Введение к работе
Актуальность исследования. В Байкале обитает 29 видов коттоидных рыб, относящихся к трем семействам: Cottidae, Abyssocottidae и Comep-horidae. Семейства Abyssocottidae и Comephoridae эндемичны. Коттоидные рыбы Байкала отличаются значительным разнообразием морфологического строения и большой биологической пластичностью видов, позволившей им освоить различные экологические ниши водоема от прибрежья до максимальной глубины 1620 м.
По образу жизни все коттоидные рыбы Байкала могут быть разделены на три группы (Сиделева, 1982; 1993): донные (25 видов), пелагические (2 вида) и придонно-пелагические (2 вида). Часть из донных видов обитает в прибрежной зоне на небольших глубинах, часть видов - эврибатна, то есть обитает в большом диапазоне глубин, а часть видов в течение всей жизни обитает в абиссальной зоне. Пелагические виды обитают в толще воды на глубинах до 1600 м, совершая суточные и сезонные кормовые миграции, с дном они практически не связаны. Придонно-пелагические виды нерестятся в прибрежной зоне, где на небольших глубинах подрастает их молодь, а взрослые особи обитают на глубинах до 450-500 м. Байкальские коттоидные рыбы приспособились к существованию в условиях различной освещенности: от хорошо освещенных прибрежных участков до абиссали, куда солнечный свет практически не попадает.
Байкал - пресноводный водоем с высокой прозрачностью воды и глубинами, сравнимыми с морскими. Поэтому только в Байкале и только на эндемичной ихтиофауне, имеющей абиссальные формы, можно проследить адаптации пресноводных рыб к глубоководному образу жизни и сравнить их с морскими видами.
Цель и задачи . Цель данной работы заключается в изучении морфологических и гистологических особенностей строения органов зрения 12 видов коттоидных рыб Байкала.
- 4 -Поставленная цель определила следующие задачи:
-
- рассмотреть строение органов зрения 12 видов байкальских под-каменщиковых рыб в связи с их батиметрическим распределением;
-
- определить спектральную чувствительность фоторецепторов у 16 видов коттоидных рыб, обитающих в условиях различной освещенности;
-
- проследить возможные пути адаптации органов зрения различных видов коттоидных рыб к глубоководному образу жизни.
Научная новизна. В работе впервые дается описание строения сетчаток 12 видов коттоидных рыб Байкала, относящихся к трем семействам. Установлено, что у трех из рассматриваемых видов: Abyssocottus korot-neffl, Comephorus baicalensis и Comephorus dybowskii сетчатки содержат только палочковые фоторецепторы, а у остальных видов сетчатки смешанные, палочко-колбочковые с большим или меньшим количеством колбочковых рецепторов, в зависимости от глубины обитания вида. Предложена схема возможных путей преобразования строения наружного нейронного слоя сетчатки Cottoidei Байкала в процессе специализации к глубоководному образу жизни. 'Установлена длина волны максимального поглощения зрительного пигмента, которая у прибрежных видов сдвинута в красную длинноволновую часть спектра, а у глубоководных видов - в коротковолновую синюю часть спектра. Выявлено, что все изученные виды коттоидных рыб имеют родопсиновый зрительный пигмент, основанный на витамине Ai, что не характерно для пресноводных рыб, а присутствует обычно у морских видов рыб.
Практическое и теоретическое значение. Полученные данные по строению органов зрения коттоидных рыб Байкала могут быть использованы при чтении курсов лекций по ихтиологии, водной экологии и байкаловедению в вузах страны. Данные по строению сетчаток глубоководных видов говорят о разновременности заселения ими абиссальной зоны, а на примере близкородственных видов , обитающих на различных глубинах, можно просле-
- 5 -дить пути их адаптации к глубоководному образу жизни. Наличие родопси-нового зрительного пигмента, основанного на витамине Аі, у пресноводных байкальских коттоидных видов указывает на морское происхождение их предкових форм.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на ежегодном заседании исследователей зрения и глаз (ARVO) (Sarasota, Florida, 1993); на Международном совещании "Байкал - природная лаборатория для исследования изменений окружающей среды и климата" С Иркутск, 1994); на Второй Верещагинской байкальской конференции ( Иркутск, 1995); на 1 (XI) Международном совещании и школе по эволюционной физиологии...(С-Петербург,1996); на семинарах лаборатории ихтиологии Лимнологического института СО РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах, состоит из 5 глав и выводов, содержит 7 таблиц и 38 рисунков. Список цитируемой литературы включает 144 наименования, в том числе 59 работ иностранных авторов.