Взаимосвязь между уровнем хромосомных аберраций и демографическими параметрами

Рыжая полевка с детенышами и без. Фото с сайтов club.foto.ru и www.bloknot-voronezh.ru

Изучение структурных и количественных нарушений хромосом у представителей природной популяции рыжей полёвки на протяжении длительного периода позволяет установить взаимосвязь между уровнем геномной нестабильности и численностью животных.

Периодические колебания численности животных давно привлекают внимание исследователей. Многочисленные гипотезы выдвинуты для объяснения этого явления. Представление о множестве факторов, влияющих на популяционную цикличность, лежит в основе современных взглядов на природу этого явления. Выделяют такие основные факторы как обилие и доступность пищи, погодные условия, хищничество, соци-альные взаимодействия, болезни и паразиты (Krebs, 2009). Выживаемость как показатель степени жизнеспособности закономерно меняется в течение популяционных циклов (Krebs, Myers, 1974).В то же время, к замедлению роста и уменьшению жизнеспособности особей в тот или иной период онтогенеза могут приводить мутации в генах, контролирующих процессы восстановления молекул ДНК (Difilippantonio et al., 2000; Gao et al., 2000; Nijnik et al., 2007). Одновременно эти мутации приводят к повышению частоты хромосомных нарушений в клетках различных тканей. Это дает основание предполагать наличие связи между популяционным обилием и количеством мутаций в соматических клетках живых организмов. Установление и познание характера этой связи поможет в будущем приблизиться к пониманию механизмов, которые лежат в основе динамики численности животных. На особях из природной популяции рыжей полевки с помощью методов цитогенетического анализа изучали изменчивость частоты хромосомных нарушений в клетках костного мозга. Оценивали влияние демографических параметров: плотности популяции, возраста, пола и участия в размножении на эти цитогенетические показатели. Установлено уменьшение доли особей с повышенной частотой клеток со структурными хромосомными нарушениями и пробелами с увеличением популяционной численности. Этот результат согласуется с представлением, что уменьшение частоты мутаций в соматических клетках благоприятно для повышения выживаемости живых организмов. С другой стороны, обнаружено, что высокая популяционная плотность увеличивает долю особей с повышенной частотой клеток с аномальным числом хромосом среди молодых рыжих полевок. Подобное возможно в результате действия плотностно-зависимых механизмов внутрипопуляционного регулирования (также см.: «Что тревожит больших песчанок», «Стресс как регулятор численности популяций», «Излишняя теснота мешает размножаться красным полевкам»). Допустимо, что животные, рожденные в год пика, на протяжении всей жизни будут иметь повышенный уровень анеуплоидных и полиплоидных клеток, что может приводить к последующему снижению их жизнеспособности и падению численности. Полученные результаты свидетельствуют в пользу наличия как прямой, так и обратной связи между показателями популяционного обилия и средним уровнем геномной нестабильности в соматических клетках живых организмов.