Российской степи не будет, если в ней не будут свистеть разнообразные суслики
Суслики... Эти симпатичные степные грызуны не так давно считались сельскохозяйственными вредителями, а теперь многие из них занесены в Красную книгу. Чем ценны суслики, почему важно их изучать и зачем надо их охранять, рассказывает Олег Ермаков, доцент кафедры зоологии и экологии Пензенского государственного университета, кандидат биологических наук.
Суслики — симпатичные
Наша кафедра начала активную научную жизнь в конце 1970-х годов, когда ею начал заведовать Виктор Денисов. Где-то в середине 1980-х он предложил нам заняться изучением сусликов. Пенза не так далеко от степной зоны, а суслики — степняки. Мы, зоологи-полевики, с середины 1990-х годов стали одними из первых в стране заниматься изучением ДНК. Современная систематика любых животных невозможна без изучения молекулярных маркеров. Раньше для зоолога основной была морфология — размер тела, черепа, строение зубов, но внешние признаки всегда ограниченны. Вы можете взять для сравнения десяток-полтора признаков, а если измеряете каждый зуб, дойдете до сотни признаков, чтобы выяснить родство. А любой маркер ДНК — это тысячи пар нуклеотидов («букв» ДНК), и каждую из них можно считать признаком для сравнения. На нынешний день это единственный реальный способ отобразить родство, познать эволюцию.
Почему именно суслики? Во-первых, они симпатичные. Во-вторых, степи — это целый мир. Степь невероятно красива. Это простор, запах полыни, интересные экспедиционные выезды — территория Поволжья, Казахстана, юг России. В прошлом веке суслик — это олицетворение вредителя сельского хозяйства, переносчик зоонозов, а сейчас большинство видов сусликов скоро войдет в раздел охраняемых. Крапчатый суслик уже занесен в Красную книгу России, и это первый такой случай.
Степь деградирует
Что же произошло? Сейчас всем степнякам плохо. Им было хорошо в плейстоцене, когда было много открытых ландшафтов там бегали сайгаки, севернее — мамонты. Но и лет 50 назад ему жилось неплохо: климат был более сухой, кругом паслось большое количество крупного и мелкого рогатого скота. Проблема в том, что суслик не живет в высокотравье. Ему нужна низкая, вытоптанная или разреженная трава. Он стоит столбиком, свистит, предупреждает сородичей, что где-то летит или бежит хищник.
Сейчас сельскохозяйственных животных стало меньше, на севере степи и лесостепи у них в основном стойловое содержание, а не выпас. Степь оскудевает, деградирует, превращается в луг или агростепь. Скотины нет, трава высокая, и суслик не может в этом войлоке нормально существовать. К тому же происходит изменение климата — увлажнение, потепление и ранние оттепели. Он просыпается в связи с подъемом температуры, а потом — возврат холодов. После спячки он ослаблен, не очень хорошо себя чувствует, а ранний возврат холодов на него влияет негативно.
Между тем без степных грызунов степь разрушается. Суслик — норник, норы у него довольно глубокие — 1,5–2 метра, наверх выбрасывается большое количество почвы из нижних слоев. На глубине она другая, там много минералов. На юге дождей мало, и там получаются «сусликовины» — холмики, на которых им удобно стоять. В понижениях между сусликовинами растет другая трава — так возникает мозаичность степей, которая формировалась именно сусликами. Кроме того, суслики — важный объект питания разнообразных наземных и пернатых хищников, в том числе редких и охраняемых.
Земляные белки
Эта работа выполнялась в течение двадцати лет большим коллективом ученых из разных российских научных центров. Кроме нашего Пензенского государственного университета в исследовании принимали участие ученые из Института систематики и экологии животных Сибирского отделения РАН, Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН, Института биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН, Национального медицинского исследовательского центра гематологии, Сибирского федерального университета, Зоологического института РАН.
Каждый научный коллектив выполнял свои научные задачи. Так, удалось установить, что суслики Палеарктики разделились на четыре основные ветви около 6 млн лет назад. Результаты показывают, что евразийские суслики могут быть более древними, чем предполагалось ранее.
Наша задача относится к теоретической биологии. При помощи молекулярных маркеров мы пытались построить филогению, отразить родственные связи, эволюцию этого рода на территории всей Евразии. Когда-то все суслики рассматривались в составе обширного рода, насчитывающего более 30 видов, живущего как по всей степной зоне Евразии от Балкан до Дальнего Востока, так и в Северной Америке. Их английское название ground squirrels — земляные белки.
Но потом поняли, что, скорее всего, это не один род. В начале 80-х годов была сделана первая генетическая работа по митохондриальным маркерам — так впервые появилось название рода евразийских, а точнее, палеарктических сусликов — «суслики Старого Света». Количество видов в этом роде варьировалось от 11 до 14 в зависимости от взгляда авторов. Полную выборку всех таксонов никто не изучал. Мы сделали это впервые, охватив все известные виды и все возможные спорные формы со всей территории Евразии, и обосновали наличие здесь 18 видов сусликов.
