Карельские учёные-биологи проводят на Севере России комплексные исследования популяции волков - крупных хищных млекопитающих, играющих важную роль в пищевых цепях и регуляции численности других видов

 

 

Волк – легендарный мифологический и фольклорный образ, символизирующий охотничью доблесть, выносливость, смелость – хорошо известен как экологически пластичный вид хищных млекопитающих, приспособленных к месту жизни в разных широтах и природно-климатических зонах. Динамика населения волка и его жизнедеятельность напрямую связаны с обилием кормовых объектов (главным образом, диких копытных животных), эта связь формируется в виде тонко настроенных механизмов системы «хищник-жертва». Однако мест незатронутых вездесущей деятельностью человека на нашей планете осталось не так много. В большинстве стран, в разной степени освоенных сельским хозяйством, волк во многом существует только благодаря многочисленному поголовью скота и различных домашних животных. В этой связи требуется контроль над численностью волка, рост которой может вызвать угрозу для сельских хозяйств и населения. С этой целью необходим научно-обоснованный сбор информации по эколого-популяционным характеристикам и экологической роли волка в биологических сообществах.

Коллектив ученых Карельского научного центра РАН в городе Петрозаводске работает над изучением состояния популяций волков. Специалисты собирают сведения мониторингового характера (распространение, численность, добыча, некоторые биологические показатели) и рассматривают современное место и роль волков в биоценозах (взаимоотношения с другими дикими животными) в зависимости от ландшафтно-климатических особенностей территории и фактора преследования человеком. Биологи отмечают, систематизируют и анализируют многие особенности экологии хищников. Особое внимание уделяется хищничеству волков в отношении собак, выявляются возможные причины появления волко-собачьих гибридов. 

Константин Феликсович Тирронен – кандидат биологических наук, заведующий лабораторией зоологии Института биологии КарНЦ РАН

Константин Феликсович Тирронен – кандидат биологических наук, заведующий лабораторией зоологии Института биологии КарНЦ РАН

 

Константин Феликсович Тирронен – кандидат биологических наук, заведующий лабораторией зоологии Института биологии КарНЦ РАН (г. Петрозаводск) – рассказал об уникальном сильном звере, непременно вызывающем у человека интуитивное чувство тревоги и  опасности – о волке, и о взаимоотношениях этого крупного хищного млекопитающего в цепи «хищник-жертва» на разных фазах популяционной динамики на Европейском Севере России, а также о том, как проводятся современные популяционные исследования вида.

Во многих социокультурных традициях разных народов волк выступает значимым образом, олицетворяющим бесстрашие и свободу, хотя издревле всегда находился в конкурентных отношениях с человеком за ресурсы и представлял опасность. Какие уникальные черты или факты о волке (может быть, не совпадающие с общепринятыми представлениями) вас привлекли и чем определён ваш интерес ученого-биолога к исследованию экологии волка на Европейском Севере России?

«Действительно, волк – зверь с потрясающей харизмой, даже среди крупных хищников, однако, как вы правильно заметили, не этим объясняется наш интерес к изучению волков. На Европейском Севере России обитает так называемая большая четверка крупных хищных млекопитающих – росомаха, бурый медведь, рысь и, конечно же, волк. Этот представитель семейства Псовые (Canidae) – важная, неотъемлемая составляющая наших северных экосистем, баланс в которых во многом определяется и его деятельностью. При этом, конечно, восхищает и невероятная адаптивность этого вида, умело выживающего в условиях практически непрекращающегося и даже усиливающегося пресса со стороны человека. И тут надо сказать, что о конкретных механизмах видовой пластичности, а также и роли волка в антропогенно трансформированных сообществах, мы знаем далеко не все», – сообщил Константин Тирронен.

Волки из карело-финской популяционной группировки.

Волки из карело-финской популяционной группировки.

Автор фото Д. Панченко

Какое место сегодня в северных лесных биоценозах и экосистемах занимает волк?

«Как вы понимаете, волк – это хищник и эта роль для него предопределена эволюцией. Капусту есть этот зверь не станет. Крупные плотоядные звери в пищевых пирамидах занимают верхние позиции, а их роль, как это было показано в работах отечественных и зарубежных зоологов и экологов, обычно регуляторная. Сложилась за тысячелетия на нашем Севере система «хищник-жертва», а точнее «волк-копытные». Практически единственный элемент, вносящий диссонанс в работу отлаженных природных систем – это человек, а всем остальным элементам приходится адаптироваться к присутствию и активному вмешательству человека», – уточнил карельский исследователь.

