Программа изучения, сохранения и восстановления дальневосточного леопарда на российском Дальнем Востоке реализуется как самостоятельный проект в рамках постоянно действующей экспедиции РАН по изучению животных, включённых в Красную книгу Российской Федерации, и других особо важных животных фауны России, созданной и включённой в состав Института проблем экологии и эволюции животных им. А.Н.Северцова Российской академии наук (ИПЭЭ РАН) на основании распоряжения президиума Российской академии наук от 29 февраля 2008 года №12300-128.

Научным руководителем экспедиции является академик Д.С.Павлов, директор ИПЭЭ РАН, начальником экспедиции – доктор биологических наук В.В.Рожнов, зам. директора ИПЭЭ РАН.

Программа разработана при участии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, Биолого-почвенного института ДВО РАН, Тихоокеанского института географии ДВО РАН, Государственного природного заповедника «Уссурийский» им. В.Л.Комарова ДВО РАН.

Руководитель программы – доктор биологических наук В.В.Рожнов.

Целью программы является разработка научных основ для сохранения и восстановления дальневосточного леопарда в пределах исторического ареала на территории российского Дальнего Востока.

Задачи и структура программы:

1.     Изучение состояния и мониторинг существующей популяции дальневосточного леопарда

Изучение и мониторинг популяции дальневосточного леопарда имеет четыре основных направления:

• изучение перемещений зверей с использованием ошейников GPS Argos (работа включает отлов леопардов ножными петлями и их иммобилизацию для мечения ошейниками GPS Argos и последующий сбор информации о местоположении и активности животных с помощью спутниковой системы Argos);

• создание базы данных по дальневосточному леопарду, включающей результаты индивидуальной идентификации зверей с помощью фотоловушек и неинвазивных молекулярно-генетических методов, связанной с ГИС (работа предполагает установку фотоловушек в местах обитания животных и сбор экскрементов леопардов для последующего молекулярно-генетического анализа и выяснения их индивидуальной принадлежности, обобщение данных с использованием ГИС-технологий);

• мониторинг репродуктивного статуса животных неинвазивными методами (работа предполагает сбор экскрементов леопарда для последующего иммуноферментного анализа уровня гормонов и определения пола животных, степени активности половой системы самцов и самок, уровня стрессированности леопардов);

• зооветеринарное обследование популяции дальневосточного леопарда и других хищных млекопитающих, с которыми леопард вступает в биоценотические отношения (работа включает ветеринарное обследование леопардов с использованием современной медицинской техники и сбор экскрементов для изучения паразитофауны леопарда и других хищных млекопитающих).

Обоснование направлений и изучения существующей популяции дальневосточного леопарда

Исследования, направленные на оценку численности и плотности популяции дальневосточного леопарда, а также мониторинг его популяции, составляют одну из приоритетных задач и требуют внедрения современных методов. До настоящего времени данные о численности дальневосточного леопарда носят противоречивый характер: его популяцию оценивают в количестве 22–31 особей (Pikunov et al., 1997; Пикунов и др., 2000) или до 48–50 особей (Арамилев, Фоменко, 2000). В основе методик по оценке численности дальневосточного леопарда лежит сбор информации в течение зимних месяцев о размерах следов этих зверей и их распределении (Матюшкин и др., 1996). Однако эти методики дают значительную ошибку и не имеют хорошей статистической поддержки (Karanth, Nichols, 1998), что приводит к субъективности оценок и разногласиям в анализе и интерпретации одного и того же первичного материала (Miquelle, 2000). Необходима оптимизация существующих методов учёта и разработка новых – по элементам сигнального биологического поля, с использованием индивидуальной идентификации животных с помощью фотоловушек и других.

Биология дальневосточного леопарда изучена достаточно полно, тем не менее необходимо продолжение исследований разнообразных сторон его биологии для выяснения адаптивных возможностей вида в меняющихся условиях среды. Для этого необходимо также изучение структуры его местообитаний и оценка долговременной динамики лесных экосистем российского Дальнего Востока, моделирование мест обитаний с использованием ГИС­технологий для прогнозирования распространения дальневосточного леопарда.

