БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2013, № 3, с. 83-86
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ГИДРОБИОНТОВ
УДК 597-1.05
ОЦЕНКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПЛОТВЫ Rutilus rutilus L. В ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ ПО СОДЕРЖАНИЮ ВОДЫ В ОРГАНИЗМЕ
© 2013 г. В. И. Мартемьянов
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: martem@ibiw.yaroslavl.ru Поступила в редакцию 07.03.2012 г.
Показано, что в природных условиях у плотвы в ходе годового цикла имеется два уровня содержания воды в организме, отражающих разное физиологическое состояние рыб. В нагульный период содержание воды в организме поддерживается на пониженном уровне 72.6 ± 0.05%, обуславливая физиологическое состояние, связанное с ростом рыб. В зимний, весенний и посленерестовый периоды содержание воды в организме производителей плотвы поддерживалось на повышенном уровне (75 ± 0.06%), который отображает физиологическое состояние переживания неблагоприятных для роста периодов года. Обводненность организма представляет удобный интегральный показатель для оценки общего физиологического состояния рыб в природных условиях.
Ключевые слова: плотва, физиологическое состояние, рост, содержание воды.
DOI: 10.7868/S0320965213030108
ВВЕДЕНИЕ
В толерантном диапазоне температур у карпа в лабораторных условиях содержание воды в организме поддерживается на двух уровнях [5]. Низкий уровень характерен для периода роста организма, более высокий наблюдается в условиях, неблагоприятных для роста. В природной среде в зоне умеренных широт рыбы растут наиболее интенсивно в летний период, связанный с активным питанием и нагулом, тогда как другие сезоны неблагоприятны для их роста [3, 4]. Однако вопрос о сезонных изменениях содержания воды в теле рыб умеренных широт остается до сих пор малоизученным.
Цель работы — исследовать сезонную динамику содержания воды в организме плотвы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа выполнена на половозрелых особях плотвы (Rutilus rutilus L.) обоего пола массой 20— 170 г. Рыб отлавливали в течение 2002 г. в южной части Волжского плеса Рыбинского водохранилища (58o02' с.ш., 38o17' в.д) ежемесячно 1—4 раза в месяц. В период открытой воды отлов проводили кратковременно (10 мин) неводом, в зимний период — из-подо льда удочкой. Сразу после вылова 10—12 рыб обездвиживали механическим спосо-
бом путем оглушения, помещали в индивидуальные полиэтиленовые пакеты и до момента доставки в лабораторию содержали в термостатированном боксе со льдом. В лаборатории каждую рыбу взвешивали и высушивали сначала в вытяжном шкафу в интенсивном потоке воздуха при температуре 30—35°C до суховоздушного состояния, затем досушивали до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105°C. Содержание влаги рассчитывали исходя из разности сырой и сухой массы целой особи. Данные представлены средними значениями и ошибками средних и выражены в процентах общей сырой массы тела. Достоверность различий оценивали с помощью коэффициента Стьюдента с доверительной вероятностью р = 0.95, используя пакет прикладных программ Excel.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В течение годового цикла у производителей плотвы обнаружено два различных уровня содержания воды в организме (см. рисунок). В летний и осенний периоды наблюдался пониженный уровень — 72.6 ± 0.05%. В эти сезоны года происходит нагул и интенсивное питание плотвы, созревание гонад и рост производителей. Можно предположить, что пониженное содержание воды в организме плотвы, регистрируемое в этот пери-
83
6*
73
71
69
у = -0.0041х + 73.019 о °о Я2= 0.0473
о" „ § <Ъ 0 о о ¿1
88
о о
о
60
• 1 о 2
120
в
г
3
4
Содержание воды в организме плотвы в ходе годового цикла (а) и в зависимости от массы рыб (б, в): 1 — особи с повышенным, 2 — с пониженным уровнем содержания воды в организме, 3 — среднее значение, 4 — пределы колебаний.
од, отражает физиологическое состояние, связанное с процессами роста и созревания. Однако в летний период встречалась плотва и с повышенным уровнем содержания воды в организме (см. рисунок, а). Как правило, эти рыбы заражены лигулой. Созревания гонад у таких особей не наблюдалось. По-видимому, такие рыбы и не росли. Эти результаты показывают, что какие-либо дополнительные неблагоприятные факторы мешают в нагульный период переходу на пониженный уровень поддержания воды в организме и одно-
временно препятствуют процессам созревания гонад и роста.
Переход на повышенный уровень (75 ± 0.06%) регуляции воды в организме плотвы происходит поздней осенью и растянут во времени у разных особей, характеризуя индивидуальные особенности их физиологического состояния. Высокий уровень воды поддерживается в течение зимнего и весеннего периодов и продолжает сохраняться после нереста вплоть до начала июля, пока не заканчиваются восстановительные процессы, свя-
ОЦЕНКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПЛОТВЫ
85
занные с истощением энергетических и пластических ресурсов организма в ходе воспроизводства. Поддержание высокого уровня воды в организме плотвы в эти периоды года, по-видимому, отражает физиологическое состояние, связанное с задержкой роста. По длительности времени поддержания воды в организме на низком и высоком уровнях можно достаточно точно определять продолжительность благоприятного и неблагоприятного для роста рыб периодов и оценивать степень их подготовленности к зимовке. Чем продолжительнее благоприятный для роста период, тем больше возможности для наращивания массы организма и лучше подготовленность к зимовке.
