MULTIDIMENSIONAL PHENOTYPING (WITH SPECIAL REFERENCE TO MICROTUS ARVALIS PALLAS, 1779 AND M. SOCIALIS PALLAS, 1773)

V. M. Peskov, I. O. Synyavska


DOI: http://dx.doi.org/10.30970/sbi.0702.285

Abstract


Factor analysis of common and social voles morphological variability was given for 17 morphological features. According to the results of such analysis in vole samples, it was found that 85.4% variability of the majority morphological features for common vole and 88.6% the same one in case of social vole have been described by three first’s principal components (PC1–PC3). In both vole species first principal component characteri­zes the age variability by general size of the body, and second and third components – body proportions. A definition of voles biological age might be used of the body general size and proportions, mass of testes (reproductive status) and thymus (capacity for subsequent growth). 2 groups of males common vole and 8 groups of males of social vole of different biological age was identified by the multidimensional phenotyping. It was shown that biodiversity of social vole males is significantly higher in comparison with the common vole. This could be explained by the fact that physiological and reproductive activity was higher in Microtus socialis comparing with M. arvalis.


Keywords


Microtus socialis, M. arvalis, voles, general size and proportions of body, method of multidimensional phenotyping, biological age

References


1. Абрамов С.А. Отношения между разными формами морфологической изменчивости на примере копытных. Сообщества и популяции животных: морфолог. и эколог. анализ: тр. Ин-та систематики и экологии животных СО РАН. Вып. 46. Новосибирск; Москва: Тов-во науч. изд. КМК, 2010. 256 с.

2. Башенина Н.В. К вопросу об определении возраста обыкновенной полевки (Microtus arvalis Pall.). Зоол. журнал, 1953; 32(4): 730-743.

3. Башенина Н.В. Европейская рыжая полевка. М.: Наука, 1981. С. 211-226

4. Белозерова Л.М. Методология изучения возрастных изменений. Клиническая геронтология, 2002; 8(12): 3-7.

5. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. Т. 2. М.: Мир, 1989. 477 с.

6. Васильев А.Г, Васильева И.А. Гомологическая изменчивость морфологических структур и эпигенетическая дивергенция таксонов: Основы популяционной мерономии. М.: Т-во науч. изданий КМК, 2009. 511 с.

7. Васильева И.А. Гомологическая изменчивость неметрических признаков как основа многомерного фенотипирования (на примере горных млекопитающих). Млекопитающие горных территорий: матер. международ. конф. М.: Тов-во науч. изданий КМК, 2007. С. 67-72.

8. Васильева И.А. Многомерное фенотипирование и оценка эпигенетической дивергенции спорных форм полевок (Rodentia, Arvicolinae). Современное состояние и пути развития популяционной биологии: матер. X Всерос. популяц. семинара. Ижевск, 2008. С. 97-99.

9. Васильева И.А., Васильев А.Г., Гилева Э.А. Эпигенетическая дивергенция видов-двойников: Microtus arvalis и Microtus rossiaemeridionalis. Популяции в пространстве и во времени: сб. матер. докл. VIII Всерос. популяц. семинара. Н. Новгород, 2005. С. 47-49.

10. Войтенко В.П., Токарь А.В., Полюхов А.М. Методика определения возраста биологического возраста человека // Геронтология и гериатрия, 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. Киев, 1984. С. 133-137.

11. Дзеверин И.И., Лашкова Е.И. Вклад гетерохронных трансформаций онтогенеза в формирование межвидовых различий лесных мышей, Sylvaemus (Rodentia) // Журнал общ. биологии, 2005; 66(3): 258-272.

12. Евдокимов Н.Г. Методика определения возраста обыкновенной слепушонки Ellobius talpinus (Rodentia, Cricetidae). Зоол. журнал, 1997; 76(9): 1094-1101.

13. Емельянов И.Г. Эколого-морфологические особенности обыкновенной и общественной полевок юга Украины: автореф. дис. ... канд. биол. наук. 03.00.08. Киев, 1975. 28 с.

14. Емельянов И.Г., Золотухина С.И. О выделении возрастных групп у полевки общественной (Microtus socialis Pall.). Докл. АН УССР. Сер. Б, 1975; 7: 661-663.

15. Клевезаль Г.А. Принципы и методы определения возраста млекопитающих. М.: Т-во науч. изданий, 2007. 283 с.

16. Кочеткова Н.Г. Влияние фетальних тканей на процессы эволюции тимуса в эксперименте. Успехи геронтологии, 2008; 21(1): 56-60.

17. Малюк А.Ю. Формування внутрішньовидових та міжвидових відмінностей за лінійними розмірами та пропорціями тіла в постембріональному розвитку прудкої (Lacerta agilis Linnaeus, 1758) та зеленої (L. viridis Laurenti, 1768) ящірок: автореф. дис. ... канд. біол. наук: 03.00.08. Київ: Iн-т зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАНУ, 2010. 22 с.

