Сибирское отделение Российской академии наук

 Институт цитологии и генетики СО РАН
Сибирское отделение Российской академии наук
ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
СОЗДАНИЯ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ
ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ В ПРЕДЕЛАХ
«АЛТАЙСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СО РАН»
(ФГУП АЭСХ СО РАН)
С.Г.Вепрев
Новосибирск 2010
«Черга. Бывшее дачное, ныне опальное село.
Все в горах, зеленых, лесистых …»
Вяч. Шишков. «По Чуйскому тракту»
Черга - национальный парк?
- природный заказник?
- памятник природы?
Новосибирск 2010
 Институт цитологии и генетики СО РАН
2
В России создание особо охраняемых природных территорий является
традиционной
и
весьма
эффективной
формой
природоохранной
деятельности. Экологическая доктрина Российской Федерации рассматривает
создание и развитие особо охраняемых природных территорий разного
уровня и режима в числе основных направлений государственной политики в
области экологии.
Такие территории, полностью или частично изъятые из хозяйственного
использования,
имеют
исключительное
значение
для
сохранения
биологического и ландшафтного разнообразия как основы биосферы. При
этом наиболее значимые для этих целей природные комплексы и объекты,
как эталонные, так и уникальные, представлены в масштабах федеральной
системы особо охраняемых природных территорий, основу которой
составляют:
 государственные природные заповедники;
 национальные парки.
Также возможно создание особо охраняемых природных территорий либо
федерального, либо регионального подчинения:
 государственные природные заказники;
 природные парки;
 памятники природы.
 дендрологические парки и ботанические сады;
 лечебно-оздоровительные местности и курорты
Относительно Алтайского экспериментального сельского хозяйства СО
РАН (АЭСХ СО РАН) из всех выше перечисленных категорий, вероятно,
необходимо сосредоточить внимание на возможности организации либо
национального парка (федеральная структура), либо государственного
природного заказника или памятника природы как республиканской
3
структуры, то есть территории, только частично изъятой из хозяйственного
использования.
ВВЕДЕНИЕ
Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 14 марта
1995 г. №33-ФЗ «ОБ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ» и
рекомендаций о порядке подготовки и рассмотрения ходатайств о создании
национальных природных парков Российской Федерации, утвержденных
Федеральной службой лесного хозяйства России 30 ноября 1993 г. по
согласованию с Министерством охраны окружающей среды и природных
ресурсов Российской Федерации, для создания национальных парков
рекомендуются территории, где:
 одна или несколько экосистем существенно не изменены и имеются
природные
ландшафты,
геоморфологические
объекты,
виды
животных и растений, имеющие большое научное, просветительское,
рекреационное и эстетическое значение;
 условия
социально-экономического
развития
региона
не
препятствуют принятию решения о прекращении или резком
ограничении хозяйственной эксплуатации природных ресурсов в
интересах сохранения экологических и эстетических достоинств
природных комплексов;
 сочетание
природных
и
социально-экономических
факторов
благоприятно для развития познавательной рекреации и создает
предпосылки к организации экологического просвещения населения.
Государственные природные заказники могут иметь федеральное
или региональное значение и иметь различный профиль, в том числе быть
биологическими (ботаническими и зоологическими), предназначенными для
сохранения и восстановления редких и исчезающих видов растений и
4
животных, в том числе ценных видов в хозяйственном, научном и
культурном отношениях.
Памятники природы могут быть федерального или регионального
значения. Это уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом,
научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а
также
объекты
естественного
и
искусственного
происхождения.
Памятниками природы могут быть объявлены участки суши и водного
пространства, а также одиночные природные объекты, в том числе места
произрастания и обитания ценных, реликтовых, малочисленных, редких и
исчезающих видов растений и животных.
Алтайское экспериментальное сельское хозяйство СО РАН (АЭСХ СО
РАН) в с.Черга Шебалинского
района Республики Алтай вполне
соответствует этим критериям как центральная образующая структура либо
Национального парка, либо государственного природного заказника, либо
памятника природы.
ЧАСТЬ 1
ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ОСОБО
ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ НА БАЗЕ
«АЛТАЙСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СЕЛЬСКОГО
ХОЗЯЙСТВА СО РАН» (АЭСХ СО РАН)
Шебалинский район Республики Алтай
Райцентр: село Шебалино
Территория: 3794 кв. км
Населенных пунктов: 24
Население: 14,8 тыс. чел.
Шебалинский район расположен в центральной части Республики
Алтай, в отрогах Семинского и Чергинского хребтов на высоте 400 м и более
5
над уровнем моря. Рельеф гористый, высота от 1000 м на севере до 2507 м на
юге. Климат района умеренно-континентальный. Самый холодный месяц –
январь, морозы достигают до минус 40°С, в июле максимальная температура
- плюс 38°С. По территории района протекает главная водная артерия
республики – река Катунь, на востоке она является естественной границей
между Чемальским и Шебалинским районами. Крупный приток Катуни –
река Сема – собирает воды 2/3 территории района, в нее впадает 15 правых
притоков Семинского хребта и 20 левых притоков Чергинского хребта. В
районе известно 25 родниковых источников, которые имеют повышенное
содержание кальция и магния. Растительность представлена сосновыми,
лиственничными, кедровыми, пихтовыми и еловыми лесами. Скалистые
части гор покрыты зарослями кустарников – рододендрона и акации.
