ХАРАКТЕРНЫЕ ПРИЗНАКИ ДВИЖЕНИЯ ДИКИХ СЕВЕРНЫХ ОЛЕНЕЙ (RANGIFER TARANDUS L.) ПРИ ПРЕОДОЛЕНИИ ВОДНЫХ ПРЕГРАД: НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ И МОДЕЛЬНЫЙ ПОДХОД 

Малыгина Наталья Владимировна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт управления и менеджмента, Институт естественных наук и математики, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (Россия, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19), E-mail: adelaviza@gmail.com
Сурков Платон Геннадьевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, отдел дифференциальных уравнений, Институт математики и механики имени Н. Н. Красовского Уральского отделения Российской академии наук (Россия, г. Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 16), E-mail: spg@imm.uran.ru 

519.711.1:591.555.42 

DOI

10.21685/2307-9150-2019-4-9 

Актуальность и цели. Видо-специфическим признаком диких северных оленей, Rangifer tarandus L. являются широкомасштабные миграции, в том числе через реки. Мы проанализировали закономерности поведения животных при преодолении водной преграды, что послужило основой для создания имитационной модели.
Материалы и методы. Аэровизуальные и наземные наблюдения проводились на реке Верхняя Таймыра с координатами 73°44´с.ш., 96°45´в.д. По результатам составлены этограммы хроно-хоросных траекторий и конфигураций
Rangifer tarandus L. при преодолении водных преград, которые взяты за основу при построении математической модели группового преодоления водной преграды с выделением существенных свойств и характеристик.
Результаты. Поведенческая доминанта в период миграций – движение при строго мотивированных характере и сроках миграции (климатическое обоснование). Любая акватория на пути следования является преградой естественного происхождения, преодоление которой должно максимально поддержать заданный поведенческий стереотип, т.е. минимизировать энергетические затраты и потери времени. При преодолении водной преграды авангардную позицию в стаде занимает вожак, обычно им бывает старая самка, которая следует миграционными тропами, использование которых оказалось успешным в предыдущие годы и которые закреплены в стратегии освоения территории дикими северными оленями в период миграций. При любой структуре стада, разных биофизических показателях общеусредненные характеристики и закономерности перемещения стада через акваторию не меняются, что подтверждено имитационной моделью.
Выводы. Постоянные переходы через акватории, расположенные на миграционных тропах, закрепили у диких северных оленей определенные закономерности движения, что подтверждено имитационной моделью. Стремление животных сохранить закрепленную при преодолении водных преград пространственную конфигурацию стада является одной из адаптивно-популяционных форм диких северных оленей, которые можно рассматривать как результат процесса селекции, единственно эволюционно-стабильный, выбранный среди множеств стратегий. 

Ключевые слова

Rangifer tarandus L., Восточный Таймыр, миграции, водные преграды, математическое моделирование, динамическая система, управление 

