Ритмы активности норвежского лемминга (Lemmus lemmus L.) в экспериментальных условиях
DOI:
https://doi.org/10.33910/2686-9519-2025-17-3-546-565Ключевые слова:
Lemmus lemmus, гармоническая составляющая, спектральный анализ, беговое колесо, суточная активность, спектр колебанийАннотация
Видовые особенности суточной активности норвежского лемминга изучались в экспериментальных условиях. Впервые для норвежского лемминга проведены детальные описания суточной активности в режиме С:Т = 12:12. Фиксировались особенности активности, применялась видеорегистрация и постоянная запись бега в колесе. Получены данные по индивидуальной изменчивости величин общей суточной и двигательной активности. Предлагается ряд показателей, необходимых и достаточных для описания видовой временной структуры. Для анализа цикличности многосуточной активности применяли числовую структуру обработки эмпирических временных рядов с целью выявления в них скрытых периодических составляющих. Использованы непараметрический (преобразование Фурье) и параметрический (модифицированный метод наименьших квадратов Прони) методы. Обсуждается возможность оценки миграционного состояния по активности в беговых колесах: суточная величина, суточное распределение и многосуточная изменчивость этих показателей. Рассчитаны ультра-, цирка- и инфрадианные периодические составляющие двигательной активности у самцов лемминга.
Библиографические ссылки
ЛИТЕРАТУРА
Емельянова, Л. Г., Оботуров, А. С. (2017) Пространственно-временная структура цикла динамики численности норвежского лемминга (Lemmus lemmus L.) в Фенноскандии. Arctic Environmental Research, т. 17, № 4, с. 321–335. https://doi.org/10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.321
Ердаков, Л. Н. (1984a) Организация ритмов активности грызунов. Новосибирск: Наука, 181 с.
Ердаков, Л. Н. (1984b) Спектр ритмов активности, как показатель таксономических и экологических различий. Журнал общей биологии, т. 45, № 2, с. 301–306.
Ердаков, Л. Н. (1991) Биологические ритмы и принципы синхронизации в экологических системах (хроноэкология). Томск: Изд-во Томского государственного университета, 217 с.
Ердаков, Л. Н. (2011) Биологические ритмы: особь, популяция, сообщество. Цикличность в живых системах. Саарбрюккен: Lambert Academic Publ., 152 с.
Катаев, Г. Д. (2021) Фауна и экология млекопитающих (Rodentia, Insectivora) Лапландии. СПб.: ВВМ, 437 с.
Катаев, Г. Д., Окулова, Н. М. (2010) Норвежский лемминг Lemmus lemmus L. 1758 и глобальное потепление. Доклады академии наук, т. 435, № 5, с. 711–713.
Миронов, А. Д., Голубева, О. М. (2005) Фаза активности — элементарная экологическая единица временной структуры в деятельности грызунов. В кн.: В. В. Рожнов (ред.). Поведение и поведенческая экология млекопитающих: материалы научной конференции. М.: КМК, с. 28–30.
Миронов, А. Д., Голубева, О. М. (2007) Проблемы регистрации суточных ритмов грызунов. В кн.: IV Всероссийская конференция по поведению животных. М.: Галлея-Принт, с. 589.
Миронов, А. Д., Ердаков, Л. Н. (2018) Популяционные циклы норвежского лемминга (Lemmus lemmus (L., 1758)) в Феноскандии. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический, т. 123, вып. 6, с. 12–21.
Миронов, А. Д., Стасюк, И. В., Катаев, Г. Д. и др. (2017) Учет и мониторинг мелких млекопитающих на видеорегистрационных линейных трансектах. В кн.: Вклад заповедной системы в сохранение биоразнообразия и устойчивое развитие: материалы Всероссийской конференции (с международным участием), посвященной 85-летию организации Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника и 100-летию заповедной системы России. Тверь: Изд-во Тверского государственного университета, с. 361–367.
Насимович, А. А., Новиков, Г. А., Семенов-Тян-Шанский, О. И. (1948) Норвежский лемминг (его экология и роль в природном комплексе Лапландского заповедника). В кн.: Фауна и экология грызунов. Вып. 3. М.: Изд-во Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, с. 203–262.
Норвежский лемминг — Lemmus lemmus. (2025) Экологический центр «Экосистема». [Электронный ресурс]. URL: https://ecosystema.ru/08nature/mamm/132.htm (дата обращения 11.05.2025).
Соколов, В. Е., Кузнецов, Г. В., (1978) Суточные ритмы активности млекопитающих: цитологические и экологические аспекты. М.: Наука, 263 с.
