Geographical and interspecific variations of the female body size and clutch size in salamanders of the genus Salamandrella (Amphibia: Caudata, Hynobiidae)
We studied the female body size and clutch size in species of the genus Salamandrella from different latitudes for identification of geographical and interspecific variations of these parameters in widely distributed salamanders. We used the results of our field studies in Tomsk Region, Jewish Autonomous Oblast, Khabarovsk and Primorsky Krays, museum collections and from the literature. We analysed data for 36 populations of two species: S. keyserlingii and S. tridactyla. We detected clutch size (CS) as a number of eggs in both egg sacs and the female body size (FBS) as the SVL (mm): distance from the tip of the snout to the anterior angle of the vent. Air temperature data were extracted from the WorldClim database, version 1.4. We calculated the mean clutch size and mean female body size for studied localities. We tested relationships between the mean CS, mean FBS, latitudes and mean yearly temperatures via regression analysis. We used Student's f-test, Mann-Whitney U test and ANCOVA for detecting interspecific differences. We detected significant variations of FBS and CS in S. keyserlingii. Both parameters increased with decreasing latitude (FBS: n = 8, F16 = 11.71, P = 0.01; CS: n = 27, F125 = 7.34, P = 0.01), because there was a significant linear relationship of the CS with the FBS (n = 8, F16 = 8.82, P = 0.03). These patterns were connected with latitudinal variation of air temperatures, because both parameters had relationships with the mean yearly temperature (FBS: n = 8, F16 = 17.64, P = 0.006; CS: n = 27, F125 = 11.34, P = 0.003). In S. tridactyla, which have a smaller range in comparison with that of S. keyserlingii, we identified no significant relationship of the CS and temperature. At interspecific level, the FBS (59.65 ± 0.96 mm, n = 241) and CS (141.01 ± 3.49, n = 266) in S. keyserlingii were significantly larger than those ofS. tridactyla (57.88 ± 0.91 mm, n = 43 and 101.2 ± 1.46, n = 706, respectively): Z = 2.37, P < 0.05 for FBS (Mann-Whitney Utest) and f = - 12.33, P < 0.001 for CS (Student's f-test).
Download file
Counter downloads: 323
Keywords
хвостатые земноводные, углозубые, Salamandrella keyserlingii, Salamandrella tridactyla, плодовитость, размеры тела, широтная изменчивость, температура, tailed amphibians, hynobiid salamanders, Salamandrella keyserlingii, Salamandrella fridacfyla, fecundity, body length, latitude, temperatureAuthors
| Name | Organization | |
| Yartsev Vadim V. | Tomsk State University | vadim_yartsev@mail.ru |
| Kuranova Valentina N. | Tomsk State University | kuranova49@mail.ru |
| Maslova Irina V. | Institute of Biology and Soil Science, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences | irinarana@mail.ru |
| Krukov Victor Kh. | L.G. Kaplanov Lazovsky State Nature Reserve | vik-kryukov@yandex.ru |
References
Nishikawa K., Matsui M., Tanabe S., Sato S. Morphological and allozymic variation in Hynobius boulengeri and H. stejnegeri (Amphibia: Urodela: Hynobiidae) // Zool. Sci. 2007. Vol. 24, № 7. P. 752-766.
Nishikawa K., MatsuiM., Tanabe S., SakamotoM. Occurrence of a lotic breeding Hynobius salamander (Amphibia, Urodela) on Kamishima of the Amakusa Islands, Japan // Current Herpetol. 2003. Vol. 22, № 1. P. 1-8.
Zhang P., Chen Y.Q., Zhou H., Liu Y., Wang X., Papenfuss T.J., Wake D.B., Qu L. Phylogeny, evolution and biogeography of Asiatic Salamanders (Hynobiidae) // Proc. Natl. Acad. Sci. 2006. Vol. 103, № 19. P. 7360-7365.
Кузьмин С.Л. Питание симпатрических видов Hynobiidae в Приморском крае // Зоол. журн. 1990. Т. 69, № 5. С. 71-75.
