ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2007, № 6, с. 698-704
= ЗООЛОГИЯ =
УДК 597.442:591.542
ВЛИЯНИЕ ФОТОПЕРИОДА НА РОСТ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОЛОДИ СИБИРСКОГО
ОСЕТРА Acipenser baerii
© 2007 г. А. Б. Ручин
Мордовский государственный университет, 430000 Саранск, ул. Большевистская, 68
E-mail: sasha_ruchin@rambler.ru Поступила в редакцию 17.11.2006 г.
В аквариальных условиях изучено влияние фотопериода на рост молоди сибирского осетра Acipenser baerii. Максимальная скорость роста молоди сибирского осетра наблюдалась при 12, 16 и 24-часовом световом дне. Это происходило на фоне усиления интенсивности дыхания, повышения суммарного потребления и конвертирования пищи. Круглосуточное затемнение вызывало достоверное снижение указанных показателей. В оптимальных режимах фотопериода гематологические показатели находились в норме. При отсутствии света наблюдалась четко выраженная нейтрофи-лия и лейкопения.
Для физической среды, в которой обитают живые организмы, характерны периодические изменения, обусловленные движением Земли относительно Солнца. Жизнь с момента своего возникновения на протяжении нескольких миллиардов лет должна была приспосабливаться к суточным и годовым колебаниям факторов абиотической среды (Питтендрих, 1984). Наряду с температурой, фотопериод служит важным регулятором сезонных и суточных ритмов жизнедеятельности живых организмов, в том числе и рыб (Шатуновский, 1980).
Особый интерес как с теоретической, так и практической стороны, представляют данные о влиянии фотопериода на ростовые процессы рыб разных видов и возрастных групп отдельных видов. Рост рыб, отражая специфику взаимодействия организма и среды, является важнейшим показателем, в значительной степени характеризующим потенциальные возможности вида (Егельский, 1970). Например, темп роста неполовозрелых особей балтийского лосося Salmo salar был выше при 20-часовом дне, чем при 6-часовом (Lundqvist, 1980; Pantic et al., 1982). Изучая образование колец на чешуе 4 видов сиговых, Хогман (Hogman, 1968) отметил, что сезонные изменения темпа роста были обусловлены различной продолжительностью светового дня, а не изменениями контролировавшейся температуры воды. Увеличение приростов совпадало с удлинением фотопериода, причем максимум последнего опережал максимум приростов примерно на месяц; такого четкого сдвига по фазе по отношению к имевшим место колебаниям температуры не наблюдалось.
Исследования, проведенные Гроссом с соавт. (Gross et al., 1965) на солнечнике Lepomis cyanellus,
показали, что увеличивающийся в течение 6 нед эксперимента с 8 до 16 ч световой день существенно ускорял темп роста этого вида. Приросты сома Ictalurus lacustris при любых температурах были выше на 16% при 14-часовом дне, чем при 10-часовом (Kilambi et al., 1971). Аналогично влиял фотопериод на гибрид окуней рода Morone: при его увеличении темп роста личинок усиливался (Braid, 1992). В опытах с молодью нерки On-corhynchus nerka и кижуча O. kisutch установлено, что 20-часовой световой день значительно ускорял ростовые процессы у этих видов по сравнению с 12-часовым (Clarke et al., 1978). Не отмечено различий в выживаемости и скорости роста сеголеток атлантического палтуса Hippoglossus hippoglossus относительно фотопериода (Hallarak-er et al., 1995). С другой стороны, темп роста сомов Clarias gariepinus и Rhamdia quelen, рыб с ночным типом активности, в длительных опытах был наибольшим при круглосуточном отсутствии света (Britz, Pienaar, 1992; Piaia et al, 1999).
В отношении осетровых рыб публикации явно немногочисленны. К примеру, средний вес четырехмесячной белуги Huso huso, находящейся при круглосуточном освещении, был на 15% ниже, чем у особей при 16-часовом освещении (Semenk-ova, Trenkler, 1993). Наибольший темп роста шипа Acipenser nudiventris наблюдался при круглосуточном освещении (Пономаренко и др., 1992). В экспериментах Семенковой (1984) получены данные о влиянии фотопериода, удаления гипофиза и эпифиза на уровень общих липидов в печени сибирского осетра Acipenser baerii. Крючков и Обухов (2006) исследовали развитие стерляди A. ru-thenus в течение 8 мес. при различном фотопериоде. Оказалось, что к концу подращивания рыбы,
содержавшиеся при круглосуточном освещении, превосходили контрольную группу на 39% по массе. При постоянном отсутствии света масса рыб снижалась на 33%.
Уместно заметить, что в ряде отечественных монографий, посвященных осетровым (Детлаф и др., 1981; Гершанович и др., 1987), авторы указывают на отсутствие каких-либо данных о влиянии фотопериода на рост, энергетические и физиологические параметры этой группы рыб. Поэтому целью наших исследований было определение зависимости роста, энергобаланса и гематологических показателей сеголеток сибирского осетра A. baerii от различных режимов фотопериода.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Молодь сибирского осетра была получена на ГУДП "Конаковский завод товарного осетроводства". После доставки в лабораторию при кафедре зоологии Мордовского государственного университета, где проходили эксперименты, рыбы выдерживались в общем аквариуме 20 сут при круглосуточном освещении люминесцентными лампами белого света (искусственная освещенность 50 лк в течение 12 ч). Затем для опытов рыб случайным образом отлавливали и помещали в проточные (2 л/ч) аквариумы объемом 30-40 л с регулируемой температурой воды 21 ± 1°С и принудительной аэрацией (содержание кислорода 7.0-7.5 мг/л). В каждый аквариум помещали различное количество рыб (n), которых в начале и конце опыта взвешивали с точностью до 1 мг на весах Adventurer (Ohaus Corp., США). Вода поступала в аквариумы из одной "головной" емкости, в которой она отстаивалась (дехлорировалась) не менее суток. Все опыты проведены в двукратной повторности (общее число опытов 6).