Биологические ресурсы – пищевые растения: папоротник-орляк, кедровый
орех, ягоды и грибы, более 100 видов лекарственных и медоносных растений.
Животный мир района богат и разнообразен, в лесах обитают: медведи,
белки, барсуки, сурки, кроты, суслики, зайцы, рыси. Из копытных животных:
маралы, лоси, кабарга, косули. Птичий отряд представлен орлами, глухарями,
тетеревами. В реках водятся хариус, таймень, налим, лещ.
По территории района проходит основная транспортная магистраль
Республики Алтай – Чуйский тракт, также есть дорога, связывающая село
Черга и село Алтайское, Алтайского края. Из Черги можно проехать в УстьКан через Улусчергу и Беш-Озек.
Природные ландшафты и геоморфологические объекты Шебалинского
района, имеющие большое научное, просветительское, рекреационное и
эстетическое значение
Кульдюкская ледяная пещера.
Находится вблизи ручья Кульдюк, правого притока реки Куелы
бассейна реки Семы. Протяженность пещеры - 130 м, глубина - 38 м.
6
Кульдюкская пещера является хранилищем очага подземного льда. Высота
ледяных колонн составляет 17 м, вековые слоистые толщи покровного льда
достигают 20 м. В пещере находится самый большой из известных карстовых
ледников России Кульдюкский – площадью 510 кв. м и средней мощностью
15 м. Кульдюкская ледяная пещера – памятник природы Республики Алтай.
Пещера расположена на Чергинском хребте между верховьями реки Куелы и
логом Адарда, между селами Барлак и Верх-Черга.
Пещера Экологическая (Кек-Таш)
Глубочайшая пещера Сибири, ее глубина - 340 м, протяженность ходов
- 1700 м. Пещера находится в верховьях реки Камышлы в 17 км по дороге от
села Камлак. Пещера представляет большой интерес для спелеологов.
Туюкские озера
Уникальные озера по первозданной красоте и географическому
положению. Нижнее Туюкское озеро имеет длину 330 м и ширину 265 м,
Верхнее Туюкское озеро длиной 245 м и шириной 265 м. Озера расположены
в долине реки Н. Кумалыр, притока реки Семы.
Река Песчаная
Это первый левый приток Оби после слияния Катуни и Бии. Длина
Песчаной - 276 км. Река интересна для туристов-водников, которые
традиционно в конце апреля - начале мая проводят на ней соревнования.
Водопад Камышлинский
Водопад имеет статус памятника природы Республики Алтай. Река
Камышла двумя каскадами падает с 12-метровой высоты. Благодаря
доступности Камышлинский водопад посещает большое количество
туристов. Водопад красив и привлекателен как летом, так и зимой. Он
расположен на левом берегу Катуни в 2 км от моста через реку Катунь.
7
Источник Курловские дачи (Курлихин сад)
Источник – это точка исследований биогеохимических особенностей
региона и химического состава воды подземных источников. Он находится
на окраине села Черга, в 400-500 м от русла реки Черга на высоте 500 м.
Культурно-историческое наследие Шебалинского района
Шебалинский
район
богат
археологическими
и
историческими
памятниками. Здесь было найдено множество могильников, курганных
захоронений, древних стоянок и наскальных изображений. Район также
известен поставками мрамора для оформления московского метрополитена.
Мрамор из Ороктойского месторождения применялся при строительстве
станции "Таганская". Сейчас, правда, это месторождение относится к
Чемальскому району.
Поселение Усть-Сема
Древнее многослойное поселение Усть-Сема было обнаружено в начале 60-х
гг. сотрудником Бийского краеведческого музея Б.Х. Кадиковым. Поселение
расположено в районе впадения реки Семы в реку Катунь. В ходе
археологических исследований здесь было найдено около десяти тысяч
предметов, относящихся к каменному веку. Это поселение дало ученым
богатейший материал по эпохе палеолита. Особо стоит отметить находки
двенадцати каменных наконечников стрел.
Каменная стела у села Барагаш
Находится в 2 км к юго-западу от села Барагаш на правом берегу реки
Барагашонок. Стела высотой 1,2 м имеет необычную S-видную форму.
Барагашская пещера
Расположена на левом берегу реки Барагаш на высоте 30 м от уреза воды.
8
Длина пещерной полости - 17 м. В пещере развиты натечные образования и
сталактиты. Пещера является интересным экскурсионным объектом.
Историко-краеведческий музей Шебалинского района
Музей включает четыре раздела: история Шебалинского района, история сел
района, зал боевой славы, этнография. Адрес: село Шебалино, ул. Советская,
11а.
