Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Адаптационные процессы в воспроизводстве каспийских осетровых

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Заключение Диссертация по теме "Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных", Алтуфьев, Юрий Владимирович

Выводы

1. Вся совокупность материалов, характеризующих морфофункциональное состояние преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы осетровых показала: а) участие преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы в реализации защитно-приспособительных реакций всех четырех видов осетровых; б) наличие в центральной нервной системе осетровых в речной период жизни половой доминанты, что находит отражение в максимальной активности наиболее мобильного отдела преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы - нейрогипофиза, у проходных рыб на У стадии зрелости гонад, т.е. в период нереста, а у туводной стерляди на У1 стадии зрелости гонад.

2. На фоне половой доминанты действие факторов внешней среды естественного и антропогенного характера, как стимулирующих созревание половых продуктов (рост температуры, скорость течения, снижение солености воды), так и тормозящих его (повышение солености, снижение температуры), может переходить из категории лимитирующих в повреждающие. Потери естественного воспроизводства в случае действия этих факторов в реке выражаются: а) в нижнем бьефе Волгоградской ГЭС - 30% самок озимого осетра и 15 % самок белуги нерестовой части популяции; б) 15% самок севрюги, при задержке нерестовой миграции под плотиной Волжского вододелителя.

3. Изучение нейрогормональной регуляции защитно-приспособительных реакций осетровых показало, что в случае экстремальных ситуаций и при физиологических стрессах вступает в действие филогенетически более древний путь парааденогипофизарный, при котором пейрогормоны, поступая из заднего нейрогипофиза в общий кровоток, оказывают непосредственное генерализованное воздействие на висцеральные органы, обеспечивая все стороны метаболизма и поддерживая гомеостаз организма.

4. Осуществление защитно-приспособительных реакций организма рыб проявляется в активации преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы, при этом малейшие изменения во внешней среде (сезонные изменения температуры, вынужденная остановка на пути нерестовой миграции, изменение скорости потока и уровенного режима в приплотинной зоне ГЭС или вододелителя) вызывает у осетровых изменения функционального состояния нейросекреторных клеток преоптического ядра гипоталамуса и содержания нейросекреторного материала в нейпрогипофизе.

5. Доминирующими по степени воздействия факторами среды, независимо от их происхождения, являются соленость, температура воды и взаимосвязанное с ней содержание кислорода. На этой основе выявлены лимитирующие абиотические факторы и установлены оптимальные, с точки зрения роста осетровых, биоценологические регионы их выращивания: а) для выращивания осетра оптимальна среда Северного Каспия и, следовательно, солоновато-водные (5г7%о) лиманы и ильмени; б) выращивание белуги можно проводить как в пресноводных прудах, так и в солоноватоводных (5-7%о) лиманах и ильменях при достаточной кормовой базе; в) севрюга, вследствие ее биологических особенностей, не пригодна для выращивания в прудах.

6. В целях повышения эффективности и сокращения сезонности работ осетровых рыбоводных заводов дельты Волги разработаны: а) морфофизиологичесие критерии отбора самок осетра и севрюги в соответствии со степенью их подготовленности к нересту; б) методика приготовления препарата изолированной передней доли гипофиза и утилизации задней доли гипофиза для инъецирования самцов; в) способ длительной резервации производителей рыб, в частности осетровых, с сохранением их рыбоводного качества.

7. Мониторинг морфофункционалыюго состояния преоптико-гинофизарной нейросекреторной системы, воспроизводительной системы, печени, поперечно-полосатой мышечной ткани показал хроническое напряжение и структурные отклонения от нормы систем, органов и тканей с флуктуирующим равновесием в их оценке (т.е. установлением неонормы) в последние 10 лет. На этой основе сделан вывод о двух возможных исходах состояния популяции осетровых: а) адаптация каспийских осетровых к изменившимся условиям среды обитания; б) выходу показателей морфофункционального состояния на более высокий уровень (в смысле патологических изменений) с элиминацией части особей.

8. Экспериментально подтверждено влияние нефтепродуктов и гексахлорциклогексана на структурные изменения мышечной ткани и печени осетровых как отдельно взятых отравляющих веществ, так и их сочетания, при максимальной степени поражения во втором варианте.

