научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ЗАКИСЛЕНИЯ ВОДЫ НА ООГЕНЕЗ ГОРБУШИ ONCORHYNCHUS GORBUSCHA Биология

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ЗАКИСЛЕНИЯ ВОДЫ НА ООГЕНЕЗ ГОРБУШИ ONCORHYNCHUS GORBUSCHA»

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.

Показать целиком