Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Биологические основы доместикации настоящих тюленей и перспективы рационального использования ластоногих

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Биологические основы доместикации настоящих тюленей и перспективы рационального использования ластоногих"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

Институт эволюционной морфологии И ЭКОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ им.А.Н.Северцева

На правах рукописи

МИШИН Василий Львович УДК 599.535:591.612

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОМЕСТИКАЦИИ НАСТОЯЩИХ ТЮЛЕНЕЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛАСТОНОГИХ

Специальность - 11.00.11 - охрана окружающей среды и рапиональноё использование природных ресурсов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1991

Работа выполнена в Мурманском морском биологическом институте Кольского научного центра Ail СССР

Научный руководитель: доктор биологических наук, професаор

Земский В.А.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

кандидат биологических наук Близник Я.И,

Ведущее учреждение - Всесоюзный научно-исследовательокий инотитут охраны природы и заповедного дела Госкомприроды СССР

Запито состоитоя " 1991 г. в А2 чао. ¿¿^ мин,

на заседании Специализированного совета Д.002.48.03 по присуждению степени доктора наук при ИЭМЭ1 АН СССР по адресу: г.Москва Ленинский пр. 33, ИЭМЭЖ АН СССР

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Отделения Общей Биологии АН СССР.

Автореферат разослан: "¿9 " _1991 г.

Ученый оекретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук

ОБЩА! ХАРАНГЕШСЕЙМ РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В последнее время все более актуальными становятся вопросы арикультуры млекопитающих. Это связано с расширением области увдаментальных исследований этих животных (которые в связи с их бразом жизни часто недоступны для многих научных изысканий), еобходимостью изучения влияния загрязнения на жизнедеятельность астоногих и китообразных (как консументов высшего порядка), раз-аботкой природоохранных мероприятий, развитием сети океанариу-ов в нашей стране. При этом, какие бы цели не преследовались ри содержании морских млекопитающих в неволе (научные, приклад-ые или коммерческие), происходит введение животных в зоокуль-уру и их последующая доместикация.

Обычно зоокультурай называют группу тавотных, испытывающих еленаправленное воздействие человека на интенсификацию воспро-зводства и усиление полезных для него признаков. В этом плане арикультура млекопитающих выполняет несколько иные задачи, в ом числе указанные выше. Кроме того, в отличие от зоокультуры ольшнства наземных животных, которой посвящено достаточное ко-ичесгво литературы, вопросы, касающиеся биологических основ ма-икультуры млекопитающих, изучены недостаточно. В какой-то сте-эни эти два направления доместикации позвоночных объединяет обственно методология содержания животных в неволе, связанная техническими средства*® размещения зверей и проблемами жиане-5еспечения особей разных видов. Однако, в силу ряда специфичес-лх черт, проявляющихся в мор|ю-физиологических особенностях и 5раае жизни морских млекопитающих, не представляется возможным гпосредственное перенесение методов введения животных в зоокуль-¡гру на китообразных и ластоногих.

Актуальность изучения биологических основ доместикаши нас-эящих тюленей заключается в том, что представители этого семей-гва ластоногих в меньшей степени привлекали внимание ксследова-глей и сотрудников океанариумов, чем ушастые тюлени и дельфины, связи с этим, до сих пор остаются невыясненными многие вопро-а, связанные с введением этих животных в марикультуру и разра-зткой вариантов их рационального использования.

В настоящее время, вследствие расширяющейся хозяйственной

деятельности человека, становится актуальным еще одно значение маршсультуры млекопитающих - сохранение генофовда морских зверей их охрана и накопление резерва животных для реинтродукции с целью восстановления малочисленных популяций редких и исчезающих видов. Проведение работ в этом направлении невозможно без детальной проработки всех вопросов, касающихся содержания морских зверей в неволе.

Пель и задачи исследования.

Целью данной работы явилось изучение проблем доместикации настоящих тюленей арктической зоны с точки зрения полноценного жизнеобеспечения животных в неволе и определение альтернативных промыслу возможностей рационального использования ластоногих.

В процессе выполнения научно-исследовательских работ решались следующие задачи:

- определялись критерии отбора и способы транспортировки настоящих тюленей в океанариум ШЕИ и другие организации;

- отрабатывались методы выращивания щенков тюленей со стадии серки до однолетнего возраста;

- научалась возможность оперативной оценки функционального состояния экспериментальных животных при содержании их в неволе;

- разрабатывались методы диагностики, профилактики и лечения заболеваний тюленей в неволе; '

- исследовались особенности поведения животных в неволе, оценивались способности настоящих тюленей я обучению;

- определялись сферы использования обученных ластоногих в практике народного хозяйства.

Новизна полученных т>езудьтатов.

Проведены комплексные исследования адаптации ранее не исследованных в этом плане ластоногих (серый н гренлаадскиЯ тюлени, хохлачи, кольчатая нерпа) к условиям жизни в неволе. Впервые в нашей стране показана возможность длительного содержания морских аайцев..

На основании физиологических исследований определены критерии оперативной оценки функционального состояния настоявдех тюленей (по поведенческим реакциям, посредством регистрации деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, с помощью гематологического анализа).

В процессе проведения медико-биологических исследований выявлены наиболее часто встречающиеся заболевания настоящих тв-

шей в неволе. В некоторых случаях предложены действенные схекн зофилахтики и леденил заболеваний.

Впервые проведены натурные испытания по использованию сбу-гкных серых и гренландских тюленей, а также кольчатой нерпы для отведения различных подводко-технических работ.

Теоретическое и практическое значение.

