Федеральное государственное бюджетное научное учреждение

"Всероссийский научно-исследовательский институт пресноводного рыбного хозяйствa"

Многоканальный телефон с 9:00 до 18:00
+7 (495) 108-68-56 

 

Вы здесь

Сравнительная рыбоводно-биологическая характеристика молоди сибирского осетра Acipenser baerii Brandt различных поколений доместикации

  

Осётр

 

   Доместикацией, то есть одомашниванием диких растений и животных, в том числе рыбы, человечество занимается со времени своего становления. Всё это время велась селекция (отбор) на продуктивность, выживаемость, выносливость в зависимости от потребностей и условий жизнедеятельности человека. При этом, несомненно, происходило изменение фенотипа объектов одомашнивания.

    В наших исследованиях модельным объектом явился сибирский осетр ленской популяции, изъятый из естественной среды (бассейн реки Лены) и помещённый в нехарактерные (экстремальные) для данного вида условия, с коренным изменением абиотических и биотических факторов среды (температура, питание, плотность посадки и т.д.). В результате многолетних  (более 30 лет) работ мы получили материал, находящийся в данных условиях в течение пяти поколений доместикации. Это дало возможность провести исследования по оценке степени влияния процесса одомашнивания на морфо-физиологические, биохимические показатели у рыб и целесообразности использования молоди, полученной от производителей, длительное время находящихся в искусственных условиях, для реакклиматизации в естественные водоемы.

    Половые продукты получали от производителей I и V поколений доместикации, выращенных в условиях ФГБНУ ВНИИПРХ "Конаковский завод по осетроводству" (КЗпО). При этом самки и самцы, используемые в скрещивании, соответствовали одному поколению доместикации.

    Для проведения работ на основании анализа состояния половых продуктов (зрелости ооцитов) были отобраны наиболее подготовленные к нересту самки - одна самка первого поколения (генерация 1985 г.) и три самки (генерация 2003г.) пятого поколения доместикации.

   Преднерестовое выдерживание производителей до и после гормональной стимуляции проводили в бассейнах специализированного участка предприятия. Температуру воды поддерживали на уровне 14ºС. В качестве гормональных препаратов использовали гипофизы осетровых рыб. Контроль за созреванием самок проводили в соответствии с расчётным временем и характерными признаками созревания (присутствие на дне бассейна отдельных икринок, повышенная подвижность производителей). Получение половых продуктов осуществляли методом прижизненного взятия икры. Оплодотворение икры осуществляли полусухим способом, обесклеивание - танином. Инкубацию проводили в аппаратах "Осётр". Средняя масса икринки от многократно нерестующей самки первого поколения доместикации составила 21,2 мг, от самок пятого - 16,4 мг. Вылупление эмбрионов произошло на восьмые сутки инкубации.

   Роение личинок, полученных от самки первого поколения доместикации, началось на сутки раньше, чем у более молодых самок. Температура воды в этот период составила 17ºС. Перевод личинок на смешанное питание продолжался в течение пяти дней и закончился, когда все предлечинки выбросили меланиновые пробки.

   Для проведения экспериментальных работ от двух самок разных поколений доместикации были отобраны по 16 тысяч предличинок. Выдерживание проводилось при температуре воды 15,5 - 16,5 ºС. В результате аварийной ситуации произошло отключение водоподачи, что вызвало понижение температуры воды до 10ºС , снижение содержания кислорода, а также ухудшение токсилогической обстановки. Это вызвало задержку перехода на смешанное питание и отразилось на выживаемости личинок, которая составила у I и V поколений, соответственно, 68,8% и 56,3%.

   При достижении массы 3 г. выживаемость молоди от самки первого поколения доместификации составила 21% , пятого - 23,5%. Почти на всех начальных этапах выращивания рост молоди, полученной от старшей самки , превышал рост молоди от впервые нерестующей, что связано, по-видимому, с исходной массой икры. Однако, несмотря на принятые профилактические и лечебные меры, заболевание миксобактериоз, наблюдавшееся с 14 апреля по 24 мая, наиболее губительно отразилось на молоди от самки первого поколения доместикации. По-видимому, молодь, полученная от самок пятого поколения, унаследовала определенный иммунитет к этому заболеванию, сформировавшийся в процессе доместикации, что и отразилось на её росте.