В заключение выражаю глубокую благодарность моим учителям проф. д.б.н. чл.-корреспонденту АН СССР А.Л.Поленову, к.б.н. В.З.Трусову, коллективу сектора эколого-гистофизиологических исследований, коллегам, оказавшим помощь в подготовке настоящей работы и моему научному консультанту, проф., чл.-корр. РАСХН, заслуженному деятелю науки Р.Ф. А.Ф.Яковлеву.

7. Заключение

Изучение неспецифической реакции рыб на хроническое воздействие стресс-факторов различной природы показывает патологические изменения в тканях, органах и функциональных системах их организма.

Установлено, что первичной причиной нарушения морфофункционального состояния паренхиматозных органов, раселоснин мышечных волокон и патологии гамегогенеза является хроническая интоксикация. Особенно отчетливо влияние всех техногенных и абиотических факторов регистрируется при анализе состояния ПГНС в реализации защитно-приспособительных реакций рыб.

Гипоталамическая, нейросекреторная регуляция этих реакций осуществляется двумя основными путями: трансаденогипофизарным и парааденогипофизарным, филогенетически более древним. В варианте второго пути нейрогормоны, поступая из НГ в общий кровошк, оказываюг непосредственное генерализованное воздействие на висцеральные органы, обеспечивая все стороны метаболизма и поддерживая гомеостаз организма.

Использование эколого-гистофизиологического подхода в исследовании роли ПГНС в осуществлении защитно-приспособительных реакций организма рыб оправдывается тем, что преобладающая масса окрашивающихся по Гомори нейросекреторных волокон, берущих начало в НСК ПЯ, оканчиваются в НГ у капилляров общего кровотока, поэтому именно здесь и улавливаются изменения в содержании НСМ.

Благодаря этому, установлено, что малейшие изменения во внешней среде: сезонные колебания температуры, вынужденная остановка на пути миграции, изменения скорости потока и уровенного режима в приплотинной зоне ГЭС или нижнего бьефа вододелителя, вызывают у осетровых реакцию со стороны НСК ПЯ и колебания содержания НСМ в НСК и НГ.

В свою очередь, через обратную связь ЦНС эти реакции ПГНС обуславливают изменения метаболизма и нарушения морфофункционального характера, показанные в работе.

Это выражается, в первую очередь, в патологии гаметогенеза, а следовательно, снижает воспроизводительную способность самцов и самок, участвующих в нерестовой кампании; во-вторых, в нарушении физиологического баланса в расходовании мышечных белков в процессе нерестовой миграции в связи с эндогенным питанием анадромных мигрантов; в-третьих, в нарушении генеративного обмена в случаях воздействия ХОП, связывающих свободные липиды, что ведет к жировой дистрофии печени.

При этом, морфофункциональные нарушения органов и тканей проходных долгоживущих рыб, обусловленные накоплением токсических веществ и синергическим эффектом их воздействия, усугубляются в ходе нерестовой миграции стрессорными реакциями и снижением эврибионтности анадромных мигрантов.

Воздействия эколого-гормонального, токсического и техногенного характера в экспериментах на осетровых подтвердили наличие лимитирующих факторов и показали возможность их перехода в категорию повреждающих.

Установлено, что доминирующими факторами для производителей осетровых, мигрирующих к местам нереста, являются температура, соленость, скорость течения или колебания уровенного режима.

В экспериментах по влиянию хлорорганических пестицидов и нефтепродуктов эффект поражения мышечной ткани и печени осетровых со структурными изменениями, характерными для "миопатии", особенно ярко проявляется в вариантах их совместного воздействия.

Кроме того, доказано, что совокупность абиотических факторов, присущая различным регионам обитания (пруды. Северный и Средний Каспий) влияет на основополагающие моменты онтогенеза - скорость весового и лилейного роста, что с хозяйственной точки зрения имеет первостепенное значение.

Таким образом, знание основных закономерностей регуляции физиологических показателей и морфофункциональных отклонений в строении органов и тканей у отдельных организмов, позволило в последнее время приблизится к пониманию явлений, связанных с формированием и жизнедеятельностью отдельных популяций и видов, т.е. вовлечь в орбиту эколого-гистофизиологических исследований явления, происходящие на надорганизменном уровне.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора биологических наук, Алтуфьев, Юрий Владимирович, Санкт-Петербург-Пушкин

1. Материалы диссертации полностью опубликованы в 102 печатных работах, в том числе в монографии: "Проект моря. Гидрометеорология морей. Гидрохимические условия и океанологические условия формирования биологической продуктивности. Каспийское море."