В нагульный сезон при пониженном уровне содержания воды в организме рыб активно идут процессы роста, созревания гонад и накопления жира, масса которого достигает максимальных значений к концу осеннего периода. Осенью у рыб осуществляется переход на поддержание повышенного содержания воды в теле. В ходе зимовки этот уровень постепенно увеличивается, достигая максимума в нерестовый период, что связано с расходованием главным образом жировых запасов в качестве источника энергии. Существует обратная зависимость между жирностью и содержанием воды в теле рыб, что отражается на степени их упитанности [2, 6, 7].
Сравнение результатов, полученных для карпа и плотвы, показывает, что при низком уровне содержания воды в теле рыб значения этого показателя у обоих видов идентичны (соответственно 72.3 ± 0.27 и 72.6 ± 0.05%), что может отражать сходство эффективности протекания физиологических процессов, связанных с их ростом. В случае повышенного уровня содержания воды в теле рыб значение этого показателя у карпов (78.4 ± 0.26%) достоверно выше, чем у плотвы (75 ± 0.06%), что свидетельствует о межвидовых различиях физиологического состояния при переживании неблагоприятных условий среды.
Можно полагать, что поддержание двух уровней содержания воды в организме характерно для эвритермных рыб, тогда как стенотермным присущ только один уровень. При этом у холодолю-бивых рыб должен поддерживаться высокий, а у теплолюбивых — низкий уровень содержания влаги в теле. Для выяснения этого предположения необходимы дальнейшие исследования.
Содержание воды в организме плотвы в целом мало зависит от массы тела, о чем свидетельствуют низкие значения коэффициента детерминации (Я2), хотя и имеет слабую тенденцию к линейному снижению с ее увеличением (см. рисунок, бив). У мелких рыб с высоким уровнем влаги в организме разброс индивидуальных значений показателя обводненности несколько ши-
ре и смещен в сторону повышенных значений, чем у более крупных особей (см. рисунок, б). На примере карпа ранее [5] показано, что при прочих равных условиях наиболее высокое содержание воды в организме регистрируется у истощенных особей. Такая же закономерность выявлена и для трески [1], что позволило использовать показатель обводненности тканей для оценки естественной смертности рыб. Исходя из этого, можно предположить, что повышенное содержание воды в организме некоторой части мелкой плотвы в осенне-зимне-весенний период по сравнению с остальными особями связано с высокой степенью их истощения. Такие особи в дальнейшем, вероятно, не переживают зимовку и погибают. У более крупных рыб наблюдается более низкая вариабельность этого показателя за счет изъятия из популяции на ранних этапах жизненного цикла наиболее истощенных особей в результате их естественной гибели. У плотвы, пережившей неблагоприятные условия зимовки и перешедшей в нагульный период на регуляцию содержания воды в организме на пониженном уровне, вариабельность степени обводненности не зависит от массы рыб (см. рисунок, в), т.е. они находятся в сходном физиологическом состоянии.
Выводы. В природных условиях у производителей плотвы в ходе годового цикла проявляются два уровня поддержания воды в организме, отражающих разное физиологическое состояние рыб. В нагульный период содержание воды в теле поддерживается на пониженном уровне, что обусловлено активизацией ростовых процессов. В осенне-зимний и весенний периоды до полного завершения нереста рыбы переходят на повышенный уровень содержания влаги в организме, что характерно для физиологического состояния, связанного с переживанием неблагоприятных для роста периодов года. Определение обводненности в организме представляет простой и удобный показатель для интегральной оценки общего физиологического состояния рыб в природных условиях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борисов В.М., Шатуновский М.И. О возможности применения показателя обводненности тканей для оценки естественной смертности баренцево-морской трески // Тр. Всесоюз. НИИ рыб. хоз-ва и океаногр. 1973. Т. 93. С. 311-321.
2. Кирпичников В.С. Проблема зимовки карпа // Тр. совещ. по вопросам прудового рыбоводства. М.: Изд-во АН СССР, 1953. С. 25-35.
3. Корнеев А.Н. Разведение карпа и других видов рыб на теплых водах. М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1982. 152 с.
4. Лав М. Химическая биология рыб. М.: Пищ. пром-сть, 1976. 349 с.
86
МАРТЕМЬЯНОВ
5. Мартемьянов В.И. Оценка физиологического состояния карпа Cyprinus carpió L. по содержанию воды в организме // Биология внутр. вод. 2013. № 1. С. 92-96.
6. Шатуновский М.И. Динамика жирности и
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.