Ekosistemy Ekosistemy ЭКОСИСТЕМЫ 2414-4738 84293 10.29039/2413-1733-2024-37-65-72 Общая рубрика General heading Общая рубрика Galitsky A.V., Dzhonson N.P., Antipov A.V., Gilev A.V. Long-term variability in the pronotum pattern of the Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) in the Middle Urals Многолетняя изменчивость рисунка переднеспинки колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) на Среднем Урале Галицкий А. В. Galitsky A. V. Джонсон Н. П. Dzhonson N. P. Антипов А. В. Antipov A. V. Гилев А. В. Gilev A. V. Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Россия Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Russian Federation Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Россия Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Russian Federation Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Россия Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Russian Federation Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Россия Уральский федеральный университет имени Б. Н. Ельцина Russian Federation Институт экологии растений и животных УрО РАН Россия Институт экологии растений и животных УрО РАН Russian Federation 21 06 2024 21 06 2024 37 65 72 20 06 2024 https://ekosystems.cfuv.ru/многолетняя-изменчивость-рисунка-пе/

Популяции колорадского жука характеризуются высоким уровнем полиморфизма, что обеспечивает его высокую экологическую пластичность и способность к быстрой адаптации в различных условиях. В нашей работе рассматривается изменчивость рисунка центральной части переднеспинки колорадского жука Leptinotarsa decemlineata в выборках разных лет в двух локалитетах Среднего Урала. Описаны новые варианты рисунка, не отмеченные ранее на территории Европейской части Российской Федерации, для которых характерна более высокая степень меланизации. Для этих вариантов характерно слияние центральных полос между собой и с нижним пятном. В популяциях Среднего Урала доминировали варианты 1–3 с суммарной частотой встречаемости 32–55 %, в заметном количестве встречался новый вариант a (5–12 %). В сумме частота новых, более меланизированных вариантов составляла 17–36 %. Обнаружена хорошо выраженная многолетняя изменчивость частот вариантов рисунка переднеспинки, связанная с постепенным повышением частоты встречаемости массовых вариантов 1–3. Отмечено резкое повышение частоты варианта 9 в 1998 году, до 18–20 %, синхронно в обоих локалитетах. В целом синхронные выборки были более схожи друг с другом, чем с выборками из тех же локалитетов в другие годы. Синхронная временная динамика частот встречаемости вариантов окраски может свидетельствовать о принадлежности этих поселений к одной большой популяции колорадского жука. В целом полученные результаты свидетельствуют о продолжающихся процессах становления популяционной структуры вида в новом ареале расселения – на территории Среднего Урала.

Populations of the Colorado potato beetle exhibit by a high level of polymorphism, which enables them to have high ecological plasticity and quickly adapt to various conditions. Our research examines the variability of the pattern of the central part of the pronotum of the Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata in samples collected from two localities of the Middle Urals over several years. New variants of the pattern are described, which have not been previously observed in the European part of the Russian Federation. Higher degree of melanization is typical for these variations. Furthermore, these variants are characterized by the merging of the central stripes with each other and with the lower spot. In the populations of the Middle Urals, variants 1–3 dominated with a cumulative frequency of occurrence of 32–55 %; and a new variant a was found in significant quantities (5–12 %). In total, the frequency of newly registered variants with increased melanization was 17–36 %. A well-expressed long-term variability in the frequencies of variants of the pronotum pattern was discovered, associated with a gradual increase in the frequency of occurrence of mass variants 1–3. Synchronously in both localities, a sharp increase up to 18–20 % was recorded in the frequency of variant 9 in 1998. Overall, synchronous samples were more similar to each other than to samples from the same localities in other years. The synchronous temporal dynamics of variant color frequencies may prove that these settlements belong to one large population of the Colorado potato beetle. In general, the obtained results indicate the ongoing processes of population structure formation of the species in the new distribution area, specifically in the territory of the Middle Urals.

