Хромосомы позвоночных животных государственного заповедника Каратал-Жапырык



Каратал-Жапырыкский государственный заповедник создан в 1994г. с целью сохранения уникальных природных комплексов редких и исчезающих видов животных и растений а также сохранения биоразнообразия и общего экологического баланса Центрального Тянь-Шаня. Общая площадь заповедника 36 392,6 га.

Заповедник Каратал-Жапырык расположен в центральной части Внутреннего Тянь-Шаня на территории Нарынского района на высоте 21503980м над ур. м. в обрамлении хребтов Сон-Куль-Тоо и Ача-Таш на севере и хребта Боор-Албас на юге.

Климат заповедника суровый и отличается резкой континентальностью.

В распределении растительного покрова здесь хорошо выражена вертикальная поясность. Наиболее четко прослеживаются четыре основных фитоценотических пояса:

1. степной;
2. пояс лесов кустарников лугов и лугостепей;
3. альпийский;
4. гляциально-нивальный.

Изза разнообразия растительного покрова в данном заповеднике обитают разные виды позвоночных животных.

В данном заповеднике проводились фаунистические исследования [1, 2, 3] однако эколого-цитогенетические особенности популяций позвоночных животных никем не изучались.

Цитогенетические исследования животных представляют определенный научный и практический интерес и имеют важное значение в установлении таксономии и селективной ценности животных. Исследования структуры кариотипа позволяют оценить действие физических факторов на их наследственность и динамику роста животных. Подобные исследования позволят разработать стратегию по сохранению генофонда животных обитающих в данном заповеднике а также генетические исследования животных позволят увеличить банк данных о цитогенетических особенностях горных животных Тянь-Шаня.

Исходя из сказанного целью работы явилось изучение цитогенетических особенностей позвоночных животных Каратал-Жапырыкского государственного заповедника.

Исследовались кариотипы следующих видов животных: данатинская жаба BufodanatensisPisanez, Палласов щитомордник AgkistrodonhalysPallas, серый хомячок CricetullusmigratoriusPallas, домовая мышь MusmusculusLinuens, узкочерепная полевка MicrotusgregalisPallas, серебристая полевка AlticolaargentatusSevertzovi, серый сурок MarmotabaibacinaKastschenko, отловленные в районе Каратал-Жапырыкского государственного заповедника.

Хромосомные препараты готовили из клеток костного мозга по общепринятой методике Ford C. E.Hamerton J. L. [4]. Препараты анализировались под микроскопом МБИ11 (объектив 90 окуляр 7^х и 10х). Метафазные пластинки фотографировались на пленку «Микрат 200» и для окончательной идентификации хромосом были составлены кариограммы.

Данатинскаяжаба – Bufo danatensis Pisanez (1976).

Раньше считали что в Центральной Азии распространен только один вид зеленой жабы Bufoviridis (диплоидной формы). Уникальное открытие Е. Ю. Мазик Б. К. Кадыровой и А. Т. Токтосунова [5] заключается в том что ими впервые обнаружена полиплоидная форма зеленой жабы Bufodanatensis. Как оказалось на территории Тянь-Шаня обитают два вида жабы: в Чуйской долине диплоидная форма Bufoviridis с 2n=22 в высокогорье и пустынях Казахстана тетраплоидная форма Bufodanatensis с 2n=44. Авторы считают что полиплоидная форма жаб возникла из-за низких температур. В результате резкого снижения температуры и наступлениям ледников жаба была вынуждена вторично возвратиться в родниковые воды что помогло ей выжить.

Кариотип данатинской жабы государственного заповедника Каратал-Жапырык имеет диплоидный набор хромосом 2n=44 число плеч NF=88. Все хромосомы делятся на 11 групп (по 4 в каждой). Первая группа представлена двумя крупными метацентриками равными по величине: вторая третья и четвертая группы объединяют постепенно уменьшающиеся по величине субметацентрики. Следует отметить что субметацентрики второй группы и метацентрики первой группы по величине практически равны. Пятая и шестая группы объединяют постепенно убывающие по размеру метацентрики остальные 5 групп являются мелкими элементами кариотипа первая из которых представлена субметацентриками (рис. 1).

Полученные данные указывает на то что данатинская жаба данного заповедника относится к тетраплоидной форме что согласуется с литературными источниками [5].

