Диссертация (Экология комплекса некрофильных беспозвоночных Северо-Запада европейской части России)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образованияПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиЛябзина Светлана НиколаевнаЭкология комплекса некрофильных беспозвоночныхСеверо-Запада европейской части России03.02.08 – Экология (биологические науки)Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наукНаучный консультант:профессор, доктор биологических наук,член-корреспондент РАНИвантер Эрнест ВикторовичПетрозаводск — 2018 г.1ОГЛАВЛЕНИЕВведение .......................................................................................................................

5Глава 1. Комплекс некрофильных беспозвоночных животныхв наземныхи водных биоценозах. Поздние трупные явления. Энтомологические данныев судебно-медицинской практике............................................................................ 151.1. Некрофильные животные в наземных биоценозах ................................ 151.2.

Некрофильные животные в водных биоценозах .................................... 541.3. Стадии разложения трупа.......................................................................... 591.4. Гниение трупа, биохимические и химические процессы при гниении,продукты разложения. Трупные явления ....................................................... 671.5. Энтомологические данные в судебно-медицинской практике .............

74Глава 2. Физико-географическая характеристика районов исследования .......... 852.1. Общие сведения об исследуемых районах .............................................. 852.2. Физико-геогафические сведения о водных биоценозах ........................ 99Глава 3. Методы исследований и сбор некробионтов. Анализ данных.Определение материала .......................................................................................... 1033.1. Методы исследований и сбор некробионтов ........................................

1033.1.1. Методы исследований в наземной среде ............................................ 1053.1.2. Методы исследований в водной среде ................................................ 1193.2. Анализ данных.......................................................................................... 1223.3. Определение материала ...........................................................................

1282Глава 4. Видовой состав некрофильных беспозвоночных животных СевероЗапада европейской части России ......................................................................... 1314.1.Видовойсоставнекрофильныхчленистоногихвназемныхбиоценозах ......................................................................................................

1314.2.Видовойсоставнекрофильныхбеспозвоночныхв пресных водоемах ........................................................................................ 138Глава 5. Видовое разнообразие и биотопическое распределение некрофильныхнасекомых в наземных биоценозах Карелии ....................................................... 1415.1. Видовое разнообразие некрофильных насекомых ............................... 1415.2. Биотопическое распределение некрофильных насекомых ..................

165Глава 6. Комплекс членистоногих-некробионтов в наземных биоценозах ...... 1766.1. Структура комплекса и трофические связи........................................... 1766.2. Разложение трупов животных ................................................................ 1866.3 Участие в утилизации трупов позвоночных-мусорщиков.................... 2156.4.Комплекснекрофильныхнасекомыхвнаселенныхпунктахи условия его формирования ......................................................................... 2176.5.

Некоторые аспекты экологии некрофильных насекомых ................... 230Глава 7. Разложение трупов в пресных водоемах................................................ 2477.1. Видовой состав и структура некробионтного комплекса .................... 2477.2 Особенности состава некробионтов на различных приманках ............

2547.3. Сукцессия и скорость утилизации трупов животных .......................... 2573Глава 8. Практические рекомендации по экспертной оценке последствийдеятельности некробионтов на примере решения прикладных задач судебномедицинской экспертизы ........................................................................................

2638.1. Формирование некробионтного состава................................................ 2638.2. Использование данных в судебно-энтомологической экспертизедля установления постмортального интервала ............................................ 2758.3. Рекомендации по сбору основной фауны трупа на месте егообнаружения .................................................................................................... 282Заключение .............................................................................................................. 286Выводы .....................................................................................................................

290Библиографический список.................................................................................... 293Приложение ............................................................................................................. 357Документ А. Документация ........................................................................... 357Приложение Б.

Фотографии, рисунки (дополнительные) .......................... 366Приложение В. Аннотированный список некрофильных насекомых ....... 373Приложение Г. Исходные данные ................................................................. 3904ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияВ сложившихся биоценозах (или экосистемах) существуют многообразныевзаВимосвязи среди организмов (продуцентов, консументов, редуцентов),обеспечивающие нормальное функционирование среды. При таких условияхтрупы (или останки) всегда утилизируются до неорганических соединений, темсамым обеспечивается возврат химических элементов в окружающую среду иограничение развития патогенных организмов.