2. Основной материал по диссертации опубликован в следующих печатных изданиях:

3. Алтуфьев Ю.В.,Львов Л.Ф. Анализ некоторых морфологических показателей молоди осетровых при различных условиях среды обитания//Отчетн. сессия ЦНИОРХ/ Тез. докл./Астрахань,1972,с.Ю-12.

4. Лукьяненко В.И.,Каратаева Б.Б.,Алтуфьев Ю.В. Популяционная структура Каспийских осетровых в связи с проблемами их заводского воспроизводства//Сб.:Биологические ресурсы Каспийского моря/ Астрахань, 1972,с. 105-107.

5. Алтуфьев Ю.В. Некоторые возрастные изменения в структуренейрогипофиза стерляди//Конф. молодых ученых-морфологов г.Ленинграда/Тез.докл./Медицина, 1975,с.84-86.

6. Алтуфьев Ю.В.,Металлов Г.Ф. Об осмотическом давлении крови стерляди в условиях острого и хронического воздействия гипертонических растворов морской воды/Ютчетн. сессия ЦНИОРХ по результатам работ в 9-й пятилетке/Тез. докл./ Гурьев, 1976,с.104-105.

7. Алтуфьев Ю.В. Предварительные данные о функциональном состоянии нейрогипофиза стерляди в условиях рыбоводного завода// Известия ГосНИОРХ,тЮ7/ Ленинград, 1976, с.135-139.

8. Алтуфьев Ю.В.,Поленов А.Л.,Трусов В.З. Влияние температурного фактора на функциональное состояние нейрогипофиза и гонад стерляди в условиях рыбоводного завода//Ш Всесоюзн.конф. по экологической физиологии рыб/Тез.докл./Киев,1976,с.155-157.

9. Алтуфьев Ю.В. О возрастных изменениях в структуре нейрогипофиза стерляди (Acipenser ruthenus Ь.)//Онтогенез, т.8, №1,1977,с.34-37.

10. Алтуфьев Ю.В.,Поленов А.Л.Трусов В.З. Сезонные изменения функционального состояния нейрогипофиза и гонад стерляди в условиях заводского воспроизводства//Сб.: Рыбохозяйственные исследования внутренних водоемов. №20/ Ленинград, 1977, с.9-12.

11. Алтуфьева Н.С.,Алтуфьев Ю.В. Предварительные данные о морфофункциональном состоянии преоптического ядра стерляди до, во время и после нереста//Сб.: Осетровое хозяйство внутренних водоемов СССР/Тез. докл. 11 Всесоюзн. совещания/ Астрахань,1979,с.6-7.

12. Алтуфьев Ю.В.,Поленов A.J1. Функциональное состояние нейрогипофнза и гонад стерляди в различные периоды годового цикла/ /Сб.: Осетровое хозяйство внутренних водоемов СССР/Тез. докл. И Всесоюзн. совещания/Астрахань,!979,с.8-9.

13. Алтуфьев Ю.В.Романов A.A.,Гарлов П.Е.,Поленов А.Л. Резервирование самок севрюги в растворе поваренной соли//Рыбное хозяйство ,№6,1981 ,с .7 3-75.

14. Алтуфьев Ю.В. Функциональное состояние нейрогипофиза самок севрюги при различных условиях длительной резервации// Сб.Национальные основы ведения осетрового хозяйства/ Волгоград, 1 98 ¡ ,c.9-i 0.

15. Поленов А.Л., Романов A.A. Алтуфьев Ю.В. К вопросу совершенствования биотехники длительного выдерживания производителей севрюги//Сб.: Рациональные основы ведения осетрового хозяйства/Волгоград, 1981,с. 199-201).

16. Романов A.A. Алтуфьев Ю.В. К вопросу о качестве производителей севрюги, используемых для рыбоводных целей на ОРЗ дельты Волги//Сб.: Рациональные основы ведения осетрового хозяйства/Волгоград, i 981 ,с.2 i 4-215.

17. Гарлов П.Е„ Поленов А.Л., Алтуфьев Ю.В. Деревягина Н.Г.