Рис. 1. Кариограмма данатинской жабы BufodanatensisPisanez2n=44, NF=88 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Палласов щитомордник – AgkistrodonhalysPallas (1776).

Палласов щитомордник является широко распространенным видом в Средней Азии и Казахстане. Он встречается от 550 до 4000 и более м н. ур. м. [6].

Согласно исследованиям некоторых авторов [7] кариотип обыкновенного щитомордника имеет 2n=36 число плеч NF=52.

По нашим данным на большинстве метафазных пластинок хромосомное число у обыкновенного щитомордника было 2n=36 число плеч NF=52. Весь набор четко делится на 8 пар макрохромосом и 10 пар плавно убывающих по величине микрохромосом. Морфология макрохромосом имеет такую формулу: 2m+2Sm+2m+m/Sm+2St+2Sm+2St что согласуется с литературными данными (рис. 2.)

Рис. 2. Кариограмма палласова щитомордника AgkistrodonhalysPallas2n=36, NF=52 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Серыйхомячок – Cricetullus migratorius pallas (1773).

Серый хомячок распространен в Кыргызстане очень широко. Этот вид обитает в каменистых россыпях на глинистых берегах рек в скалах гор в полынных степях и в жилых постройках [2].

Кариотип серого хомячка каратал-жапырыкской популяции представлен набором хромосом 2n=22NF=44. Аутосомы состоят из 4 пар метацентриков 5 пар субметацентриков и 1 пары субтелоцентриков. Половые хромосомы: ХХкрупный и средний метацентрики (рис. 3).

Рис. 3. Кариограмма серого хомячка CricetullusmigratoriusPallas 2n=22, NF=44 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Домоваямышь – Mus musculus Linuens (1758).

Домовая мышь широко распространена в Кыргызстане, встречается в Таласской и Чуйской долинах в Иссык-Кульской котловине в долине рек Нарын и Атбаши. Она обитает в природе в лесокустарниковых зарослях в орехоплодовых лесах в интерзональных участках на полях в жилых постройках [2].

Сведения о кариотипе домовой мыши имеются в работах [8, 9, 14, 15]. По их данным кариотип 2n=40NF=40 и представляет собой плавно убывающий ряд акроцентрических хромосом.

Диплоидный набор хромосом домовой мыши из государственного заповедника Каратал-Жапырык представлен 2n=40NF=40. Кариотип также представляет собой плавно убывающий ряд акроцентрических хромосом (рис. 4).

Рис. 4. Кариограмма домовой мыши MusmusculusLinuens 2n=40, NF=40 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Узкочерепнаяполевка – Microtus gregalis pallas (1778).

Узкочерепная полевка в Кыргызстане встречается повсеместно начиная от предгорий (2000м над ур. м.) до высокогорных долин (Сонкульская Аксайская Алайская) достигающих высоты 4000м над ур. м. она обитает в открытых степях лугах горных склонах и в кустарниковых зарослях по опушкам леса [2].

Впервые хромосомный набор узкочерепной полевки был описан Е. Я. Ляпуновой и Ю. М. Мирохановым [10]. Кариотип был представлен 2n=36NF=48-50.

Полученные нами данные показали что кариотип узкочерепной полевки из государственного заповедника Каратал-Жапырык представлен набором хромосом 2n=36NF=52. Аутосомы состоят из 6 пар метацентриков 1 пары субметацентриков и 10 пар акроцентриков. Гетерохромосомы: Х-хромосома-крупный субметацентрик Х-мелкий субметацентрик (рис. 5).

Рис. 5. Кариограмма узкочерепной полевки Microtusgregalispallas 2n=36, NF=52 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Серебристаяполевка – Alticola argentatus severtzovi (1879).

Серебристая полевка широко распространена в горах Средней Азии являясь эндемичной формой Тянь-Шаня. Она встречается от 2000 до 4000м над ур. м. Характерным биотопом серебристой полевки является каменистый ландшафт: осыпи россыпи моренные накопления скалы и др. а также она поселяется в кустарниках среди разбросанных камней в арчевниках.

