Содержание к диссертации
Введение
1. Характеристика объекта и состояние изученности проблемы исследования 6
1.1. Влияние регулирования водного стока на естественное размножение осетровых р.Кубань 6
1.1.1. Природно-климатические особенности формирования водного стока р.Кубань и влияние на него хозяйственной деятельности 7
1.1.2. Условия естественного воспроизводства осетра и севрюги в р.Кубань 12
1.2. Эколого-технологические основы совершенствования промышленного воспроизводства осетровых 16
1.2.1. Искусственное воспроизводство осетра и севрюги в бассейне р.Кубань и оценка его эффективности в современных экологических условиях 16
1.2.2. Биотехнология воспроизводства осетровых рыб на основе экологического управления сезонностью размножения различных внутривидовых групп осетра и севрюги 22
2. Материал и методика исследований 24
3. Результаты исследований и их обсуждение 30
3.1. Эколого-морфологические особенности раннего развития и роста осетровых рыб при сдвиге полового цикла на более поздние сроки 30
3.1.1. Сравнительный анализ эмбриогенеза различных внутривидовых групп осетра и севрюги 30
3.1.2. Динамика морфометрических показателей желточного мешка и развитие предличинок 39
3.1.3. Рост и линейно-весовая изменчивость русского осетра и севрюги в раннем онтогенезе при управлении сезонностью их размножения 47
3.1.4. Морфологические аномалии в период раннего развития осетровых при управлении сезонностью их размножения 61
3.2. Эколого-физиологическая оценка жизнестойкости молоди осетровых различных внутривидовых групп, полученная при управлении сезонностью размножения 78
3.2.1. Анализ физиологического состояния экспериментальной молоди осетровых по "фоновым" реакциям пигментных клеток (меланофоров) 80
3.2.2. Оценка жизнестойкости ранней молоди осетра и севрюги эколого-физиологическим методом функциональных нагрузок (терморезистентность, солеустойчивость, устойчивость к дефициту кислорода) 91
Выводы 113
Практические рекомендации 116
Список литературы 117
Приложение 142
- Природно-климатические особенности формирования водного стока р.Кубань и влияние на него хозяйственной деятельности
- Сравнительный анализ эмбриогенеза различных внутривидовых групп осетра и севрюги
- Морфологические аномалии в период раннего развития осетровых при управлении сезонностью их размножения
- Оценка жизнестойкости ранней молоди осетра и севрюги эколого-физиологическим методом функциональных нагрузок (терморезистентность, солеустойчивость, устойчивость к дефициту кислорода)
Природно-климатические особенности формирования водного стока р.Кубань и влияние на него хозяйственной деятельности
Особенность р.Кубань - большая протяжённость (более 470 км) участков, имеющих важное значение для естественного размножения осетровых рыб.
Естественные нерестилища севрюги располагались в среднем течении реки в 300 км от устья, между ст. Старокорсунской и Г.Кропоткиным. Общая их площадь составляла 370 га (Мусатова, 1973). Гидрологический режим на нерестилищах определялся, в основном, ледниковым стоком, с его незначительной вариабельностью. Гидрографическая сеть бассейна р.Кубань включает свыше 14 000 рек длиной более 10 км, при этом практически все притоки р.Кубань -левобережные, стекают с северных склонов Большого Кавказа.
Условия формирования стока в бассейне р.Кубань весьма разнообразны, что определяет сложный характер водного режима реки в результате наложения паводков на длительную волну половодья. В верховьях р.Кубань наблюдается продолжительное весенне-летнее половодье (с мая по август), формирующееся при таянии ледников и снежников. Для среднего течения реки свойственен переходный водный режим, при этом снижение доли ледникового стока достигает 60% и отмечается более раннее наступление половодья (начало апреля).
В условиях естественного водного режима максимальные расходы в период половодья на порядок превышали средние годовые расходы воды и наблюдались - в конце июля начале августа. В среднем течении р.Кубань происходило распластывание волны половодья, но она было[ , отчётливо выражена. Рассмотренные особенности водного режима р.Кубань имели важное значение для естественного размножения севрюги, в связи с исключительно благоприятным (продолжительным и устойчивым) режимом уровня на верхних нерестилищах. Ниже (у г.Краснодара) водный сток за период с апреля по август составлял более 60% годового (табл. 1.1).
