Стамбровская Э.В. - Из истории изучения доминирующих видов энтомофауны Таймыра

Стамбровская Эмилия Викторовна

КГБУК «Таймырский краеведческий музей»

           В настоящее время освоение Арктики идет все нарастающими темпами. Усиливается вследствие этого воздействие человека на тундровый ландшафт. Поэтому необходимо всестороннее изучение ландшафтов, животного и растительного мира тундровой зоны в целях разработки рациональных и действенных мер по восстановлению природных комплексов и охраны природы. Изучение энтомофауны Арктики имеет, кроме того, большое общебиологическое значение ввиду экстремальности условий обитания, своеобразия ценотических отношений, недостаточной изученности доминирующих видов, некоторые из которых могут служить модельными объектами для решения различных прикладных вопросов экологии, эволюционной теории. Изучая ту или иную тему, мы непременно прибегаем к рассмотрению вопроса об истории изучения.

           Спустя столетие после открытия участниками Великой Северной экспедиции на севере Сибири огромного безымянного полуострова основными источниками информации о природе и населяющих этот северный край народах в течение целого столетия служили дневниковые записи Василия Прончищева, Харитона Лаптева, Дмитрия Овцына и Семена Челюскина. К этому времени они уже не могли удовлетворить потребности бурно развивающихся в России естественных наук и этнографии. Поэтому по высочайшему повелению Николая I Императорской Академией наук была снаряжена научная экспедиция под управлением 27–летнего естествоиспытателя, профессора зоологии Киевского университета Александра Миддендорфа [Кеппен, 1845]. 

Одной из главных задач этого грандиозного по тем временам мероприятия являлось: «…самую северную сторону Сибири, которая вместе с тем есть и самая северная сторона всей матерой земли вообще, и доселе считалась вовсе неизвестною, даже в географическом отношении, в точности исследовать не только относительно ее жителей, но и в отношении к естественным произведениям, чтобы получить основания для сравнения с другими странами Севера» [Кеппен, 1845].

           Восемь долгих месяцев (весна – зима 1843 года) длилось это неимоверно трудное путешествие на его Таймырском этапе. Вместе со своими спутниками, лесоводом Тором Брандтом, препаратором и метеорологом Михелем Фурманом, военным топографом унтер-офицером Василием Вагановым, а также сопровождавшими его русскими казаками, Миддендорф пересек междуречье рек Пясины и Хатанги, достигнув устья последней. Особенно трудной выдалась завершающая часть его  путешествия, когда на самодельной лодке, названной им «Тундра» вместе с Вагановым, казаками и проводником Титом Лаптуковым, ученый сплавился по реке Верхняя Таймыра, озеру Таймыр и Нижней Таймыре до ее впадения в Карское море [Сикорский, 2003].

Итогом научных исследований великого натуралиста стал его многотомный труд «Путешествие на север и восток Сибири», этнографическая карта Таймыра, топографические карты, составленные по материалам маршрутной съемки от реки Дудыпты до низовий Таймыры и богатейшие естественно – научные и этнографические коллекции, на изучение которых ученым потребовалось целых 13 лет.

Изучившие экспедиционный материал зоологи, выделили один неизвестный новый для зоологов вид, им стал представитель паразитических перепончатокрылых насекомых – Наездник Миддендорфа.

           Значительный вклад в изучение природы Таймыра внесли и представители биологических наук ботаники и зоологи, в разные годы работавшие на его необозримых пространствах. В результате их многолетней деятельности были открыты новые виды и подвиды растений, определён видовой состав флоры отдельных его районов, выявлены эндемики.

           С 1965 года на Таймыре проводились комплексные биогеоценологические исследования, возглавляемые Ботаническим институтом им. В.Л. Комарова АН СССР. Начатые на стационаре «Тарея» (подзона типичных тундр) под руководством профессора Б.А. Тихомирова в рамках Международной биологической программы. Результаты этих работ опубликованы в двух выпусках сборника «Биогеоценозы таймырской тундры и их продуктивность» [1971 и 1973 гг.] и в сборнике «Структура и функция биогеоценозов таймырской тундры» [1978]. Группа участников работ на стационаре «Тарея» продолжила исследования на Таймыре, расширив их территориально. Была поставлена цель получить аналогичные материалы по другим подзонам в сравнительно-зональном плане.

Только на Таймыре имеется достаточно обширная неостровная территория, на которой развиты все три подзоны тундр – арктических, типичных, южных. Кроме того, на самой северной оконечности полуострова, на мысе Челюскин, развиты поляно-пустынные участки. Все остальные арктические и субарктические районы - это или острова, или узкие прибрежные полосы, на которых представлены лишь фрагменты тундровой зоны. В связи с этим исследования на Таймыре следует считать ключевыми в разработке проблемы широтно-зональной типологии и районирования сообществ Арктики. В 1972 и 1973 гг. в течение летних месяцев были проведены работы на побережье бухты Марии Прончищевой, в подзоне арктических тундр, а в 1973 и 1974 – на мысе Челюскин. В составе отряда были ботаники, микробиологи, зоологи, работающие в синэкологическом плане и предоставившие характеристику биоценозов [Чернов, Матвеева, 1986].