Культовые сооружения района
- Церковь в селе Шебалино
- Церковь в селе Черга
- Культовый объект Кудерге-Таш
Особо охраняемые природные территории района
Усть-Семинский ландшафтный участок
Памятник природы «Шишкулар - Катаил - Чистый луг» является
естественным продолжением Усть-Семинского ландшафтного участка. Здесь
в живописной местности произрастают эндемичные реликтовые и
исчезающие растения. На территории памятника природы создан ГорноАлтайский ботанический сад – филиал Центрального Сибирского
ботанического сада (с.Камлак). Это уникальное природно-хозяйственное
формирование, где собрано огромное количество редких и традиционных
видов растений, характерных для всех зон Горного Алтая и Сибири. ГорноАлтайский ботанический сад вписался в перечень 1600 ботанических садов
мира. В ботаническом саду имеется коллекция декоративных растений,
включающая около 600 наименований. В саду организована площадка по
внедрению новых технологий природопользования, основанная на
этнотрадициях народов Алтая. Ботанический сад знакомит с
жизнеустройством народов Горного Алтая. Здесь можно увидеть
9
традиционное жилище алтайцев, отведать национальные блюда, кушанья и
напитки, приготовленные из экологически чистых продуктов Горного Алтая,
узнать о традициях использования полезных растений коренными народами
Алтая.
Село Черга – центральная усадьба «Алтайского
экспериментального сельского хозяйства СО РАН»
Село Черга расположено на высоте 500 м над уровнем моря, на берегу
реки Сема. Это одно из старейших сел Алтая, ранее являвшееся небольшим
курортом. В Черге соединяются старый и новый Чуйский тракт. Старый
тракт шел от Бийска через Смоленское и Алтайское. Эта дорога есть и
сейчас. Отсюда же отходит автодорога Черга - Усть-Кан - Усть-Кокса. Село
протянулось вдоль Чуйского тракта на 3.5 км.
В районе Черги наблюдаются зоны от тайги до альпийских лугов и
горной тундры. Максимальная высота Чергинского хребта около 2000 м.
Протянулся он более чем на 100 км от Предалтайской равнины сначала вдоль
Семинского хребта, а затем стыкуется с ним в районе Семинского перевала.
Летом здесь выпадает много осадков, зимы мягкие и солнечные.
Благодаря таким уникальным природным условиям в 1980 г. здесь по
инициативе
академика
Д.К.Беляева
было
создано
Алтайское
экспериментальное сельское хозяйство Сибирского отделения РАН.
В настоящее время общая площадь территории АЭСХ СО РАН
составляет 68 тыс.га, в том числе покрытая лесом – 37 тыс.га, пахотных
земель (в том числе под многолетними травами) – 4,2 тыс.га, пастбищ – 21,5
тыс.га. Территория экспериментального хозяйства во многих отношениях
может рассматриваться как типичный участок среднегорных таежных систем
Алтая, испытавших антропогенное воздействие. Хвойные леса занимают
площадь 12,6 тыс. га. Из них лиственницей покрыто 11,4 тыс.га, сосной – 1,1
10
тыс.га, кедром – 99 га. Особо следует выделить 73 га лесной культуры кедра
(деревья
1-2
класса
благоприятных
для
бонитета),
роста
созданной
условиях.
Это
в
пониженных
наглядный
более
результат
перспективности искусственного разведения кедра и возможности создания
на территории АЭСХ СО РАН Западносибирского архива клонов кедра. В
низкогорных районах территории хозяйства (бассейн р.Катунь) произрастают
уникальные сосняки 1 класса бонитета. Они интересны как популяции,
произрастающие на верхнем высотном пределе распространения сосны, и их
генофонд представляет несомненный интерес.
Угодья многопрофильного Алтайского экспериментального сельского
хозяйства Сибирского отделения РАН – уникальный объект для организации
фундаментальных
и
природопользования
прикладных
исследований
в
области
Горного Алтая.
Изначально идея академика Д.К.Беляева предполагала создание на
Алтае структуры по типу Национального парка, обеспечивающей сохранение
биологического
разнообразия
аборигенных
пород
животных
и
акклиматизацию видов из других регионов. Однако в конце 1970-х годов
прецедента еще не существовало. Первые два российских Национальных
парка (Сочинский и Лосиноостровский) были созданы лишь в 1983 году.
В силу этих причин Алтайское экспериментальное сельское хозяйство
Сибирского отделения РАН было создано как научно-производственная база
для выполнения работ по созданию коллекций генофондов домашних и
диких видов животных. Необходимость этого шага была продиктована тем,
что многие виды млекопитающих, в том числе и имеющие перспективы
доместикации и экономического использования, находятся на грани
исчезновения. Это же относится и ко многим породным группам домашних
животных, которые, в силу экономических обстоятельств, становятся
неактуальными для современного животноводства. Вместе с тем, все эти
организмы являются носителями ценнейших генов и могут служить базисом
для селекционной работы.
11
Несмотря на все трудности к настоящему времени в хозяйстве
сохранен генофонд сельскохозяйственных животных:
 крупный рогатый скот (серый украинский, якутская и голловейская
породы)
 якутская лошадь
 дикие видов животных (европейский зубр – Bison bonasus bonasus L.,
алтайский марал – Cervus elaphus).
