Способ поддержания жизнеспособности популяций животных или растений на урбанизированных территориях

Изобретение относится к области популяционной генетики и предназначено для поддержания жизнеспособности популяций животных или растений на урбанизированных территориях. На исследуемой урбанизированной территории определяют доли полиморфных локусов, частоты аллелей и численность популяций видов животных и растений. Определяют коэффициент жизнеспособности (Кж) по формуле. Если Кж≥0,9, то популяция в оздоровлении не нуждается. Если 0,9>Кж>0,5, то популяция нуждается в оздоровлении. Если Кж≤0,5, то популяция нуждается в срочном оздоровлении. При получении Кж<0,9 осуществляют внесение генетического материала из эталонной популяции. Изобретение обеспечивает жизнеспособность популяций животных или растений на урбанизированных территориях путем определения Кж и внесения генетического материала из эталонной популяции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл., 5 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области популяционной природоохранной генетики, а именно к способу сохранения и восстановления биоразнообразия урбанизированных ландшафтов.

Уровень техники

В настоящее время проблема сохранения биоразнообразия урбанизированных ландшафтов занимает одно из ведущих мест в мире в связи с тем, что урбанизированные ландшафты уже составляют более 60% территории Земли.

Актуальность внедрения способа сохранения биоразнообразия определяется тем, что на особо охраняемых территориях (ООПТ) города Москвы, как и в городах Европы, под угрозой исчезновения находится более половины обитающих на них видов позвоночных животных (птиц, млекопитающих, амфибий, рептилий).

Известным традиционным способом сохранения и восстановления биоразнообразия в природных популяциях является территориальная охрана (заповедники, заказники и др.), основанная на самовосстановлении экосистем (Рейсмерс, Штильмарк, 1978; Банников, Рустамов, 1978). Недостатком территориальной охраны городских особо охраняемых территорий является то, что охрана не прекращает процесс действия дрейфа генов и инбридинга в мелких изолятах, т.к. раз начавшись, эти процессы идут до конца и неизбежно приводят к сокращению генетического разнообразия популяций (потере их гетерозиготности) (Wright, 1922; Дубинин, 1931).

Известен способ сохранения генофонда популяций эксплуатируемых видов, используемый при искусственном разведении (например, стад рыб), который основан на подборе генотипов (Алтухов и др., 1972. Авторское свидетельство №440131 на изобретение «Способ искусственного воспроизводства локальных стад живых организмов»), позволяющий реализовать не истощительное природопользование в рыбном, сельском и охотничьем хозяйстве.

Однако известный способ не ориентирован на сохранение генофонда популяций неэксплуатируемых видов в урбанизированных ландшафтах, т.к. он не учитывает процесса необратимого изменения генофонда, а, следовательно, и жизнеспособности популяций, происходящего в изолятах урбанизированных ландшафтах под действиемдрейфа генов или генетико-автоматических процессов (Дубинин, 1931) и сопутствующего ему инбридинга.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ эколого-генетической диагностики состояния и методы восстановления популяций животных (Макеева В.М., Смуров А.В. Эколого-генетическая диагностика состояния и методы восстановления популяций животных городских особо охраняемых природных территорий на примере модельных видов в городе Москве (Научные ведомости Белгородского университета. Серия Естественные науки. 2011. №3 (98). Вып. 14. С. 104-110) и технология восстановления и поддержания длительной жизнеспособности популяций (Makeeva V.M., Smurov A.V., Politov D.V., Belokon M.M., Belokon Y.S., Suslova E.G., and Kalinin A.A Technology for restoring and maintaining sustainability of populations: practical and theoretical results of genourbanology. The Open Conference Proceedings Journal, 2015. V. 6. P. 1-9).