18. Способ резервации производителей рыб//Гос.ком.СССР по делам изобретений и открытий №34. А.С.№965409. 1982.

19. Алтуфьев Ю.В., Мегаллов Г.Ф., Аксенов В.П., Дубовская A.B. О подготовленности самок севрюги к гипофизарным инъекциям в заводских условиях дельты Волги//Сб.: Экологическая физиология и биохимия рыб/Вильнюс,1985, с.365-366.

20. Гарлов П.Е., Поленов А.Л., Алтуфьев Ю.В., Попов О.П., Буренин O.K. Способ стимуляции полового созревания самцов рыб// Бюлл.Гос.Ком.СССР по делам изобретений и открытий. №24. А.С.СССР №1163817,1985.

21. Романов A.A., Алтуфьев Ю.В. Экологические особенности воспроизводства осетровых в заводских условиях дельты Волги// Вопросы ихтиологии, т.25,вып.5,1985, с.783-793.

22. Алтуфьев Ю.В., Романов A.A., Дошонол А.П. Методическое пособие к изучению развития половых желез рыб (на примере

23. Acipenseridae осетровых)//Астр. техн. ин-т рыбн. пром. и хоз-ва/ Астрахань, 5с. (депон. в ЦНИТЭИРХ 10.04.85).

24. Алтуфьев Ю.В., Дубовская A.B., Гарлов П.Е. О подготовленности самок осетра и севрюги, поступающих на ОРЗ, к гипофизарным инъекциям//Сб.: Формирование запасов осетровых в условиях комплексного использования водных ресурсов/Астрахань, 1986,с. 16-18.

25. Алтуфьев Ю.В., Поленов А.Л., Зубова С.З. Задачи и некоторые результаты исследований эколого-гистофизиологического направления/'/Сб.: Формирование запасов осетровых в условиях комплексного использования водных ресурсов/Астрахань,1986,с.18-21.

26. Алтуфьев Ю.В., Гарлов П.Е., Поленов А.Л. Эффект перехода лимитирующих факторов среды в повреждающие на примере проходных осетровых//Ш Всесоюзн. конф.: Эндокринная система и вредные факторы внешней среды/Тез. докл./Ленинград,1987,с.8.

27. Алтуфьев Ю.В., Романов A.A. Региональные различия роста осетровых в ювенильный период онтогенеза//Вопросы ихтиологии. т.28, вын.З, 1988,с.426-433.

28. Алтуфьев Ю.В., Гераскин П.П., Мумжу В.А. Гистофизиологический и токсикологический аспекты проявления миоиатии волго-каспийского осетра/7Всесоюзн.конф.но физиологии и биохимии рыб/Ярославль. 1989,с. 16-18.

29. Алтуфьев Ю.В. О возможной оценки степени миопатии русского осетра//Всесоюзн.конф.: Экологические проблемы р. Урал и пути их решения/Тез.докл./ Гурьев, 1989,ч.1,с.

30. Алтуфьев Ю.В., Романов A.A., Шевелева H.H. О гистопатологии мышечной ткани некоторых рыб Каспийского бассейна//Сб.: Осетровое хозяйство водоемов СССР.ч.1/Астрахань,1989,с.4-5.

31. Романов A.A., Шевелева H.H., Алтуфьев Ю.В. К вопросу о нарушениях морфогенеза печени осетровых Каспийского моря//Сб.: Осетровое хозяйство водоемов СССР, ч.1/ Астрахань,1989,с.282-284.

32. Алтуфьев Ю.В. Печень каспийских осетровых в условиях антропогенного загрязнения среды//Сб.: Экологические и морфофункциональные основы адаптации гидробионтов/Тез.докл. симпозиума, поев. 90-летию со дня рожд. проф. Н.Л.Гербильско-го/ Л., 1990,с.З-5.

33. Романов A.A., Алтуфьев Ю.В. Новообразования в половых железах и печени осетровых рыб (Acipenseridae) Каспийского моря// Вопросы ихтиологии. 1.30, вып.6, 1990, с.1040-1044.

34. Алтуфьев Ю.В., Шевелева H.H. Сравнительная характеристика нейрогипофиза севрюги и осетра в преднерестовый и нерестовый периоды//Сб.: Репродуктивная физиология рыб/Тез.докл.

35. Всесоюзн.совещ./Минск, 1991, с.9.