Какое количество особей здесь обитает в настоящее время?

«О численности волков в отдельно взятом регионе мы можем судить приблизительно, и отнюдь не от того, что их трудно подсчитать, хотя и это тоже. Дело в том, что волки, как, впрочем, и другие животные, совершенно не признают административных и даже государственных границ и свободно перемещаются между регионами. Остановить или снизить интенсивность перемещений могут лишь серьезные географические преграды и, конечно, человек с его мегаполисами, масштабными линейными объектами инфраструктуры и т.д. Однако вы хотите услышать конкретную цифру, так вот, в Карелии средняя многолетняя численность волков составляет около 400 особей, но и здесь я тоже должен оговориться. Все зависит от того, в какой период года мы с вами посмотрим на популяцию волков. Весной волки приносят потомство, и их поголовная численность сильно возрастает, однако до осени (по естественным причинам) доживает далеко не вся молодежь, а далее начинается охотничий сезон, и к концу зимы племя волков сильно редеет. Такие межгодовые колебания численности у нас могут достигать 200 особей», – указал ученый.

Какова региональная особенность экологии волка, обитающего в Карелии?

«Каких-либо региональных, «карельских» особенностей экологии волка нет. Тут важно отметить, что все природные системы характеризуются одной постоянной чертой – динамичностью. Они развиваются во времени, факторы действуют с разной интенсивностью: одни возникают, другие сходят с арены. В этой связи для нас крайне важно осуществлять непрерывный мониторинг этих изменений, а волк в этом смысле благодатный объект наблюдений. Он легко приспосабливается к изменениям, может переключаться с одного вида жертв на другой, пользуется антропогенными источниками пищи, а в случае критической угрозы для популяции может вступать в межвидовую гибридизацию с собакой», – отметил Константин Тирронен.

На Европейском Севере России (в Карелии) волки ведут более одиночный образ жизни или же чаще сбиваются в большую стаю?

«Ни то и ни другое. Начать стоит с того, что условия, среда формируют и определяют популяционную, а в данном случае семейную структуру вида. Известно, что в некоторых регионах, на открытых пространствах арктических широт волки нередко формируют большие стаи для охоты на крупных и, как правило, стадных животных. Так легче. Правила диктует сама жизнь. У нас же стаи волков обычно состоят из размножающейся альфа-пары, потомства этого года, одного-трех переярков и 1-2 особей других возрастных групп. Но состав и численность стай сильно зависят от обилия основных жертв, плотности популяции волка, интенсивности преследования человеком. Характерной особенностью для севера Карелии является довольно значительная разобщенность стай волков друг от друга, что определяется характеристикой северных таежных биоценозов. Классически динамика численности хищника следует за изменениями в популяции жертвы с отставанием на один-два года, но там, где в системе появляются новые лимитирующие (ограничивающие) факторы, все меняется», – пояснил ученый

Каковы взаимоотношения волков с потенциальными жертвами и какова обратная реакция хищников на изменения в популяциях жертв?

«Например, в Карелии на протяжении десятилетий прослеживалась четкая зависимость динамики численности волка от лося – его основной жертвы (см. Рис. 1). В последнее десятилетие кривые численности этих видов разошлись: на фоне роста численности лося наблюдалось падение у волка, что было связано с интенсификацией охоты на последнего. Однако, как только человек перестает активно охотиться на волка, так динамика изменений параметров вновь входит в свое естественное русло», – прояснил исследователь.

Рисунок 1. Динамика численности лося (красный цвет) и волка (черный цвет) в Карелии

Рисунок 1. Динамика численности лося (красный цвет) и волка (черный цвет) в Карелии

Источник: 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. 2020. Т. 125. Вып. 2. С. 12-24. С дополнением 2020 года)

В последнее время в некоторых регионах страны фиксируются нападения волков не просто на домашний скот, а именно на собак. Чем это объяснить? Только ли недостатком пищи или происходят какие-то нарушения в лесной экосистеме (может завоевывание территории)? О чем вообще свидетельствует выход диких животных в населенные пункты?