Недостатком указанного способа является низкая эффективность из-за отсутствия или недостаточности четких количественных критериев жизнеспособности городских популяций, требуемых для принятия решения о необходимости проведения мероприятий по восстановлению жизнеспособности популяции, а также использование большого количества параметров для изучения генетической изменчивости популяции. Кроме того, недостаточно разработаны этапы восстановления популяций, т.к. неясно какое количество особей, необходимо для изъятия из эталонных популяций, для восстановления городских популяций, что создает трудности при планировании и проведении практических работ по восстановлению генофонда популяций и сохранению биоразнообразия на городских ООПТ.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача создания эффективного способа определения и восстановления параметров генетического разнообразия популяций, определяющего их жизнеспособность, для длительного и устойчивого сохранения биоразнообразия на урбанизированных территориях, включая особо охраняемые природные территории (ООПТ).

Поставленная задача достигается тем, что предлагается способ определения и восстановления генетических параметров жизнеспособности популяций животных или растений на урбанизированных территориях, заключающийся в:

- определении доли полиморфных локусов, частоты аллелей (доли отдельных аллельных генов в общем генофонде популяции) и численности популяций видов животных или растений на урбанизированных территориях;

- количественном определении степени отклонения полученных значений параметров популяций урбанизированных ландшафтов от эталонных с помощью коэффициента жизнеспособности (Кж), рассчитанного по формуле:

где Рг - доля полиморфных локусов в городских популяциях; Рэ - доля полиморфных локусов в эталонных популяциях;

- оценке необходимости оздоровления популяции в зависимости от величины Кж:

если Кж≥0,9, то популяция в оздоровлении не нуждается;

если 0,9>Кж>0,5 то популяция в нуждается в оздоровлении;

если Кж≤0,5, то популяция нуждается в срочном оздоровлении.

- восстановлении параметров генетического разнообразия, определяющих жизнеспособность городских популяций путем внесения генетического материала из эталонной популяции.

Предпочтительно, для определения доли полиморфных локусов и частот аллелей использовать 5-6 ферментов, 7-13 полиморфных локусов.

Предпочтительно, что в качестве популяций животных могут быть использованы практически все виды диких беспозвоночных и позвоночных животных, характерных для данной охраняемой территории, исконно обитающих в данном регионе.

Предпочтительно, что в качестве популяций растений могут быть использованы все виды естественных растений, характерных для данного региона.

Технический результат изобретения выражается в длительном устойчивом сохранении биоразнообразия на урбанизированных территориях, включая особо охраняемые природные территории, что в свою очередь приводит к устойчивости функционирования экосистемы в целом.

Наиболее эффективно способ может быть использован на городских особо охраняемых территориях, т.к. в популяциях животных, обитающих в условиях антропогенной фрагментации ландшафта (антропогенной изоляции), происходит активизации дрейфа генов и инбридинга (отрицательных генетических процессов) и, как следствие, уменьшение генетического разнообразия популяций, что приводит к снижению их жизнеспособности и неизбежному вымиранию.

Способ может быть также использован в лесоводстве при формировании генофонда городских лесопосадок, например, при выборе популяции для отборасеменного материала, предназначенного для выращивания саженцев, что в свою очередь приведет к повышению жизнеспособности лесокультур и как следствие, повышение устойчивости к поражению паразитами и фитопатогенами, в том числе короедом.

Определение параметров генетического разнообразия, определяющих жизнеспособность популяций и необходимость их восстановления на урбанизированных территориях осуществляют с помощью разработанного коэффициента жизнеспособности и количественных градаций значений коэффициента, сведенных в таблицу 1 и связанные с ними градации необходимости оздоровления популяций, обоснованные экспериментально.

Предлагаемый способ включает несколько последовательных этапов.

1. Определение основных параметров генетического разнообразия, а именно доли полиморфных локусов и доли отдельных аллельных генов в общем генофонде популяции (частоты аллелей), а также численность для популяций видов, обитающих на урбанизированных территориях, городских особо охраняемых территориях, которые находятся на грани исчезновения, ключевых видов охраняемых экосистем, нуждающихся в сохранении и восстановлении, а также при отсутствии данных и для эталонных природных популяций видов животных или растений. Проводят анализ по 7-13 полиморфным локусам по стандартным методикам и расчетам.