Как отмечал М.С. Чебанов (1996), весенняя межень, сопровождавшаяся значительным снижением уровня и, следовательно, неблагоприятными условиями для размножения русского осетра являлась одной из причин его относительной малочисленности в бассейне р.Кубань до зарегулирования стока.
Максимальные расходы воды Верхней Кубани на местах массового размножения летненерестящейся севрюги (июнь-июль) в условиях естественного водного режима превышали 1400 м /с, а объем годового стока составлял - 5,8 км , скорости течения воды - 1,3 м/сек (Дубинина, Гаргопа, 1974).
В зимний период сток р.Кубани определялся, в основном другими её притоками - реки Афипс, Белая, Псекупс, Пшиш.
Максимальное повышение температуры воды Верхней Кубани в условиях естественного водного режима наблюдалось в апреле-мае (на 2-4С), наиболее высокие температуры отмечались в начале августа.
Содержание взвешенных веществ до зарегулирования стока составляло от 1600 г/м на верхних нерестилищах до 860 г/м на нижних, а в вершине дельты снижалось до 767г/м (Чебанов, 1996).
Содержание мелких частиц ( 0,05 мм) в потоке превышало 80%. В районе естественных нерестилищ, влекомые наносом были представлены: галька (62%) и гравий (38).
Донные наносы в вершине дельты р.Кубань представляют в основном среднезернистые (0,5-0,2мм) и мелкозернистые (0,2-0,1мм) пески, содержание их в общем объёме составляет от 65 до 70%. До 15 -20%) в составе донных наносов приходится на пылеватые, остальное илистые частицы. В период половодья в пробах наблюдалось от 0,5 до 1,0% гравия и крупнозернистых песков.
Анализом многолетних изменений стока р.Кубань (Макаров, 2000) установлено, что формированию повышенной водности реки способствует рост повторяемости северной формы атмосферной циркуляции, для которой характерны активизация циклонической деятельности и мощное осадконакопление в холодное время года. В периоды интенсивного развития этой формы (1940-1948 гг.) или при сочетании её с восточной (1949-1968 гг.) сток р.Кубань был выше и составлял в среднем 14,6км /год.
Значительное уменьшение объема годового стока (12,4 кмО наблюдалось при повышенной повторяемости западной (1900-1928 гг.) и восточной (1929-1939, 1969-1977 гг.) форм атмосферной циркуляции. Важно отметить, что в условиях естественного водного режима, для р.Кубань была характерна очень низкая межгодовая изменчивость (Cv=0,18-0,19), что определялось устойчивостью источника водного питания.
Анализ полициклической структуры многолетних колебаний стока р.Кубань, позволил выявить колебания с периодом 7-8, 5 лет и 2 года. Кроме того в длиннопериодных изменениях водности р.Кубань установлены циклы с продолжительностью 80-100 лет сопоставимые с циклами колебаний солнечной активности. Установлено, что в последнем цикле маловодная фаза закончилась в 1937 г., а устойчивый рост водности начавшись с 1975 г. (рис. 1 Прилож.) должен продолжаться до 2000 г. (Чебанов, 1996).
Сток р.Кубань зарегулирован 14-ю водохранилищами общий объем которых превышает 5,5 км . Кроме того, 2,9 км /год воды в год перебрасывается за пределы водосбора на орошение земель Ставрополья.
Это привело к увеличению объёма безвозвратного водоотбора до 8 км /год (более 50% величины среднегодового стока). В наиболее важный период с апреля по август, когда происходит заход производителей осетровых в реку, размножение, скат их молоди и молоди полупроходных рыб в море, речной сток снизился с 5,9 км3 в естественных условиях, до 3,6 км3 в 1973-1989 гг.
Важно отметить, что структура изъятия стока на различных участках реки отличается значительной неоднородностью. На верхних нерестилищах осетровых безвозвратное изъятие составляет почти 70% стока, на участке от Г.Кропоткина до верхнего бьефа Краснодарского гидроузла (КГУ) - от 20 до 28%, на участке от КГУ до устья - от 22 до 31%(Чебанов, 1996).
Следовательно в наиболее важный для естественного воспроизводства осетра и севрюги период (март-сентябрь), остаточный сток р.Кубани в створе нерестилищ составляет около 40% естественного. В створе г.Усть-Лабинска при этом расходы воды снизились до 550-280 м /с, средняя скорость течения до 0,9 м/с. Сток воды в Азовское море уменьшился в указанный период с 6км3 в естественных условиях до 4 км3 в последнее десятилетие.
