Український антарктичний журнал

Том 23 № 2(31) (2025): Український антарктичний журнал
Articles

Динаміка популяції Deschampsia antarctica залежно від тенденцій температури повітря та активності пінгвінів

PDF (English)
  • Наталія Мірюта,
  • Денис Пішняк,
  • Валентина Маланчук,
  • Антон Пуговкін,
  • Іван Парнікоза
Наталія Мірюта
Державна установа Національний антарктичний науковий центр, МОН України, м. Київ, 01601, Україна
Денис Пішняк
Державна установа Національний антарктичний науковий центр, МОН України, м. Київ, 01601, Україна
Валентина Маланчук
Державна установа Національний антарктичний науковий центр, МОН України, м. Київ, 01601, Україна
Антон Пуговкін
Державна установа Національний антарктичний науковий центр, МОН України, м. Київ, 01601, Україна
Іван Парнікоза
Державна установа Національний антарктичний науковий центр, МОН України, м. Київ, 01601, Україна; Інститут молекулярної біології та генетики, НАН України, м. Київ, 03143, Україна
Cover photo: Multi-year (1991–2022) field of atmospheric pressure at mean sea level over the region of study from the paper "Linking weather variability and climatic pressure dipole in the Antarctic region of Amundsen – Bellingshausen – Weddell Seas " by Larysa Pysarenko, Mykhailo Savenets, Denys Pishniak.  
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2025.751
Опубліковано December 30, 2025
Ключові слова
  • Аргентинські острови,
  • Морська Антарктика,
  • розмір популяції,
  • фазова траєкторія,
  • щучник антарктичний
Як цитувати
Мірюта, Н., Пішняк, Д., Маланчук, В., Пуговкін, А., & Парнікоза, І. (2025). Динаміка популяції Deschampsia antarctica залежно від тенденцій температури повітря та активності пінгвінів. Український антарктичний журнал, 23(2(31), 69-86. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2025.751

Авторське право (c) 2025 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

Головна мета дослідження – описати динаміку загальної кількості особин Deschampsia antarctica на о. Галіндез (Аргентинські острови, морська Антарктика) у 1964–2021 рр. в цілому та у вигляді восьми секторальних популяцій і одинадцяти окремих популяцій. Перше завдання – дослідити можливу залежність динаміки загальної кількості рослин від середньомісячної температури повітря. Наступним завданням було оцінити стійкість популяції острова (G-популяції), секторальних популяцій та популяцій за фазовими траєкторіями, аби співвіднести їх з ефектами метеорологічних та інших змінних при виконанні наступного завдання. Методи оцінювання розміру популяції, проєктивного покриття та морфометричних параметрів (довжина листків та довжина квіток) D. antarctica були використані для сезонів 2013/2014–2020/2021 та 2013/2014–2023/2024 рр., відповідно. Джерелом метеорологічних даних була база даних довгострокових спостережень. Для визначення стійкості (робастності) популяцій використали топологічний аналіз. Було показано залежність динаміки загального числа рослин від середньої температури вересня та лютого для періоду 1964–2021 рр. Динаміки кількості секторальних популяцій та популяцій порівняли з динамікою метеорологічних змінних та інших факторів. Загальна динаміка розміру G-популяції острова була описана за допомогою полінома третього ступеня. У той же час, було виявлено зв’язок розміру G-популяції лише з температурою повітря в деякі критичні місяці сезонного розвитку (вересень, лютий). Окремі сектори, які були фрагментами острова, мали значно неоднорідні тенденції в популяціях рослин, можливо через гетерогенність умов. Топологічний аналіз дозволяє розширити класифікацію популяцій згідно впливу зовнішніх факторів на динаміку чисельності. Зміна зовнішніх факторів може привести до переходу деяких популяцій з одного стійкого стану в інший або з нестійкого стану в стійкий чи навпаки. Зокрема розселення пінгвінів за останні три роки зруйнувало популяцію D4, стан якої протягом восьми сезонів описували моделлю дивного атрактора. Популяція D6, на яку також вплинули пінгвіни, перейшла із стабільного стану тора в стан дивного аттрактора можливо внаслідок впливу пінгвінів. Популяція D10 перейшла з нестабільного стану тора в стан граничного циклу за останні три з одинадцяти років дослідження.

