Видовое разнообразие летучих мышей (Microchiroptera) Брянской области (по результатам акустического мониторинга)

УДК 599.426

ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ЛЕТУЧИХ МЫШЕЙ

Е.В. Зайцева,А.А. Горбачев, И.Л. Прокофьев

В 2009-2010 годах был проведен анализ видового разнообразия рукокрылых методом ультразвукового акустического мониторинга в Брянской области. В ходе исследований было выявлено 9 видов рукокрылых. Ключевые слова: рукокрылые, ультразвуковой акустический мониторинг, Брянская область

Рукокрылые являются одной из наименее изученной групп животных, так как это связано с рядом проблем: ночной образ жизни, большие территории обитания, трудности с определением вида зверьков во время полета [1]. Для исследований рукокрылых и их предпочтений в выборе местообитаний применяются различные методы, диапазон которых очень широк: от анализа музейных коллекций до использования ультразвуковых детекторов. Однако в настоящее время большинство исследователей используют комбинацию нескольких методов [1]. Все научные методы изучения рукокрылых обладают рядом положительных и отрицательных свойств.

В настоящее время широко используются сети и мобильные ловушки, но они могут быть неэффективными в изучении некоторых видов. Так некоторые летучие мыши могут их обнаруживать и избегать. Сети могут быть установлены в местах, которые не используются зверьками для ловли насекомых, кроме того требуется продолжительное время для подготовки и их установки. Они эффективны только на путях пролетов (как правило, к источникам воды) и вызывают стрессовое состояние у пойманных зверьков [2]. Вообще в связи с особенностью образа жизни летучих мышей их очень трудно поймать, а идентификация в полевых условиях затруднена [3, 4, 5]. Поиск и осмотр убежищ, особенно в лесной зоне также затруднителен, требует участия группы исследователей и продолжительного времени.

Два последних десятилетия наблюдается рост популярности ультразвуковых акустических детекторов. Изучение звуковых сигналов животных очень часто используется для видовой идентификации. Все летучие мыши применяют ультразвуковые сигналы для ориентации в пространстве, что является хорошей основой биомониторинга их распространения [6, 7, 8]. Метод ультразвуковой идентификации также позволяет определить назначение испускаемого сигнала -поиск и захват добычи, избегание препятствий в темноте и общение между особями [4, 9, 10, 11]. Очень важно, что этот метод не вызывает стресса у исследуемых животных. Однако звуковые детекторы не могут дать биологических и морфологических данных по рукокрылым [12, 13], что является недостатком этого метода.

Благодаря своей высокой информативности ультразвуковой акустический метод мониторинга все чаще применяется для выявления статистических закономерностей в распределении летучих мышей по территории и анализа предпочтений рукокрылых в выборе местообитаний [14, 15, 16, 17, 18, 19]. Он предоставляет хорошую основу для выработки правильных решений по природопользованию и охране окружающее среды [20, 21]. Поэтому многие национальные биомониторинговые программы по рукокрылым в ряде стран основаны на записи и анализе звуковых сигналов летучих мышей [7, 22, 23, 24, 25].

Материалы и методы исследований

На территории Брянской области существует длительный опыт применения различных методов изучения пространственного распределения летучих мышей. Самые последние исследования с использованием сетей, мобильных ловушек, обследованием мест убежищ и гетеродинных детекторов были проведены Е.Ф. Ситниковой, С.В. Крускоп и А.В. Мишта (2009) в период с 2004 по 2009 гг. [26]. В 2009 году нами впервые был применен метод ультразвукового акустического мониторинга с использованием детекторов с расширением по времени. Детекторы с растяжением по времени работают в цифровом формате, ониделают не продолжительную запись звука (обычно одна секунда) и воспроизводя его в десять раз медленнее. При этом снижается частота сигнала, и звук становится слышимым человеку. Например, частота сигнала в 50 кГц будет понижена до 5 кГц, что находится в пределах слышимости. Преимущества этого вида детекторов состоят в том, что всю структуру звука можно услышать и измерить параметры, используя специальные компьютерные программы. Это позволяет идентифицировать вид летучей мыши по ее голосу. Большой плюс в том, что сонограммы получаются высокого качества и это

увеличивает точность измерений параметров. Минус - «глухие окна». В то время как детектор воспроизводит записанные ранее звуки в замедленном режиме, он становится "глухим" к любым пролетающим летучим мышам. Детекторы с расширением по времени являются более дорогими, чем гетеродинные и с делением частоты. Эта методика ранее на территории Брянской области не применялась. Наши исследования проводились в рамках глобальной исследовательской программы по изучению распространения и экологии летучих мышей - iBats (http://www. ibats.org .ик).