Тарновский, А. В., Ердаков, Л. Е., Литвинов, Ю. Н. (2019) Практическое применение модифицированного метода наименьших квадратов Прони при моделировании коротких временных рядов. Вестник ИрГСХА, № 92, с. 131–147.
Aho, J., Kalela, O. (1966) The spring migration of 1961 in the Norwegian lemming, Lemmus lemmus (L.), at Kilpisjärvi, Finnish Lapland. Annales Zoologici Fennici, vol. 3, no. 1, pp. 53–65.
Anantharaman-Barr, H. G., Decombaz, J. (1989) The effect of wheel running and the estrous cycle on energy expenditure in female rats. Physiology & Behavior, vol. 46, no. 2, pp. 259–263. https://doi.org/10.1016/0031-9384(89)90265-5
Boyko, N., Ehrich, D., Kataev, G. et al. (2012) Lemmus lemmus L. populations on the Kola Peninsula in 2011. In: H. Henttonen, O. Huitu (eds.). “13th rodens et spatium” International conference on rodent biology. Rovaniemi: Finnish Forest Research Institute (Metla) Publ., p. 44.
Erkinaro, E. (1973) Short-term rhythm of locomotor activity within the 24-h-period in the Norwegian lemming, Lemmus lemmus, and water vole, Arvicola terrestris. Aquilo, Series Zoologica, vol. 14, pp. 46–58.
Erkinaro, E. (1974) Locomotor activity patterns for rodents in northern Finland. In: First international theriological congress. Vol. 1. Moscow: Nauka Publ., p. 163.
Framstad, E., Stenseth, N. C., Bjørnstad, O. N., Falck, W. (1997) Limit cycles in Norwegian lemmings: Tensions between phase-dependence and density-dependence. Proceedings of the Royal Society of London B, vol. 264, no. 1378, pp. 31–38. https://doi.org/10.1098/rspb.1997.0005
Gerkema, M. P. (2002) Ultradian rhythms. In: V. Kumar (eds.). Biological rhythms. Berlin; Heidelberg: Springer Publ., pp. 207–215. https://doi.org/10.1007/978-3-662-06085-8_17
Halle, S., Weinert, D. (2000) Measuring and analysing activity of small mammals in the laboratory and in the field. In: S. Halle, N. C. Stenseth (eds.). Activity patterns in small mammals: An ecological approach. Ecological studies. Vol. 141. Berlin; Heidelberg: Springer Publ., pp. 285–312. https://doi.org/10.1007/978-3-642-18264-8_18
Hammer, Ø., Harper, D. A. T., Ryan, P. D. (2001) PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, vol. 4, no. 1, article 4.
Hutchinson, E., Avery, A., VandeWoude, S. (2005) Environmental enrichment for laboratory rodents. ILAR Journal, vol. 46, no. 2, pp. 148–161. https://doi.org/10.1093/ilar.46.2.148
Kausrud, K. L., Mysterud, A., Steen, H. et al. (2008) Linking climate change to lemming cycles. Nature, vol. 456, no. 7218, pp. 93–97. https://doi.org/10.1038/nature07442
Lucas, R. J., Peirson, S. N. (2024) Practical advice on measuring and applying light for laboratory mammals. Journal of Biological Rhythms, vol. 39, no. 4, pp. 323–330. https://doi.org/10.1177/07487304241259514
Mulder, C. K., Gerkema, M. P., Van der Zee, E. A. (2013) Circadian clocks and memory: Time-place learning. Frontiers in Molecular Neuroscience, vol. 6, article 8. https://doi.org/10.3389/fnmol.2013.00008
Myllymäki, A., Aho, J., Lind, E. A., Tast, J. (1962) Behaviour and daily activity of Norwegian lemming, Lemmus lemmus (L.), during autumn migration. Annales zoologici Societatis zoologicae-botanicae fennicae “Vanamo”, vol. 24, no. 2, pp. 1–31.
Naumova, E. I., Zharova, G. K., Chistova, T. Yu., Mironov, A. D. (2025) Morfofunktsional’naya spetsializatsiya pishchevaritel’nogo trakta lemmingov (Lemmus lemmus i Myopus schisticolor) [Morphofunctional specialization of the digestive tract in lemmings (Lemmus lemmus and Myopus schisticolor)]. Izvestiya Rossijskoj akademii nauk. Seriya biologicheskaya — Biology Bulletin, vol. 52, article 128. https://doi.org/10.1134/S1062359025600886
Novak, C. M., Burghardt, P. R., Levine, J. A. (2012) The use of a running wheel to measure activity in rodents: Relationship to energy balance, general activity, and reward. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, vol. 36, no. 3, pp. 1001–1014. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.12.012
Sherwin, C. M. (1998) Voluntary wheel running: A review and novel interpretation. Animal Behaviour, vol. 56, no. 1, pp. 11–27. https://doi.org/10.1006/anbe.1998.0836
Stenseth, N. C., Ims, R. A. (eds.). (1993) The biology of lemmings. London: Academic Press, 704 p.