 колорадский жук изменчивость окраски многолетняя динамика Средний Урал Colorado potato beetle color variability long-term dynamics Middle Urals

Бабкина Л. А., Балабина И. П., Тригуб Н. И., Миронов С. Ю., Мерзлякова К. В. Оценка фенотипического полиморфизма рисунка переднеспинки колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say в популяциях Курской области // Самарский научный вестник. – 2017. – Т. 6, № 1 (18). – С. 10–14. Babkina L. A., Balabina I. P., Trigub N. I., Mironov S. Yu., Merzlyakova K. V. Ocenka fenotipicheskogo polimorfizma risunka perednespinki koloradskogo zhuka Leptinotarsa decemlineata Say v populyaciyah Kurskoy oblasti // Samarskiy nauchnyy vestnik. – 2017. – T. 6, № 1 (18). – S. 10–14. Беньковская Г. В., Дубовский И. М. Распространение резистентности к инсектицидам в сибирских популяциях колорадского жука в связи с территориальной экспансией вредителя // Вестник защиты растений. – 2020. – 103 (1). – С. 37–39. Ben'kovskaya G. V., Dubovskiy I. M. Rasprostranenie rezistentnosti k insekticidam v sibirskih populyaciyah koloradskogo zhuka v svyazi s territorial'noy ekspansiey vreditelya // Vestnik zaschity rasteniy. – 2020. – 103 (1). – S. 37–39. Беньковская Г. В., Удалов М. Б., Хуснутдинова Э. К. Генетическая основа и фенотипические проявления резистентности колорадского жука к фосфорорганическим инсектицидам // Генетика. – 2008. – Т. 44, № 5. – С. 638– 644. Ben'kovskaya G. V., Udalov M. B., Husnutdinova E. K. Geneticheskaya osnova i fenotipicheskie proyavleniya rezistentnosti koloradskogo zhuka k fosfororganicheskim insekticidam // Genetika. – 2008. – T. 44, № 5. – S. 638– 644. Васильев А. Г. Эпигенетическая изменчивость: неметрические пороговые признаки, фены и их композиции // Фенетика природных популяций. – М., 1988. – С. 158–169. Vasil'ev A. G. Epigeneticheskaya izmenchivost': nemetricheskie porogovye priznaki, feny i ih kompozicii // Fenetika prirodnyh populyaciy. – M., 1988. – S. 158–169. Васильев А. Г. Эпигенетические основы фенетики: на пути к популяционной мерономии. – Екатеринбург: Академкнига, 2005. – 640 с. Vasil'ev A. G. Epigeneticheskie osnovy fenetiki: na puti k populyacionnoy meronomii. – Ekaterinburg: Akademkniga, 2005. – 640 s. Гриценко В. В., Глотов Н. В., Орлинский Д. Б. Эколого-генетический анализ изменчивости центральных элементов рисунка переднеспинки у колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) // Зоологический журнал. – 1998. – Т. 77, № 3. – С. 278–284. Gricenko V. V., Glotov N. V., Orlinskiy D. B. Ekologo-geneticheskiy analiz izmenchivosti central'nyh elementov risunka perednespinki u koloradskogo zhuka (Leptinotarsa decemlineata) // Zoologicheskiy zhurnal. – 1998. – T. 77, № 3. – S. 278–284. Животовский Л. А. Популяционная биометрия. – М.: Наука, 1991. – 271 с. Zhivotovskiy L. A. Populyacionnaya biometriya. – M.: Nauka, 1991. – 271 s. Зелеев Р. М. Оценка полиморфизма рисунка переднеспинки и надкрылий колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, в окрестностях Казани // Зоологический журнал. – 2002. – Т. 81, № 3. – С. 316–322. Zeleev R. M. Ocenka polimorfizma risunka perednespinki i nadkryliy koloradskogo zhuka, Leptinotarsa decemlineata, v okrestnostyah Kazani // Zoologicheskiy zhurnal. – 2002. – T. 81, № 3. – S. 316–322. Климец Е. П. Выявление чувствительности колорадского жука к действию инсектицидов с помощью фенов // Фенетика природных популяций. – 1988. – С. 111–117. Klimec E. P. Vyyavlenie chuvstvitel'nosti koloradskogo zhuka k deystviyu insekticidov s pomosch'yu fenov // Fenetika prirodnyh populyaciy. – 1988. – S. 111–117. Климец Е. П. Дискретные вариации рисунка на дорсальной стороне тела колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) // Популяционная