Для сбора акустических данных по рукокрылым в 2009-2010 годах было заложено 15 трансект в различных административных районах Брянской области (рис. 1).

Рисунок 1 - Расположение трансект ультразвукового акустического мониторинга в Брянской области

В соответствии с рекомендациями и методикой международной программы iBats каждая трансекта имеет длину около 40 км и располагается на участке дороги. Исследования начинались через 35 - 45 минут после захода солнца. Детектор, к которому присоединялось автоматическое аудио записывающее устройство ZOOMH2, крепился к боковому стеклу автомобиля. Скорость машины во время исследования составляла в среднем около 24 км/час. Параллельно с записью звука проводилось фиксирование пространственных данных следования автомобиля с помощью GPS-навигатора GarmineTrexVentureHC.

Сбор данных на трансектах производился раз в месяц в июле и августе. На части трансект данные записывались также в мае и июне. Для регистрации ультрозвуковых сигналов летучих мышей использовали ультразвуковой детектор с растяжением по времени - TranquilityTransect (ГГ).

Анализ звуковых файлов проводилась с помощью программы BatSound. Полученные результаты заносились в специальные бланки. Координаты положения летучих мышей определялись с помощью наложения звукового файла и данных GPS-навигатора.

Видовая идентификация осуществлялась по методике Лондонского зоологического института на основе характеристик звуковых сигналов европейских видов летучих мышей [7, 11, 14, 27, 28, 29]. Особую роль в определении вида играют следующие параметры: форма звукового сигнала в программе BatSound, его продолжительность, временной интервал между двумя соседними сигналами, Ртах (Гц) частота максимальной энергии звука, пиковая частота.

Летучие мыши рода гладконосые рукокрылые (Му°75) не определялись до вида, что связанно с трудностью выявления различий в их ультразвуковых сигналах. Хотя Лондонский институт зоологии предполагает усовершенствовать метод и разработать программное обеспечение для автоматической идентификации видов по сумме параметров на основе математической модели искусственных нейронных сетей.

Результаты и их обсуждение

Анализ звуковых файлов, сделанных во время исследований на трансектах показал, что рукокрылые Брянской области принадлежат к одному подотряду рукокрылых - Microchiroptera, надсемейству Vespertilionoidea, семейству Гладконосые (Vespertillionidae) — обыкновенные летучие мыши или кожановые. Из 10 родов это семейства, которые встречаются России, на территории Брянской области нами были отмечены следующие: Ночницы (Myotis), Нетопыри (Pipistrellus), Вечерницы (Nyctalus), Кожаны (Eptesicus), Двухцветные кожаны (Vespertilio). К сожалению, методика определения видов рукокрылых по их звуковым сигналам не позволяет точно определить видовую принадлежность представителей рода Ночницы (Myotis), поэтому они не включены в видовой список рукокрылых Брянской области. Всего было выявлено 9 видов. Список видов рукокрылых Брянской области: Nyctalus noctula (Schreber, 1774) - Вечерница рыжая Nyctalus lasiopterus (Schreber, 1780) - Вечерница гигантская Nyctalusleisleri (Kuhl, 1817) - Малая вечерница

Pipistrelluspipistrellus (Schreber, 1774) - Нетопырь-карлик, нетопырь малоголовый Pipistrellus pygmaeus (Leach, 1825) - Нетопырь малый, нетопырь-пигмей Pipistrellus nathusii (Keyserling et Blasius, 1839) - леснойнетопырь, нетопырь Натузиуса Eptesicus serotinus (Schreber, 1774) - Кожан поздний, кожан горный, кожан туркменский Eptesicus nilssonii (Keyserling, Blasius, 1839) - Северный кожанок Vespertilio murinus (Linnaeus, 1758) - Кожан двухцветный

Самые последние исследования с применением сетей, мобильных ловушек, гетеродинных детекторов и обследованием мест убежищ проведенные Е.Ф. Ситниковой, С.В. Крускоп и А.В. Мишта [26] в период с 2004 по 2009 гг. выявили 11 видов летучих мышей на территории Брянской области: Myotis brandtii, M. daubentonii, Plecotus auritus, P. kuhlii, P. nathusii, P. pygmaeus, Nyctalusleisleri, N. noctula, Eptesicusnilssonii, E. Serotinusи Vespertilio murinus. Как видно из этого перечня ультразвуковым акустическим методом не удалось зарегистрировать сигналы двух видов Ночниц -Myotis brandtii и M. daubentonii (распознать голоса которых с помощью ультразвукового акустического метода сегодня не представляется возможным), а также Plecotus auritus, P. kuhlii и Nyctalus leisleri. Но с помощью ультразвукового детектора удалось зарегистрировать голоса Nyctalus lasiopterus. Уверены, что по мере продолжения программы по ультразвуковому акустическому мониторингу данные о распространении летучих мышей будут уточняться, а список видов корректироваться.