Для получения значений частот аллелей исследуемых популяций проводили электрофоретическое разделение ферментов в 13% крахмальном или 7,5% полиакриламидном геле и гистохимическое окрашивание срезов для выявления зон активности ферментов, которые рассматриваются как контролируемые отдельными локусами, которые обозначались по К.Ф. (Nomenclature Committee, 1984). Полученные результаты были обработаны в программе GenALEX, в которой была частота каждого аллеля по всем изученным локусам.

Частота аллеля (р) вычислялась по формуле (Зайцев, 1973):

где - доля отдельного аллельного гена в общем генофонде популяции, n_i - число особей, имеющих данный аллель в выборке, N - общий объем выборки, L - число изученных локусов.

Доля полиморфных локусов (Р) вычислялась по формуле (Левонтин, 1978):

где -доля полиморфных локусов, - число полиморфных локусов в выборке, - число изученных локусов.

Численность популяции каждого вида определяется визуально по стандартным методикам учета численности вида. Например, для кустарниковой улитки, берется среднее от визуального подсчета численности особей на трех площадках 1×1 м², и умножения на площадь, заросшую крапивой, являющейся кормовой базой для этого вида. Для всех видов, обитающих на особо охраняемых территориях крупных городов, занесенных в Красные книги этих городов, приведены сведения об их численности в Красных книгах. Например, Красная книга города Москвы (М.: АБФ. 2001. 611 с).

2. Определение необходимости оздоровления городских популяций путем сравнения генетических параметров городских популяций с известной эталонной нормой, при этом, с целью повышения эффективности диагностики, необходимость восстановления (оздоровления) генофонда определяют с помощью разработанного коэффициента жизнеспособности (Кж), рассчитанного по формуле 1;

- оценка необходимости оздоровления популяции определялась в зависимости от величины Кж. Количественные градации значений коэффициента и связанные с ними градации необходимости оздоровления популяций позволяют упростить и ускорить процесс принятия решения о необходимости восстановления жизнеспособности (оздоровления) конкретных городских популяций.

Прогноз длительности существования популяций рассчитывался с использованием формулы Сулея (Биология охраны природы, 1983).

Эталонную норму устанавливают по литературным данным. При отсутствии литературных данных об оптимальной природной норме генетического разнообразия вида, выбранного для восстановления генофонда для данного региона или природной зоны необходимо определить параметры генетического разнообразия с использованием полиморфных признаков, таких как морфологических, биохимических маркеров полиморфизма ферментов и фрагментов и ДНК, и других, для нескольких крупных природных популяций, которые могут в дальнейшем использоваться в качестве доноров генетического материала.

На графике (фиг. 1) приведены данные, показывающие связь между численностью и долей полиморфных локусов на примере 19 популяций кустарниковой улитки, которые подтверждают обоснованность применения коэффициента жизнеспособности.

3. При принятии решения об оздоровлении исследуемой популяции проводят определение состава аллелей локусов, по которым необходимо проводить восстановление жизнеспособности городских популяций, руководствуясь при этом количественным показателем - 95% критерием полиморфизма (Алтухов, 2003).

Для этого осуществляют сравнение частот аллелей городских и эталонных популяций по каждому локусу: если аллель, присутствующий в природной популяции, отсутствует в городской популяции, т.е. его частота равна нулю, его необходимо внести в городскую популяцию.

Если частота одного из аллелей в локусе городской популяции больше или равна 95%, то необходимо внести каждый из оставшихся аллелей данного локуса.

Если (Р₁+Р₂+Р₃+…P_n)<5%, то необходимо внести все аллели, кроме аллеля с частотой ≥95%.

4. Далее определяют количество генетического материала, необходимого для внесения в популяцию, обитающую на урбанизированной территории.

Для популяций животных. Определение количества генетического материала, т.е. количества особей, имеющих вносимый аллель, необходимых для внесения в городскую популяцию с целью восстановления ее жизнеспособности, при этом руководствуясь 0,5-1% критерием, применяемым в животноводстве (Алтухов, 2004).

Для популяции растений. В связи с невозможностью немедленного оздоровления популяций растений дают рекомендации по выбору эталонной популяции для создания семенного фонда, предназначенного для создания жизнеспособных лесокультур на урбанизированных территориях, а также рекомендации о необходимости проведения более тщательного ухода за существующими лесопосадками с пониженной жизнеспособностью, а именно прореживание посадок, осветление, обработка реагентами и т.д.