18. Позднякова Н.М., Прощаев К.И., Ильницкий А.Н. и др. Современные взгляды на возможности оценки биологического возраста в клинической практике. Успехи современного естествознания, 2011; 2: 17-22.

19. Оленев Г.В. Функциональная детерминированность онтогенетических изменений возрастных маркеров грызунов и их практическое использование в популяционных исследованиях. Экология, 1989; 2: 19-31.

20. Оленев Г.В., Григоркина Е.Б. Определение возраста цикломорфных грызунов, функционально-онтогенетическая детерминированность, экологические аспекты. Экология, 2009; 40(2): 93-104.

21. Фролов Ю.П. Постэмбриональный рост органов у некоторых позвоночных и возможная причина старения. Изв. АН СССР. Сер. биол, 1981; 5: 745-751.

22. Эмануэль Н.М., Мамаев В.Б., Наджарян Т.А., Еровиченко Л.А. Принципы определения биологического возраста и жизнеспособности человека. Геронтология и Гериатрия. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. К., 1984: 38-42.

23. Adamczewska-Andrzejewska K.A. Growth, variations and age criteria in Apodemus agrarius (Pallas, 1771). Acta Theriol, 1973; 18(19): 353-394.
https://doi.org/10.4098/AT.arch.73-23

24. Barker J.M., Boonstra R., Schulte-Hostedde A.I. Age determination in yellow-pine chipmunks (Tamias amoenus): a comprassion of eye-lens masses and bone sections. Canad. J. Zool, 2003; 81(10): 1774-1779.
https://doi.org/10.1139/z03-173

25. Benetos A., Okuda K., Lajemi M. et al. Telomere length as in indicator of biological aging. The gender effect a nd relation with pulse pressure and pulse wave velocity. Hypertension, 2001; 37: 381-385.
https://doi.org/10.1161/01.HYP.37.2.381
PMid:11230304

26. Blackstone N.W. Allometry and relative growth: pattern and process in evolutionary studies. Syst. Zool, 1987; 36(1): 76-78.
https://doi.org/10.2307/2413310

27. Boonstra R., Krebs C.J. Viability of large- and small-sized adults in fluctuating vole populations. Ecology, 1979; 60(3): 567-573.
https://doi.org/10.2307/1936077

28. Briodes T.C., Turner L.W., Gates R.S., Smith E.M. Relativity of growth in laboratory and farm animals: I. Representation of physiological age and the growth rate time constant. Transaction of the American Society of Agricultural Engineers, 2000; 43(6): 1803-1810.
https://doi.org/10.13031/2013.3084

29. Bulpitt C.J. Assessing biological age: practicality? (Review). Gerontology, 1995; 41: 315-316.
https://doi.org/10.1159/000213701
PMid:8586286

30. Fedyk A. Gross body composition in postnatal development of the bank vole. III. Estimating age. Acta Theriol, 1974.; 19(26): 429-440.
https://doi.org/10.4098/AT.arch.74-35

31. Gliwicz J., Jancewicz E. Aging and kohort dynamics in Sorex schrews. Acta Theriol, 2001; 46(3): 225-234.
https://doi.org/10.1007/BF03192430

32. Hansson L. Reproductive development related to age indicators in microtine rodents. J. Wildl. Manag, 1983; 47(4): 1170-1172.
https://doi.org/10.2307/3808186

33. Jolicoeur P. Principal components, factor analysis, and multivariate allometry: a small-sample direction test. Biometrics, 1984; 40: 685-690.
https://doi.org/10.2307/2530911

34. Kaneko Y. Seasonal and sexual differences in absolute and relative growth in Microtus montebelli. Acta theriol, 1978; 23(1-6): 75-98.
https://doi.org/10.4098/AT.arch.78-4

35. Klingenberg C.P. Individual variation of ontogenesis: a longitudinal study of growth and timing. Evolution, 1996; 50(6): 2412-2448
https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1996.tb03628.x
PMid:28565691

36. Klingeberg C.P., Neuenschwander B.E., Flury B.D. Ontogeny and individual variation: analysis of patterned covariance matrices with common principal component. Syst. Biol, 1996; 45(2): 135-150
https://doi.org/10.1093/sysbio/45.2.135

37. McClean G.E. Biomarkers of age and aging (Review). Exp. Gerontol, 1997; 32 (1-2): 87-94.
https://doi.org/10.1016/S0531-5565(96)00067-8

38. Nakasagawa S., Gemmel N.J., Burke T. Measuring vertebrate telomeres: applications and limitations. Molecular Еcology, 2004; 13: 2523-2533.
https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2004.02291.x
PMid:15315667

39. Strauss R.E. On allometry and relative growth in evolutionary studies. Syst. Zool, 1987; 36(1): 72-75.
https://doi.org/10.2307/2413309

40. Strauss R.E. Brain-tissue accumulation of fluorescent age pigments in four poeciliid fishes (Cyprinidontiformes) and the estimation of "biological age". Growth, Development & Aging, 1999; 63: 151-170.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2013 Studia biologica

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.