Европейский зубр (Bison bonasus bonasus) включен в Красную книгу
Российской Федерации. Серый украинский скот – живой памятник
отечественного животноводства.
Безусловно, акклиматизация европейского зубра в условиях Горного
Алтая является национальным достоянием. Это не только сохранение и
увеличение численности зубра в России, но и формирование страхового
генофонда данного вида в целом. Это единственный за Уралом зубровый
питомник, где в естественной среде содержится четыре десятка зубров животных, которых в начале ХХ в. оставалось меньше полусотни на всей
планете.
ЧАСТЬ 2
Питомник зубров как ядро особо охраняемой природной
территории Республики Алтай
Для Сибири и конкретно Алтай - Саянского экорегиона зубр является
автохтонным (местным) видом. Зубр, или европейский бизон (Bison
bonasus) — вид из рода бизонов семейства полорогих (Bovidae). Он очень
близок к американскому бизону и оба вида могут без ограничений
скрещиваться, давая плодовитое потомство — зубробизонов. В пределах
вида выделяются два подвида — беловежский зубр (B. b. bonansus) и
кавказский зубр (B. b. caucasus). Кавказский зубр отличается от беловежского
более тёмной и курчавой шерстью, немного уступает размерами, и был
истреблён людьми к 1927 году. В наше время на Кавказе обитают вселённые
12
человеком зубробизоны. В историческое время зубр заселял
Зауралье и
Западную Сибирь. В голоцене (текущая послеледниковая эпоха, начавшаяся
около 10 тысяч лет назад) он еще обитал в районе Кузнецкой котловины, в
VIII-X веках нашей эры
входил в состав фауны Предбайкалья.
Можно
предполагать, что последние особи этого вида сохранялись в горных долинах
вплоть до XVIII, также как сохранялся до начала ХХ века зубр на Северном
Кавказе.
По сути, в Горном Алтае решена задача - ранее истребленный вид
возвращен в места его исконного обитания.
Только человек виноват в исчезновении зубра в дикой природе.
Браконьерство, уничтожение мест обитания (вырубка и выжигание лесов),
ничем не ограниченный отстрел животных в периоды войн, народных
волнений и революций - все это вместе привело к тому, что к 1927 г. в
природе
зубр
был
полностью
истреблен.
Проведенная
в
1926
г.
международная перепись содержащихся в неволе зубров выявила, что во
всем мире, в различных зоосадах и парках сохранились лишь 52 зубра,
причем все они происходили от 12 животных-основателей (5 быков и 7
коров), содержавшихся в европейских зоопарках в начале ХХ века.
Восстановление поголовья зубров в СССР было активно возобновлено
после окончания второй мировой войны. Работы возобновились
в
заповеднике Беловежская пуща, в Кавказском заповеднике и во вновь
организованном в 1946 году Центральном зубровом питомнике в ПриокскоТеррасном заповеднике (Серпуховский район Московской области). К
началу 1951 года в Беловежской пуще было 14 чистопородных зубров, в
Кавказском заповеднике 1 чистопородный зубр и 27 зубробизонов и в
Центральном
зубровом
питомнике
7
чистопородных
зубров
и
6
зубробизонов. В целом по СССР к началу 1955 было всего 47 чистопородных
зубров.
13
В результате целенаправленной деятельности многих специалистов на
31 декабря 1997 г. в мире в условиях неволи (зоопарках, питомниках и
прочих резерватах) находилось 1096 зубров, в вольных популяциях - 1829
особей. В середине 1980-х в СССР было порядка 1100 зубров, в том числе
около 300 в России. Но к концу 90-х вольные популяции чистокровных
зубров на Кавказе были практически уничтожены, а всего в России зубров
осталось меньше 200.
В этой ситуации
в 1997 г. при
участии
Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей
среды была создана и утверждена губернаторами трех областей (Орловской,
Калужской, Брянской) межрегиональная Программа сохранения российского
зубра, а в 1998 г - при Госкомэкологии России была создана Рабочая группа
по зубрам и бизонам, которой поручено разработать «Стратегию сохранения
зубра в России». Начиная с 1996 года WWF (Всемирный Фонд дикой
природы) реализовал программу по созданию вольно живущей популяции
зубров в лесах Европейской части России и выпуску зубров в естественные
лесные экосистемы Окского региона в Орловской, Брянской, Калужской,
Владимирской областях.
12-летний проект WWF по возвращению зубра – самого древнего быка
- в дикую природу европейской части России завершился как раз к году
быка. За эти годы здесь созданы 7 группировок этих животных общей
численностью около 200 особей. Этого количества животных достаточно для
того,
чтобы
поддерживать
здоровую
популяцию,
которая
будет
самостоятельно развиваться и расти. В 2009 году фонд с партнерами начал
создание вольной популяции зубров уже на Кавказе.
