ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2007, том 47, № 2, с. 269-272
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 597.553.2:591.46
ВЛИЯНИЕ ЗАКИСЛЕНИЯ ВОДЫ НА ООГЕНЕЗ ГОРБУШИ ONCORHYNCHUS GORBUSCHA
© 2007 г. О. В. Зеленников*, Е. В. Сабанова, О. В. Мищенко
Санкт-Петербургский государственный университет * E-mail: Oleg_Zelennikov@rambler.ru Поступила в редакцию 25.05.2006 г.
При исследовании гаметогенеза у молоди горбуши Опсогкуп^ш gorbuscha в Сахалинской области (Зеленников, Федоров, 2005) мы отметили, что согласно заводским журналам гидрометеорологических наблюдений, весной показатель рН воды может существенно понижаться, в отдельные годы до 6.0 и ниже. Особенно это характерно для непротяженных и маловодных рек. Естественно возник вопрос, обусловивший цель настоящей работы, как кислотная среда в начале дифференциации яичников у личинок горбуши может повлиять на ход их развития. Мы поставили задачу получить ответ на данный вопрос по итогам экспериментальных исследований.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Икра горбуши на стадии пигментации глазных бокалов в возрасте около 60 сут (352 градусо-дня) была доставлена с Ольского рыбоводного завода Магаданской области на Кандалакшский рыбоводный завод Мурманской области, а в возрасте 70 сут (383.9 градусо-дня) - в лабораторию ихтиологии Биологического НИИ СПбГУ и размещена в проточной инкубационной системе с оборотным водоснабжением. Температура воды в течение всего периода содержания горбуши в лаборатории была 9.0-9.6°С. Кислотное воздействие на молодь горбуши проводили после вылупления зародышей, пик которого наблюдали через 100 сут после начала инкубации (662.8 градусо-дней).
Перед тем, как подвергнуть молодь горбуши кислотному воздействию, провели ряд предварительных опытов, в ходе которых установили, что в наших условиях значения рН 3.8-4.0 являются летальными для зародышей и личинок на протяжении 5-6 сут. При рН 4.1-4.5 в течение первых 15 сут отхода личинок практически не наблюдается, но более продолжительное нахождение в этих условиях ведет к гибели всех особей. При рН 4.5-4.8 в течение длительного периода погибали единичные особи.
Контроль. Во время пика вылупления 350 зародышей горбуши перенесли из инкубатора в непроточный аквариум, где при рН воды 7.4-8.2 со-
держали до завершения утилизации желтка в возрасте 63 сут.
Опыт 1. Одновременно с зародышами контрольного варианта, еще 550 особей горбуши перенесли из инкубатора в непроточный аквариум, где в течение 63 сут содержали в воде пониженной кислотности. Опираясь на результаты наших предварительных опытов и имеющиеся литературные данные (ЯотЬо^^ 1982), для опыта 1 мы выбрали следующий режим кислотного воздействия. В течение первых двух недель поддерживали рН воды на сублетальном уровне - в пределах 4.21-4.62 (в среднем 4.35). Затем, чтобы предотвратить тотальную гибель подопытных рыб, уровень рН повысили до 7.5, а через 2 дня снова понизили и до конца опыта поддерживали в пределах от 4.85 до 5.07 (в среднем 4.93).
Опыт 2. На 25-е сут кислотного воздействия 60 особей горбуши из опыта 1 перевели в воду с обычным уровнем рН (7.5-8.0) и содержали до возраста 63 сут. С учетом ранее полученных данных (Зеленников, Федоров, 2005), мы полагали, что в возрасте 25 сут при данных условиях выращивания у молоди горбуши должно завершиться формирование фонда ооцитов периода превител-логенеза.
Опыт 3. В возрасте 25 сут 150 личинок из контрольного варианта поместили в подкисленную воду, где содержали их до возраста 63 сут при рН 4.71-5.15 (в среднем 4.95).