Кариотип серебристой полевки изучен рядом авторов [11,12]. Модальное число хромосом 2n=56NF=5860. По данным Т. А. Токтосунова [13] кариотип серебристой полевки арпинской и джумгальской популяции представлен набором хромосом 2n=56NF=60.

Кариотип исследованной нами серебристой полевки из заповедника КараталЖапырык представлен 2n=56NF=58. Морфология аутосом акроцентрического типа и образует постепенно убывающий по величине ряд. Половые хромосомы: Х-хромосома-крупный метацентрикY-хромосома – средний акроцентрик (рис. 6).

Рис. 6. Кариограмма серебристой полевки Alticolaargentatussevertzovi 2n=56, NF=58 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Серый сурок – MarmotabaibacinaKastschenko (1899).

Серый сурок – типичный обитатель горной степи излюбленными местами обитания являются мезофильные высокогорные разнотравья бобовозлаковых ассоциацией в меньшей степени  ксерофитные высокогорные пустыни [1, 2, 3].

По литературным данным кариотип серого сурка имеет 2n=38 [14, 15].

Кариотип серого сурка из данного заповедника имеет 2n=38NF=74 и состоит из 4 пар метацентриков 9 пар субметацентриков 4 пар субметацентриков и 2 пар акроцентриков (рис. 7.).

Рис. 7. Кариограмма серый сурка MarmotabaibacinaKastschenko 2n=38, NF=74 из гос. заповедника Каратал-Жапырык

Таким образом, у исследованных видов позвоночных животных заповедника хромосомные наборы и число плеч не подвержены изменениям и согласуются с литературными данными.

Литература:

1. Кузнецов Б. А. Звери Киргизии. – М. 1948.
2. Токтосунов А. Т. Грызуны Киргизии. Фрунзе 1958.
3. Янушевич и др. Млекопитающие Киргизии. Фрунзе, 1972
4. Ford C. E. Hamerton J. L. A colchicine hypotonic citrate squash sequanse for mammalian chromosomes // Stain Technol. 1956. Vol. 31. P. 241251.
5. Кадырова Б. К. Мазик Е. Ю. Токтосунов А. Т. К вопросу о кариотипе зеленой жабы Bufoviridis в Киргизии. – Тр. КГУ. Сер. биол. наук. Ф.1976. вып. 15. ч. 2. с. 6367.
6. Яковлева И. Д. Пресмыкающиеся Киргизии. Фрунзе: Илим 1964. С. 216226.
7. Токтосунов А. Т. Мазик Е. Ю. Касымалиева Э. Б. Иманалиева Н. Д. Особенности кариотипов некоторых видов змей (семейств ColubridaeViperidaeCrotalidae) северного Тян-Шаня //Зоол. журнал. 1992. Том 71 вып. 5. с. 118127.
8. Графодатский А. С. Раджабли С. И. Хромосомы сельскохозяйственных и лабораторных млекопитающих: Атлас Новосибирск: Наука Сиб. Отд. 1988.
9. Бекасова Т. С. Хромосомные перестройки некоторых животных фауны СССР//Грызуны: Материалы V Всесоюзного совещания. М. Наука 1989.
10. Ляпунова Е. А. Мироханов Ю. М. Описание хромосомных наборов некоторых видов полевок (подроды StenocraniusLasiopodomysSlanfordimysMicrotusS. Str.) // Млекопитающие. Тезисы к II всесоюзному совещанию по млекопитающим. Новосибирск 1969. С. 134138.
11. Ляпунова В. А.  Фишер Т. Б. Хромосомный набор Alticolaargentatus `severtzovi // Млекопитающие. Тезисы к II Всесоюзному совещанию по млекопитающим. Новосибирск 1969. С. 130.
12. Орлов В. Н.  Яценко В. Н.  Рожанская Н. И. Сравнительная кариология и филогения полевок // Грызуны. Материалы V Всесоюзного совещания. М. Наука 1980. С. 3133.
13. Токтосунов Т. А. Влияние сейсмоактивности на наследственность некоторых грызунов // Вестник КГНУ. Бишкек 1997. С. 147152.
14. Бирштейн В. А. Цитогенетические и молекулярные аспекты эволюции позвоночных. Москва: Наука 1987. С. 6465.
15. Орлов В. Н., Булатова Н. Ш. Сравнительная кариология млекопитающих. — М.: Наука, 1983.