Общее
число
зубров
в
настоящее
время
ещё
далеко
до
рекомендованной численности, гарантирующей сохранение этого вида в
долговременном плане. По рекомендациям, содержащимся в Российской и
Международной стратегии сохранения зубра, размер такой популяции
определен в 1000 и более особей. На сегодняшний день выполнен первый
14
этап работ по сохранению зубра: устранена угроза исчезновения этого
редкого вида в ближайшее время. Тем не менее, в соответствии с Красной
Книгой МСОП данный вид относится к категории уязвимый — «VU»
(«vulnerable») по критерию D1 (несмотря на уменьшении популяции между
началом 1990-х и 2000 гг., текущая популяционная тенденция связана с
ростом) (The Red List IUCN, 2009). На территории России в соответствии с
Красной Книгой РФ (1998) зубр отнесен к категории 1 — Находящиеся под
угрозой исчезновения.
Карта расселения зубров по территории России
15
История формирования Чергинского стада зубров. Племенная работа.
В 1982, 1983 и 1984 годах тремя партиями из подмосковного ПриокскоТеррассного заповедника в с.Черга Шебалинского района Республики Алтай
завезли 11 беловежских зубров (3 самца, 8 самок).
Эти животные относятся к так называемой беловежской линии зубров,
основателями которой являются только 5 особей. Это инбредная линия с
коэффициентом инбридинга на конец 80-х годов ХХ века F=43,98. Такой
инбридинг является результатом тесного кровосмешения. Все животные в
группе родоначальников Чергинского стада были родственниками, а бык
Моран № 2729 ЕВРВ, являясь уже отцом двух животных, затем до 1987 года
включительно являлся основным производителем в этом стаде.
Так как все зубры содержались в едином стаде, то ротация
производителей не проводилась. Таким образом,
группировка зубров
подошла к возможности проявления инбредной депрессии. В такой ситуации
становится необходимым провести т.н. «освежение крови» за счет введения в
разведение новых производителей из других питомников. Для этого
необходимо привлечь быков относящихся к кавказско-беловежской линии
разведения, так как такие животные являются наиболее не родственными
зубрам Черги, и они имеют хороший адаптационный потенциал (подробнее о
«Генетических принципах сохранения контролируемых популяций
животных» в Приложении 1).
Современное состояние Чергинского стада беловежского зубра.
Питомник зубров располагается в
северо-западной части Горного
Алтая на территории Алтайского экспериментального сельского хозяйства
Сибирского отделения РАН. Этот район имеет рельеф с высотами в пределах
600-1400 м. над уровнем моря. Средняя годовая температура составляет 230С, средняя температура июля +170С, а января -140С. Длина вегетационного
16
периода 170 дней. Общее количество осадков составляет 500-700 мм в год с
максимумом в летний период, и это определяет невысокий снежный покров в
данном регионе. Вольера питомника имеет площадь в 470 га и она разделена
на 3 загона. (50,70, 350 га). Перепад высот на территории вольеры составляет
600-800 м над уровнем моря.
Европейский зубр
(Bison bonasus L. 1758)
Стационар ИЦиГ СО РАН
в с.Черга, Республика Алтай
В настоящее время стадо зубров в питомнике составляет 42 особи, среди
которых 17 быков и 25 коров.
имеют крепкий костяк.
Животные пропорционально сложены и
Обращает на себя внимание хорошо развитые
конечности. Что можно объяснить результатом хорошей адаптации к жизни в
горной и сильно пересеченной местности.
17
.
Возрастная структура Чергинского стада беловежского зубра
Возраст, лет
21
18
15
13
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0,5
ИТОГО
Количество животных
САМКИ
САМЦЫ
1
2
3
1
3
1
1
2
1
3
3
1
2
1
1
3
1
4
2
3
1
2
25
17
18
Возрастная структура стада сильно нарушена. Такое положение
вызвано значительной детской смертностью, среди зубров. Также на
демографическую структуру этого стада зубров сильно повлияла гибель
животных, произошедшая в начале 90-х годов.
Перспективы разведения.
Наблюдения в течение 25 лет за процессом адаптации зубров к
условиям Алтая показали, что эти животные вполне способны жить в этом
регионе. Следует отметить, что акклиматизированы в регионе зубры
наиболее инбредной – беловежской линии разведения, адаптационные
возможности, которой гораздо ниже, чем у особей кавказско-беловежской
линии разведения и, тем не менее, адаптация прошла успешно.
Можно
констатировать, что лесостепная зона и в горах, и на равнине в Алтая-
19
Саянском регионе вполне подходит для жизни зубров и практически без
помощи человека.
Разведение зубров в этом питомнике все 25 лет являлось закрытым. Не
ввоз, не вывоз зубров не осуществлялся. И если в первое десятилетие такое
положение дел было оправданным, то сейчас это совершенно не
соответствует задаче
питомника, то
есть
производство здорового
племенного поголовья зубров для расселения и приумножения его
численности.
Практически
в
питомнике
проходило
только
самовоспроизводство популяции с численностью в пределах (lim 23-41)
особей.
Численность
стада
достигла
предельной
величины
для
существующих парков (470 га). Необходимо создание природной популяция
с эффективной численностью порядка 500 особей, что может гарантировать
сохранение вида на долговременной основе. Горный Алтай благоприятен для
создания такой популяции.