PDF (English)

Посилання

  1. Alberdi, M., Bravo, L. A., Gutiérrez, A., Gidekel, M., & Corcuera, L. J. (2002). Ecophysiology of Antarctic vascular plants. Physiologia Plantarum, 115(4), 479–486. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2002.1150401.x
  2. Arnold, V. I. (1992). Catastrophe theory (3rd ed). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-58124-3
  3. Chalyi, O. V. (1997). Nonequilibrium processes in physics and biology. Naukova Dumka. (In Russian)
  4. Convey, P. (1996a). Reproduction of Antarctic flowering plants. Antarctic Science, 8(2), 127–134. https://doi.org/10.1017/S0954102096000193
  5. Convey, P. (1996b). The influence of environmental characteristics on life history attributes of Antarctic terrestrial biota. Biological Reviews, 71(2), 191–225. https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.1996.tb00747.x
  6. Convey, P., & Smith, R. I. L. (2006). Response of terrestrial Antarctic ecosystems to climate change. Plant Ecology, 182, 1–10. https://doi.org/10.1007/s11258-005-9022-2
  7. Convey, P., Bindschadler, R., di Prisco, G., Fahrbach, F., Gutt, J., Hodgson, D. A., Mayewski, P. A., Summerhayes, C. P., & Turner, J. (2009). Antarctic climate change and the environment. Antarctic Science, 21(6), 541–563. https://doi.org/10.1017/S0954102009990642
  8. Corder, G. W., & Foreman, D. I. (2014). Nonparametric statistics: A step-by-step approach (2nd ed.). Wiley.
  9. De Boer, R. J. (2025). Biological modeling of populations. Utrecht University. https://tbb.bio.uu.nl/rdb/books/bm.pdf
  10. Dykyy, І. V., Milinevsky, G. P., Savitsky, О. L., Lutsenko, D. G., Khoetsky, P. B., Veselsky, M. F., Smagol, V. M., Dykyy, Ye. O., Dzhulay, A. О., Tsaryk, J. V., Nazaruk, К. М., Zatushevsky, А. Т., Simon, А. О., & Telipska, M. А. (2018). Features of chronology and breeding success of Pygoscelis papua and P. аdeliae (Spheniscidae) penguins in the Wilhelm Archipelago (CCAMLR Subarea 48.1). Ukrainian Antarctic Journal, (17), 130–147. https://doi.org/10.33275/1727-3485.1(17).2018.39
  11. Eigen, M., & Schuster, P. (1979). The hypercycle: a principle of natural self-organization. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.
  12. Fowbert, J. A., & Smith, R. I. L. (1994). Rapid population increases in native vascular plants in the Argentine Islands, Antarctic Peninsula. Arctic and Alpine Research, 26(3), 290–296. https://doi.org/10.2307/1551941
  13. Gerighausen, U., Bräutigam, K., Mustafa, O., & Peter, H.-U. (2003). Expansion of vascular plants on an Antarctic island – a consequence of climate change? In A. H. L. Huiskes, W. W. C. Gieskes, J. Rozema, R. M. L. Schorno, S. M. van der Vies, & W. J. Wolff. (Eds.), Antarctic Biology in a Global context: Proceedings of the VIIIth SCAR International Biology Symposium 27 August – 1 September 2001, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands (pp. 79–83). Backhuys Publishers.
  14. Kennicutt, M. C. II, Chown, S. L., Cassano, J. J., Liggett, D., Massom, R., Peck, L. S., Rintoul, S. R., Storey, J. W. V., Vaughan, D. G., Wilson, T. J., & Sutherland, W. J. (2014). Polar research: Six priorities for Antarctic science. Nature, 512, 23–25. https://doi.org/10.1038/512023a
  15. Klevecz, R. R., Li, C. M., Marcus, I., & Frankel, P. H. (2008). Collective behavior in gene regulation: The cell is an oscillator, the cell cycle a developmental process. FEBS Journal, 275(10), 2372–2384. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2008.06399.x
  16. Miryuta, N. Yu., & Kunakh, V. A. (2011). Dynamic of cell population systems in vitro. II. Temporal organization and robustness of rauwolfia serpentina benth culture tissues system at passage level. Biotechnology, 4(6), 18–30 (In Ukrainian)