5. Определение необходимого минимального числа особей, изъятых случайным образом из эталонной популяции, для внесения в оздоравливаемую популяцию производится путем расчета по формуле 4:

Причем руководствуемся условием нахождения необходимых аллелей во вносимых особях по одному, с вероятностью 95% несущих необходимый аллель вносимых особей. Расчет необходимо вести по наиболее редкому аллелю.

Таким образом, в изобретении предложена новая совокупность существенных элементов. Все предложенные признаки существенны, так как влияют на достигаемый технический результат, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана связь между численностью и долей полиморфных локусов на примере 19 популяций кустарниковой улитки.

Осуществление изобретения

Сущность изобретения поясняется примерами, подтверждающими практическую реализацию изобретения. Нижеследующие примеры носят поясняющий характер в отношении предлагаемого технического решения и служат иллюстрацией решенных данным изобретением проблем, однако эти примеры не следует рассматривать как ограничение.

Пример 1. Определение необходимости проведения мероприятий по восстановлению биоразнообразия в городе Москве на примере анализа популяций одного из видов беспозвоночных животных - кустарниковой улитки.

Для сохранения одного из видов беспозвоночных животных, например кустарниковой улитки, внесенной в Красную книгу города Москвы, обитающей в парках города Москвы, большинство из которых является особо охраняемыми территориями, делают выборки из популяций, в 12 парках, изолированных антропогенными преградами.

В таблице 2 приведены изученные ферментные системы и число зон активности в исследованных образцах мышечной ткани кустарниковой улитки, полученные методом электрофореза белков в 13% крахмальном геле.

Для этого определили основные параметры генетического разнообразия - долю полиморфных локусов из 10 изученных ферментов и частоты аллелей (таблица 3) по 13 полиморфным локусам (таблица 4). Из 26 изученных локусов 16 полиморфны для всех обследованных городских и природных популяций, используя две формулы (2) и (3), 3 локуса были изучены только для 5 популяций из 20, поэтому они не нашли отражения в таблице.

Далее рассчитали коэффициенты жизнеспособности по формуле (1) для каждой популяции, определили необходимость оздоровления каждой из 12 обследованных городских популяций по таблице 1 с целью проведения мероприятий по восстановлению их генетического разнообразия, определяющего жизнеспособность популяций.

Пример определения необходимости оздоровления городских популяций кустарниковой улитки показан в таблице 4, где приведены доли полиморфных локусов и коэффициенты жизнеспособности популяций.

В результате сравнения относительных коэффициентов жизнеспособности было сделано заключение, что в восстановлении генетического разнообразия популяций из 12 парков города Москвы нуждаются 7 популяций (№9-15), 5 популяций (№№4-8) в проведении мероприятий по оздоровлению генофонда не нуждаются.

Пример 2. Определение генетических параметров и восстановление жизнеспособности популяции кустарниковой улитки, обитающей на территории заказника «Воробьевы горы» города Москвы.

Для принятия решения о необходимости восстановления жизнеспособности популяции кустарниковой улитки, обитающей на территории заказника «Воробьевы горы», были проведены следующие действия.

Сначала определили основные параметры генетического разнообразия популяции из парка «Воробьевы горы», а именно из представленных в таблице 4 данных определили, что доля полиморфных локусов популяции улитки составляет 30,77, далее визуально была подсчитана численность популяции путем подсчета особей на 1 м². Численность популяции кустарниковой улитки, обитающей на территории заказника «Воробьевы горы», составляет 250 особей.

Далее рассчитали коэффициент жизнеспособности этой популяции, сравнивая с эталонной популяцией по данному показателю. В качестве эталонной природной популяции была взята цифра доли полиморфных локусов популяции, обитающей в Звенигород-лесе:

По таблице 1 определили, что популяция остро нуждается в оздоровлении генофонда. Прогноз длительности существования популяции кустарниковой улитки из парка «Воробьевы горы» - без оздоровления популяция подойдет к порогу вымирания через 5 поколений.