Необходимо формирование территориальной структуры как особо
охраняемой
природной
территории
общенационального
достояния
для создания популяции зубров со следующими основными требованиями:
 - территория должна быть пригодна для обитания зубра;
 - площадь этой территории должна позволять существование
группировки зубров численностью в несколько сотен особей;
 - на этой территории должна быть организована действенная охрана
зубра от браконьерства;
 - юридический статус этой территории должен иметь гарантии её
неизменности в течение многих лет.
20
Заключение
С учетом особенностей режима особо охраняемых природных
территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений
различаются следующие категории указанных территорий:
а) государственные природные заповедники, в том числе биосферные;
б) национальные парки;
в) природные парки;
г) государственные природные заказники;
д) памятники природы;
е) дендрологические парки и ботанические сады;
ж) лечебно-оздоровительные местности и курорты.
Из всех выше перечисленных категорий, вероятно, необходимо
сосредоточить внимание на возможности организации либо национального
парка (федеральная структура), либо государственного природного заказника
или памятника природы как республиканской структуры.
Действительно, если рассматривать питомник зубров как ядро особо
охраняемой природной территории Республики Алтай с учетом уже
имеющегося Горно-Алтайского ботанического сада – филиала Центрального
Сибирского
ботанического
сада
(с.Камлак),
то
Государственный
природный заказник биологического профиля, предназначенный для
сохранения и восстановления редких и исчезающих видов растений и
животных, в том числе ценных видов в хозяйственном, научном и
культурном отношениях будет вполне подходящей структурой.
Аналогичные доводы можно привести и для категории Памятник
природы.
На
невосполнимые,
эстетическом
территории
ценные
отношениях
в
хозяйства
сосредоточены
экологическом,
природные
научном,
комплексы,
а
уникальные,
культурном
также
и
объекты
21
естественного и искусственного происхождения, в том числе
места
произрастания и обитания ценных, реликтовых, малочисленных, редких и
исчезающих видов растений и животных.
Национальный парк как федеральная структура, безусловно, имеет
приоритетное значение для Республики Алтай по своим основным задачам:
 сохранение природных комплексов, уникальных и эталонных
природных
участков и объектов;
 сохранение историко-культурных объектов;
 экологическое просвещение населения;
 создание условий для регулируемого туризма и отдыха;
 разработка и внедрение научных методов охраны природы и
экологического просвещения;
 осуществление экологического мониторинга;
 восстановление нарушенных природных и историко-культурных
комплексов и объектов.
22
Приложение 1
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОХРАНЕНИЯ
КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ЖИВОТНЫХ
Уменьшение биологического разнообразия на планете – одна из основных
проблем нашего времени. Факты, связанные с этим, выносятся крупными
заголовками в средствах массовой информации – «завтра планета будет менее
пригодной для жизни, чем сегодня».
И, тем не менее, попустительство процессу биотического обеднения
происходит, поскольку воздействие человека на экосистемы планеты по своему
размаху и темпам приобрело небывалое до сих пор в истории значение.
Антропогенное воздействие изменяет сам ход эволюции, и человек в полной мере,
не осознает этого. Еще меньше мы беспокоимся об эволюционном воздействии
таких изменений на нас самих.
И все-таки те, кто осознает всю опасность складывающегося положения,
могут существенно повлиять на будущие события. При фрагментации и
уменьшении популяций диких животных и растений и целых биомов,
происходящих в большом масштабе и с высокой скоростью, возникает множество
проблем, которые требуют немалых усилий со стороны биологов разных
специальностей. Наша задача состоит в разработке методов превентивной защиты
популяций от генетической эрозии и, как следствие, от последующего распада
экосистем.
Прежде чем детально обсудить сложившееся положение, мы должны
ответить на важный вопрос: хотим ли мы, к примеру, сохранить современных
зубров, или обеспечить выживание их зуброподобных потомков? То есть, ставим
ли мы цель сохранение точного фенотипа вида или сохранение филогенетической
линии, в которой мы допускаем непрерывные эволюционные изменения? В
контролируемых человеком популяциях можно добиться максимальных
эволюционных изменений, а в некоторых случаях, наоборот, их почти полностью
затормозить.
В поставленной нами задаче на многолетнюю перспективу, мы будем иметь
в виду филетическую эволюцию (эволюция организмов, характеризующаяся
постепенным
однонаправленным
изменением
всей
эволюционирующей
группировки (т. е. без дивергенции), и иметь дело с популяциями случайно
скрещивающихся животных.
Эволюционные изменения в небольших популяциях
Любая стратегия охраны конкретного вида должна определяться знанием
генетической структуры данного вида, поскольку из-за ограничения размеров
популяции вытекает ряд генетических последствий. Для длительного выживания
того или иного вида необходимы непрерывные и часто быстрые эволюционные
изменения, но ответ на естественный отбор может быть ограничен малыми
размерами популяции.