фенетика. – 1997. – С. 45–58. Klimec E. P. Diskretnye variacii risunka na dorsal'noy storone tela koloradskogo zhuka (Leptinotarsa decemlineata) // Populyacionnaya fenetika. – 1997. – S. 45–58. Кохманюк Ф. С. Изменчивость фенетической структуры популяций колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) в пределах ареала // Фенетика популяций. – 1982. – С. 233–243. Kohmanyuk F. S. Izmenchivost' feneticheskoy struktury populyaciy koloradskogo zhuka (Leptinotarsa decemlineata Say) v predelah areala // Fenetika populyaciy. – 1982. – S. 233–243. Кохманюк Ф. С. Становление структуры вида в новом ареале на примере колорадского жука // Экология. – 1983. – № 1. – С. 57–61. Kohmanyuk F. S. Stanovlenie struktury vida v novom areale na primere koloradskogo zhuka // Ekologiya. – 1983. – № 1. – S. 57–61. Кохманюк Ф. С., Климец Е. П., Бибицкая Л. А., Пискунова В. В. Об изменчивости рисунка на переднеспинке колорадского жука // Физиологическая и популяционная экология животных. –1978. – Вып. 5 (7). – С. 141–148. Малоземов Ю. А. Динамика распространения колорадского жука на Урале // Всесоюзное совещание по Kohmanyuk F. S., Klimec E. P., Bibickaya L. A., Piskunova V. V. Ob izmenchivosti risunka na perednespinke koloradskogo zhuka // Fiziologicheskaya i populyacionnaya ekologiya zhivotnyh. –1978. – Vyp. 5 (7). – S. 141–148. Malozemov Yu. A. Dinamika rasprostraneniya koloradskogo zhuka na Urale // Vsesoyuznoe soveschanie po проблеме кадастра и учета животного мира: тез. докл. Ч. IV. – Уфа, 1989. – С. 181. probleme kadastra i ucheta zhivotnogo mira: tez. dokl. Ch. IV. – Ufa, 1989. – S. 181. Новоженов Ю. И. Полиморфизм и непрерывная изменчивость в популяциях насекомых // Журнал общей биологии. – 1980. – Т. 41, № 5. – С. 668–679. Novozhenov Yu. I. Polimorfizm i nepreryvnaya izmenchivost' v populyaciyah nasekomyh // Zhurnal obschey biologii. – 1980. – T. 41, № 5. – S. 668–679. Новоженов Ю. И. Хронографическая изменчивость популяций // Журнал общей биологии. – 1989. – Т. 50, № 2. – С. 171–183. Novozhenov Yu. I. Hronograficheskaya izmenchivost' populyaciy // Zhurnal obschey biologii. – 1989. – T. 50, № 2. – S. 171–183. Новоженов Ю. И., Коробицын Н. М. Аберративная изменчивость в природных популяциях насекомых // Журнал общей биологии. – 1972. – Т. 33, № 3. – С. 315–323. Novozhenov Yu. I., Korobicyn N. M. Aberrativnaya izmenchivost' v prirodnyh populyaciyah nasekomyh // Zhurnal obschey biologii. – 1972. – T. 33, № 3. – S. 315–323. Овчинникова Н. А., Климец Е. П., Маркелов Г. В. Динамика генетической структуры популяции колорадского жука на территории Липецкой области // Генетика. – 1984. – Т. 20, № 1. – С. 140–143. Ovchinnikova N. A., Klimec E. P., Markelov G. V. Dinamika geneticheskoy struktury populyacii koloradskogo zhuka na territorii Lipeckoy oblasti // Genetika. – 1984. – T. 20, № 1. – S. 140–143. Присный А. В. Морфологическая основа рисунка переднеспинки у колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) // Зоологический журнал. – 1980. – Т. 59, № 10. – С. 1575–1577. Prisnyy A. V. Morfologicheskaya osnova risunka perednespinki u koloradskogo zhuka (Leptinotarsa decemlineata) // Zoologicheskiy zhurnal. – 1980. – T. 59, № 10. – S. 1575–1577. Удалов М. Б. Формируются два подвида колорадского жука? // В мире научных открытий. – 2010. – № 4– 1 (10). – С. 74–76. Udalov M. B. Formiruyutsya dva podvida koloradskogo zhuka? // V mire nauchnyh otkrytiy. – 2010. – № 4– 1 (10). – S. 74–76. Удалов М. Б., Беньковская Г. В. Изменение уровня полиморфизма в популяциях колорадского жука на Южном Урале // Экологическая генетика. – 2010. – Т. 8, № 3. – С. 61–66. Udalov M. B., Ben'kovskaya G. V. Izmenenie urovnya