  17. Miryuta, N., Parnikoza, I., Shvydun, P., Myryuta, A., Poronnik, O., Kozeretska, I., & Kunakh, V. (2015). Dynamic of adaptability united latent quality indicator of Deschampsia antarctica population from Galindez island (Argentine lslands, maritime Antarctic) during three seasons. Ukrainian Antarctic Journal, (14), 143–157. https://doi.org/10.33275/1727-7485.14.2015.183 (In Ukrainian)
  18. Miryuta, N., Smykla, J., & Parnikoza, I. (2019). Algorithm for the United Quality Latent Index of the plant adaptability and its application field in monitoring of Deschampsia antarctica È. Desv. populations. Ukrainian Antarctic Journal, (18), 152–168. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1(18).2019.139
  19. Ochyra, R., Smith, L. R. I., & Bednarek-Ochyra, H. (2008). The illustrated moss flora of Antarctica. Cambridge University Press.
  20. Pachauri, R. K., & Meyer, L. A. (Eds.). (2014). IPCC Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC.
  21. Parnikoza, I., Berezkina, А., Moiseyenko, Y., Malanchuk, V., & Kunakh, V. (2018). Complex survey of the Argentine Islands and Galindez Island (maritime Antarctic) as a research area for studying the dynamics of terrestrial vegetation. Ukrainian Antarctic Journal, (17), 73–101. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1(17).2018.34 (In Ukrainian)
  22. Panikoza, I., Convey, P., Dykyy, I., Trokhymets, V., Milinevsky, G., Tyschenko, O., Inozemtseva, D., & Kozeretska, I. (2009). Current status of the Antarctic herb tundra formation in the Central Argentine Islands. Global Change Biology, 15(7), 1685–1693. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.01906.x
  23. Parnikoza, I., Kozeretska, I., & Kunakh, V. (2011). Vascular plants of the maritime Antarctic: Origin and adaptation. American Journal of Plant Sciences, 2(3), 381–395. https://doi.org/10.4236/ajps.2011.23044
  24. Parnikoza, I., Miryuta, N., Ozheredova, I., Kozeretska, I., Smykla, J., Kunakh, V., & Convey, P. (2015). Comparative analysis of Deschampsia antarctica Desv. population adaptability in the natural environment of the Admiralty Bay region (King George Island, maritime Antarctic). Polar Biology, 38(9), 1401–1411. https://doi.org/10.1007/s00300-015-1704-1
  25. Pechurkin, N. S., Brilkov, A. V., & Marchenkova, T. V. (1990). Population aspects of biotechnology. Nauka. (In Russian)
  26. Pollard, J. H. (2009). A handbook of numerical and statistical techniques: With examples mainly from life sciences. https://doi.org/10.1017/CBO9780511569692
  27. Turner, J., Colwell, S. R., Marshall, G. J., Lachlan-Cope, T. A., Carleton, A. M., Jones, P. D., Lagun, V., Reid, P. A., & Iagovkina, S. (2005). Antarctic climate change during the last 50 years. International Journal of Climatology, 25(3), 279–294. https://doi.org/10.1002/joc.1130
  28. Yao, Y., Wang, X., Li, J., Yang, J., Cao, S., Peng, F., Kurbatova, L., Peter, H.-U., Braun, C., & Li, C. (2017). A network for long-term monitoring of vegetation in the area of Fildes Peninsula, King George Island. Advances in Polar Science, 28(1), 23–28.
  29. Yevchun, H., Fedchuk, A., Drohushevska, I., Pnyovska, O., Chernyshenko, M., & Parnikoza, I. (2021). The toponymy of the Argentine Islands area, the Kyiv Peninsula (West Antarctica). Ukrainian Antarctic Journal, (2), 127–157. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2021.683
  30. Vera, M. L. (2011). Colonization and demographic structure of Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis along an altitudinal gradient on Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica. Polar Research, 30, 7146. https://doi.org/10.3402/polar.v30i0.7146