           Основная цель работ – выяснение главных особенностей структуры сообществ с максимальным отражением ее зональной специфики. При этом было получено много материалов более частного, отраслевого характера, особенно флористических и фаунистических. Эти материалы используются для анализа тех или иных сторон структуры сообществ, но вместе с тем представляют бесспорный самостоятельный интерес, так как данные районы до 70-х годов оставались практически «белыми пятнами» в изучении флоры и фауны Заполярья [Чернов, Матвеева, 1986].

Комплексные исследования проводили сотрудники Ботанического института им. В.Л. Комарова АН СССР и специалисты Рязанского педагогического института и Института эволюционной морфологии и экологии животных им. А.Н. Северцова АН СССР, г. Москва [Ананьева, Чернов, 1979]. В результате исследований был изучены ногохвостки, или коллемболы, - доминирующая группа в комплексе мелких членистоногих тундровой зоны. Эта группа в животном населении тундр имеет очень высокий удельный вес, и у нее большие адаптивные возможности в Субарктики [Ананьева, Чернов, 1979]. Несмотря на существенное уменьшение числа видов этой группы в тундровой зоне, показатели ее биологического прогресса в субарктических районах наиболее ярки. В частности, уровень суммарной численности ногохвосток именно в тундровой зоне достигает максимума. Относительно богаты конкретные фауны этой группы в тундрах, при общем обеднении видового состава коллембол в отдельных районах фиксируется столько же видов, сколько в лесных. Это одна из немногих групп наземных животных, сохраняющих высокую плотность и достаточное видовое разнообразие в полярных пустынях [Ананьева, Чернов, 1979].

Характерная черта отряда коллембол – очень высокая холодостойкость, даже холодолюбивость многих видов. Именно в этом отряде имеется наибольшее количество хионофильных видов.

           Сбор материала проводился в арктических тундрах на побережье бухты Марии Прончищевой. Проведен количественный учет мелких членистоногих в арктических тундрах на побережье бухты Марии Прончищевой. Для анализа населения коллембол обработано около 140 проб [Ананьева, Чернов, 1979].

Всего в районе найдено около 30 видов коллембол. Обнаруженные виды относятся к 10 родам. 6 семейств: Onychiuridae (Onychiurus), Anuridae (Anurida), Hypogastruridae (Hypogastrura, Ceratophysella), Isotomidae (Isotoma, Folsomia, Vertagopus, Tetracanthella), Entomobryidae (Corynothrix), Sminthuridae (Sminthurus). В достаточно детально обследованном районе подзоны типичных тундр Таймыра – в окрестностях поселка Тарея отмечено 62 вида 27 родов и 11 семейств.

В арктических тундрах выпадает ряд родов и семейств, представленных в южных подзонах характерными и ценотически важными видами. Так, в исследуемом районе не отмечены семейства Neanuridae, Brachystomellidae, Lepidocyrtidae. В типичных тундрах эти семейства представлены очень характерными видами, связанными со специфическими тундровыми биотопами. Таковы Moruliniakotzebuensis, Xenyllodesarmatus, Lepidocyrtusviolaceus. Существенная особенность состава рассматриваемой фауны коллембол – резкое обеднение высшего семейства Sminthuridae. [Ананьева, Чернов, 1979].

Одной из основных групп насекомых в высоких широтах, имеющих наибольшее видовое разнообразие и играющих большую роль в биоценозах являются двукрылые. Именно двукрылые, наряду с энхитреидами, нематодами и коллемболами сохраняют высокое ценотическое значение не только в зональных сообществах арктических тундр, но и в полярных пустынях [Чернов, 1978]. По данным Хессе [Штакельберг, 1944] относительное количество видов двукрылых в арктических районах гораздо больше, чем других отрядов насекомых. Среди двукрылых исключительное положение в энтомофауне тундр, особенно их крайних северных вариантов - подзоны арктических тундр, занимают представители инфраотряда типуломорф и, в частности, подотряда типулоидных.

Изучение типулоидных двукрылых в Арктических тундрах Таймыра проводилось комплексной экспедиции Ботанического института им. В.Л. Комарова АН СССР с июля по сентябрь 1979-1980 гг. Полевые исследования и сбор материалов проводились в течение 2-х сезонов в окрестностях пос. Диксон. В 1985 году Ланцов Владимир Иванович защитил кандидатскую диссертацию, научным руководителем которой был доктор биологических наук Ю.И. Чернов.

Были поставлены следующие задачи; выявление особенностей таксономического состава данной группы в подзонеарктических тундр и в тундровой зоне Евразии в целом; анализ регионального распространения и зонального распределения видов; выяснение приуроченности, показателей обилия и динамики численности основных доминирующих видов типулоидныхподзоны арктических тундр; изучение качественных характеристик трофических и прочих биотических связей; определение особенностей жизненного цикла доминирующих видов; анализ основных особенностей адаптации типулоидных двукрылых к условиях высоких широт и выявление факторов биологического прогресса данной группы в Арктике [Ланцов, 1984].