   Выращивание молоди в условиях водоёма. Для изучения адаптационных возможностей молоди осетровых рыб, полученной от производителей разных поколений доместикации и выращенной в бассейновом индустриальном хозяйстве, к условиям естесственного водоёма с КЗпО было завезено 175 особей сибирского осетра, из которых 39 штук (ср. масса 41 г) от самок первого поколения и 136 штук (ср. масса 50 г) - пятого поколения доместикации. Транспортировку молоди осуществляли в пакетах с кислородом по 30 шт/пакет при температуре воды 16ºС. Эксперимент проводили в выростном пруду площадью 0,25 га при плотности посадки 700 шт/га. При выпуске помеченной молоди в пруд температура воды составила 17,5ºС. Опыт продолжался в течение 50 суток.

   С целью моделирования условий, приближенных к естественному водоёму, использовали не подготовленный для рыбоводных целей пруд, большая часть которого была покрыта высшей водной растительностью и вегетирующими луговыми и болотными травами.  Не заросшими оказались отдельные участки дна в центральной части пруда. Осетры располагались в основном на участках, свободных от растительности. В пруду постоянно поддерживали водообмен, расход воды составлял от 10 до 50 л/мин., температура воды колебалась от 15 до 22,4ºС.

   Вегетирующие водные растения формировали напряженный кислородный режим в пруду, что можно оценить по показателям его концентрации в районе водослива (у донного водоспуска). Содержание кислорода в поступающей воде составляло 6,3 мг/л, у водоподачи среди водной растительности оно уменьшалось в среднем на 25% и равнялось 4,8 мг/л, а у водослива снижалось на 54% до 2,9 мг/л. Кислородный режим на таком уровне поддерживался благодаря водообмену.

   Характеристика кормовой базы. В водоёме сформировалась хорошая естественная кормовая база, представленная зоопланктоном и бентосом. Для её оценки каждую декаду перед контрольным обловом брали пробы зоопланктона. Бентос из-за сильного развития луговой и другой растительности взять не удалось. В видовой состав зоопланктона в в основном входили ветвистоусые рачки с преобладанием Daphnia longispina и Bosmina longirostris, реже встречались Polyphemus, Ceriodaphnia, Chidorus. Из веслоногих в пробах присутствовали циклопы Cyclopidae  и их науплии, из коловраток наиболее многочисленна была Asplanchna. Максимальное развитие зоопланктона наблюдалось в конце июня и составило 34 г/м3 .

   Сравнительная физиолого-биохимическая оценка. В комплекс сравнительной оценки физиолого-биохимических показателей молоди различных поколений доместикации включили общий химический состав мышц осетровых рыб. Условия пруда позволили молоди повысить в мышцах уровень белка, чего не удавалось достичь при её выращивании в бассейновых условиях, где при сохранении высоких запасов жира отмечалось его низкое содержание в мышцах. Установлено, что при идентичных условиях выращивания молодь различных поколений доместикации сохранила одинаковую способность к потреблению искусственной и естественной пищи, что отразилось на динамике физиолого-биологических показателей этих покалений молоди.

   Гаметогенез молоди. С целью изучения влияния длительного процесса доместикации на гаметогенез у осетровых рыб и возможности использования молоди, полученной от доместицированных производителей, для реакклиматизации её в естественные водоёмы, а также создания самовоспроизводящихся маточных стад у молоди в возрасте 6 месяцев проводили гистологический анализ гонад. Для этого гонады с участком брюшной стенки фиксировали, так как выделить их в этом возрасте без повреждения сложно (коэффециент зрелости составляет менее 0,09%). После фиксации осуществляли дальнейшую обработку и изготовление препаратов в соответствии с общепринятыми методиками по гистологической технике. Гонады сеголетков осетра в этом возрасте визуально представлены тонкими тяжами (толщиной около 1 мм), тянущимися вдоль боковых стенок.

   По гистологической картине у исследуемых рыб наблюдалась I-ая стадия зрелости и  период анатомической дифференцировки. Следует отметить, что в этом возрасте происходит формирование гонады в сторону самца или самки и ещё не у всех исследованных особей на препаратах чётко выражены половые отличия.  Половые клетки представлены гониями, размеры которых находяться в пределах 12-18 мкм. У самок выражена щель-борозда (рисунок 2), отмечается развитие соединительной ткани, формирующей строму гонады. На гонадах также заметно накопление жировой ткани, что особенно выражено у будущих самцов. Семенник имеет овальную форму и выглядит более компактным (рисунок 3).