Важной составляющей программы является изучение структурно-функциональной организации популяций основных видов жертв дальневосточного леопарда – копытных (косуля, пятнистый олень) и других животных (барсук, енотовидная собака, маньчжурский заяц), а также популяций основных его конкурентов (амурского тигра, бурого и гималайского медведей, волка). Особый интерес представляет изучение специфики и последствий межпопуляционных взаимодействий двух крупных видов кошачьих – тигра и дальневосточного леопарда.

Для многих видов кошачьих важными критическими факторами выступают обилие и распределение кормовых ресурсов (Kitchings, Story, 1984; Jakson, Alborn, 1988; Лукаревский, 1993; Найденко, Хупе, 2002), антропогенное воздействие (Breitenmoser et al., 1993; Gavashelishvili, Lukarevsky, 2008). В ходе исследований планируется оценить влияние на величину участков обитания леопарда половых и возрастных характеристик особей, абиотических (глубина снежного покрова), биотических и антропогенных факторов. Оценка плотности популяции основных видов копытных животных и сопоставление их с размером участков обитания леопардов поможет оценить их роль в формировании пространственной организации этого хищника. Кроме того, с использованием методов неинвазивного гормонального мониторинга животных будут прослежены последствия воздействий всех этих факторов на их физиологическое состояние (стрессированность животных и активность половой системы зверей).

Применение ошейников со спутниковыми GРS-передатчиками, которые до сих пор не использовались при изучении дальневосточного леопарда, а также неинвазивных методов (как молекулярно-генетических, так и гормональных) позволяет перейти на новый уровень исследований – индивидуальный мониторинг животных.

Снижение генетического разнообразия в популяции ведёт к проявлению ряда морфологических и физиологических патологий, что оказывает влияние на жизнеспособность отдельных особей и популяции в целом. Это проявляется в возникновении патологий в строении сердца, почек, половых органов, снижении иммунного статуса животных и как следствие подверженности различным заболеваниям. Низкая численность леопарда на протяжении более чем 50 лет создаёт предпосылки для снижения генетического разнообразия.

Это определяет необходимость проведения зооветеринарного и паразитологического обследования как дальневосточного леопарда, так и тех хищных млекопитающих, с которыми он может вступать в контакт.

Методическое обеспечение исследований существующей популяции дальневосточного леопарда

Будут использованы следующие методы исследований дальневосточного леопарда.

• Индивидуальное отслеживание леопардов с помощью спутниковых ошейников GPS Argos.

Исследования будут проведены с применением современных технических средств индивидуального слежения за животными – ошейников GPS Argos фирм Sirtrack (Новая Зеландия), Telonics (США) и Lotek (Канада), а также с использованием российских передатчиков системы ЭС-ПАС, и будут дополнены путём создания молекулярно­генетического банка данных об индивидуальной принадлежности экскрементов. Эти методы требуют дальнейшей разработки.

Работы по отлову дальневосточных леопардов для мечения спутниковыми ошейниками будут сосредоточены на территории заповедника «Кедровая падь» и на Борисовском плато и будут проводиться весной с апреля по июнь и осенью с сентября по ноябрь. Окончание отлова осенью будет определяться температурой и состоянием снежного покрова: при снижении температуры ниже -10°С или после выпадения снега глубиной более 5 см работы будут прекращены, чтобы избежать риска обморожения лапы животного.

Для отлова леопардов и последующего мечения их ошейниками GPS Argos будут использованы уже опробованные на Дальнем Востоке для отлова амурского тигра лапозахватывающие петли Олдриджа фирмы Margo Supplies LTD (Канада). Петли будут устанавливаться на тропах в предполагаемых местах проходов леопардов. Для снижения риска травмирования животных будут использоваться разработанные в ходе выполнения программы по изучению амурского тигра радиомаяки, изменяющие характер сигнала при срабатывании ловушки.

Для обездвиживания леопардов будут использованы пневматические ружья фирмы Dan­inject, опробованные на амурском тигре. В качестве препаратов для обездвиживания будут использованы «Золетил» и «Домитор», применяемые в настоящее время для обездвиживания всех крупных хищников, включая тигра и леопарда.

• Индивидуальная идентификация леопардов.

Будут использованы два основных подхода к индивидуальной идентификации дальневосточных леопардов:

- фотоидентификация (с использованием фотоловушек);

- идентификация молекулярно-генетическими методами.