36. Романов A.A., Шевелева H.H., Алтуфьев Ю.В. Нарушения гонадо-и гаметогенеза осетровых Каспийского моря//В кн.: Физиолого-биохимический статус Волго-Каспийских осетровых в норме и при расслоении мышечной ткани/Из-во АН СССР, Рыбинск, 1990, с.92-100.

37. Алтуфьев Ю.В., Шевелева H.H. Функциональное состояние нейрогипофиза русского осетра в реке и в море в осенний период//Сб.: Эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды/Тез.докл. IY Всесоюзн. конф./Л., 1991, с.252.

38. Алтуфьев Ю.В., Романов A.A., Шевелева H.H. Гистопатология поперечнополосатой мышечной ткани и печени каспийских осетровых/ /Вопросы ихтиологии. т.32, вып.2, 1992, с. 157-171.

39. Романов A.A., Алтуфьев Ю.В. Экстрарегиональный гистогенез половых клеток осетровых рыб //Вопросы ихтиологии, т.32, вып.5, 1992, с. 145-154.

40. Гераскин ПЛ., Алтуфьев Ю.В., Шелухин Г.К., Металлов Г.Ф., Сухопарова А.Д. Физиологическое состояние осетровых в современных экологических условиях//Сб.: Биологические ресурсы Каспийского моря/Тез.докл. I Междунар. Конф./Астрахань, 1992, с.82-84.

41. Алтуфьев Ю.В., Шевелева H.H. Морфофункциональное состояние поперечнополосатой мышечной ткани русского осетра с 1987 по 1993 Г.//С6.: Экосистемы морей России в условиях антропогенного пресса (включая промысел)/Астрахань, 1994,с.43-44.

42. Алтуфьев Ю.В. Морфофункциональное состояние мышечной ткани и печени молоди русского осетра и белуги в экспериментах по хронической интоксикации//Вопросы ихтиологии. Т.34, вып.1, 1994, с.135-138.

43. Алтуфьев Ю.В., Романов A.A. Патология мышечной ткани северокаспийской и уральской белуги в 1989-1994гг.//Тез.докл. итоговой научн. конф. АГПИ им. С.М.Кирова/ Астрахань, 1995, с.49.

44. Алтуфьев Ю.В., Шевелева H.H., Гераскин П.П. Видовые особенности состояния нейрогипофиза осетровых до, во время и после нереста//Сб.: Нейроэндокринология-95/Тез. докл. IY Всеросс.конф./С.-Петербург, 1995,с.5.

45. Алтуфьев Ю.В. Переход лимитирующих факторов среды в повреждающие на примере осетровых рыб (Acipenseridae) Каспийского моря//Ученые записки АГПИ им. С.М.Кирова. Естественные науки. т.11/Астрахань,1996.с.З-14.

46. В соавторстве. Монография. Проект моря. Гидрометеорология морей. Гидрохимические условия и океанологические условия формирования биологической продуктивности. Каспийское море// Справочное издание/Тидрометиздат. С.-Петербург .т.YI, вын.2, 1996, 322с.

47. Алтуфьева Н.С., Алтуфьев Ю.В. Некоторые особенности топографии и морфологии преоптического ядра представителей трех таксономических групп класса рыб//"Гез.докл. i Конгресса ихтиологов России/М., ВНИРО, 1997.C.34.

48. Алтуфьев Ю.В., Романов A.A., Шевелева H.H., Журавлева Г.Ф., Дубовская A.B. Морфофункциональные показатели адаптационной и воспроизводительной способности каспийских осефовых/ТТез.докл. ¡ Конгресса ихтиологов России/М.,ВКйРО, ¡997, с.4и.

49. Гераскин П.П., Алтуфьев Ю.В., Шелухин Г.К., Металлов Г.Ф. Физиолого-биохимические и морфо-физиологические исследования осетровых//Рыбное хозяйство. №5, 1997, с.28-30.

50. Altufiev Yu.V., Romanov A.A., Zuravleva G.F., Sheveleva N.N. Morphofunctional abnormalities in some organs and tissues of the Caspian sturgeons (Acipenseridae)//Booklet of abstracts. 3 International Symposium on sturgeon. Piacenza. Italia, 1997, p.73.

51. Shelukhin G.K., Altufiev Yu.V., Romanov A.A., Rizvanova A.V. Specific