«В этой проблеме нет ничего нового, как раз наоборот. В нормальной ситуации волки рассматривают собак в качестве добычи и теплых чувств к собратьям не испытывают. Мы поднимали архивные записи о нападениях волков на скот и домашних животных. А надо сказать, что в историческом прошлом Российского государства такие записи велись не в пример как лучше дней сегодняшних. Так вот, в отдельные годы по вине волков гибло до 250 собак в одной только Олонецкой губернии ежегодно (см. Рис. 2). По нашим данным сегодня эта печальная цифра достигает 150 собак по Карелии. При этом четко прослеживается структура нападений. Первый пик разбойных нападений фиксируется осенью, когда взрослые волки начинают выводить молодых на охоты и оттачивают навыки мастерства на собаках. При этом в прошлом, в 1960-е – 1970-е годы, эта переменная изрядно дополнялась и охотничьими собаками, поскольку осенью открывается охотничий сезон. Теперь таких случаев намного меньше не потому, что волки стали лояльнее к рабочим охотничьим псам, а просто охотничьих собак стало намного меньше. Хотя по-прежнему они попадают на зуб серым хищникам. Второй всплеск нападений регистрируется в январе-феврале, что связано с глубокоснежьем и отсутствием настов, а это обстоятельство сильно затрудняет волкам преследование высоконогих лосей и вынуждает вновь подтянуться к человеческому жилью», – объяснил Константин Тирронен.

Рисунок 2. Нападения волков на собак в Олонецкой губернии. На графике показано число собак, задавленных волками и отмеченных в архивных Олонецких ведомостях.

Рисунок 2. Нападения волков на собак в Олонецкой губернии. На графике показано число собак, задавленных волками и отмеченных в архивных Олонецких ведомостях.

Источник: Тирронен и др., в печати.

Вам приходилось встречаться с волками в лесу, противостоять им?

Что-то удивило или поведение волка было предсказуемо?

«Лично для меня самым запоминающимся и показательным, в этом смысле, эпизодом был совсем, казалось бы, непримечательный случай из студенческих лет. Когда в августе на практике мы с напарником ночевали в лесу и, лежа на еловых ветках под солдатским одеялом, уже засыпая, услышали совсем рядом волчий вой. Оружия у нас не было, но мы прекрасно понимали, что до нас волкам нет никакого дела, тем не менее, руки инстинктивно потянулись к ножам да топору. Это прекрасно иллюстрирует то, насколько глубоко, буквально на генетическом уровне, сидит в нас страх перед этим зверем», – поделился впечатлением ученый.

Правда, что волк очень боится человека, а если его не провоцировать, он сам уйдет, или это всегда огромный риск для человека? Как следует себя правильно вести в лесу при неожиданной встрече с волком?

«Конечно, волк боится человека. Нападения случаются от больных бешенством животных, но у нас в Карелии оно не регистрировалось. Кроме того, опасность могут представлять так называемые синантропные волки, которые уже привыкли жить рядом с человеком и питаться за его счет. Считается, что более смелыми по отношению к человеку являются гибриды с собакой, такое тоже случается. Кроме того, напасть может больное, ослабленное или старое животное, часто стоящее уже на краю собственной гибели. Хотя, несомненно, что опасность от волка не идет ни в какое сравнение с опасностью для человека от другого хищного зверя – медведя», – пояснил Констанин Тирронен.

Какие новые данные по генетической структуре популяции волков Карелии вами получены? Как эта информация поможет выявить роль волков в биоценозе и их распространение в другие регионы?

«В последнее время появилась возможность добавить к традиционным методам изучения животных новые, и среди них важное место занимают генетические подходы. По мере наших возможностей такие исследования мы ведем как самостоятельно, так и в составе различных научных коопераций, в том числе и международных. Уже более 10 лет мы собираем биологический материал от волков, которых добывают охотники (см. фото На охоте).