polimorfizma v populyaciyah koloradskogo zhuka na Yuzhnom Urale // Ekologicheskaya genetika. – 2010. – T. 8, № 3. – S. 61–66. Удалов М. Б., Беньковская Г. В., Хуснутдинова Э. К. Структура популяции колорадского жука на Южном Урале // Экология. – 2010. – № 2. – С. 126–133. Udalov M. B., Ben'kovskaya G. V., Husnutdinova E. K. Struktura populyacii koloradskogo zhuka na Yuzhnom Urale // Ekologiya. – 2010. – № 2. – S. 126–133. Фасулати С. Р. Полиморфизм и популяционная стратегия колорадского жука Европейской части СССР // Экология. – 1985. – № 6. – С. 50–56. Fasulati S. R. Polimorfizm i populyacionnaya strategiya koloradskogo zhuka Evropeyskoy chasti SSSR // Ekologiya. – 1985. – № 6. – S. 50–56. Фасулати С. Р., Иванова О. В. Изменчивость фенетической структуры и экологических адаптаций во вторичном ареале колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) // Труды РЭО. – 2022. – Т. 93. – С. 52–68. Fasulati S. R., Ivanova O. V. Izmenchivost' feneticheskoy struktury i ekologicheskih adaptaciy vo vtorichnom areale koloradskogo zhuka Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) // Trudy REO. – 2022. – T. 93. – S. 52–68. Ясюкевич В. В., Попова Е. Н., Гельвер Е. С., Ривкин Л. Е. Влияние климатических факторов на формирование ареала колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2007.– С. 348–379. Yasyukevich V. V., Popova E. N., Gel'ver E. S., Rivkin L. E. Vliyanie klimaticheskih faktorov na formirovanie areala koloradskogo zhuka (Leptinotarsa decemlineata Say) // Problemy ekologicheskogo monitoringa i modelirovaniya ekosistem. – SPb.: Gidrometeoizdat, 2007.– S. 348–379. Benkovskaya G. V., Udalov M. B. Colorado potato beetle investigations in the South Urals. – New York: Nova Science Publishers, Inc. 2011. – 54 p. Benkovskaya G. V., Udalov M. B. Colorado potato beetle investigations in the South Urals. – New York: Nova Science Publishers, Inc. 2011. – 54 p. Boiteau G. Genetics of the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) // Novel aspects of the biology of Chrysomelidae / [Jolivet P. H., Cox M. L., Petitpierre E. (eds)]. – Series Entomologica, vol 50. – Springer, Dordrecht, 1994. – P. 231–236. Boiteau G. Genetics of the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) // Novel aspects of the biology of Chrysomelidae / [Jolivet P. H., Cox M. L., Petitpierre E. (eds)]. – Series Entomologica, vol 50. – Springer, Dordrecht, 1994. – P. 231–236. Insect Pests of Potato: Global Perspectives on Biology and Management / [Edited by P. Giordanengo, Ch. Vincent and A. Alyokhin]. – Academic Press, 2012. – 614 p. Insect Pests of Potato: Global Perspectives on Biology and Management / [Edited by P. Giordanengo, Ch. Vincent and A. Alyokhin]. – Academic Press, 2012. – 614 p. Karagyan G., Lukhtanov V., Mazmanyan M., Stepanyan I., Ghrejyan T., Abakumova A., Nesterova O. Genetic implications of a biological invasion: Chromosomal and DNA barcode monomorphism in Old World populations of Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae) // European Journal of Entomology. – 2021. – V. 118. – P. 344–354. Karagyan G., Lukhtanov V., Mazmanyan M., Stepanyan I., Ghrejyan T., Abakumova A., Nesterova O. Genetic implications of a biological invasion: Chromosomal and DNA barcode monomorphism in Old World populations of Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae) // European Journal of Entomology. – 2021. – V. 118. – P. 344–354. Tower W. L. An investigation of evolution in Chrysomelid beetles of the genus Leptinotarsa. – Wash.: Publ. Carnegie Inst., 1906. – 320 p. Tower W. L. An investigation of evolution in Chrysomelid beetles of the genus Leptinotarsa. – Wash.: Publ. Carnegie Inst., 1906. – 320 p.