Изъятие стока Верхней Кубани вызвало негативные изменения экологических условий размножения осетровых на их естественных нерестилищах: снижение глубин, скоростей течения, заиление нерестового субстрата и икринок их снос и гибель. Повысилась прозрачность, температура воды, что создало условия для интенсивного поедания отложенной на галечный субстрат икры многочисленными икрофагами.
Сравнительный анализ эмбриогенеза различных внутривидовых групп осетра и севрюги
Одним из показателей нормального эмбрионального развития, характеризующих качество полученного потомства, является синхронность развития зародышей. Установлено (Детлаф и др., 1981), что в ходе нормального развития икры, стадийный разброс развития не должен превышать более двух стадий в пробе.
Изменение темпов и синхронности эмбрионального развития рыб может возникать вследствие повреждающего воздействия абиотических факторов.
Так, например, с повышением температуры наблюдается десинхронизация развития, которая характеризуется большими стадийными различиями, приводящими к формированию различных уродств, значительному увеличению продолжительности вылупления, проходящего без ярко выраженного пика (Вернидуб, 1949, 1951; Гунько, 1962; Детлаф и ДР., 1981).
Подобные явления довольно часто наблюдаются при инкубации икры на рыбоводных заводах, где создание оптимальных условий обычно сопряжено со многими техническими трудностями. Управление температурным режимом инкубации икры позволяет избежать негативного воздействия изменений температуры за пределами оптимального интервала и создать наиболее благоприятные условия для развития эмбрионов, предотвращая также поражение их сапролегнией.
Дополнительным свидетельством оптимальности условий инкубации в эксперименте является скорость эмбриогенеза (продолжительность стадий развития), соответствующая норме.
Сравнительный анализ эмбриогенеза осетровых при получении половых продуктов от самок с различной длительностью задержки завершения полового цикла (табл. 3.1), проводился на различных стадиях развития икры и не выявил существенных отличий по продолжительности развития, времени смены одних стадий другими, а также синхронности в развитии отдельных эмбрионов.
Осетр. Инкубация икры ярового осетра, полученной от самок № 16 и № 19 после длительного выдерживания (с начала апреля по 16 июля) при низких донерестовых температурах (4-6С) в цехе длительного выдерживания производителей (ЦДВП), осуществлялась при средней температуре 18С в период с 19 по 25 июля.
Из данных табл. 3.2 видно, что начальные стадии развития (стадии 5 и 6 - 2 и 3-го деления дробления) проходили при средней температуре 16,7С. Продолжительность деления яйца на 4-8 бластомеров составляла: от самки №16 5 часов 45 минут и от самки № 19 5 час. 30 мин. Стадийный разброс также имел незначительные отклонения и составлял 11/89 и 9/91% соответственно (табл. 3.2).
Инкубацию икры проводили при температуре созревания производителей (обычно 14-16С) с дальнейшим постепенным повышением ее с градиентом 1-1,5С в сутки на последующих стадиях эмбриогенеза до естественной (23-27С). Далее осуществлялась адаптация предличинок для перевода в открытый бассейновый цех.
Стадии гаструляции (17-18) экспериментальной икры проходили при средней температуре 17,0-17,4С, асинхронность в развитии эмбрионов (табл.3.2) была незначительной и составляла - 90/10% и 93/7% для самок 16 и 19. В ходе проведения эксперимента не обнаружено характерных аномалий, возникающих на этих стадиях развития, приводящих к тяжелым отклонениям в развитии осетровых. Значительные изменения в эмбриогенезе, особенно на указанных стадиях, возникают в результате неблагоприятных абиотических факторов, одним из которых является воздействие высокой или низкой температуры. Поскольку в эксперименте развитие икры протекало при регулируемых температурах, стадии гаструляции в опытных группах проходили дружно, а скорость развития и смена одной стадии другой соответствовали норме (Детлаф и др., 1981).
На стадиях формирования зачатка сердца (27-28), проходящих при средней температуре 18,2С, отмечается некоторое увеличение асинхронности развития икры, полученной от самки № 16, которая составляла 12/88%, тогда как разброс по стадиям икры полученной от самки №19 практически не изменился - 7/93% (табл. 3.2).
