Полиморфизм в популяции насекомых

Полиморфизм — от греч. polymorphos — многообразный — наличие в пределах вида резко отличных по внешнему облику особей, не имеющих переходных форм. Полиморфизм в пределах генетически однородной популяции известен для колоний многих гидроидов, у которых на одном столоне могут развиваться гидранты разного строения. Имеющие совершенно различный облик полипы и медузы — пример полиморфизма, связанного с чередованием поколений. Такого же типа полиморфизм ржавчинных грибов, у которых плодовые тела и споры, развивающиеся на разных хозяевах, резко отличны по облику и физиологическим особенностям. Такой полиморфизм, так же как и многообразие личиночных форм у одного вида, например, у дигенетических сосальщиков, называется плейоморфозом. Полиморфизм у раздельнополых животных — наличие особей разного облика в пределах хотя бы одного пола (например, у тлей — самки, а у кокцид — самцы бывают крылатыми и бескрылыми). Для общественных насекомых характерен полиморфизм, связанный с разделением функций внутри колонии или семьи (матка и рабочие пчелы у медоносной пчелы). К такому же рода полиморфизма можно отнести сезонный полиморфизм, а также связанные с плотностью популяции различия в окраске, пропорциях тела и поведении у саранчовых и гусеницах некоторых бабочек.

В генетике под полиморфизмом понимают устойчивое поддержании в популяции особей двух или более генотипических классов особей, имеющих четкие фенотипические различия, что обусловлено гетерогенностью условий среды и отражает приспособительную дифференциацию генотипической структуры популяции. Поддержание полиморфизма достигается посредством различных механизмов: путем облигатной гетерогаметности особей одного пола (половой диморфизм), за счет адаптивного преимущества гетерозигот (балансированный полиморфизм) и другие.

В популяции насекомых, как природной, так и искусственной, адаптивная норма, в пределах которой реализуется адаптационный полиморфизм, базируется не гетерозиготности по многим локусам. При воздействии любых стрессогенных факторов популяция, представляющаяся по многим признакам однородной, демонстрирует дифференцированный ответ.

Удалось выделить 6 групп с фенотипическим различающимся ответом, оценить их частотное распределение в популяции и прогнозировать возможность формирования устойчивости к каждому из применявшихся факторов при направленной селекции на устойчивость. Стресс-реакция на популяционном уровне выступает, таким образом, в роли фактора проявления функционального полиморфизма (Беньковская, Соколянская, Никоноров, 2007).

Полиморфизм — важный критерий условий обитания и состояния популяции. Представляется перспективным изучение рисунка покровов, пропорций частей тела, выраженности этих признаков у самок и самцов разных возрастных групп у массовых видов.

Полиморфизм может быть использован в биоиндикации и конструктивной биологии (Зелеев, 2007).

Интересные данные по изучению полиморфизма в популяциях при ограниченной миграции. Формирование островной биоты идёт под действием нескольких факторов, основной из которых — удалённость от источника миграции, площадь острова, эвривалентность или стенобионтность предковой формы и степень изоляции острова. Действуя, в совокупности и в сложном сочетании, друг с другом и прочими факторами, как биотическими, так и абиотическими, именно они определяют состав и взаимоотношения островных фаун. Для такого фауногенеза характерна также интенсивная адаптивная радиация и формирование викарных видов.

Жёсткая ограниченность распространения даже близких таксонов отдельно взятыми островами может быть обусловлена не только низкими расселительными способностями. Существуют ограничения в распространении, обусловленные такими чисто биологическими явлениями, как межвидовая конкуренция или наличие жёстких коэволюционных связей с определёнными организмами. Вид должен не только добраться до новой территории, но и занять определённое стабильное место в нишевой структуре аборигенной экосистемы, а это может потребовать перераспределение ресурсов среды и перестройки множества межвидовых отношений, сложившихся и отрегулированных в результате более или менее длительной эволюции (Золотухин, 2007).

Исследование биологического разнообразия имеет важное прикладное значение, так как позволяет контролировать сохранение редких видов и даёт представление о состоянии экосистем на определённой территории. В этом заключается актуальность данной работы (Колесниченко, 2007).