Verwey, M., Robinson, B., Amir, S. (2013) Recording and analysis of circadian rhythms in running-wheel activity in rodents. Journal of Visualized Experiments, no. 71, article e50186. https://doi.org/10.3791/50186
Webb, I. C., Antle, M. C., Mistlberger, R. E. (2014) Regulation of circadian rhythms in mammals by behavioral arousal. Behavioral Neuroscience, vol. 128, no. 3, pp. 304–325. http://dx.doi.org/10.1037/a0035885
Weinert, D. (2009) Age-dependent changes of the circadian system. Chronobiology International, vol. 17, no. 3, pp. 261–283. https://doi.org/10.1081/CBI-100101048
Wollnik, F., Turek, F. W. (1988) Estrous correlated modulations of circadian and ultradian wheel-running activity rhythms in LEW/Ztm rats. Physiology & Behavior, vol. 43, no. 3, pp. 389–396. https://doi.org/10.1016/0031-9384(88)90204-1
REFERENCES
Aho, J., Kalela, O. (1966) The spring migration of 1961 in the Norwegian lemming, Lemmus lemmus (L.), at Kilpisjärvi, Finnish Lapland. Annales Zoologici Fennici, vol. 3, no. 1, pp. 53–65. (In English)
Anantharaman-Barr, H. G., Decombaz, J. (1989) The effect of wheel running and the estrous cycle on energy expenditure in female rats. Physiology & Behavior, vol. 46, no. 2, pp. 259–263. https://doi.org/10.1016/0031-9384(89)90265-5 (In English)
Boyko, N., Ehrich, D., Kataev, G. et al. (2012) Lemmus lemmus L. populations on the Kola Peninsula in 2011. In: H. Henttonen, O. Huitu (eds.). “13th rodens et spatium” International conference on rodent biology. Rovaniemi: Finnish Forest Research Institute (Metla) Publ., p. 44. (In English)
Emel’yanova, L. G., Oboturov, A. S. (2017) Prostranstvenno-vremennaya struktura tsikla dinamiki chislennosti norvezhskogo lemminga (Lemmus lemmus L.) v Fennoskandii [The spatio-temporal structure of the population dynamics of the Norwegian lemming (Lemmus lemmus L.) in Fennoscandia]. Arctic Environmental Research, vol. 17, no. 4, pp. 321–335. https://doi.org/10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.321 (In Russian)
Erdakov, L. N. (1984a) Organizatsiya ritmov aktivnosti gryzunov [Organization of activity rhythms in rodents]. Novosibirsk: Nauka Publ., 181 p. (In Russian)
Erdakov, L. N. (1984b) Spektr ritmov aktivnosti, kak pokazatel’ taksonomicheskikh i ekologicheskikh razlichij [The spectrum of activity rhythms as an indicator of taxonomic and ecological differences]. Zhurnal obshchej biologii — Journal of General Biology, vol. 45, no. 2, pp. 301–306. (In Russian)
Erdakov, L. N. (1991) Biologicheskie ritmy i printsipy sinkhronizatsii v ekologicheskikh sistemakh (khronoekologiya) [Biological rhythms and principles of synchronization in ecological systems (chronoecology)]. Tomsk: Tomsk State University Publ., 217 p. (In Russian)
Erdakov, L. N. (2011) Biologicheskie ritmy: osob’, populyatsiya, soobshchestvo. Tsiklichnost’ v zhivykh sistemakh [Biological rhythms: Individual, population, community. Cyclicity in living systems]. Saarbrücken: Lambert Academic Publ., 152 p. (In Russian)
Erkinaro, E. (1973) Short-term rhythm of locomotor activity within the 24-h-period in the Norwegian lemming, Lemmus lemmus, and water vole, Arvicola terrestris. Aquilo, Series Zoologica, vol. 14, pp. 46–58. (In English)
Erkinaro, E. (1974) Locomotor activity patterns for rodents in northern Finland. In: First international theriological congress. Vol. 1. Moscow: Nauka Publ., p. 163. (In English)
Framstad, E., Stenseth, N. C., Bjørnstad, O. N., Falck, W. (1997) Limit cycles in Norwegian lemmings: Tensions between phase-dependence and density-dependence. Proceedings of the Royal Society of London B, vol. 264, no. 1378, pp. 31–38. https://doi.org/10.1098/rspb.1997.0005 (In English)
Gerkema, M. P. (2002) Ultradian rhythms. In: V. Kumar (eds.). Biological rhythms. Berlin; Heidelberg: Springer Publ., pp. 207–215. https://doi.org/10.1007/978-3-662-06085-8_17 (In English)