Наиболее подходящим элементом для визуальной индивидуальной идентификации леопарда является узор на его шкуре. Для получения изображений обеих сторон тела леопарда фотоловушки будут установлены таким образом, чтобы они фотографировали зверя одновременно с двух сторон.

В связи со значительными трудностями, возникающими при использовании классических экологических подходов для оценки численности, полового состава, пространственной структуры популяции крупных кошачьих, для решения этих задач будут использованы молекулярно-генетические подходы. Неинвазивные методы сбора биологического материала, такого как помёт, моча, волосы, успешно используются в молекулярно­генетических исследованиях диких животных (Ernest et аl., 2000; Fеrnаndо et al., 2003; Perez et al., 2006; Hausknech et аl., 2007; Murphy et al., 2007; Рожнов и др., 2009). Широкомасштабных комплексных исследований по мониторингу популяции дальневосточного леопарда с использованием молекулярно-генетических подходов до настоящего времени не проводилось.

Индивидуальное распознавание животных с помощью неинвазивных молекулярно­генетических методов основано на анализе микросателлитных участков ядерной ДНК. Структура этих фрагментов ДНК у каждого животного индивидуальна. Подобные технологии достаточно давно используются для экологических и зоологических исследований млекопитающих разных групп, в том числе амурского (Рожнов и др., 2009) и бенгальского (Bhagvatula, Singh, 2006) тигров, пумы (Ernest et al., 2000), арабского леопарда (Pe1ez et аl., 2006) и других. Из-за высокой вероятности возможных ошибок при индивидуальном определении неинвазивными методами будут использованы статистические подходы и компьютерные программы, в частности GIMLET (Valiere, 2002).

В качестве вспомогательного будет использован метод кинологической идентификации животных. Для дальневосточного леопарда этот метод ещё не использовался. Метод разработан сотрудниками Российской академии наук (Соколов и др., 1990) и основан на том, что животные имеют индивидуальный запах, который сохраняется в следах их жизнедеятельности. В полевых условиях в местах оставления леопардом запаховых меток будут собраны образцы проб (экскременты, моча, следовая дорожка). В лабораторных условиях с помощью специально обученных собак будет проведена индивидуальная идентификация собранных проб по их запаху. Образцы будут сохраняться в базе запахов на протяжении не менее 10 лет.

• Мониторинг индивидуального репродуктивного статуса животных.

Для мониторинга индивидуального репродуктивного статуса дальневосточных леопардов будет проведена идентификация неинвазивными методами пола животных, оценка активности половой системы определённых самцов и самок, а также оценка степени стрессированности дальневосточных леопардов.

Определение пола леопардов по уровню стероидных гормонов в экскрементах будет проведено на основании соотношения метаболитов мужских и женских половых стероидных гормонов (тестостерона, прогестерона, эстрадиола), что у других кошачьих (тигр, рысь, дальневосточный лесной кот) выступает надежным индикатором половой принадлежности животного (Найденко, Рожнов, 2009). Для оценки физиологических параметров особей дальневосточного леопарда из природных популяций будут использованы обозначенные неинвазивные методы, которые требуют дальнейшей валидации и доработки.

Оценка качества спермы самцов позволит проанализировать периоды репродуктивной активности самцов дальневосточного леопарда и сравнить качество спермы пойманных в природе леопардов и леопардов, содержащихся в неволе.

Неясным остается вопрос о продолжительности периода активности репродуктивной системы леопардов. Это предполагает сопоставление степени активности репродуктивной системы животных с их возрастом.

Диагностика беременности у леопардов с использованием неивазивных методов не была разработана ранее, хотя подобные исследования хорошо известны для других видов кошачьих (Brown et al., 2001; Graham et al., 2006). Оценка репродуктивного статуса самок дальневосточных леопардов является чрезвычайно важной для эффективного управления популяцией и восстановления северной популяции дальневосточного леопарда.