На основании результатов ультразвукового акустического мониторинга проведенного в 2009-2010 годах можно сделать выводы о встречаемости видов на территории Брянской области. Как видно из рисунка 2 наиболее часто встречаются Eptesicus serotinus Nyctalus leislerm Vespetiliomurinus. Реже всего удается зарегистрировать голос Pipistrelluspipistrellus.

1000 900 800 >==700 *§600 ° 500 §400 зт 300 200 100 0

S?

\Ч

А'

.4?

¿V

£

¿к S?

Вид

64<f

«к

«К

Рисунок 2 - Число зарегистрированных звуковых сигналов различных видов рукокрылых

При построении диаграммы на рисунке 2 не было учтено около 600 записанных звуковых сигналов рукокрылых. Как правило, это слабые голоса животных, которые находились на значительном удалении от микрофона. К сожалению, средствами компьютерной программы BatSound не удается корректно снять параметры их сонограмм и определить точно вид летучих мышей. В дальнейших исследованиях будут применены дополнительные компьютерные программы

для анализа этих записей.

Using method of ultrasonic acoustic monitoring the analysis of bats diversity on the territory of Bryansk region was

done. In the course of our research 9 species were identified.

The key words: bats, ultrasonic acoustic monitoring, Bryansk region

CnncoKHHTepaTypbi

1. Flaquer, C. Comparison of sampling methods for inventory of bat communities / C. Flaquer, I. Torre, A. Arrizabalaga // Journal of Mammalogy, 88(2).2007.pp. 526-533.

2. Murray, K. L. Surveying bat communities: a comparison between mist nets and AnaBat II bat detector system / K. L. Murray, E. R. Britzke, B. M. Hadley, L. W. Robbins // Acta Chiropterologica, 1. -1999.pp. 105112.

3. Jones, G. Acoustic signalling and speciation: the roles of natural and sexual selection in the evolution of cryptic species / G. Jones // Advances in the Study of Behaviour, 26. -1997.pp. 317354.

4. Jones, G. Vespertilio pipistrellus Schreber, 1774 and V. pygmaeus Leach, 1825 (currently Pipistrellus pipistrellus and P. pygmaeus; Mammalia, Chiroptera): proposed designation of neotypes / G. Jones, E. M. Barratt // Bulletin of Zoological Nomenclature 56. - 1999.pp. 182186.

5. Wicht, B. The presence of Soprano pipistrelle Pipistrellus pygmaeus (Leach, 1825) in Switzerland: first molecular and bioacustic evidences / B. Wicht, M. Moretti, D. Preatoni, G. Tosi, A. Martinoli // Revue Suisse de Zoologie, 110. - 2003.pp. 411426.

6. Jones, G. Acoustic identification of bats from directly sampled and time expanded recordings of vocalizations / G. Jones, N. Vaughan, S. Parsons // Acta Chiropterologica, 2.2000.pp. 155170.

7. Russo, D. Identification of twenty-two bat species (Mammalia: Chiroptera) from Italy by analysis of time-expanded recordings of echolocation calls / D. Russo, G. Jones // Journal of Zoology, 258. London, 2002.pp. 91-103.

8. Russo, D. Use of foraging habitats by bats in a Mediterranean area determined by acoustic surveys: conservation implications / D. Russo, G. Jones // Ecography, 26.2003. - pp. 197209.

9. Kalko, E. K. V. Plasticity in echolocation signals of European pipistrelle bats in search flight: implications for habitat use and prey detection / E. K. V. Kalko, H. U. Schnitzler // Behavioral Ecology and Sociobiology, 33. - 1993.pp. 415428.

10. Waters, D. A., Echolocation call structure and intensity in five species of insectivorous bats / D. A. Waters, G. Jones // Journal of Experimental Biology, 198. -1995.pp. 475489.

11. Parsons, S. Echolocation calls of the long-tailed bat: a quantitative analysis of types of calls / S. Parsons, C. W. Thorpe, S. M. Dawson // Journal of Mammalogy, 78.1997.pp. 7964 7976.