Halle, S., Weinert, D. (2000) Measuring and analysing activity of small mammals in the laboratory and in the field. In: S. Halle, N. C. Stenseth (eds.). Activity patterns in small mammals: An ecological approach. Ecological studies. Vol. 141. Berlin; Heidelberg: Springer Publ., pp. 285–312. https://doi.org/10.1007/978-3-642-18264-8_18 (In English)
Hammer, Ø., Harper, D. A. T., Ryan, P. D. (2001) PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, vol. 4, no. 1, article 4. (In English)
Hutchinson, E., Avery, A., VandeWoude, S. (2005) Environmental enrichment for laboratory rodents. ILAR Journal, vol. 46, no. 2, pp. 148–161. https://doi.org/10.1093/ilar.46.2.148 (In English)
Kataev, G. D. (2021) Fauna i ekologiya mlekopitayushchikh (Rodentia, Insectivora) Laplandii [Fauna and ecology of mammals (Rodentia and Insectivora) of Lapland]. Saint Petersburg: VVM Publ., 437 p. (In Russian)
Kataev, G. D., Okulova, N. M. (2010) Norvezhskij lemming Lemmus lemmus L. i global’noe poteplenie [The Norwegian lemming Lemmus lemmus L. 1758 in the period of global warming]. Doklady Akademii nauk — Doklady Biological Sciences, vol. 435, no. 1, pp. 441–443. https://doi.org/10.1134/S0012496610060207 (In Russian)
Kausrud, K. L., Mysterud, A., Steen, H. et al. (2008) Linking climate change to lemming cycles. Nature, vol. 456, no. 7218, pp. 93–97. https://doi.org/10.1038/nature07442 (In English)
Lucas, R. J., Peirson, S. N. (2024) Practical advice on measuring and applying light for laboratory mammals. Journal of Biological Rhythms, vol. 39, no. 4, pp. 323–330. https://doi.org/10.1177/07487304241259514 (In English)
Mironov, A. D., Erdakov, L. N. (2018) Populyatsionnye tsikly norvezhskogo lemminga (Lemmus lemmus (L., 1758)) v Fenoskandii [Population cycles of Norway lemming (Lemmus lemmus) in Fennoscandia]. Byulleten’ Moskovskogo obshchestva ispytatelej prirody. Otdel biologicheskij — Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological Series, vol. 123, no. 6, pp. 12–21. (In Russian)
Mironov, A. D., Golubeva, O. M. (2005) Faza aktivnosti — elementarnaya ekologicheskaya edinitsa vremennoj struktury v deyatel’nosti gryzunov [The phase of activity is an elementary ecological unit of the temporal structure in the activity of rodents]. In: V. V. Rozhnov (ed.). Povedenie i povedencheskaya ekologiya mlekopitayushchikh: materialy nauchnoj konferentsii [Behavior and behavioral ecology of mammals: Proceedings of scientific conference]. Moscow: KMK Scientific Press, pp. 28–30. (In Russian)
Mironov, A. D., Golubeva, O. M. (2007) Problemy registratsii sutochnykh ritmov gryzunov [Problems of recording circadian rhythms of rodents]. In: IV Vserossijskaya konferentsiya po povedeniyu zhivotnykh [IV All-Russian conference on animal behavior]. Moscow: Galleya-Print, p. 589. (In Russian)
Mironov, A. D., Stasyuk, I. V., Kataev, G. D. et al. (2017) Uchet i monitoring melkikh mlekopitayushchikh na videoregistratsionnykh linejnykh transektakh [Accounting and monitoring of small mammals on video registration linear transects]. In: Vklad zapovednoj sistemy v sokhranenie bioraznoobraziya i ustojchivoe razvitie: materialy Vserossijskoj konferentsii (s mezhdunarodnym uchastiem), posvyashchennoj 85-letiyu organizatsii Tsentral’no-Lesnogo gosudarstvennogo prirodnogo biosfernogo zapovednika i 100-letiyu zapovednoj sistemy Rossii [The contribution of the nature reserve system to the conservation of biodiversity and sustainable development: Proceedings of the All-Russian conference (with international participation) dedicated to the 85th anniversary of the Central Forest State Nature Biosphere Reserve and the 100th anniversary of the reserve system of Russia]. Tver: Tver State University Publ., pp. 361–367. (In Russian)