К началу вылупления эмбрионов, температуру в инкубационном аппарате повысили до 20,7С. Выклев единичных предличинок из икры, полученной от самки № 16, начался на 1,5 часа раньше. Массовое вылупление в обеих экспериментальных группах началось почти одновременно. Небольшое опережение по скорости и дружности вылупления отмечалось в партии икры, полученной от самки № 19. Более продолжительным (на 1 час) был выклев предличинок от самки № 16. Несколько меньшая продолжительность выклева предличинок из икры, полученной от экспериментальных самок (15-16 часов), связана с искусственным повышением температуры, в этот период, до 23С. После предварительной адаптации (1-2 часа) к температуре 26С, выклюнувшихся предличинок перенесли в закрытый бассейновый цех для дальнейшего подращивания.
Отмечаемые различия в эмбриональном и предличиночном развитии потомства, полученного от самок № 16 и № 19, объясняются рыбоводным качеством икры, которое связано с физиологическим статусом производителей (табл. 3.1), условиями их преднерестового выдерживания, а также адекватностью принятой схемы эколого-гормональной индукции созревания рыб. У самки № 16 процент развивающихся эмбрионов был ниже, чем у самки 19 - 81% против 92% соответственно.
В целом, общая продолжительность инкубации икры составила 108-ИОчас. По показателям синхронности развития, дружности и продолжительности вылупления, которые характеризуют процесс инкубации эмбрионов, можно сделать вывод, что потомство, полученное после задержки полового цикла производителей на 3 месяца, не отличается от потомства, полученного в обычные рыбоводные сроки при использовании традиционной биотехники, что подтверждается и литературными данными (Детлафидр., 1981).
Развитие икры II экспериментальной группы (табл. 3.3), полученной от яровой самки осетра (с непродолжительным периодом выдерживания), не отличалось от традиционного. Так, при температуре 13,7-14С, стадия ранней нейрулы (ст. 19) наступила через 50 часов от момента осеменения, что в целом соответствует литературным данным (Детлаф и др., 1981).
Стадийный разброс в развитии икры в этом случае составлял в среднем 10/90%. Дальнейший ход развития также соответствовал характеристикам нормального эмбриогенеза. На стадии образования сердечной трубки (ст. 28-29) отмечалась незначительное увеличение синхронности, процентное соотношение изменилось и составило в среднем 13/87%.
Севрюга. В эксперименте анализировалось потомство, полученное 16 мая от озимой (2 самки) и яровой (1 самка) внутривидовых групп севрюги с непродолжительной задержкой полового цикла (рис. 3.1). Ход эмбрионального развития в эксперименте сравнивался с развитием икры севрюги, полученной в традиционные сроки, и литературными данными (Вернидуб, 1951; Сытина, 1966; Детлаф и др., 1981).
Морфологические аномалии в период раннего развития осетровых при управлении сезонностью их размножения
Типизация морфологических аномалий молоди и возрастная динамика частоты их встречаемости в раннем онтогенезе
Характеризуя потомство, полученное от производителей с различной продолжительностью сдвига полового цикла, важно изучить не только его жизнестойкость, но и разнокачественность, а также ход морфогенеза. Поскольку сдвиг полового цикла производителей приводит к дальнейшему развитию предличинок в нетрадиционные рыбоводные сроки и при более высоких температурах, необходимо оценить влияние этих условий на качество выращенной молоди.
Сравнительный анализ предличинок, личинок и молоди осетровых позволил установить несколько типов морфологических аномалий, часто отмечаемых многими исследователями (Сытина 1966, 1968; Чихачев и др., 1981, Детлаф и др., 1981;;! Сытина, Шагаева, 1986; Краснодембская, 1989; Беляева, 1996, 1997;/Жукйнский, 1986 Он«гаагШ№аеваг 1989 и др.).
Нарушения, возникающие Ігри формировании пищеварительной системы в результате воздействия неблагоприятного температурного фактора, выражаются: в сохранении неизмененной желточной массы, в отсутствии жировых капель в области промежуточного кишечника при завершении его вычленения, отсутствии меланина в спиральном кишечнике, отсутствии складки, разделяющей желточный мешок на желудок и промежуточный кишечник, аномалии при формировании долей печени.
Появление личинок с аномалией другого типа, выражающейся в недоразвитии кожной перемычки, разделяющей обонятельное отверстие на переднее и боковое (АОО), многие исследователи также связывают с отрицательным влиянием различных факторов, усиление действия которых имеет место при повышении температуры в период перехода предличинок на экзогенное питание (Шмальгаузен, 1957, 1962; Краснодембская, 1989).