Наиболее важным их них, особенно в небольшие отрезки времени, является
инбредная депрессия. Для многих видов она накладывает ограничение на
минимальный размер популяции, необходимый для ее выживания. Однако даже в
популяции, достаточно крупной для того, чтобы избежать серьезного инбридинга,
может происходить постепенная утрата генетической изменчивости.
23
Инбридинг оказывает разрушительное воздействие на выживание и
репродукцию, скорость роста и размер взрослых особей. Причем для каждого вида
имеется своя минимальная численность популяции, при которой она способна
справиться с эффектом инбридинга. Практика животноводства, к примеру,
допускает у домашних животных коэффициент инбридинга не более 1 % на
поколение. Принято считать, что в отсутствие регулярной интродукции
неродственных особей минимальный эффективный размер популяции для крупных
млекопитающих составляет 50 размножающихся особей. По мнению Яна
Франклина – известного австралийского специалиста по генетической стратегии
охраны небольших групп редких и исчезающих животных – при рассмотрении
длительных отрезков времени, генетическая изменчивость сохранится только при
условии, если размер популяции будет на порядок выше, т. е 500 особей
(Франклин, 1983).
Франклин Я.Р. Эволюционные изменения в небольших популяциях // Биология
охраны природы. М. Мир. 1983. 430 с.
АДАПТАЦИЯ
Адаптация и вымирание
Палеонтологическая летопись дает много примеров эпизодического
вымирания и быстрых эволюционных изменений. Самые последние из них
начались в позднем плейстоцене с исчезновения многих видов крупных
млекопитающих. Их можно объяснить как климатическими изменениями, так и
ростом экологического давления человека, а возможно и тем и другим.
Адаптация – критически важное понятие, совершено необходимое при
анализе выживания популяции. Некоторые виды легко приспосабливаются к новой
для них среде, другие, оказываются под угрозой вымирания. К примеру, в
Австралии в прямую конкуренцию с местной флорой и фауной вступили
интродуцированные плацентарные млекопитающие, декоративные растения и
пастбищные виды. Так, бывший первоначально домашней собакой, динго попав с
человеком в Австралию, там одичал. Он не истребил ни одного из видов,
которыми питался, но зато погубил обоих крупных сумчатых хищников:
сумчатого волка (Thylacinus) и сумчатого дьявола (Sarcophilus). Эти сумчатые
нуждались в гораздо большей плотности добычи, чем более изощренная в охоте
вторично одичавшая собака. Динго заняв ту же кормовую нишу, просто довел их
до голодной смерти в своеобразной конкурентной борьбе (Лоренц, 1998).
Лоренц К. Восемь смертных грехов цивилизованного человечества. М.:
Республика, 1998. 393 с.
Адаптация и естественный отбор
Под генетической адаптацией популяции понимается изменение частот
генов, приводящее к появлению новых генотипов или исчезновение прежних.
Наиболее важные адаптивные признаки – это непрерывно варьирующие
количественные характеристики. Обычно разливают 3 вида отбора количественных
признаков: 1) движущий отбор, направленный на крайнее значение признака
дающего преимущество; 2) стабилизирующий отбор; 3) дизруптивный или
раскалывающий отбор, направленный в пользу экстремальных значений
признаков.
Движущий отбор обычный при селекции животных и растений, в природе
достаточно редок. В природных популяциях, как правило, преобладает
стабилизирующий отбор. Дизруптивный отбор недостаточно хорошо изучен и
суждения о его важности в природных популяциях противоречивы. Вероятно, он
24
действует в среде с пятнистыми местообитаниями и может играть роль в
видообразовании.
Наибольшая приспособленность измеряется по числу оставленных
потомков, доживших до репродуктивного возраста. Адаптация является
результатом естественного отбора.
Естественный отбор – это довольно сложный процесс, в котором медленное
изменение ниши сопровождается медленными изменениями видов. Вид всегда
остается чуть-чуть позади, немного не достигая идеальной приспособленности.
Если вид отстает от изменений среды из-за недостаточной генетической
изменчивости, на основе которой работает естественный отбор, он становится
вымирающим. Поскольку при отборе меняется каждый признак, скорость
приспособленного ответа есть функция интенсивности отбора и наследуемости
признака. Оба этих качества подвергаются воздействию генетического дрейфа.
Хорошо известно, что популяции, которые «прошли через бутылочное горлышко»
или поддерживаются при малой численности, не проявляют сильного ответа на
давление отбора, как популяции с большим числом особей (Levontin, 1974, 1978).
Levontin R.C. The Genetic Basis of Evolutionary Change. Columbia University Press.
New York. 1994. 346 p.
Levontin R.C. Adaptation // Scientific American. 1978. V. 194. P. 859–860.
Генетический дрейф и эффективный размер популяции
Явление дрейфа генов, связано с ролью случайностей в эволюции
небольших популяций. Дрейф генов, или генетико-автоматические процессы, – это
явление ненаправленного изменения частот аллельных вариантов генов в
популяции, обусловленное случайными причинами. Один из механизмов дрейфа
генов заключается в том, что в популяции в процессах размножения образуется
неисчислимое число гамет. Большая часть гамет не формирует зигот, и новое
поколение в популяции формируется из выборки гамет, которым удалось
образовать зиготы. При этом возникает случайное смещение частот аллелей
относительно предыдущего поколения – достаточно весьма слабого изменения в
начальных условиях, некоторого начального толчка. В результате изменяются
частоты встречаемости генов, устраняются гетерозиготы и появляются гомозиготы.