Гидрохимические параметры воды при инкубации икры и выращивании личинок в контрольном и опытных вариантах были следующими: жесткость (по Са2+ и Mg2+) - 31 мг/л, О2 - 7.810.8 мг/л, N Н+ - 0.1-0.2 мг/л. Содержание N Н+ всегда измеряли перед утренней сменой воды, не удаляя сульфиды.
Для подкисления воды использовали концентрированную серную кислоту. Чтобы не допустить резких изменений значения рН, подкисле-ние сменной воды осуществляли заранее.
Плотность посадки личинок в контроле и опытах была одинаковой и уменьшалась от 2 г/л в
Состояние яичников у горбуши Oncorhynchus gorbuscha в возрасте 63 сут в контроле и после кислотного воздействия в разном возрасте: 1-63 сут (опыт 1), 1—25 сут (опыт 2) и 25-63 сут (опыт 3)
Вариант опыта Длина, мм Масса, мг Площадь поперечного среза гонады, х10—3 мм2 Число ооцитов периода превителло-генеза на срез, шт. Диаметр ооцитов, мкм
Контроль 1 2 3 290 ± 05 (5 1) 27.0-31.5 ' 27. 3 ± 0.5 ^ т 23. 5-29.0 (6.0) 27. 9 ± 0X2 (2 5) 26. 5-28. 5 ( 5) 27 4 ± 0 1 . 4 " 01 (1.4) 27.0-28.0 140. 2 ± 6.5,1у1 ^ 110-180 (14.6) 130. 9 ± 61 (14.7) 95-163 1 3 8 .7 ± 3.2 128.0-154.0 ( . ) 127. 8 ± 4.4 113-143 (0) 715 ± 9 9 7 1 .5 ± 9.9 (44.0) 25.3-144.6 49 4 ± 2 7 . 4 " 2.' (17.4) 35.4-61.8 59 4 ± 2 8 59.4 7?:8 (12.5) 74. 3 ± 5.9 55.6-96.1 (19.6) 8. 6 ± 1.0,^ „ 4. 7 -15.9 (36.4) 5. 9 ± 0X3 (15 5) 4.6-7.2 (15.5) 6. 9 ± 0 2 (8 0) 6 .2-7.5 (8.0) 8. 5 ± 0X3 (10 2) 7 .7-9.7 (1а2) 100. 7 ± 2. 8 87.1-114.5 98 3 ± 2 4 9 8.3 _ 2.4 (7.7) 87.1-114.5 100. 8 ± 1 8 93.7-107.5 102. 9 ± 2. 7 93.7-108.4 ( . )
Примечание. Над чертой — среднее значение показателя и его ошибка, под чертой — пределы варьирования показателя, в скобках — коэффициент вариации, %.
возрасте 1 сут после вылупления до 1 г/л в возрасте 63 сут; воду во всех аквариумах постоянно аэрировали и заменяли один раз в сутки на 70— 80%.
Подопытных рыб не кормили. Особей контрольного варианта в связи с более быстрым темпом роста и расхода запаса желтка в течение последних 13 сут эксперимента (с 50- до 63-суточно-го возраста) подкармливали гранулированным кормом. До начала подкормки всех личинок содержали в условиях постоянной темноты, затем — при фотопериоде (свет : темнота) 8 : 16.
Рыб фиксировали в жидкости Буэна, гистологическую обработку проводили по общепринятой методике; серийные срезы половых желез окрашивали железным гематоксилином по Гейден-гайну. Состояние яичников оценивали по их площади на поперечных срезах, соотношению половых клеток разных этапов развития, состоянию ооцитов старшей генерации и их диаметру, как это делали ранее (Зеленников, 2003).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
К о н т р о л ь. В период пика вылупления длина и масса зародышей составляли в среднем соответственно 17.9 ± 0.5 мм и 104.6 ± 6.1 мг, масса желточного мешка — 76.1 ± 1.4% общей массы. У всех исследованных особей фонд половых клеток составляли гонии и ооциты периода ранней профазы мейоза (мейоциты) преимущественно в состоянии зиготены и пахитены. Сразу после вылупления у горбуши впервые были отмечены единичные половые клетки в состоянии резорбции, которые можно было отличить по интенсивно окрашенным пикноморфным ядрам.
