= ЗООЛОГИЯ
УДК 597.58
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ И ЛИЧИНОЧНОЕ РАЗВИТИЕ БАРРАМУНДИ
Lates calcarifer
© 2015 г. А. М. Шадрин*, Д. С. Павлов**
* Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119992 Москва, Ленинские горы **Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, 117071 Москва, Ленинский просп., 33 E-mail: shadrin-mail@mail.ru Поступила в редакцию 09.10.2014 г.
Описано эмбриональное и личиночное развитие Lates calcarifer до стадии закладки зачатков брюшных плавников. Для описания использованы живой материал и оригинальные рисунки. Хронология закладки основных органов, развития кровеносной системы и пигментации представлена по результатам инкубации при 27°С в режиме термостатирования для эмбрионального периода развития и при средней температуре 26.8°С (26.5—28°С) для личиночного периода развития. Материал для исследования получен от четырех нерестов производителей, происходящих из дикой популяции L. calcarifer Центрального Вьетнама. Возраст стадий представлен в астрономических единицах времени и в безразмерных временных единицах т0. Отмечены особенности в динамике числа сегментов в туловищном и хвостовом отделах.
DOI: 10.7868/S0002332915040128
Lates calcarifer (Blotch, 1790), или баррамунди (Perciformes: Latidae), — это один из четырех выделяемых в настоящее время видов рода (Kataya-ma, Taki, 1984; Otero, 2004; Pethiyagoda, Gill, 2012). L. calcarifer в природе распространен в Индо-Вест-Пацифике к востоку от Персидского зал., в Юго-восточной Азии, Папуа Новой Гвинее и Северной Австралии. Он имеет большое экономическое значение и в марикультуре Индо-Вест-Па-цифики используется практически повсеместно. Этим объясняется множество исследований биологии этого вида (Jerry, 2014), однако информация о морфологии различных стадий развития и хронологии протекания раннего онтогенеза L. calcarifer до сих пор представлена в крайне ограниченном объеме. В большей степени это касается эмбрионального и раннего личиночного развития. Наиболее значимые исследования в этой области (Maneewongsa, Tattanon, 1982; Konsutarak, Watanabe, 1984) были выполнены без термостатиро-вания и не сопровождались четкими критериями выделения основных стадий и тщательной разработкой морфологического описания, что затрудняет проведение сравнительно-морфологического и хронологического анализа. Более современное исследование эмбрионального развития L. calcarifer (De Jesus-Ayson et al., 2014), проиллюстрированное рядом фотоснимков, дает лишь приблизительное представление об этом процессе в целом.
Цель работы — детальное описание раннего онтогенеза L. calcarifer с четкими временными ха-
рактеристиками развития в условиях постоянной температуры 27°С.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования были выполнены на базе Приморского отделения совместного Российско-Вьетнамского научного-исследовательского и технологического цетра во Вьетнаме в г. Нячанг. Материал для изучения был получен на базе Научно-производственного центра Института рыбного хозяйства № 3 в г. Нячанг. Производители L. calcarifer, используемые в этом хозяйстве, — потомки особей из дикой популяции, обитающей в данном районе. В исследовании использованы оплодотворенная икра и личинки, полученные в результате четырех нерестов, состоявшихся 13.10 и 28.10.2009 г., 27.10 и 03.11.2010 г. после проведения стимулирующих инъекций.
Начало каждого нереста происходило с 18:40 до 19:30 при ~27°С. После появления оплодотворенной икры в бассейнах ее количество, необходимое для проведения исследования, немедленно транспортировали к месту проведения работ в термостатируемых емкостях и инкубировали в условиях 27 ± 0.5°С и солености 32%о. Основная часть икры инкубировалась на базе Института рыбного хозяйства № 3, и после перехода вылупившихся личинок на внешнее питание их содержание и кормление выполнялось по общеизвестным стандартным методикам сотрудниками цен-
Таблица 1. Размеры оплодотворенного яйца и жировой капли в разных партиях икры L. calcarifer
Дата нереста (поступления материала) Диаметр оплодотворенного яйца, мм Средний диаметр жировой капли, мм n
13.10.2009 г. 0.81 ± 0.002 (0.79-0.82) 0.25 ± 0.001 (0.25-0.26) 16
28.10.2009 г. 0.83 ± 0.002 (0.81-0.85) 0.27 ± 0.001 (0.27-0.28) 39
03.11.2010 г. 0.7 ± 0.006 (0.75-0.8) 0.25 ± 0.002 (0.24-0.26) 16
Примечание. n — число измеренных экземпляров.
тра. Отсюда личинки доставлялись в лабораторию для изучения по мере необходимости.
Хронология развития и измерения личинок после перехода на экзогенное питание представлена по результатам исследования серии, полученной от нереста, состоявшегося 13.10.2009 г. Выращивание этих личинок происходило при 26.5—28°С (в среднем при 26.8°С).
Сбор материала проводился методом прижизненного наблюдения. Зарисовку живых зародышей и личинок выполняли с использованием рисовального аппарата Карл Цейс (Carl Zeiss, Germany) 1938 года выпуска. Возраст стадий представлен в минутах, часах, сутках и т0, безразмерных временных единицах, равных продолжительности одного клеточного цикла периода синхронных делений дробления (Detlaff, 1964; Детлаф, 1977; Игнатьева, 1979). Размер т0 определяли по цитотомии в первых четырех циклах дробления.