Далее определили качественный состав всех локусов и аллелей, необходимых для внесения в городскую популяцию, с использованием данных, приведенных в таблице 3, руководствуясь 95% критерием полиморфизма.

На примере двухаллельного (простейшего) локуса Sod-2 установили, что в обогащении нуждается аллель Sod-2-2, частота которого составляет 0,007, т.е. менее 5%.

Затем определили минимальное количество особей, имеющих вносимый аллель, необходимое для внесения в городскую популяцию, используя численность популяции, а именно 250 особей, и руководствуясь стандартным критерием, составляющим на поколение 0,5-1%:

Таким образом, для внесения необходимо не менее 1-2 особей, содержащих аллель Sod-2-2.

Для расчета минимального количества особей, требуемых для изъятия из эталонной популяции Звенигород-лес, использовали формулу (4). По таблице 3 определили, что в эталонной популяции, которая была использована в качестве донорской, аллель имеется в одной из 71 особей (численность выборки, обследованной из эталонной популяции). Таким образом получили, что частота аллеля в эталонной популяции составляет: р=1/71=0,014.

По формуле (4) получаем:

Таким образом, из эталонной популяции необходимо изъять и внести в оздоровляемую не менее 210 особей.

В подтверждение работы способа был проведен эксперимент по внесению 210 особей кустарниковой улитки на территорию заказника «Воробьевы горы». Так, при исходной частоте аллеля 0,2257, по прошествии 2 лет после внесения особей данный показатель составил 0,4985. Анализ проводился по морфологическому генетически детерминированному признаку - наличию полосы на раковине. Таким образом можно сделать вывод об улучшении качества генофонда популяции.

Пример 3. Определение необходимости проведения мероприятий по восстановлению биоразнообразия в г. Москве на примере анализа популяций двух видов позвоночных животных - бурых лягушек (остромордой и травяной).

Для сохранения двух видов позвоночных животных, например, бурых лягушек остромордой лягушки (Rana arvalis Nills.) и травяной лягушки (R. temporaria L.), внесенных в Красную книгу города Москвы, обитающих в парках города Москвы, большинство из которых является особо охраняемыми территориями, были сделаны выборки из 3-х популяций остромордой лягушки и 6 популяций травяной лягушки в 7 парках города Москвы, изолированных антропогенными преградами.

В таблице 5 приведены изученные ферментные системы и число зон активности в исследованных образцах мышечной ткани у бурых лягушек, полученные методом электрофореза белков в 13% крахмальном геле.

Используя формулы (2) и (3), определили основные параметры генетического разнообразия - долю полиморфных локусов и частоты аллелей, представленные в таблицах 6 и 7 соответственно. Как видно из представленных данных, из 7 изученных ферментов по семи изоферментным локусам (21 аллелю) у остромордой лягушки полиморфными являются 4 локуса, а у травяной - 6 локусов.

Рассчитав коэффициенты жизнеспособности по формуле (1), для каждой популяции путем сравнения долей городских популяций относительно эталонных природных определяют необходимость оздоровления каждой из 7 обследованных городских популяций, по таблице 1, с целью проведения мероприятий по восстановлению их генетического разнообразия, определяющего жизнеспособность популяций.

Пример определения необходимости оздоровления городских популяций бурых лягушек показан в таблице 8, где приведены доли полиморфных локусов и коэффициенты жизнеспособности обследованных популяций.

Результаты сравнения относительных коэффициентов жизнеспособности позволили сделать заключение, что в восстановлении генетического разнообразия популяций бурых лягушек из 7 парков города Москвы нуждаются все три популяции (№2-4) остромордой лягушки и 5 популяций (№7-11) из шести обследованных травяной лягушки, (№7-11). Популяция №6 в проведении мероприятий по оздоровлению генофонда не нуждается.

Пример 4. Определение генетических параметров и восстановление жизнеспособности популяции остромордой лягушки, обитающей на территории парка «Кузьминки» в городе Москве.