В природе разложениепротекаетзасчетдеятельностицелогокомплексаживыхсуществ:микроорганизмов, плесневых грибов, водорослей, позвоночных-мусорщиков ичленистоногих,причемпоследниеявляютсясамымиэффективнымиутилизаторами тканей. Главная задача деструкторов — вызвать диссоциациюсложных органических компонентов, которая в дальнейшем делает этивещества самыми активными участниками жизненного процесса.Имеются сведения по составу насекомых, населяющих небольшие трупыживотных, в Ленинградской области (Марченко М. И., 1973–2001) и Карелии(ЛябзинаС.

Н.,2003).Подробноизученыэкологическиеособенностинекрофильных двукрылых на Дальнем Востоке (Озеров А. Л., 1987; АртамоновС. Д., 2011), Южном Ямале (Басихин П. В., Петрова А. Д., 1991) ижесткокрылых на Кавказе (Пушкин С. В., 2002 – наст. время).Особый интерес представляют исследования разложения туш крупныхживотных(свыше50кг),являющегосяаналогомпроцессагниениячеловеческих тел. В последнее время работы в этом направлении ведутся как унас, так и в других странах, в частности Польше (Matuszewski S. et al., 2017) иКанаде (Anderson G.

S. et al., 2017). Полученные сведения используются дляопределения структуры комплекса беспозвоночных животных, участвующих вразложении большой массы органического материала в различных условиях, атакже выявления состава некробионтов в отдельных стадиях гниения.Результаты подобных экспериментов позволяют выявить участие некробионтов5в разложении трупов для возможного применения в практике судебноймедицины.Эти материалы используются при установлении давности наступлениясмерти в условиях неочевидности и доказательствах перемещения тел (MegninP., 1894; Goff M. L., 1993; Amendt J. et al., 2010; George K., 2013 и др.).Применение энтомологических данных в судебно-медицинской практикерекомендовано и в нашей стране (Марченко М. И., Кононенко В.

И., 1991;Богомолов Д. В. и др., 2014).Существенно дополняют понимание структуры некрофильного комплексаисследования по отдельным представителям: их меж- и внутривидовыевзаимоотношения,встречаемостьнадругихэфемерныхсубстратах,продолжительность развития. Это позволяет оценить не только экологическуюхарактеристику вида в регионе, но и его роль в процессе утилизации мертвоговещества.Среди огромного числа представителей комплекса, которые в большинствеотносятся к почвенным обитателям, имеющим скромную криптическуюокраску, большинство жуков рода Nicrophorus отличаются ярко-оранжевымнасыщенным цветом рисунка надкрылий.

Связано это с защитными свойствамии является предупреждающим сигналом для других животных. Как и длямногих видов (например, колорадского жука, восковика обыкновенного),элементы рисунка также могут изменяться. При анализе изменчивости рисунканекоторые исследователи (Anderson R. S., Peck S. B., 1986; Трофимов И.

Е.,2008) используют частоты отдельных вариантов по пятнам, что чаще всегоприводит к формированию огромного числа групп с фенотипическойизменчивостью. Однако иной подход в данном исследовании позволяетзначительно минимизировать количество выявленных групп и отобразитьобщий фенооблик популяции в регионе.Основная цель исследования: экологический анализ некрофильногокомплекса беспозвоночных животных в различных наземных и водных6биогеоценозах европейской части России и применение этих данных в судебномедицинской практике.Задачи исследования:1.Изучение фаунистического состава беспозвоночных некробионтов вназемных и водных средах, установление особенностей их населения.2.Изучение трофической структуры комплекса некробионтов, анализих пищевой специализации и взаимоотношений.3.Исследованиеособенностейструктурынаселениятруповживотных, относящихся к различным классам.4.Выявление состава некробионтов при разложении туш крупныхживотных, установление циклов их развития и соответствия видовогосостава степени разложения тканей.5.Установление комплекса некрофильных насекомых в населенныхпунктах и условия его формирования.6.Выявление экологических особенностей основных представителейнекрофильной фауны.7.Разработка практических рекомендаций по сбору некробионтов дляэкспертнойоценкиприрешенииприкладныхзадачвсудебно-медицинской экспертизе.Научная новизнаВпервые рассмотрены особенности фауны некрофильных беспозвоночныхевропейской части России и проведено детальное изучение комплексанекрофильных членистоногих населяющих трупы крупных млекопитающих (до100 кг).