Изолированная популяция становится доминантной гомозиготной или рецессивной
гомозиготной (Дубинин, 1931; Дубинин, Ромашев, 1932; Wright, 1931, 1960). Если
дрейфует мутантный летальный ген, это ведет к вымиранию популяции. Таким
образом, структура популяции зависит не только от появления новых мутаций, но и
от простого случайного изменения частоты встречаемости данного гена. В
подобных условиях согласно теории Э. Майра может даже произойти генетическая
революция – огомозиготившиеся редкие мутации быстро вовлекаются в процесс
отбора и быстрое эволюционное преобразование (Mayr, 1954).
И все же постепенный рост гомозиготности в ограниченной по размерам
популяции приводит к потере генетической изменчивости, что приводит к
следующим эффектам: 1) инбредная депрессия в результате либо потери
гетерозиготности, либо фиксации неблагоприятных генов; 2) случайные изменения
фенотипа, особенно изменение средних значений количественных признаков; 3)
снижение генетической дисперсии (и, следовательно, понижение наследуемости).
Инбредная депрессия. Представители разных царств и филумов
значительно различаются по своему отношению к инбредной депрессии. Так,
многие растения в природе размножаются с помощью самоопыления. Среди
животных наиболее чувствительны к инбредной депрессии млекопитающие и
птицы.
25
Инбридинг оказывает разрушительное действие на выживание и
репродукцию, скорость роста и размер взрослых особей.
Степень инбридинга в популяции измеряют с помощью коэффициента
инбридинга f. Если эффективный размер популяции Ne, то за каждое поколение f
увеличивается на ½ Ne. Так в малочисленных популяциях постепенно за многие
поколения накапливается инбредная депрессия. Но уровень инбридинга быстро
снижается при интродукции в такую популяцию неродственных особей.
Несмотря на разрушительные эффекты, с небольшой степенью инбридинга
все же можно мириться. Животноводы допускают у домашних животных
коэффициент инбридинга до 1 % на поколение (т. е. Ne = 50).
Для каждого вида имеется своя минимальная численность популяции, при
которой она способна справиться с эффектом инбридинга хотя бы за счет снижения
выживаемости и скорости размножения. Принято считать, что в отсутствие
регулярной интродукции неродственных особей минимальный эффективный
размер популяции для крупных млекопитающих составляет 50 особей. Кроме того,
следует иметь в виду, что степень инбридинга увеличивается со скоростью,
которая прямо связана с длительностью жизни одного поколения. Популяция из 50
зубров, случайно образующих пары, достигнет 10 % степени инбридинга через
несколько сот лет. Та же степень у мышей будет достигнута менее чем через 10
лет.
Случайные изменения фенотипа. У линий лабораторных животных,
подвергшихся инбридингу, помимо общих эффектов инбредной депрессии
наблюдаются изменения фенотипа. Например, инбридированные линии морских
свинок различаются по морфологии, физиологии, окраске и темпераменту (Wright,
1977).
Истощение генетической дисперсии. Наблюдаемая фенотипическая
дисперсия может быть разделена на три компоненты: 1) дисперсия, обусловленная
изменениями среды, 2) генотипическая дисперсия, 3) дисперсия, обусловленная
взаимодействием генотипа и среды. Последнюю компоненту часто недооценивают.
Она важна, поскольку генотип, наилучший в определенной среде, не обязательно
окажется наилучшим в другой.
Популяция немедленно реагирует на естественный отбор, именно опираясь
на генетическую дисперсию. Отношение генетической дисперсии к
фенотипической называют наследуемостью. Если наследуемость признака равна
нулю, то адаптивные изменения маловероятны, если вообще возможны.
В очень малых популяциях утрата изменчивости при взятии выборки будет
больше
Дубинин Н.П. Генетико-автоматические процессы и их значение для механизма
органической эволюции // Журн. эксперим. биологии. 1931. Т. 7. Вып. 5/6.
С. 463–479.
Дубинин Н.П., Ромашов Д.Д. Генетическое строение вида и его эволюция // Биол.
журнал. 1932. Т. 1.Вып. 5/6. С. 52–95.
Mayr E. Change of genetic environment and evolution // Evolution as a process / Ed. J.
Huxley, A.S. Hardy, E.B. Ford. London: Allen and Unwin. 1954. P. 157–180.
Wright S. Evolution in Mendelian populations // Genetics. 1931. V. 16. Р. 97–159.
Wright S. Physiological genetics, ecology of populations, and natural selection, in: S.
Tax, ed., The evolution of Life, Univ. of Chicago Press, Chicago. 1960.
Wright S. Evolution and the Genetics of Populations // Experimental Results and
Evolutionary Deductions, University of Chicago Press, Chicago. 1977. V. 3.
26