Система инфраотряда Tipuiomorpha , а также надсемейства Tipuloidea принята по Родендорфу[1977]. Из 5 прочих надсемейств типуломорф два не представлены в Арктике - это высокоспециализированные реликтовые Thaumaleidea и Perissomatidea . Еще два заходят в основном в южную половину тундровой зоны. Зато Chironomoidea - одна из наиболее процветающих групп арктической энтомофауны. Таким образом, два надсемейства самого примитивного инфраотряда двукрылых и - типулоидные и хирономоидные - дают наиболее яркий пример биологического прогресса в условиях Арктики [Чернов, 1978].

           В надсемейство Tipuloidea в настоящее время включают 7 семейств [Родендорф, 1980]. Наиболее характерные для арктических тундр Trichoceridae, Tipulidae и Limoniidae. Среди оставшихся семейств два вымершие (Architipulidae, Eolimnobildae), а два (Gylindrotomidae, Ptyciiopteridae отсутствуют в северных районах тундровой зоны [Родендорф, 1980].

По данным Ю.И.Чернова [1978], типулиды в тундровой зоне одно из наиболее процветающих семейств диптерофауны. В арктических тундрах района бухты М. Прончищевой среди двукрылых в целом наиболее многочисленны типулиды и трихоцериды. Они там представлены 9 видами, тогда как прочие двукрылые (грибные комары, толкунчики, журчалки, синие мясные мухи и др.) насчитывают, вероятно, не более 30 видов. В крайнем варианте арктических сообществ в зоне полярных пустынь (мыс Челюскин, Северная Земля) из двукрылых, на ряду с несколькими видами хирономид, мицетофилид и мусцид, сохраняются также трихоцериды и типулиды

           Так, личинки типулид составляют основу кормовой базы почти всех многочисленных куликов тундры, в фазе имаго они в массе поедаются чайками и воробьиными [Чернов, 1967]. Водные личинки типуломорф (Tipuiidae, Chironomidae) служат одним из основных компонентов корма пресноводных арктических рыб.

           Личинки Tipulidae и Trichoceridae перерабатывают массу органики, в том числе растительных остатков [Стриганова, 1982], имаго участвуют в опылении цветковых растений [Ланцов, 1984].

           По существу в Арктике наблюдается наибольший удельный вес типулоидных в сообществах. Здесь отчетливы все признаки биологического прогресса этой группы: относительное видовое разнообразие, высокие значения биомассы и численности личинок и имаго, широкая адаптивная радиация видов [Чернов, 1978].

           Наибольший интерес представляет сравнительно молодой ландшафт подзоны арктических тундр, где, с одной стороны, резко выражена экстремальность условий, значительно обеднена фауна и флора, а с другой - относительно высокие обилие и видовое разнообразие типулоидных с достаточно разнообразной экологией. Именно в этом ландшафте относительная ценотическая роль типулоидных наивысшая в сравнении со всеми прочими природными зонами [Чернов, 1978].

Библиографический список

1. Ананьева С.И., Чернов Ю.И. Ногохвостки (Collembola) в подзоне Арктических тундр на Северо-Востоке Таймыра / Арктические тундры и полярные пустыни Таймыра/ Под.ред. В.Д. Александровой, Н.В. Матвеевой. Л.: «Наука», 1979. – 202 с.

2. Кеппен П. Путешествия г. Миддендорфа в Северную Сибирь для физических исследований / СПб. Ведомости № 104, 1845. – 108 с.

3. Ланцов В.И. Экология, морфология и таксономия арктических комаров долгоножек /Зоологический журнал, том 63. 1984.

4. Миддендорф А.Ф. Путешествие на Север и Восток Сибири. Часть I отдел II. Орография и геогнозия / СПб. 1861.

5. Родендорф Б.Б. Отряд Muscida. Двукрылые / Историческое развитие класса насекомых. Труды Палеонтологического института АН СССР. М.:«Наука». 1980.– с. 112 - 122.

6. Родендорф Б,Б. Система и филогенез двукрылых/ Материалы симпозиума. Л.: ЗИН АН СССР. 1977. - с. 81-88.

7. Сикорский Н.Н. Географические и научные названия, связанные с таймырским этапом экспедиции Александра Миддендорфа 1843 года /Музейный вестник. Дудинка, 2003. – с.82-89.

8. Стриганова Б.Р. Пищевые связи личинок комаров-долгоножек варктических тундрах / Зоологический журнал, том 61, выпуск 4.1982 - с. 535-542.

9. Чернов Ю.И. Приспособительные особенности жизненных циклов насекомых тундровой зоны / Журнал общей биологии, том 39, выпуск 3, 1978. – с. 394-402.

10. Чернов Ю.И. Трофические связи птиц с насекомыми в тундровой зоне / Орнитология, выпуск 8. Издательство Московского университета. М.:1967. -с. 133-149.

11. Штакельберг А.А. Фауна двукрылых восточного сектора Арктической Сибири и ее происхождение / Известия АН СССР. Отделение биологии № 5, 1944. - с.260-271.

12. Южные тундры Таймыра/ Под.ред. Чернова Ю.И., Матвеевой Н.В.  Л.: «Наука», 1986. – 208 с.