Успешность применения тех или иных неинвазивных подходов для оценки гормонального статуса животных в значительной степени зависит от специфичности антител, используемых для иммуноферментного и радиоиммунного анализа. В России единственной лабораторией, где проводятся неинвазивные исследования гормонального статуса хищных млекопитающих как самостоятельные (Павлова и др., 2007; Pavlova et al., 2007; Павлова, Найденко, 2008), так и при участии зарубежных исследователей (Jewgeпow et al., 2006, а, b; Dehnhard et al., 2008), является лаборатория поведения и поведенческой экологии млекопитающих ИПЭЭ РАН. В лаборатории ведутся работы по восьми видам кошачьих (евразийская и красная рыси, европейский и дальневосточный лесные коты, манул, амурский тигр, леопард и снежный барс).

• Зооветеринарное обследование дальневосточного леопарда.

Все отловленные леопарды будут осмотрены на предмет морфологических дефектов (крипторхизм, загнутые хвосты, завитая шерсть), наличие которых позволяет выявить изменения, происходящие в популяции вследствие генетического дрейфа, инбридинга или по другим причинам.

В рамках настоящей программы предполагается проведение УЗИ всех отловленных животных, оценка состояния их репродуктивных органов и почек, сопоставление полученной информации с данными по леопардам, содержащимся в неволе. Сбор крови и экскрементов животных позволит оценить состояние их иммунной системы (по соотношению клеточных элементов и концентрации иммуноглобулинов), а также клиническое состояние отловленных животных, в том числе заражённость различными паразитами.

2. Изучение таксономического статуса леопарда Дальнего Востока России и прилегающих территорий

Реинтродукция дальневосточного леопарда предполагает использование животных того же таксономического статуса, что и у тех, которые обитали на данной территории. В зоологических парках содержатся леопарды, которые могут быть отнесены как к дальневосточному подвиду, так и имеющие в своём происхождения кровь животных, относимых к северокитайской форме, таксономический статус которой не определён.

До настоящего времени с территории Дальнего Востока России и сопредельных территорий описан ряд самостоятельных форм леопарда: Felis orientalis Schlegel, 1857 (Корейский полуостров); Leopardus japonensis Gray, 1862 (Северный Китай); Fefis fontanieri Milne­Edwards, 1867 (близ Пекина); Felis chinensis Gray, 1867 (горы к западу от Пекина); Fefis villosa Bonhote, 1903 (Амурский залив). Таксономический статус их продолжает оставаться неясным, хотя появились пилотные работы (Uphyrkina et al., 2001, 2002; Сорокин и др., 2010), способствующие его выяснению.

В программе выделено самостоятельное направление, нацеленное на решение этого вопроса. Работа предполагает сбор образцов тканей (костная ткань черепа, шкура, когти) в музейных коллекциях для последующего молекулярно-генетического исследования ДНК, а также молекулярно-генетический анализ тех животных из зоологических парков, которые будут использоваться для создания репродуктивного ядра северной популяции дальневосточного леопарда.

3. Создание репродуктивного ядра северной популяции дальневосточного леопарда на территории Уссурийского заповедника

Эксперимент по созданию репродуктивного ядра северной популяции дальневосточного леопарда будет проведён на территории Государственного природного заповедника «Уссурийский» им. В.Л.Комарова ДВО РАН. Ранее дальневосточный леопард обитал на его территории (Абрамов и др., 2003) и был обычным видом как в заповеднике, так и на прилегающих территориях. В 1930–1940-е годы в Уссурийском заповеднике, как и в других заповедниках, в плановом порядке уничтожались все хищные животные, в том числе и леопард. В 1956 году охота на леопарда была официально запрещена, но расширение хозяйственного освоения территорий в ареале хищника, особенно парковое оленеводство, оказывало негативное воздействие на устойчивость популяции. Эти факторы, а также сильно развитое браконьерство привели к значительному сокращению популяции и резкому сокращению ареала леопарда. На территории Уссурийского заповедника последний случай наблюдения следов леопарда относится к 1975 год.

Уссурийский заповедник является одним из перспективных мест для реинтродукции (восстановления) дальневосточного леопарда. Территориально он находится за естественной границей (река Раздольная), отделяющей современный ареал от возможных мест создания северной популяции.

Для проведения эксперимента в Уссурийском заповеднике за основу взята программа, разработанная для восстановления переднеазиатского леопарда на Кавказе (Рожнов, Лукаревский, 2008), которая реализуется в Сочинском национальном парке, где уже построен Центр разведения и реабилитации переднеазиатского леопарда.