Определили долю полиморфных локусов и частоты аллелей в популяции из парка «Кузьминки», полученные результаты представлены в таблице 6 и 8 из примера 3. Для популяции лягушек в парке «Кузьминки» доля полиморфных локусов составляет 28,57. Численность популяции определяли визуально, используя метод сбора и учета лягушек на маршрутах, ширина учетной полосы составляет 4-6 м, также численность популяции в парке «Кузьминки» изучена и указана в Красной книге города Москвы, которые имеют следующие значения и составляет не более 50 особей.

Рассчитали относительный коэффициент жизнеспособности популяции в парке «Кузьминки», сравнивая с эталонной популяцией. В качестве эталонной была выбрана природная популяция Зеленоград, промзона.

По таблице 1 определили, что популяция остро нуждается в оздоровлении генофонда. Данные прогноза длительности существования московских популяций бурых лягушек показывают, что популяция бурых лягушек для R. arvalis в ближайшие 15 - 20 лет может исчезнуть 67% популяций; за 3-4 поколения может исчезнуть 100% популяции.

Далее определяется качественный состав локусов и аллелей, необходимых для внесения в городскую популяцию, с использованием таблицы 6, руководствуясь 95% критерием полиморфизма.

На примере локуса 6-Pgd, установили, что в оздоровлении (обогащении) нуждается аллель, частота которого составляет 0,0000, т.е. менее 5%.

Затем определили минимальное количество особей, имеющих вносимый аллель, необходимое для внесения в городскую популяцию, используя численность популяции (50 особей) и руководствуясь стандартным критерием, составляющим на поколение 0,5-1%:

Таким образом, необходимо внести не менее 3-5 особей, содержащих аллель 6-Pgd-2.

Для определения минимального количества особей, требуемых для изъятия из эталонной популяции - Зеленоград, промзона, использовали формулу 4.

Частота аллеля в эталонной популяции составляет: p=0,1029

Таким образом, необходимо из эталонной популяции внести в оздоровливаемую не менее 28 лягушек.

Однако, необходимо учесть, что при оздоровлении популяций лягушек наиболее рациональным является внесение не взрослых особей, а икры в водоем во время размножения этих амфибий. При внесении икры руководствуемся положением о выживаемости 30% икринок.

Поэтому, рассчитали минимальное количество икринок для внесения с учетом вероятности выживания икринок, составляющей 0,3.

Она составляет р=0,1029×0,3=0,0309.

По формуле (4) получаем:

Это количество умножаем на 5, т.к. необходимо внести не менее 3-5 особей, содержащих аллель 6-Pgd-2. Берем цифру 5 ввиду малочисленности популяции остромордой лягушки в парке «Кузьминки», что составляет 510 икринок.

Из эталонной популяции было изъято приблизительно 510 икринок остромордой лягушки и внесены в популяцию, обитающую в парке «Кузьминки».

Пример 5. Определение генетических параметров жизнеспособности популяций ели европейской (Picea abies L.) Karst.) в парках города Москвы.

Исследовано состояние генофонда двух условно коренных популяций ели европейской, одной из основных лесообразующих пород, на двух особо охраняемых природных территориях Московской области, возраст 100-170 лет, а также 4 популяции ели (лесопосадки) из парков города Москвы, являющихся особо охраняемыми территориями. Возраст лесопосадок из Измайловского парка около 15 лет, парка Тропарево - 30 лет, популяции из Битцевского леса, представляющей собой трансформированные лесокультуры, возрастом около 60-80 лет.

Для этого сделали выборки из популяций и определили основные параметры генетического разнообразия - долю полиморфных локусов (табл. 9) и частоты аллелей (табл. 10).

Рассчитали коэффициенты жизнеспособности по формуле (1) для каждой популяции, путем деления доли полиморфных локусов каждой городской популяций на долю полиморфных локусов эталонной популяции, что дает возможность определить отклонение генетического разнообразия в городских лесопосадках от нормы в природных коренных Подмосковных популяциях, близкой к показателям природных популяций из Центрального региона Восточно-Европейской части лесной зоны. Это необходимо для дальнейшего контроля генофонда саженцев ели, которые будут использоваться для озеленения парков, а также для определения возможности использования коренных популяций для получения семенного материала.