В контроле в возрасте 14 сут после вылупления генотипических самцов и самок уже можно
было отличить по состоянию гонад. У самцов на поперечных срезах гонад, площадь которых составляла не более 2.0 х 10—3 мм2, присутствовали 1—3 ооцита периода превителлогенеза. Среди половых и стромальных клеток находились пикно-тические ядра и глыбки хроматина, свидетельствующие о резорбции ооцитов. У самок площадь срезов гонад в среднем была значительно больше (18.1 х 10—3 мм2), а ооциты периода превителлогенеза — более многочисленными (до 10—12 на срез). Таким образом, подтвердилось наше предположение о том, что в течение первых двух недель после вылупления у самок горбуши формируется генерация ооцитов периода превителлогенеза.
К возрасту 63 сут после вылупления длина и масса молоди горбуши контрольной группы увеличились в среднем до 30.1 мм и 152.0 мг. Лишь у 3-х особей из 8 исследованных были отмечены остатки желтка, относительная масса которого не превышала 0.72%. Яичники у горбуши в этом возрасте можно было визуально отличить от семенников. Площадь их поперечных срезов у разных особей существенно варьировала от 25.3 до 85.1 х 10—3 мм2 (как исключение, у одной самки до 144.6 х 10—3 мм2) без видимой зависимости от массы и длины рыб. Фонд половых клеток на поперечных срезах яичников практически полностью представлен ооцитами периода превителлогенеза, число которых на срез в среднем варьировало от 4.7 до 15.9, а диаметр наиболее крупных из них достигал 100—115 мкм (таблица). Гонии и мейоциты были немногочисленными и составляли 2.0% от общего числа половых клеток на срез.
Опыт 1. С началом кислотного воздействия (в течение 2 нед.) у молоди горбуши значительно снизились темпы соматического роста и расходования ими желтка, как это ранее было показано для личинок и молоди других видов лососевых
ВЛИЯНИЕ ЗАКИСЛЕНИЯ ВОДЫ НА ООГЕНЕЗ ГОРБУШИ
271
рыб (Brown, Lynam, 1981; Kwain, Rose, 1985; Lacroix, et al., 1985; Зеленников, 2003). В отличие от контроля, где в течение проведения исследований погибло только 2.8% от исходного числа рыб, доля погибших личинок в опыте оказалась более значительной. Так, уже в течение первых 12 сут кислотного воздействия гибель их составила 4%, а с 13 по 21 сут - уже 47.1% от первоначального числа. Несомненно, массовая гибель подопытных рыб в этот период была вызвана не низкими значениями рН воды, так как уровень рН повышали, а суммарной дозой полученного воздействия. Через двое суток рН воды вновь понизили, и до конца эксперимента гибель подопытных рыб была единичной - 1.6%.
В возрасте 63 сут площадь поперечных срезов гонад у горбуши изменялась в диапазоне от 35.4 до 61.8 х 10-3 мм2 и в среднем была достоверно меньше площади половых желез у контрольных самок. В яичниках всех особей присутствовали гонии, мейоциты и ооциты периода превителло-генеза. Число превителлогенных ооцитов у подопытных рыб было значительно меньше, чем в контроле. Вместе с тем диаметр ооцитов у контрольных и подопытных самок, достигших к этому возрасту разного размера, изменялся в абсолютно одинаковом диапазоне и в среднем мало различался (таблица). Доля гониев и мейоцитов у подопытных особей - 5.7% была незначительно больше, чем в контроле. Полученные данные позволили заключить, что кислотное воздействие в течение 63 сут от вылупления привело к сокращению числа ооцитов периода превителло-генеза, но не оказало заметного влияния на темп их роста.
Опыт 2. У самок,
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.