Ярцев В.В. Репродуктивная биология хвостатых земноводных рода Salamandrella (Amphibia: Caudata, Hynobiidae) : дис.. канд. биол. наук. Томск, 2014. 253 с.
Takahashi H., Iwasawa H. Interpopulation variations in clutch size and egg size in the Japanese salamander, Hynobius nigrescens // Zool. Sci. 1988. Vol. 5, № 5. P. 1073-1081.
Кузьмин С.Л., Маслова И.В. Земноводные российского Дальнего Востока. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2005. 434 с.
Takahashi H., Iwasawa H. Egg size variation among various breeding habitats in the salamander, Hynobius lichenatus // Ecol. Res. 1990. Vol. 5, № 3. P. 393-398.
Ляпков С.М., Корнилова М.Б. Географическая изменчивость репродуктивных стратегий и половых различий по возрастному составу и темпам роста у Rana temporaria и R. arvalis // Науковий вюник Ужгородського унiверситету. Серiя Бюлопя. 2007. Вип. 21. C. 63-67.
Cvetkovic D., Tomasevic N., Ficetola G.F., Crnobrnja-Isailovic J., Miaud C. Bergmann's rule in amphibians : combining demographic and ecological parameters to explain body size variation among population in the common toad Bufo bufo // J. Zool. Syst. Evol. Res. 2009. Vol. 47, № 2. P. 171-180.
Hasumi M. Age, body size and sexual dimorphism in size and shape in Salamandrella keyserlingii (Caudata: Hynobiidae) // Evol. Biol. 2010. Vol. 37, № 1. P. 38-48.
Ляпков С.М. Особенности использования водоёмов популяцией сибирского углозуба // Вид и его продуктивность в ареале. Ч. 5 : Вопросы герпетологии / отв. ред. В.Г. Ищенко. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. С. 29.
Кузьмин С.Л., Сато Т., Накабаяси С., Маслова И.В., Наруми Н. Сравнительный анализ распространения и экологии углозубов острова Хоккайдо // Зоол. журн. 2007. Т. 86, № 8. С. 945-954.
Труберг А.Г. Размножение сибирского углозуба (Hynobius keyserlingii) на Кунашире // Зоол. журн. 1992. Т. 71, вып. 8. С. 155-158.
Костин А.А. Фауна земноводных (Amphibia) Северной Маньчжурии и сопредельных стран. 3. Salamandrella keyserlingii Dybowski - Систематико-биологический очерк. 2-я часть // Сб. научных работ пржевальцев. Харбин, 1942. С. 5-24.
Tarasov I.G. Some results of herpetofaunal research in the Khingansky Nature Reserve // Abstr. 2nd Asian Herpetol. Meet Ashgabat 6-10 Sept., 1995. Ashgabat, 1995. P. 54-55.
Басарукин А.М., Боркин Л.Я. Распространение, экология и морфологическая изменчивость сибирского углозуба Hynobius keyserlingii на острове Сахалин // Экология и фаунистика амфибий и рептилий СССР и сопредельных стран. Л. : ЗИН АН СССР, 1984. С. 12-54.
Колобаев Н.Н. Амфибии и рептилии Верхнего Приамурья : автореф. дис.. канд. биол. наук. Владивосток, 2003. 23 с.
Городилова С.Н. Эколого-фаунистический состав земноводных (Amphibia) лесостепи Средней Сибири : дис..канд. биол. наук. Улан-Удэ, 2010. 192 с.
Ищенко В.Г. О численности сибирского углозуба на Урале // Оптимальная плотность и оптимальная структура популяций животных / отв. ред. Л.Н. Добринский. Свердловск : Урал. филиал АН СССР, 1968. С. 56-57.
Година Л.Б. К экологии раннего развития сибирского углозуба // Вид и его продуктивность в ареале. Ч. 5 : Вопросы герпетологии / отв. ред. В.Г. Ищенко. Свердловск : УНЦ АН СССР, 1984. С. 11-12.
ПестовМ.В., МаннаповаЕ.И., УшаковВ.А., Катунов Д.П., Бака С.В., Лебединский А.А., Турутина Л.В. Амфибии и рептилии Нижегородской области. Материалы к кадастру. Н. Новгород : Дронт, 2001. 178 с.