Нашими наблюдениями установлены также и другие виды уродств, которые приводили к гибели предличинок: аномалии в строении органов дыхания, выражающиеся в недоразвитии жаберных крышек, которые при этом не прикрывают жаберные дуги; различные дефекты головы и рострума (искривление, укорочение); недоразвитие грудных плавников, искривление туловищного и хвостового отделов (появление так называемых, "крючков").
Важно заметить, что подобного рода уродства возникают не только вследствие нарушения оптимальных условий развития, но также носят возможно наследственный характер (Чихачев и др., 1996). Поэтому тератологический анализ является эффективным и важным элементом эколого-морфологического мониторинга потомства осетровых, получаемого на ОРЗ (Беляева, 1996, 1999).
Сравнительный тератологический анализ и размерно-весовая изменчивость живой и погибшей молоди осетровых
Для проведения тератологического анализа экспериментальной молоди отбор проб проводился в следующие сроки: с момента вылупления предличинок до перехода на экзогенное питание каждые три дня, в последующем - через каждые пять дней.
Сравнительным анализом предличинок, личинок и молоди осетровых, полученной в различные сроки, установлены следующие типы морфологических аномалий (рис.3.8):
Осётр. Первый пик смертности молоди наблюдался при переходе на активное питание. В этот период наиболее ярко проявляются морфофизиологические дефекты органов и систем, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма, т.к. последний вступает в новые отношения со средой.
Осмотр погибшей и живой молоди осетра, полученной от производителей с различными сроками задержки полового цикла, выявил следующие отличия: среди живой молоди наибольший процент уродств составляли личинки с аномалиями грудных плавников (табл. 3.13, рис. 3.9). Для личинок ярового осетра с меньшим периодом резервации II экспериментальной группы (самки 1, 2, 3, 7) у 10% живой молоди встречалась аномалия грудных плавников (аномалия № I) и до 10% - с аномалиями обонятельных ямок (№ II) и недоразвитием жаберных крышек (№ V). Доля личинок с различными типами уродств, потомства ярового осетра после длительной задержки полового цикла, была несколько выше (в среднем 36%), из них преобладали личинки с аномалиями грудных плавников (20%), укороченными жаберными крышками (10%). Невысокий процент составляли личинки с аномалиями обонятельных органов, формы тела и пищеварительной системы (4 и 2%). Сравнение погибшей молоди из двух экспериментальных групп не выявило существенных отличий в соотношении уродств различного типа (табл. 3.13, рис. 3.9).
Личинки ярового русского осетра с уродствами не превышали в среднем 6% от общей численности погибших. Для сравнения можно привести данные И.Н. Лепилиной (2000), согласно которым в р.Волга за последние 10 лет доля предличинок севрюги, скатывающейся с естественных мест нереста, с морфологическими аномалиями составила 9,3%, среди них те, которые могли привести к гибели особей 3%. Е.С. Беляева (1983) отмечает, что преобладающими аномалиями на ранних стадиях развития у предличинок осетровых рыб в р.Волга являлись деформация желточного мешка (35-80%), искривление туловищного и хвостового отделов (31,1-42,3%).
Рассматривая возрастную динамику численности аномальных личинок, Е.С. Беляева (1989) отмечает, что она достигает максимума (25-28% для осетра и 43% для севрюги) к моменту полного разделения желудочного и кишечного отделов (ст. 39). В дальнейшем доля аномальных личинок снижается, в целом для потомства от естественного размножения в р.Волга, у осетра до 15,8%, у севрюги до 30,9 %.
Среди погибшей экспериментальной молоди доминировали личинки с аномалиями №№ I, И, VI - у потомства II группы (самки №№ 1, 2, 3, 7) (табл. 3.13) и №№ I, IV, VI для потомства от самок III группы (рис. 3.9). Морфологические дефекты в развитии органов дыхания и обоняния, грудных плавников приводят к снижению локомоторных способностей молоди, торможению процессов резорбции желтка и задержке формирования пищеварительной системы.
В процессе дальнейшего подращивания молоди, заметно снижается её доля с аномалиями среди живых особей, и в возрасте 17 суток она уже составляет 15,4% (II группы) и 8,5% (III), а в возрасте 26 суток уменьшается соответственно до 10,5 и 2,2% (рис. ЗЛО). Снижение уровня морфологических нарушений, наблюдаемых среди живой молоди, происходило за счет элиминации аномальных особей, у которых наибольший (до 60% у II группы) уровень аномалий установлен в период перехода на экзогенное питание и первую последующую неделю. Уже на 26 сутки погибшие особи с аномалиями у потомства от II группы (самки №№ 1, 2, 3, 7) не превышали 20%, для III группы (самки 16, 19) - 15%.