Аквариумы устанавливали в отсеках, разделенных непрозрачными перегородками и освещавшихся люминесцентными лампами. Использовали 5 режимов фотопериода: постоянное отсутствие света - 0 ч свет/24 ч темнота (0С/24Т), чередование темноты и света (варианты 8С/16Т, 12С/12Т, 16С/8Т) и круглосуточное освещение (24С/0Т). Включение света осуществлялось автоматически фототаймерами фирмы "Aquael" (Малайзия). В предварительных опытах выявили, что максимальная скорость роста сибирского осетра массой от 1 до 15 г наблюдается в широком диапазоне освещенности (от 30 до 800 лк). В этих же условиях улучшается конвертирование пищи и снижается расход кислорода на прирост. Поэтому освещенность в светлое время была выбрана одинаковой и соответствовала 100 лк. Опыты проводили в апреле-мае.
Скорость роста рассчитывали как отношение разности натуральных логарифмов конечной и начальной массы рыб к длительности опытов (т)
в сутках. Рыб кормили в избытке живым трубочником и мотылем до насыщения. Величину суточного рациона определяли ежедневно по разнице между массой вносимого и остающегося корма и выражали в процентах по отношению к массе тела. В качестве показателя эффективности конвертирования пищи на рост использовали кормовой коэффициент. Интенсивность дыхания рыб определяли методом замкнутых сосудов каждые 5-6 сут. Длительность пребывания рыб в респирометрах, предварительно заполняемых водой из соответствующих аквариумов, составляла 1 ч. Интерполяцией находили суммарное количество кислорода, потребленное за все время опыта, и таким образом рассчитывали расход энергии на прирост единицы массы рыб. Содержание кислорода в воде определяли с помощью прецизионного термооксиметра "Эксперт-001-2(0.1)" (Москва) с точностью до 0.01 мг/л.
Кровь брали после перерезания хвостовой артерии и вены. Концентрацию гемоглобина определяли в гемометре Сали (Москва), число эритроцитов и лейкоцитов в камере Горяева (Иванова, 1983). Одновременно делали по два мазка от одной особи для изучения лейкоцитарной формулы. Подсчет числа лейкоцитов проводили по указанной методике (Иванова, 1983). При этом на каждом мазке подсчитывали не менее 600 клеток. Учитывали общее количество нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов и лимфоцитов. При дифференцировании лейкоцитов использовали рисунки пособия (Иванова, 1983) и работу Пали-ковой с соавт. (Palikova et а1., 1999). Властные формы при анализе в расчет не брали. Статистическая обработка цифрового материала проведена по общепринятой схеме с использованием критерия Стьюдента (Лакин, 1980). За контроль принимали вариант с полным отсутствием света (0С/24Т).
РЕЗУЛВТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В экспериментах рост молоди увеличивался с повышением длительности освещения (табл. 1). Наиболее высокой скоростью роста отличались рыбы, содержавшиеся при 12, 16 и 24-часовом световом дне (данные достоверны по сравнению с контролем при Р < 0.05), т.е. данные фотопериоды являлись оптимальными при выращивании сибирского осетра. В естественных условиях сибирский осетр обитает на довольно значительной глубине и обычно в мутных водах. Различные популяции этого широкоареального вида находятся под воздействием полярной ночи, а нередко и продолжительного ледового покрова на реках. Это придонный обитатель, о чем свидетельствует и спектр его питания (Рубан, 1999). Однако в индустриальных условиях (в цехах разведения на Конаковском осетровом заводе) этот вид содер-
Таблица 1. Некоторые показатели роста, потребления кислорода и пищи молоди сибирского осетра при различных фотопериодах
Фотопериод, свет/темнота, ч Масса, г Скорость роста, % в сут Интенсивность дыхания, мкг/(г ч) Суммарное потребление за время опыта, г/экз. Расход кислорода на 1 г прироста, г Кормовой коэффициент
начальная конечная корма кислорода
Опыт 1 (п = 10, т = 30 сут)
0/24 1.50 ± 0.01 10.04 ± 0.06 6.34 290 30.81 1.205 0.141 3.61
8/16 1.50 ± 0.01 11.47 ± 0.07** 6.78 312 33.49 1.458 0.146 3.36
12/12 1.50 ± 0.01 12.94 ± 0.07** 7.18 320 36.62 1.663 0.145 3.20
16/8 1.50 ± 0.01 12.86 ± 0.06** 7.16 325 37.05 1.680 0.148 3.26
24/0 1.50 ± 0.01 13.01 ± 0.08** 7.20 295 37.03 1.542 0.134 3.22
Опыт 2 (п = 8, т = 25 сут)
0/24 2.37 ± 0.01 10.20 ± 0.07 5.84 284 25.79 1.072 0.137 3.29
8/16 2.37 ± 0.01 11.44 ± 0.09** 6.30 305 27.64 1.265 0.139 3.
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.