Ранее считалось, что на Новой Земле обитают только сибирский и копытный лемминги. Находка младшего научного сотрудника Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Архангельск), аспиранта Виталия Спицына дополняет картину биоразнообразия на острове Южный и расширяет представление о географии расселения норвежского лемминга.
Архангельский эндемик
Грызуны были обнаружены в ходе экспедиций в район полярной станции Малые Кармакулы и в губе Безымянная (западное побережье острова). Обитают они в гористой местности. Внешне особи сходны с сибирскими леммингами (Lemmus sibiricus), за которых их ранее и принимали. Однако филогенетически новый подвид оказался наиболее близок к норвежскому леммингу (Lemmus lemmus), что было доказано с помощью расшифровки и анализа нескольких генов митохондриальной и ядерной ДНК.
Представители открытого подвида отличаются от своих «западных собратьев» по морфологическим признакам. Норвежские лемминги, населяющие Скандинавию и Кольский полуостров, окрашены в яркие оранжево-чёрно-белые цвета. Новоземельские имеют криптическую (защитную) окраску. Впрочем, враги и у тех, и у других одинаковые – песцы, полярные совы, мохноногий канюк.
– У популяции номинативного подвида на Кольском полуострове и в Скандинавии вариант покровительственной окраски, вероятно, связан с тем, что лемминги обитают в берёзовых криволесьях. Деревья отбрасывают тени, осенью опадают жёлтые листья, и такой окрас помогает зверькам сливаться с ландшафтом. Это отчасти напоминает принцип окраса зебры в саванне. На Новой Земле нет берёзок, поэтому яркая окраска леммингам там не нужна. У обоих подвидов есть особенность защитной реакции – они могут бросаться на агрессора, – объясняет Виталий Спицын.
Обнаруженные на Новой Земле особи оказались крупнее кольско-скандинавских. Как отмечает ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии ФИЦКИА УрО РАН Александр Кондаков, тенденция соответствует экогеографическому правилу Бергмана: среди сходных форм теплокровных животных наиболее крупными являются те, которые обитают в условиях более холодного климата.
Генетический анализ подтверждает, что описанный подвид норвежского лемминга на данный момент – единственное животное-эндемик, обитающее исключительно на территории Архангельской области.
Изолированные в анклаве
Исследование архангельских учёных изменило представление об ареале норвежского лемминга: ранее Кольский полуостров считался самой восточной территорией его распространения, а само животное относили к эндемикам Фенноскандии.
Очевидно, этот вид расселился на Новой Земле в более раннюю геологическую эпоху, когда нынешние островные территории были частью суши. После потепления климата и повышения уровня Мирового океана популяция норвежского лемминга на острове Южный развивалась обособленно. Реконструкция событий говорит о том, что изоляция могла произойти в период эемского межледниковья – около 90 тысяч лет назад.
Новая Земля – это гигантский природный анклав. Прежде считалось, что обитающие на архипелаге виды заселились, когда закончилось последнее оледенение (около 10 тысяч лет назад) и началась современная геологическая эпоха (голоцен). Также была принята точка зрения, что ранее территория Новой Земли была покрыта сплошным ледником.
Биогеография
– Наши исследования показывают, что такое предположение неверно, – говорит директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов. – Ранее наш молодой учёный Виталий Спицын обнаружил на Новой Земле ледникового шмеля, который не обитает на материке (другая популяция этого вида, обособленная генетически, находится на острове Врангеля). Шмелям для жизни необходимы цветущие растения. Значит, на Новой Земле была соответствующая флора. Второе подтверждение нашей гипотезы – обнаруженный подвид лемминга, который сформировался, обособился и эволюционировал во время изоляции на протяжении 90 тысяч лет. Кроме того, в горных озёрах Новой Земли мы обнаружили арктического гольца – рыбу с некоторыми генетическими особенностями (эндемичными гаплотипами). Его популяции заблокированы в этих озёрах.
По словам учёного, последнее валдайское оледенение Восточно-Европейской равнины (18-20 тысяч лет назад) не затронуло Новую Землю в катастрофических масштабах. Раз на архипелаге уцелели популяции леммингов, шмелей и гольцов, следовательно, значительная его территория была свободна ото льда. Это свидетельствует о том, что экосистемы Новой Земли были сформированы по крайней мере в период позднего плейстоцена.
– Новая Земля – это не молодая территория, недавно заселившаяся пришельцами с континента, а древнее убежище для видов и экосистем, которые там давно существовали, – уверен Иван Болотов. – Генетически обнаруженные виды могут рассматриваться как реликты плейстоценовой эпохи. Это своего рода парк плейстоценового периода. Впрочем, часть видов действительно могла прийти после окончания холодной эпохи. Поэтому мы будем продолжать наши исследования на Новой Земле вместе с сотрудниками национального парка «Русская Арктика».
Филогенез
Арктическая загадка
Отметим, территориально Южный остров не входит в зону ответственности национального парка «Русская Арктика», но вполне очевидно, что Новая Земля нуждается в скрупулёзной оценке биоразнообразия силами учёных разных учреждений.
Замдиректора парка по научной работе Иван Мизин отмечает, что находки леммингов на Новой Земле – очень интересное с точки зрения зоолога событие, поскольку данных о мелких млекопитающих на архипелаге до сих пор недостаточно.
– Когда у леммингов случаются всплески численности, с какой периодичностью, куда они потом исчезают и как живут – загадка, – говорит Иван Мизин. – Например, за 10 лет существования парка «Русская Арктика» только в один сезон наблюдалось нашествие этих зверьков в районе мыса Желания. Было известно, что на Новой Земле живут копытные и сибирские лемминги, но находка на Южном острове практически перевернула наше представление об этой систематической группе. То, что найден новый подвид, «проявился» генотип норвежского лемминга, который даже теоретически не предполагался в этом районе Арктики, – само по себе уникально. Следующим шагом будет поиск и отлов леммингов в других частях Новой Земли, что поможет нам лучше понимать природные процессы, которые происходят в удаленных арктических уголках.
Ссылка на публикацию в научном журнале Ecologica Montenegrina https://www.biotaxa.org/em/article/view/em.2021.40.8
Информация и фото предоставлены пресс-службой ФИЦКИА УрО РАН