Статистический анализ размерно-весовых показателей живой и погибшей экспериментальной молоди осетра за весь период подращивания, выявил следующие особенности (табл. 3.13). Среди погибшей молоди высокая встречаемость мелких особей отмечалась на всех этапах развития. Средняя длина и масса живых личинок на стадии ПАП составляли: осетр (II) - 19,1 мм и 48,7 мг, осетр (III) - 18,5 мм и 42,4 мг соответственно. Подобные показатели у погибших личинок составляли: осетр (II) - 17,87 мм и осетр (III) - 17,8 мм. По мере роста рыб существенные различия по длине и массе среди живой и погибшей молоди сохранялись. На 17-е сутки длина и масса личинок II группы ярового осетра составляли 24,1 мм и 71 мг, погибших -22,3 мм и 47,2 мг. У потомства из III группы осетра морфометрические показатели составляли 27,8 мм и 140,1 мг среди живой и 24,4 мм и 92 мг у погибшей молоди (табл. 3.13).
Вариабельность размеров погибших особей из различных групп значительно превышала изменчивость линейно-весовых показателей живой молоди. Особенно существенны (более чем 2 раза) были различия коэффициентов вариации массы, которые отмечались в течение всего периода подращивания молоди.
Оценка жизнестойкости ранней молоди осетра и севрюги эколого-физиологическим методом функциональных нагрузок (терморезистентность, солеустойчивость, устойчивость к дефициту кислорода)
Одним из важных экологических факторов, как в естественных водоемах, так и в условиях искусственного подращивания, определяющих нормальное развитие и рост осетра и севрюги является содержание растворенного кислорода в воде.
Аналитический обзор экспериментальных данных о экологических требованиях осетровых к содержанию растворенного в воде кислорода выполнен А.Б.Кляшториным (1982), которым в подтверждение выводов Г.Г.Винберга (1956) показано, что потребление кислорода молодью осетровых постоянно в широких пределах насыщения воды кислородом ( 60 %). В работах американских авторов (Cech et al., 1984; Czeskleba et al., 1985) также указано, что потребление кислорода белым осетром A.transmontanus снижается при уменьшении насыщения им воды.
В целом, возможности регулирования потребления кислорода у осетровых несколько ниже, чем у многих костистых рыб (Кляшторин, 1982; Гершанович и др., 1987) Причинами этого являются относительно низкое сродство гемоглобина крови осетровых к кислороду (Лукьяненко, 1971; Лукьяненко, Кулик, 1994) и малые размеры жаберных крышек. Этим объясняется довольно высокая требовательность молоди осетровых к концентрации растворенного кислорода в воде.
Известно (Жукинский, 1986), что осетр нормально развивается в диапазоне концентраций кислорода от 3 до 9,5 мг/л, начиная от стадии средней гаструлы, до стадии сближения боковых пластинок, но на последующих стадиях темп развития замедляется и после начала функционирования сердечно-сосудистой системы, связанного с усилением потребления кислорода, отмечается появление характерных патологических изменений: гипертрофия сердца, водянка перикарда и другие нарушения в сердечно-сосудистой системе.
Для нормального вылупления предличинок (при 17С) необходимое содержание кислорода не должно быть ниже 7,5-9,5 мг Ог/л (Юровицкий, Резниченко, 1963; Справочник по физиологии рыб, 1986).
Сильно варьирует этот показатель на протяжении всего личиночного развития. Дыхание личинки в период перехода на активное питание значительно интенсивнее, чем 30-35 суточной молоди. Снижение содержания кислорода в воде ниже критических значений действует на личинок и мальков угнетающе и губительно.
Определение устойчивости молоди к недостатку кислорода важно для оценки жизнестойкости организма в целом, а также его подготовленности к выживанию в естественной среде. Все это делает тест на оксирезистентность, также привлекательным и эффективным для оценки физиологической полноценности выращиваемой молоди и её отбора для формирования маточных (включая коллекционные) стад в искусственных условиях.