 Скачать статью в формате PDF

1. Malygina, N. V. Le migrazione di rennenel Taimir centrale e orientale / N. V. Malygina // Alto Serie IV. – 1997. – Vol. 115. – P. 111–117.
2. Modeling Caribou Movements: Seasonal Ranges and Migration Routes of the Central Arctic Herd / K. L. Nicholson, S. M. Arthur, J. S. Horne, E. O. Garton, P. A. Del Vecchio // PLoS One. – 2016. – Vol. 11, № 4. – P. 1–20.
3. Revealing the hidden networks of interaction in mobile animal groups allows prediction of complex behavioral contagion / S. B. Rosenthal, C. R. Twomey, A. T. Hartnett, H. S. Wu, I. D. Couzin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2015. – Vol. 112. – P. 4690–4695.
4. Малыгина, Н. В. К вопросу о моделировании группового преодоления водной преграды Rangifer tarandus L. / Н. В. Малыгина, П. Г. Сурков // Тезисы докладов XXV Международной конференции «Математика. Компьютер. Образование». –
Дубна, 2018. – С. 29.
5. Krasovskii, N. N. Game-Theoretical Control Problems / N. N. Krasovskii, A. I. Subbotin. – New York : Springer-Verlag, 1988. – 517 p.
6. Сouzin, I. D. Effective leadership and decision-making in animal groups on the move / I. D. Сouzin, J. Krause, N. R. Franks, S. A. Levin // Nature. – 2005. – Vol. 433. – P. 513–516.
7. Pontryagin, L. S. The mathematical theory of optimal processes / L. S. Pontryagin, V. G. Boltyanskii, R. V. Gamkrelidze, E. F. Mishchenko. – New York : A Pergamon Press Book : The Macmillan Co., 1964. – 338 p.
8. Duquette, L. S. Snow characteristics along caribou trails and within feeding areas during spring migration / L. S. Duquette // Arctic. – 1988. – Vol. 41, № 2. – P. 143–144.
9. Малыгина, Н. В. Дикий северный олень (Rangifer tarandus L.) Восточного Таймыра: особенности пространственного размещения / Н. В. Малыгина // Известия Иркутского государственного университета. Сер.: Биология. Экология. – 2010. – № 3. – С. 183–190.
10. Маклаков, К. В. Адаптивные изменения сезонных миграций диких северных оленей на Таймыре / К. В. Маклаков, Н. В. Малыгина // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2018. – Т. 64, № 1 (115). – С. 71–83.
11. Le Corre, M. Weather conditions and variation in timing of spring and fall migrations of migratory caribou / M. Le Corre, C. Dussault, S. D. Côté // Journal of Mammalogy. – 2017. – Vol. 98, iss. 1. – P. 260–271.
12. Maлыгина, Н. В. Оборонительное поведение дикого северного оленя (Rangifer tarandus L.) при действии авиасредств / Н. В. Maлыгина // Вестник КрасГАУ. – 2014. – № 5 (92). – С. 148–153.
13. Fish, F. E. Influence of hydrodynamic-design and propulsive mode on mammalian swimming energetics / F. E. Fish // Aust. J. Zool. – 1993. – Vol. 42, № 1. – P. 79–101.
14. Leblond, M. Caribou, water, and ice – fine-scale movements of a migratory arctic ungulate in the context of climate change / M. Leblond, M.-H. St-Laurent, S. D. Côté // Movement Ecol. – 2016. – Vol. 4, № 1. – 14 p.
15. Кряжимский, А. В. О сочетании процессов реконструкции и гарантирующего управления / А. В. Кряжимский, В. И. Максимов // Автоматика и телемеханика. – 2013. – № 8. – С. 5–21.
16. Сурков, П. Г. Отслеживание решения параболического уравнения с памятью для общего класса управлений / П. Г. Сурков // Известия высших учебных заведений. Математика. – 2016. – № 10. – С. 53–64.
17. Osipov, Yu. S. Inverse problems for ordinary differential equations: dynamical solutions / Yu. S. Osipov, A. V. Kryazhimskii. – Basel : Gordon and Breach, 1995. – 625 p.
18. Малыгина, Н. В. Объект охоты: дикий северный олень (Rangifer tarandus L.) Восточного Таймыра / Н. В. Малыгина. – Екатеринбург : Банк культурной информации, 2005. – 112 с.
19. Пармузин, Ю. П. Средняя Сибирь. Очерк природы / Ю. П. Пармузин. – Москва : Мысль, 1964. – 313 с.
20. Размахнин, В. В. Рекомендации по организации промысла диких северных оленей / В. В. Размахнин, Б. П. Павлов. – Москва : ЦНИЛ Главохоты РСФСР, 1986. – 22 с.
21. Малыгина, Н. В. Культура охотников на дикого северного оленя древних палеоазиатских племен как исторически сложившаяся основа хозяйственного уклада коренных жителей Таймыра / Н. В. Малыгина // Вестник КрасГАУ. – 2014. – № 11. – С. 207–211.