Повысили статус до вида
Очень важно, что в нашей коллаборации приняли участие Зоологический музей МГУ и музей Зоологического института РАН в Санкт-Петербурге. В этом огромная ценность, потому что можно, например, аккуратно взять образец ткани суслика, собранной в 1842 году под Барнаулом. Плюс коллекция тканей диких животных Института биологии развития, где работал Николай Николаевич Воронцов, первый и единственный министр природопользования и охраны окружающей среды СССР. Внесли важную лепту сибирские коллеги из Института систематики и экологии животных Новосибирска. Наши полевые сборы, обмен с коллегами, когда нам необходим был экземпляр из Турции, из Польши,— все это оказалось важным.
К каким же выводам мы пришли? Основные изменения в систематике сусликов затронули широкоареальные виды, популяции которых разделены географическими барьерами — крупными реками, текущими в меридиональном направлении. Например, малый суслик живет на ареале 3 тыс. км — вот самый главный вредитель, переносчик чумы, с которым всегда боролись. Он живет от Днепра и почти до Балхаша. Территория разделена Доном, Волгой, Уралом, реками, текущими с севера на юг. Суслик плавает очень плохо и не любит этого делать. В 1930-е годы прошлого века их специально запускали в речки, чтобы посмотреть, сколько они проплывут. Десять-пятнадцать минут и порядка ста метров реки — это их предел. Летом они не плавают, а зимой, когда река покрыта льдом, они спят. Было понятно, что река — это для них барьер.
Не мы это придумали — это Альфред Рассел Уоллес, тот самый, который написал статью-письмо Дарвину со своим пониманием естественного отбора, что, как считается, подвигло Дарвина побыстрее опубликовать свою теорию. Гипотеза Уоллеса о речных барьерах, опубликованная в статье, об обезьянах Амазонии в середине XIX века, подтверждается и на сусликах. Мы посмотрели на них с помощью генетических маркеров — оказалось, что это так. И тем, что считалось подвидами, обитающими на разных берегах, мы повысили статус до вида. Это касается малых сусликов, разделенных Волгой, и разделенных Днепром крапчатых сусликов.
Мы с тобой два берега
Друг от друга «левобережные» и «правобережные» суслики мало отличаются. Правобережный чуть крупнее, чуть темнее. Но сейчас все зоологи обязательно «молекулярщики» и смотрят ДНК. Кроме митохондриальных смотрят ядерные маркеры, есть ли смешение, зоны гибридизации, какова степень изоляции. Если все это соответствует критериям вида, то дальше подключаются морфологические методы, и мы пытаемся найти, как «пощупать» эти различия.
Что касается морфологии, то у сусликов здесь все сложно: все они адаптированы к жизни в норах и питанию растительной пищей. Отсюда они очень похожи, причем даже не близкородственные виды. Это достаточно молодая группа — по нашим данным, она разошлась на основные линии наших евразийских сусликов в конце миоцена — начале плиоцена. Позже, в плейстоцене, около 2 млн лет, было очень много климатических флуктуаций — оледенение, потепление, опять оледенение. Видимо, фрагментация ареала их куда-то сжимала, популяции изолировались, поток генов прекращался, накапливались свои генетические различия, и формировались современные виды сусликов. Так всегда в живом мире: нужна изоляция, которая приводит к накоплению замен и формированию видов. Так работает эволюция, и это основной, хотя и не единственный путь.
Надо охранять сусликов
Зачем нужна эта работа? Что это дает обычным людям? Конечно, интерес здесь в первую очередь фундаментальный. Это познание эволюционной биологии. Но есть и практическая ценность — нам надо охранять сусликов. Тот же суслик Воронцова (еще под названием краснощекий суслик) внесен в Красную книгу Кемеровской области и Алтайского края. Это эндемичный вид юга Западной Сибири. И в этом практическое значение: мы его назвали, установили ареал, мы говорим, что ему плохо, и это аргумент для внесения в юридический документ, каковым является Красная книга. Это не просто книжка с картинками.
А суслики — это не просто маленькие грызуны, которые любят стоять столбиком и свистеть. Они важны для правильного формирования и функционирования степей. Это необходимая составляющая степных экосистем. Для того чтобы они там жили, им нужны условия. Это должен быть какой-то выпас хотя бы на охраняемых природных территориях. Возможно, потребуются какие-то восстановительные работы, иначе мы потеряем не только сусликов, но и степь.
Суслик Воронцова
Сейчас начались такие работы в Тамбовской области, в Воронинском заповеднике пытаются восстановить крапчатых сусликов с участием как энтузиастов, так и специалистов Лаборатории популяционной экологии Института проблем экологии и эволюции РАН. Там была построена довольно большая вольера, обеспечивающая защиту от пернатых хищников: суслики там живут полувольно и могут послужить источником для будущего расселения в естественные места обитания.
А ведь сейчас подъем зернового сельского хозяйства, агрохолдинги распахивают те земли, которые когда-то на старых советских картах были сельскохозяйственными, а сейчас стали заброшенными, зарастающими. Их снова распахивают. Я знаю ситуацию в Зарайском районе с распашкой и уничтожением поселений крапчатых сусликов. Такая же ситуация в Воронежской, Липецкой, Белгородской областях.
Очень трудно внести в головы людей природоохранные мысли. Но другого пути у нас нет. Здесь нужно найти правильный баланс между рациональным природопользованием и сохранением сусликов, которые тоже имеют свое эволюционное и экологическое значение. Наша работа помогает лучше понять эволюционные связи между видами сусликов и может служить основой для разработки стратегий сохранения и контроля популяций этих животных.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда №22–24-00913. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Phylogenetics and Evolution.