волки с охоты

Волк, добытый в карельской тайге традиционным способом – окладом

Автор фото К. Тирронен

Анализ этого материала дает уникальную возможность судить о состоянии, структуре, изменениях в популяциях волков, населяющих наш регион, под которым, прежде всего, я подразумеваю Восточную Фенноскандию. Здесь я не оговорился, поскольку волков, населяющих Карелию, Финляндию, южную и западную часть Мурманской области, Архангельскую область можно объединить в некую единую и продолжающуюся далее на юг и восток популяцию, в которой идет более или менее интенсивный поток генов, происходит процесс обмена генетическим материалом. А вот волки, обитающие в Швеции, практически изолированы. Но, возвращаясь к нашим «карельским» волкам, мне бы хотелось отметить несколько интересных черт изученной нами группировки. За весь довольно долгий период сбора материала, только одно животное из всей выборки (более 100 проб) оказалось гибридной с собакой особью первого или второго поколения. Это говорит о том, что размножение у наших волков идет естественным путем по законам природы. Появление этого гибрида может быть даже результатом преднамеренного скрещивания волка и собаки человеком, увы, такое тоже иногда случается. В целом, можно сказать, что генетическое разнообразие волков региона достаточно высокое, а популяция характеризуется достаточно высоким уровнем панмиксии, т.е. свободного скрещивания. Однако очевидно, что семейная структура изученных нами животных отличается от классических представлений. В результате интенсивной охоты на волков в стаях происходит преждевременная смена партнеров размножающейся пары, что отчетливо прослеживается по результатам наших генетических исследований. Этим наши звери отличаются от волков, обитающих в местах, где на них не охотятся, и ядро стаи – размножающаяся пара – сохраняется на протяжении длительного периода времени», – подробно проинформировал исследователь.

Как отмечает Константин Тирронен, «сегодня большую популярность и значимость приобрели неинвазивные (бесконтактные) методики получения биологического материала от животных – это шерсть, различные выделения животных (см. фото ниже).

Герметичные контейнеры, заполненные силикагелем с пробами экскрементов животных для дальнейшего генетического анализа.

Герметичные контейнеры, заполненные силикагелем с пробами экскрементов животных для дальнейшего генетического анализа.

Автор фото К. Тирронен

Такой материал представляет особую ценность и позволяет судить о роли животных, представленных в популяции в настоящее время, а не изъятых из нее. К этому следует добавить, что в рамках международной кооперации можно получить совершенно уникальные результаты. В таком крупномасштабном исследовании с участием ученых из Швеции, Финляндии, Дании и Норвегии, мы приняли участие (результаты работы опубликованы в статье SMEDS L., ASPI J., BERGLUND J.,  KOJOLA I., TIRRONEN K., ELLEGREN H. WHOLE-GENOME ANALYSES SHOW LIMITED SIGNS OF DOG INTROGRESSION IN THE FENNOSCANDIAN WOLF POPULATIONS // EVOLUTIONARY APPLICATIONS. 2021. 14:721–734.). Выполненная работа была основана на полногеномном анализе последовательностей ДНК более чем 200 волков из Скандинавии, Финляндии и России (Карелия), отобранных в течение многих лет. Эти данные сравнили с большим количеством собак разных пород, а также с волками из других частей света. Цель исследования состояла в оценке наличия признаков смешения Фенноскандинавских (Скандинавия, Финляндия и Карелия) волков и собак, а также рассмотрении генетических отношений между волками Фенноскандии. Анализ показал, что собаки и волки четко отделялись друг от друга, причем три гибрида первого поколения находились точно между кластерами собак и волков (см. Рис. 3).

Рисунок 3. Анализ главных компонент (АГК) волков и собак на основе данных о последовательности всего генома: а) Все скандинавские, финские и карельские волки, три гибрида F1 и 112 генотипов собак. (b–c) Тот же АГК, что и в 1a, но показывающий эффект дрейфа и инбридинга у скандинавских волков. Остальные образцы показаны серым цветом для лучшей видимости. (b) Волки скандинавского происхождения окрашены в зависимости от количества поколений до ближайшего основателя. (c) Волки скандинавского происхождения окрашены на основе инбридинга.

Рисунок 3. Анализ главных компонент (АГК) волков и собак на основе данных о последовательности всего генома: а) Все скандинавские, финские и карельские волки, три гибрида F1 и 112 генотипов собак. (b–c) Тот же АГК, что и в 1a, но показывающий эффект дрейфа и инбридинга у скандинавских волков. Остальные образцы показаны серым цветом для лучшей видимости. (b) Волки скандинавского происхождения окрашены в зависимости от количества поколений до ближайшего основателя. (c) Волки скандинавского происхождения окрашены на основе инбридинга.

Источник: рисунок из статьи упомянутой выше Smeds et al., 2020

В целом, уровень примеси у Фенноскандинавских волков, по-видимому, ниже, чем у других европейских популяций. Волки скандинавского происхождения (Швеция) отделились от финских и карельских волков, причем две последние группы были неразделимы. Инбредная «шведская» популяция (т.е. с высоким уровнем близкородственного скрещивания), практически изолированная от финско-карельских волков, тем не менее, ведет свою родословную от некогда общей популяции, населявшей Скандинавский п-ов, Финляндию и северо-запад России».