Mulder, C. K., Gerkema, M. P., Van der Zee, E. A. (2013) Circadian clocks and memory: Time-place learning. Frontiers in Molecular Neuroscience, vol. 6, article 8. https://doi.org/10.3389/fnmol.2013.00008 (In English)
Myllymäki, A., Aho, J., Lind, E. A., Tast, J. (1962) Behaviour and daily activity of Norwegian lemming, Lemmus lemmus (L.), during autumn migration. Annales zoologici Societatis zoologicae-botanicae fennicae “Vanamo”, vol. 24, no. 2, pp. 1–31. (In English)
Nasimovich, A. A., Novikov, G. A., Semenov-Tyan-Shanskij, O. I. (1948) Norvezhskij lemming (ego ekologiya i rol’ v prirodnom komplekse Laplandskogo zapovednika) [The Norwegian lemming: Its ecology and role in the nature complex of the Lapland reserve]. In: Fauna i ekologiya gryzunov [Fauna and ecology of rodents]. Iss. 3. Moscow: Lomonosov Moscow State University Publ., pp. 203–262. (In Russian)
Naumova, E. I., Zharova, G. K., Chistova, T. Yu., Mironov, A. D. (2025) Morfofunktsional’naya spetsializatsiya pishchevaritel’nogo trakta lemmingov (Lemmus lemmus i Myopus schisticolor) [Morphofunctional specialization of the digestive tract in lemmings (Lemmus lemmus and Myopus schisticolor)]. Izvestiya Rossijskoj akademii nauk. Seriya biologicheskaya — Biology Bulletin, vol. 52, article 128. https://doi.org/10.1134/S1062359025600886 (In English)
Norvezhskij lemming — Lemmus lemmus [Norwegian lemming — Lemmus lemmus]. (2025) Ekologicheskij tsentr “Ekosistema” [Field educational center “Ecosystem”]. [Online]. Available at: https://ecosystema.ru/08nature/mamm/132.htm (accessed 11.05.2025). (In Russian)
Novak, C. M., Burghardt, P. R., Levine, J. A. (2012) The use of a running wheel to measure activity in rodents: Relationship to energy balance, general activity, and reward. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, vol. 36, no. 3, pp. 1001–1014. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.12.012 (In English)
Sherwin, C. M. (1998) Voluntary wheel running: A review and novel interpretation. Animal Behaviour, vol. 56, no. 1, pp. 11–27. https://doi.org/10.1006/anbe.1998.0836 (In English)
Sokolov, V. E., Kuznetsov, G. V. (1978) Sutochnye ritmy aktivnosti mlekopitayushchikh: tsitologicheskie i ekologicheskie aspekty [Daily rhythms activity of mammalian: Cytological and ecological aspects]. Moscow: Nauka Publ., 263 p. (In Russian)
Stenseth, N. C., Ims, R. A. (eds.). (1993) The biology of lemmings. London: Academic Press, 704 p. (In English)
Tarnovsky, A. V., Erdakov, L. E., Litvinov, Yu. N. (2019) Prakticheskoe primenenie modifitsirovannogo metoda naimen’shikh kvadratov Proni pri modelirovanii korotkikh vremennykh ryadov [Practical application of the modified Prony least squares method for modelling of short time series]. Vestnik IrGSKhA, no. 92, pp. 131–147. (In Russian)
Verwey, M., Robinson, B., Amir, S. (2013) Recording and analysis of circadian rhythms in running-wheel activity in rodents. Journal of Visualized Experiments, no. 71, article e50186. https://doi.org/10.3791/50186 (In English)
Webb, I. C., Antle, M. C., Mistlberger, R. E. (2014) Regulation of circadian rhythms in mammals by behavioral arousal. Behavioral Neuroscience, vol. 128, no. 3, pp. 304–325. http://dx.doi.org/10.1037/a0035885 (In English)
Weinert, D. (2009) Age-dependent changes of the circadian system. Chronobiology International, vol. 17, no. 3, pp. 261–283. https://doi.org/10.1081/CBI-100101048 (In English)
Wollnik, F., Turek, F. W. (1988) Estrous correlated modulations of circadian and ultradian wheel-running activity rhythms in LEW/Ztm rats. Physiology & Behavior, vol. 43, no. 3, pp. 389–396. https://doi.org/10.1016/0031-9384(88)90204-1 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Миронов Александр Дмитриевич, Ердаков Лев Николаевич, Скворцов Владимир Валентинович
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие.
Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были).
Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