Тесты на устойчивость молоди к дефициту кислорода проводили в 1,5 литровых сосудах, запаянных парафином. Для поддержания заданной температуры, сосуды помещали в аквариум с водой, где перепад температуры не превышал ± 1С. Перед началом эксперимента определяли исходное содержание кислорода в воде, а затем в сосуды помещали по 20 личинок. После наступления удушья рыб, воду в сосудах осторожно перемешивали, отбор проб воды производился при помощи сифона, концентрацию растворенного в воде кислорода определяли по методу Винклера или оксиметром Oxyqard (Дания).
Изучение оксирезистентности в различных группах осетра выявило относительную устойчивость к недостатку кислорода у потомства осетра (ОсШ), пороговое значение концентрации растворенного в воде кислорода для которого составляло 2,4-2,5 мг/л, характерное обычно для молоди несколько старшего возраста (30 сут.).
Сравнение показателей оксирезистентности потомства, полученного от производителей с непродолжительной задержкой полового цикла (ОСП) с контролем (Осі) не выявило существенных различий.
При проведении экспериментов, определение пороговой концентрации кислорода для молоди Осі проводилось для двух одновозрастных (28 сут.), но разноразмерных групп (табл. 4.4). Содержание растворенного в воде кислорода 3,1 мг/л - оказалось летальным для группы крупной молоди Осі (длиной 33 мм и массой 272мг). Элиминация мелкой молоди осетра (длиной 25 мм и весом 108 мг) отмечалась при содержании кислорода - 3,3 мг/л Уровень 3,0 мг/л -оказался пороговым для осетра II группы.
Значительно большей, чем у осетра, устойчивостью к дефициту кислорода, обладала одновозрастная бассейновая молодь севрюги (табл.4.4). Так, у 25-суточной экспериментальной (СПоз и СПяр) и контрольной СІоз молоди пороговая концентрация кислорода составляла 1,7-1,8 мг/л. Таким образом, по этому показателю жизнестойкости значительных отличий не выявлено.
Результаты проведенного исследования различных экспериментальных групп осетра и севрюги, а также то, что полученные результаты существенно не отличаются от данных для молоди, полученной с использованием традиционных технологий, позволяют сделать вывод, что экспериментальная молодь осетра и севрюги обладает на данном этапе развития достаточной морфо-функциональной сформированностью и не отличается от одновозрастного потомства контрольных групп, полученных в традиционные рыбоводные сроки.
Нейрофармакологическое экспресс-тестирование крупной молоди осетровых, выращенной в бассейнах
Некоторые препараты, обладающие анестетическим действием, давно и широко используются в рыбоводстве, особенно за рубежом (Conte et al, 1988; Arlati et al, 1995) Снижая интенсивность обмена веществ, седативно (успокаивающе) действуя на водные организмы они применяются при транспортировке живых рыб или для непродолжительного обездвиживания при получении икры у производителей, различных измерениях, мечении.
Многолетние исследования, проведенные СИ. Никоноровым с соавторами (1986, 1993), позволили разработать способ прижизненной оценки жизнестойкости рыб, основанный на устойчивости ее к физиологическим воздействиям, в том числе и к стрессирующим. Значительным преимуществом метода является техническая простота применения, а также прижизненность экспресс-тестирования. Это дает возможность осуществления нейрофармакологической оценки в производственных масштабах на осетровых рыбзаводах.
Работами названных выше авторов доказано, что чувствительность рыб к анестетикам тесно коррелирует с их устойчивостью к экстремальным значениям основных экологических факторов (высокой температуре, солености, дефициту кислорода), влияние которых на экспериментальную молодь осетровых рыб рассмотрено нами выше. Установлено также, что существует тесная связь показателей экспресс-тестирования с морфофизиологическими и поведенческими характеристиками рыб, что свидетельствует о том, что предложенный метод действительно может быть использован для оценки жизнестойкости.
Методика нейрофармакологического экспресс-тестирования основана на определении продолжительности действия раствора анестетика, вызывающего устойчивую наркотизацию рыб - утрату равновесия и прекращение движений хвостового стебля. Кроме того, оценивается процент наркотизированных особей за различные промежутки времени и продолжительность периода возврата двигательной активности молоди. Установлено, что молодь осетровых, устойчивая к нейротропным препаратам, отличается повышенной устойчивостью к экстремальным значениям температуры и солености, дефициту кислорода, сенсорным воздействиям, обладает более "экономным" уровнем обмена веществ в организме и центральной нервной системе и, следовательно, более высокой адаптивностью и жизнестойкостью.