12. O'Farrell, M. J. A comparison of acoustics versus capture techniques for the inventory of bats / M. J. O'Farrell, W. L. Gannon // Journal of Mammalogy, 80. - 1999.pp. 2430.

13. Duffy, A. M. The efficacy of AnaBat ultrasonic detectors and harp traps for surveying microchiropterans in south-eastern Australia / A. M. Duffy, L. F. Lumsden, C. R. Caddle, R. R. Chick, G. R. Newell // Acta Chiropterologica 2.2000.pp. 127144.

14. Vaughan, N. Identification of British bat species by multivariate analysis of echolocation parameters / N. Vaughan, G. Jones, S. Harris // Bioacoustics, Vol 7.1997.pp. 189 - 207.

15. Barataud, M. Inventaire au de.tecteur d'ultrasons des chiropte'res fre.quentant les zones d'altitude du nord du Parc National du Mercantour (Alpes, France) / M. Barataud // Le Rhinolophe, 13. - 1998.pp. 4352.

16. Pauza, D. H. Bats of Lithuania: distribution, status and protection / D. H. Pauza, N. Pauziene // Mammal Review, 28. - 1998.pp. 5367.

17. Ciechanowski, M. Bat fauna of the Hawa Lakeland Landscape Park (Northern Poland) / M. Ciechanowski // Myotis, 40. - 2002.pp. 3345.

18. Wickramasinghe, L. P. Abundance and species richness of nocturnal insects on organic and conventional farms: effects of agricultural intensification on bat foraging / L. P. Wickramasinghe, S. Harris, G. Jones, N. Vaughan // Conservation Biology, 18. - 2004. - pp. 12831292.

19. Avila-Flores, R. Use of spatial features by foraging insectivorous bats in a large urban landscape / R.Avila-Flores, M. B. Fenton // Journal of Mammalogy, 86. - 2005.pp. 11931204.

20. Betts, B. J. Effects of interindividual variation in echolocation calls of identification of big brown and silver-haired bats / B. J. Betts // Journal of Wildlife Management, 62. -1998.pp. 10031010.

21. Chirichella, R., The Adamello-Brenta Natural Park bat community (Mammalia, Chiroptera): distribution and population status. Hystrix / R. Chirichella, S. Mattiroli, M. Nodari, D. G. Preatoni, L. A. Wauters, G. Tosi, A. Martinoli // The Italian Journal of Mammalogy, 14(12). - 2003.pp. 2945.

22. Walsh, A. The UK's national bat monitoring programme. Final report / A. Walsh, C. Catto, A. Hutson, A. P. Racey, P. Richardson, S. Langton.London: Department of Environment, Food and Rural Affairs, 2001. - 155 pp.

23. Rydell, J. Acoustic identification of insectivorous bats (order Chiroptera) of Yucatan, Mexico / J. Rydell, H. T. Arita, M. Santos, and J. Granados // Journal of the Zoological Society of London, 257. - 2002. - pp. 2736.

24. Roche, N. Development of a car-based bat monitoring protocol for the Republic of Ireland / N. Roche, C. Catto, S. Langton, T. Aughney, J. M. Russ // Irish Wildlife Manuals, No. 19. National Parks and Wildlife Service, Department of Environment, Heritage and Local Government.Dublin, 2005.

25. MacSwiney, G. What you see is not what you get; the role of ultrasonic detectors in maximizing inventory completeness in neo tropical bat assemblages / G. MacSwiney, F. Clarke, P. A. Racey // Journal of Applied Ecology, 45.2008.pp. 13641371.

26. Ситникова, Е.Ф. Материалы к фауне рукокрылых Брянской области / Е.Ф. Ситникова, С.В. Крускоп, А.В. Мишта // Plecotusetal.,11-12.2009.c. 3249.

27. Holderied, M. Akustische Flugbahnverfolgung von Fledermäusen: Artvergleich des Verhaltens beim Suchflug und Richtcharakteristik der Schallabstrahlung. PhD thesis, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg / M.Holderied. - 2001.

28. Skiba, R. Europäische Fledermäuse / R. Skiba.Hohenwarsleben: Westarp Wissenschaften, 2003.

29. Russ, J. A Guide to Identification Using Sound Analysis / J. Russ, S. Sowler.London: AlanaEcologyLtd, 2009.

Об авторах

Зайцева Е.В. - доктор биологических наук, профессор Брянского государственного университета имени академика И. Г. Петровского

Горбачев А.А. - аспирант Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, bioindication.lab@gmail.com

Прокофьев И.Л. - кандидат биологических наук, доцент Брянского государственного университета имени академика И. Г. Петровского