Ляпков С.М. Сохранение и восстановление разнообразия амфибий европейской части России: разработка общих принципов и эффективных практических мер. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2003. 116 с.
Ларионов П.Д. Размножение сибирского углозуба (Hynobius keyserlingii Dyb.) // Зоол. журн. 1976. Т. 55, № 8. С. 1259-1261.
Ануфриев В.М., Бобрецов А.В. Амфибии и рептилии (Фауна европейского Северо-Востока России. Амфибии и рептилии; Т. IV; под ред. А.А. Естафьева). СПб. : Наука, 1996. 130 с.
Матковский А.В. Репродуктивные характеристики амфибий в условиях северной тайги Западной Сибири // Наука и инновации XXI века : мат-лы X Юбил. окр. конф. молодых учёных, Сургут, 26-27 ноября 2009 г. / отв. ред. В.П. Самсонов. Сургут : ИЦ СурГУ, 2010. Т. 1. С. 70-71.
Bruce R.C. Reproductive allometry in three species of Dusky salamanders // Copeia. 2014. Vol. 2014, № 3. P. 419-427.
Докучаев Н.Е., Андреев А.В., Атрашкевич Г.И. Материалы по распространению и биологии сибирского углозуба, Hynobius keyserlingii, на крайнем Северо-Востоке Азии // Труды Зоол. ин-та. Т. 124: Экология и фаунистика амфибий и рептилий СССР и сопредельных стран. Л. : ЗИН АН СССР, 1984. С. 109-114.
Trauth S.E., Cox R.L., Butterfield B.P., Saugey D.A., Meshaka W.E. Reproductive phenophases and clutch characteristics of selected Arkansas amphibians // Proc. Ark. Acad. Sci. 1990. Vol. 44. P. 107-113.
Guo K., MiX., DengX. Breeding ecology of Hynobius guabangshanensis // Chin. J. Ecol. 2008. Vol. 27, № 1. P. 77-82.
Hijmans R.J., Cameron S.E., Parra J.L., Jones P.G., Jarvis A. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas // Int. J. Climatol. 2005. Vol. 25, № 15. P. 1965-1978.
Kurasawa J., Iwasawa H. Correlation between the number of eggs deposited in the egg sac and altitude of the spawning place in the salamander Hynobius nigrescens // Jpn. J. Herpetol. 1977. Vol. 7, № 2. P. 27-31.
Frost D.R. Amphibian Species of the World, an Online Reference. Version 6.0 American Museum of Natural History, New York, USA, 1998-2016. URL: http://research.amnh.org/ vz/herpetology/amphibia/
Tojio Y. Number of eggs deposited in one egg sac in the salamander Hynobius lichenatus // Jpn. J. Herpetol. 1976. Vol. 6, № 4. P. 103-104.
Кузьмин С.Л. О номенклатуре сибирских углозубов, Salamandrella Dybowski, 1870 (Caudata: Hynobiidae) // Известия Самарского науч. центра РАН. 2008. Т. 10 (24), № 2. С. 447-452.
Malyarchuk B., Derenko M, Berman D., Perkova M, Grzybowski T., Lejrikh A., Bulakhova N. Phylogeography and molecular adaptation of Siberian salamander Salamandrella keyserlingii based on mitochondrial DNA variation // Mol. Phylogenet. Evol. 2010. Vol. 56, № 2. P. 562-571.
Matsui M., Yoshikawa N., Timonaga A., Sato T., Takenaka S., Tanabe S., Nishikawa K., Nakabayashi S. Phylogenetic relationships of two Salamandrella species as revealed by mitochondrial DNA and allozyme variation (Amphibia: Caudata: Hynobiidae) // Mol. Phylogenet. Evol. 2008. Vol. 48, № 1. P. 84-93.
Литвинов Н.А., Файзулин А.И., Шураков А.И., Ганщук С.В. Анализ состояния кладок сибирского углозуба Salamandrella keyserlingii Dybowski, 1870 (Caudata, Amphibia) Предуралья // Поволжский экологический журнал. 2010. № 4. С. 438-441.