Работа по созданию репродуктивного ядра северной популяции дальневосточного леопарда на пилотной стадии предполагает следующие мероприятия.

• Паразитологическое обследование территории.

На территории, предназначенной для организации вольеров, будет проведено паразитологическое и эпизоотическое обследование всех хищных млекопитающих, которые могут вступать в контакт с леопардом и быть переносчиками заболеваний. Предварительные исследования (Есаулова и др., 2010) показали, что гельминты, отмеченные на территории заповедника «Уссурийский» ДВО РАН, характерны для хищных млекопитающих региона и не представляют исключительной опасности для дальневосточного леопарда, поэтому территория заповедника может быть использована для создания его северной популяции.

• строительство вольеров для передержки дальневосточного леопарда, его разведения и реабилитации выращенных животных в районе кордона Пейшула.

Система вольеров будет аналогична схеме организации вольеров в Центре разведения и реабилитации переднеазиатского леопарда на Кавказе (Лукаревский, Рожнов, 2007; Рожнов, Лукаревский, 2008), но в меньшем масштабе.

Для обеспечения максимальной адаптации животных к условиям среды вольеры будут построены непосредственно в районе выпуска леопардов в природу. Физико­географические условия кордона Пейшула близки к таковым в местах обитания дальневосточного леопарда в Хасанском районе. В вольерах буду созданы условия, максимально приближенные к естественным, окрестности и интерьер их будут иметь естественный облик.

Для разведения будет построено четыре вольера размером 40 кв. м каждая, которые будут достаточно большими и удобными для наблюдений и манипуляций с животными.

Вольер для реабилитации выращенных в неволе животных размером 1 га будет построен отдельно. Стенка вольера высотой 6 м будет изготовлена из сетки-рабицы двойного кручения (толщина проволоки 0,4 см). В качестве стоек будут использованы трубы высотой 7 м (диаметр 100–150 мм), которые будут врыты в землю через каждые 3 м и забетонированы. Для предотвращения лазания животных по стенке вольера предусмотрена электроизгородь в нескольких уровнях внутри и снаружи. Вольер для реабилитации будет разделён на две части перегородкой высотой 4,5 м с двумя переходами, оснащёнными шиберами, устроенными по принципу падающей дверцы с возможностью дистанционного управления. Вольер будет иметь небольшой отсек (размер 3 х 4 м, высота стенки 2 м, с сетчатой крышей) для выкладывания корма и манипуляций с животными.

• Формирование группы основателей для получения потомства и последующего выпуска животных на территорию заповедника.

Для разведения дальневосточного леопарда на кордоне Пейшула Уссурийского заповедника предполагается в течение двух-трёх лет сформировать группу основателей из двух самцов и двух-трёх самок дальневосточных леопардов, полученных из зоопарков. Все полученные животные будут исследованы молекулярно-генетическими методами для подтверждения их принадлежности к дальневосточному подвиду.

В последующем в программе могут быть использованы и оказавшиеся сиротами котята, отловленные в Хасанском и Надеждинском районах Приморского края.

• Формирование кормовой базы дальневосточного леопарда на прилегающих к заповеднику территориях.

Согласно исследованиям В.Г.Коркишка (1983, 1986), основными объектами питания дальневосточного леопарда, обеспечивающими выживание вида, являются косуля и пятнистый олень.

Формирование кормовой базы дальневосточного леопарда (главным образом косули, что обеспечивает снижение конкуренции леопарда и тигра в отношении кормовых ресурсов) с использованием биотехнических методов предполагается начать на приграничной территории Государственного опытно-охотничьего хозяйства «Орлиное».

4. Подготовка новой редакции Стратегии сохранения дальневосточного леопарда, рекомендаций государственным природоохранным структурам по сохранению дальневосточного леопарда

Существующая стратегия сохранения дальневосточного леопарда в России написана в 1999 году сроком на 10 лет. В настоящее время она требует пересмотра и анализа существующей ситуации.

По результатам исследований государственным природоохранным структурам будут представлены рекомендации по сохранению дальневосточного леопарда.

Участники программы

В выполнении программы будут участвовать сотрудники академических институтов, в том числе Дальневосточного отделения РАН, заповедников и других учреждений. К участию в программе будут привлечены студенты высших учебных заведений России и аспиранты.