«Здесь я хочу упомянуть и поблагодарить наших коллег, с которыми мы ведем давнюю совместную и плодотворную работу: это группа в Тартуском университете под руководством Урмаса Саарма, группа Йоуни Аспи из Оулу, команда Ханса Элегрена из университета Упсала и многих других», – особо подчеркнул Константин Тирронен.

Какова современная стратегия охраны волков в Карелии? Какие существуют проблемы, связанные с сохранением или, напротив, ограничением численности этого вида млекопитающих?

«Нет, ни о какой охране волков у нас не идет речь. Напротив, как я уже заметил, на серых хищников у нас активно охотятся. Ежегодно в Карелии добывают более 100 особей. Сегодня крайне распространены природоохранные, зоозащитные настроения и это хорошо, на мой взгляд. Но также не могу и не отметить, что во многом только благодаря охотникам, у крупных хищников, в частности у медведя и волка, формируется страх перед человеком. А это очень важно в среде, уже так или иначе трансформированной человеком и где мы соседствуем с этими животными. Мне хочется, чтобы меня как можно реже спрашивали: что делать при встрече с медведем или волком, или что делать, когда он на вас напал? Как раз из-за страха перед человеком хищники постараются избежать всеми средствами встречи с нами», – отметил ученый.

Какие практикуются методы мониторинга животных?

«Из программ мониторинга в отношении волков у нас реализуется только так называемый Зимний маршрутный учет, качество проведения которого из года в год падает. Ну а что касается управления популяциями диких животных, то оно должно базироваться на принципах, выработанных в ходе глубоких научных исследований и более того, носить межрегиональный характер. Точно так же, как мы делим между регионами и странами популяции животных, мы должны делить и ответственность за их управление и дальнейшее благополучие. Необходимо руководствоваться принципами ответственного природопользования. На сегодняшний день мы, увы, и близко не приблизились к таким формулировкам. К сожалению, в нашей стране государственные структуры, ответственные за управление, эксплуатацию и сохранение природных ресурсов не заинтересованы в реализации научных исследований и разработок в этой сфере, а равно и в активном вовлечении граждан в эти процессы. Это резко контрастирует с ситуацией в соседних странах, я имею в виду Скандинавию и Финляндию», – констатировал карельский исследователь.

В настоящее время в КарНЦ РАН совместно со Шведско-Карельским   информационным бизнес-центром по инициативе и при поддержке шведских партнеров стартовал проект "Волк: управление популяциями крупных хищников в Баренц-регионе", в рамках которого предполагается организовать сеть сотрудничества специалистов разного уровня для воплощения на территориях стран Фенноскандии единых протоколов мониторинга вида и выработки общих принципов управления популяциями хищника.

Как заметил Константин Тирронен, «уже сегодня в рамках проекта выполнены некоторые плановые полевые работы. Так, в марте 2021 года отрабатывалась методика неинвазивного сбора биоматериала на территориях Калевальского муниципального района и Калевальского национального парка в Карелии, а также состоялась экспедиция на Кольский п-ов (см. Рис. 4).

Рисунок 4. Неинвазивный сбор биоматериала.

Рисунок 4. Неинвазивный сбор биоматериала.

Автор фото Д. Панченко

Методика сбора биоматериала предполагает сбор экскрементов животных в контейнеры с гранулированным силикагелем (см. Рис. 5). В дальнейшем пробы хранятся в замороженном состоянии в морозильной камере. В июне мы работали в центральной и восточной части Кольского п-ова, где обитает самая малоизученная группировка волков во всем нашем регионе. Вообще, нужно сказать, что наши полевые работы проходят в разных, порой, удивительных, труднодоступных, а иногда и самых обычных уголках региона: это могут быть весьма удаленные тундры Кольского п-ова или просто окраины населенных пунктов. Все зависит от того, какие животные находятся в фокусе исследований и где их можно найти в это время».

Рисунок 5. Сбор проб сбор в контейнеры с гранулированным силикагелем.

Рисунок 5. Сбор проб сбор в контейнеры с гранулированным силикагелем.

Автор фото Д. Панченко

Итак, разноплановые исследования волков Восточной Фенноскандии, проводимые специалистами КарНЦ РАН, способствуют выявлению новых видовых особенностей хищника, в том числе генетической структуры вида, а также и пониманию функционирования природных и трансформированных экосистем, неотъемлемым элементом которых является волк.