Берман Д.И., ДеренкоМ.В., МалярчукБ.А., Гржибовский Т., Крюков А.П., Мишчицка-Шливка Д. Внутривидовая генетическая дифференциация сибирского углозуба (Salamandrella keyserlingii, Amphibia, Caudata) и криптический вид S. schrenckii с юго-востока России // Зоол. журн. 2005. Т. 84, № 11. С. 1374-1388.
Шураков А.И., Татаринова З.Н., Беляева Р.П. К размножению сибирского углозуба в Пермской области // Экология. 1974. № 1. С. 99-100.
Kusano T. Breeding and egg survival of a population of a salamander, Hynobius nebulosus tokyoensis Tago // Res. Popul. Ecol. 1980. Vol. 21, № 2. P. 181-196.
Hasumi M., Borkin L.J. Age and body size of Salamandrella keyserlingii (Caudata: Hynobiidae): a difference in altitudes, latitudes, and temperatures // Org. Divers. Evol. 2012. Vol. 12, № 2. P. 167-181.
Ищенко В.Г., Година Л.Б., Басарукин А.М., КурановаВ.Н., ТагироваВ.Т. Размножение // Сибирский углозуб: Экология, поведение, охрана. М. : Наука, 1995. С. 86-102.
Боркин Л.Я. Систематика // Сибирский углозуб: Зоогеография, систематика, морфология. М. : Наука, 1994. С. 54-80.
Куранова В.Н., Ярцев В.В., Крюков ВХ. Некоторые аспекты экологии и морфологии приморского углозуба Salamandrella tridactyla (Hynobiidae, Caudata) на Южном Сихотэ-Алине // Современная герпетология. 2011. Вып. 3/4. С. 132-142.
Берман Д.И., ДеренкоМ.В., МалярчукБ.А., Булахова Н.А., Гржибовский Т., КрюковА.П., Лейрих А.Н. Ареал и генетический полиморфизм углозуба Шренка (Salamandrella schrenckii, Amphibia, Caudata, Hynobiidae) // Зоол. журн. 2009. Т. 88, № 2. С. 530-545.
Поярков Н.А. Филогенетические связи и систематика хвостатых амфибий семейства углозубов (Amphibia: Caudata, Hynobiidae) : дис.. канд. биол. наук. М., 2010. 291 с.
Кузьмин С.Л. Земноводные бывшего СССР 2-е изд., перераб. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2012. 370 с.
Поярков Н.А., Кузьмин С.Л. Филогеография сибирского углозуба (Salamandrella keyserlingii) по данным последовательностей митохондриальной ДНК // Генетика. 2008. Т. 44, № 8. С. 1089-1100.
Altig R., Mcdiarmid R.W. Morphological diversity and evolution of egg and clutch structure in amphibians // Herpetol. Monogr. 2007. Vol. 21. P. 1-32.
Salthe S.N. Modes and the number and size of ova in the Urodeles // Am. Midl. Nat. 1969. Vol. 81, № 2. P. 467-490.
Kaplan R.H., Salthe S.N. The allometry of reproduction: an empirical view in salamanders // Am. Nat. 1979. Vol. 113, № 5. P. 671-689.
Morrison C., Hero J.-M. Geographical variation in life-history characteristics of amphibians: a review // J. Anim. Ecol. 2003. Vol. 72, № 2. P. 270-279.
Терентьев П.В. Некоторые количественные особенности икры и головастиков лягушек // Зоол. журн. 1960. Т. 39, вып. 5. С. 779-781.
Duellman W.E., Trueb L. Biology of Amphibians. New York, USA : McGraw-Hill, 1986. 670 p.
Ищенко В.Г. Репродуктивная тактика и демография популяций земноводных // Итоги науки и техники. Сер. Зоология позвоночных. Т. 17: Проблемы популяционной экологии земноводных и пресмыкающихся. М. : ВИНИТИ, 1989. С. 5-51.
Geographical and interspecific variations of the female body size and clutch size in salamanders of the genus Salamandrella (Amphibia: Caudata, Hynobiidae) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2016. № 2 (34).
Download full-text version
Counter downloads: 675