Стадией развития в данной работе считается любой момент развития, обладающий конкретными морфологическими характеристиками, отличающими его от других моментов развития. Для определения хронологических характеристик стадий дробления и начала органогенезов для просмотра отбирали пробу, состоявшую из 60—70 яиц, и просматривали при восьмикратном увеличении с использованием стереоскопического микроскопа МБС-9 (ЛЗОС, Россия) так, чтобы в поле зрения одновременно оказывалось большинство из них. На более поздних стадиях морфологические характеристики зародышей дополнительно уточняли при большем увеличении с использованием микроскопа МБР-1 (ЛОМО, Россия). За время наступления стадии принимался момент формирования маркерного признака у 70—80% особей. Ориентирами для определения начала и конца бластуляции служили результаты исследования Ленца и Тринкауса (Lentz, Trinkaus, 1967). За начало гаструляции был принят момент направленных индивидуальных миграций глубоких клеток, приводящих к формированию зародышевого кольца и зародышевого щитка (Ballard, 1973a, b).
При работе с личинками в исследовании использовали только особей, которые демонстрировали высокую двигательную активность, хоро-
шо держались в толще воды и быстро реализовы-вали положительный фототаксис. Результаты измерений представлены как выборочное среднее со стандартной ошибкой. Размерами личинок считается полная длина (ТЬ).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эмбриональное развитие. Оплодотворенные яйца L. calcarifer имеют гладкую, не структурированную, прозрачную оболочку. Желток сегментирован на крупные гранулы, прозрачен и бесцветен. Внутри желтка находится одна бесцветная жировая капля. Цитоплазма прозрачная, почти бесцветная с едва заметным желтоватым оттенком.
Размер оплодотворенных яиц L. calcarifer, полученных от разных нерестов разных пар производителей, колебался от 0.75 до 0.85, а диаметр жировой капли — от 0.24 до 0.28 мм (табл. 1).
После оплодотворения и прохождения кортикальной реакции начался процесс агрегации цитоплазмы на анимальном полюсе. Ее движение происходило как по поверхности яйца, так и из глубины желтка и сопровождалось формированием цитоплазматических тяжей, которые можно было наблюдать до начала второго деления дробления.
Дробление. Продолжительность клеточного цикла периода синхронных делений дробления при 27°С составила ~16 мин. Первая борозда дробления, приводящая к формированию стадии двух бластомеров (рис. 1а), закладывалась в возрасте ~33.5 мин. Борозды первых четырех циклов дробления были ориентированы в меридиональном направлении и закладывались одновременно с интервалом продолжительностью ~16 мин. В процессе этих делений формировались стадии 2, 4, 8 и 16 бластомеров (рис. 1а—г). Закладка следующих борозд дробления, начиная со стадии 32 бластомеров (рис. 1д), происходила не только в меридиональном, но и в латитудинальном направлениях. При этом в процессе деления бласто-меров, занимающих разные положения в зародышевом диске, появилась некоторая асинхронность. На стадии 64 бластомеров (рис. 1е) цитоплазма многих бластомеров, расположенных на краю зародышевого диска, без отчетливой границы пере-
(а) (б) (в)
(г) (д) (е)
(ж) (з) (и)
1 мм
Рис. 1. Стадии эмбрионального развития L. calcarifer. а—и — дробление (2, 4, 16, 32, 64, 128, ~256, ~512 бластомеров соответственно); к — конец дробления—начало бластуляции; л — начало гаструляции; м — гаструляция. дсб — дорсальный сектор бластодиска, яжс — ядра желточного синцития.
ходила в слой цитоплазмы, окружающей желток. Тринкаус (Trinkaus, 1993) назвал такие бластоме-ры открытыми. На следующих двух стадиях, 128 и 256 бластомеров (рис. 1ж, з), некоторые из таких клеток деградировали и на периферии бластодис-ка наблюдалось появление отдельных клеточных ядер, не разделенных мембранами, что является признаком формирования желточного синцити-ального слоя, или перибласта. На восьмом и девятом делениях дробления (рис. 1з, и) основание бластодиска было почти ровным и не имело выраженной рельефности. Мембраны открытых бластомеров исчезли, сформировался слой желточного синцития. В процессе десятого деления дробления зародышевый диск начал приобретать форму двояковыпуклой линзы, что свидетельствует об окончательной дифференцировке перибла-ста и перидермы, ослаблении адгезивных свойств мембран глубоких клеток и переходе к бластуля-ции (Trinkaus, 1963; Lentz, Trinkaus, 1967).
Бластуляция. 3:20; 12.5 т0 (рис. 1к). Начало бластулы. Зародышевый диск приобрел форму двояковыпуклой линзы.
Гаструляция. 4:15; 15.9 т0 (рис. 1л). Основание зародышевого диска выровнялось. В слое пери-бласта отчетливо видны ядра.
4:35; 17.2 т0. Основание зародышевого диска начало прогибаться внутрь. Центр этого прогиба смещен в вентральный сектор, что определяет направление оси билатеральной симметрии зародыша.
5:05; 19.1 т0 (рис. 1м). Продолжается перераспределение клеточного материала внутри зароды
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.