных на голове и лапах. По запаху зверьки определяют пол, возраст и семейную принадлежность сурка поставившего метку. Членов своей семьи обычно узнают визуально, а также по запаху при взаимном обнюхивании.

Сурчата, пойманные в первые дни после их выхода на поверхность, легко привыкают к человеку и становятся совсем ручными.

Главные враги сурков - волки, снежный барс, медведь. Другие хищные звери и птицы нападают главным образом на сурчат и больных. Из паразитов сурка наибольшее значение имеют блохи.

Из-за ценного мяса, жира и меха сурки издавна стали объектом охоты. От каждого сурка получают 2-3 кг мяса. Жир сурков используется в технике и народной медицине. Мех сурков всегда пользовался большим спросом на мировом рынке.

В горах научно обоснованы три даты начала промысла сурков: до 2000 м над ур. моря – 1-10 июля, в среднегорье 2000-3000 м над ур. моря – 15-25 июля, в высокогорье свыше 3000 м над ур. моря – 1-10 августа.