Поперечный разрез яичников сибирского осетра в возрасте 6-ти месяцев      

       Рис.2  Поперечный разрез яичников сибирского осетра в возрасте 6-ти месяцев (ув. 20х0,9х7)

                                                                                                Поперечный разрез семенников сеголетков сибирского осетра в возрасте 6-ти месяцев

Рис.3  Поперечный разрез семенников сеголетков сибирского осетра в возрасте 6-ти месяцев

1-половые клетки (гонии), 2- жировая ткань (ув. 20х0,9х7)

   У десяти особей, полученных от производителей пятого поколения доместикации, при средней массе 91,6 мг наблюдалась анатомическая диффреренцировка гонад и I-ая стадия зрелости ооцитов. У четырёх сеголетков средней массой 66,9 г, полученных от производителей первого поколения доместикации, наблюдается I-ая стадия зрелости ооцитов, дифференцировка пола выражена только у двух особей.  В литературных источниках показано, что у сибирского осетра ленской популяции при содержании в лабораторных условиях дифференцировка гонад в женском направлении наступает в возрасте 1-1,5 лет (анатомическая) и 1,5-2 лет (цитологическая) при массе особей, соответственно, 13,5-79 г и 69-90 г и длине 15,0-28,5 см и 27,0-30,5 см. При выращивании в индустриальных условиях (КЗпО) дифференцировка гонад происходит в течение первого года жизни.

   Наши исследования показали, что у сеголетков в условиях экспериментального выращивания молоди по схеме "тепловодное хозяйство - пруды" в возрасте 6-ти месяцев анатомическая дифференцировка гонад уже началась, показателем её служит появление щели-борозды у будущих самок, что различимо на гистологических препаратах. Отсутствие борозды у других особей, особенно с наименьшей массой, не свидетельствует, что эти самцы, так как процесс дифференцировки гонад ещё не завершён. В целом можно отметить несколько ускоренное развитие гонад относительно лабораторных уловий (указанных в литературных источниках). Гаметогенез у молоди первого и пятого поколений доместикации протекает без отклонений и аномалий.

   Оценка гетерогенности по полиморфным локусам. При электрофоретическом анализе Конаковского стада сибирского осетра ленской популяции в течение нескольких лет полиморфизм был обнаружен в 10 из 23 аллозимных локусов. Прижизненно в сыворотке и эритроцитах крови удалось исследовать полиморфизм ферментов лактатдегидрогеназы (номер КФ-1.1.1.27), локус LDH-4*; малатдегидрогеназы (1.1.1.37) - локус MDH-1,2*; 6-фосфоглюконатдегидрогеназы (1.1.1.44), локус PGDH-1,2*; фосфоглюкомутазы (5.4.2.2.), локусы PGM-1,2* и PGM-3,4*. При интерпретации электрофоретических картин принимали во внимание особенности, связанные с тетраплоидным происхождением осетровых, в частности сибирского осетра. Электрофоретический анализ проб крови осуществляли согласно методическим указаниям. Подтверждена возможность получения удовлетворительных результатов при использовании метода диск-электрофореза в вертикальных пластинах полиакриламидного геля по Девису и окрашивания полученных электрофореграмм для получения спектров малатдегидрогеназы, фосфоглюкомутазы и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы.

 

   Заключение. Проведённый на разных этапах онтогенеза сравнительный морфо-биологический анализ молоди, полученной от производителей сибирского осетра первого и пятого поколений доместикации, показал отсутствие достоверных различий по исследуемым морфометрическим признакам. При сравнительном анализе гаметогенеза молоди осетровых рыб можно отметить несколько ускоренное развитие гонад, так как основную часть жизни (100 суток) молодь провела в условиях индустриального тепловодного хозяйства. Показано, что гаметогенез у молоди первого и пятого поколений доместикации протекает без отклонений и аномалий. Молодь всех поколений хорошо адаптируется к условиям естественного водоёма, практически полностью в течение суток переходит на питание естественным кормом, обеспечивая тем самым хорошую выживаемость.

  Физиолого-биохимический анализ молоди, выращенной в различных условиях, позволил подтвердить вывод о том, что при идентичных условиях выращивания молодь различных поколений доместикации сохранила одинаковую способность к потреблению искусственной и естественной пищи, что отразилось на динамике её физиолого-биохимических показателей.

   В целом  проведённые исследования позволили сделать вывод, что длительное нахождениеосетровых в течение ряда поколений (более 30 лет) в условиях индустриального хозяйства на искусственных кормах не оказало негативного влияния на рыб. Производители продуцируют икру, гетерогенное потомство хорошего рыбоводного качества, что позволяет рекомендовать его для использования в рыбоводных хозяйствах различного типа с целью формирования маточных стад, получения товарной продукции, а также реакклиматизации в естественные водоемы.

 


Автор: Е.А. Мельченков, Т.А. Канидьева, Н.В. Дёмкина, Е.А. Данилова, А.П. Воробьёв