Например, для популяции ели из Звенигорода рассчитали коэффициент жизнеспособности:

Доля полиморфных локусов 63,64, соответствует норме и взята из опубликованных ранее данных.

По таблице 9 определили, что популяция является эталонной, т.е. имеет генофонд, разнообразие которого обеспечивает высокую жизнеспособность популяции.

Для популяции из Битцевского леса рассчитанный коэффициент жизнеспособности составляет 0,64. По таблице 1 определили, что популяция нуждается в оздоровлении, однако для растений это означает, что генетическое разнообразие, определяющее жизнеспособность популяции, снижено и, следовательно, популяция нуждается в более тщательном контроле и уходе.

Результаты сравнения относительных коэффициентов жизнеспособности по табл.1 позволяют сделать заключение, что выявлена пониженная жизнеспособность всех городских популяций (лесопосадок) №№3, 4, 6, кроме популяции ели Измайловского парка 1 (№5). Причем для популяции №3 выявлено значительное отклонение генетического разнообразия от природной нормы.

Анализ частот аллелей (таблица 10) подтверждает, что в популяции из Битцевского леса только 9 из 22 локусов, т.е. только 40,9% локусов полиморфны (по 95% критерию полиморфизма). В городских популяциях необходимо учесть пониженное аллельное разнообразие в локусе Idh-1, аллели Idh-7 и Idh-2 для популяции из Битцевского леса, а также локусов Mdh-3, Pepea и локуса Sod-2, для всех популяций из обследованных парков, что необходимо учитывать при закупке саженцев для проведения мероприятий по озеленению парков (ООПТ) и подсадке саженцев в имеющиеся популяции для всех популяций из обследованных Московских парков.

Отличия в аллельном составе генофонда лесопосадок в отличие от коренных популяций обусловлены первоначальными случайными различиями, имеющимися в генофонде посадочного материала (саженцев), зависящего от семенного материала.

Рекомендации. Для популяций с пониженной жизнеспособностью необходимо обеспечить более тщательный уход.

Для получения семенного материала для производства саженцев необходимо использовать только коренные популяции с оптимальным, исторически сложившимся генетическим разнообразием, характерным для данного региона лесной зоны.

Обе изученные условно коренные популяции могут быть использованы в качестве доноров для получения семенного материала с целью озеленения парков в городе Москве, причем следует смешать семенной материал из двух коренных популяций, т.к. это увеличит их коэффициент жизнеспособности смешанной популяции, поскольку в коренной популяции из Звенигорода мономорфен локус Idh-1, а в популяции из Кратово мономорфен локус Рерса (по 95% критерию полиморфизма).

Приведенные примеры подтверждают работу способа. По законам популяционной генетики результаты, полученные на модельных видах (улитки, лягушки и ели), позволяют нам экстраполировать полученные выводы на другие виды животных и растений.

1. Способ поддержания жизнеспособности популяций животных или растений на урбанизированных территориях, включающий:

- определение доли полиморфных локусов, частоты аллелей (доли отдельных аллельных генов в общем генофонде популяции) и численности популяций видов животных и растений на исследуемой урбанизированной территории;

- определение коэффициента жизнеспособности (Кж) по формуле

,

где Рг - доля полиморфных локусов в популяциях на исследуемой урбанизированной территории; Рэ - доля полиморфных локусов в эталонных популяциях;

- оценку необходимости оздоровления популяции в зависимости от величины Кж:

если Кж≥0,9, то популяция в оздоровлении не нуждается,

если 0,9>Кж>0,5, то популяция нуждается в оздоровлении,

если Кж≤0,5, то популяция нуждается в срочном оздоровлении;

и при получении Кж<0,9 осуществляют внесение генетического материала из эталонной популяции.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что определение доли полиморфных локусов и частот аллелей проводят по 7-13 полиморфным локусам.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве популяций животных используют все виды диких беспозвоночных и позвоночных животных, характерных для региона.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве популяций растений используют все виды растений, характерных для региона.