Полученные данные свидетельствуют о возможности длительного держания б неволе представителей различных видов настоящих тешей Арктики. Результаты проведенных исследований могут дспсл-¡ть общие теоретические и практические разработки биологические шов введения животных в зоокультуру.

Методические рекомендации по отбору, транспортировке, ссдер-|.года и обучении настоящих тюленей позволят облегчить работу сот-■дникое океанариумов в случае использования этих животных в зре-яцных программах.

На основе разработанных методов реабилитации щенкоз-"заморы-:й" (тюленей, обычно погибающих в естественных условиях обита-;я) показана принципиальная возможность пополнения малочкслен-ас популяций за счет потенций существующих колоний.

. Непосредственный выход в практику имеют результаты исследо-яий способностей настоящих, тюленей к выработке навыков, пркгод-х для осуществления подводно-технических работ. Эксперименты казали реальную возможность использования обученных ластоногих я нужд аварийно-спасательных служб, а также других организаций, нимавщихся разведкой, освоениеы и эксплуатацией арктического льфа.

Апробация работы и публикации.

Результаты исследований обсуждались на научном семинаре "Пе-пективы использования морских млекопитающих при разведке и ос-екии нефтегазовых месторождений в арктических морях" в ПС "Ар-икморнефтегазразведка" (Мурманск, 1987г.), на П и Ш Всесскзкю' нференциях по экологии, биологической продуктивности и проеле-м марикультуры Баренцева моря (Мурманск, 1988г., 1990г.), ка 1 I Всесоюзных семинарах тренеров морских млекопитающих (Дальние ленцы, 1988г., Утриш, 1989г.), на Всесоюзном совещании по соэ-нию и использованию гидробиотехнических сооружений в марикуль-ре (Москва, 1989г.), на П Всесоюзной коррекции по физиологии рских животных (Мурманск, 1989г.), на X Всесоюзном совещании изучению, охране и рациональному использованию морских млеко-

питающих (Светлогорск Калининградской обл., 1990г.).

По теме диссертации опубликовано ,15 работ. О внедрении материалов получено 3 справки.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов, и библиографии (132 ссылки). Материал документирован 30 рисунками, 15 таблицами.

СОДЕРЖАШЕ РАБОТЫ

Глава I. Материал и методы исследования.

Настоящая работа выполнена на базе Мурманского морского биологического института Кольского научного центра АН СССР (ШЕЙ).

Объектами исследования являлись представители сем. настоящих тюленей (Phocidae Brocher, 1826), обитающих в водах СевероЕвропейского бассейна: гренлавдский тюлень (Pagophilua groenlaa-dicus Erxleben , 1777), морской заяц (Erignatus barbatua Erziehen, 1777), кольчатая нерпа (îusa hispida Schriber, 1775), хохлач (Cystophora criatata Erxleben , 1777), серый тюлень (На-lichoerufl grypus Erxleben, 1777).

Серый тюлень аанесен в Красную книгу CCGP, остальные ластоногие являются объектами лимитированного зверобойного промысла.

Большинство исследований проведено на базе океанариума МИШ (п.Дальние Зеленцы Мурманской обл.), некоторые эксперименты -на зверобойном промысле, в морских экспедициях (ШС"Дальние Зеленцы", НГСПомор").

В свяаи с тем, что настоящее исследование носило объектный характер (изучались вопросы, связанные с разнообразными аспектам жизнедеятельности арктических тюленей в процессе их доместикации] основная часть научных разработок была направлена на выбор оптимальных, не очень трудоемких методик, позволяющих проводить экспресс-анализ физиологического состояния ластоногих не только в оборудованном стационаре, но и в полевых условиях.

Для изучения деятельности сердечно-сосудистой системы использовался портативный электрокардиограф с комплектом электродов-присосок. Возможность работы этого прибора в автономном режиме позволяла проводить исследования и при содержании тюленей в морских вольерах. ЭКГ регистрировали в стандартных отведениях (I, П, Ш).

Общий анализ крови проводили на свежеприготовленных мазках Ьиксация метиловым спиртом, окрашивание по методу Романовского-мза). Исследование формулы крови и подсчет лейкоцитарной фор-глы осуществляли по стандартным клиническим методикам. Скорость :едания эритроцитов (СОЭ) определяли по микроыетоду Панченкова.

Патанатсмическая экспертиза проводилась по методу Шора. 1я гистологического анализа материал фиксировали жидкостью Буза и 10%-шй раствором формалина. После обезвоживания тканей и ихивки их в парафин, приготавливали срезы толщиной 5-7 мкм. Пре-цэаты окрашивали гематоксилином-эозином.

• В процессе отработки методов приручения и обучения ластонога использовали теоретические и практические разработки Дурова .В., Томилина А.Г., Близнюка Й.И., Воронина Л.Г., Стародубцева ,Д., Козаровицкого Л.В., Прайор К., Норриса К.С., Конбоя М.Е. ряда других специалистов, изучавших способности морских млеко-ятающих к выработке сложных навыков.

Статистическая обработка полученных данных и их графическая «ерпретация проводилась на 1Ш-совмес?имых компьютерах с пользованием программы " statgraf V

Глава. 2. Особенности полноценного жизнеобеспечения настоящих тюленей в' неволе.

Специфика содержания в неволе ластоногих сем. настоящих полней определяется особенностями образа жизни этих преимуцест-знно пелагических гидробионтов. Ушастые тюлени обитают главным 5разом в приграничной зоне "вода-суша". В отличие от них, насто-5ие тюлени проводят большую часть жизни в относительно однсрод-лс условиях и, как показал опыт работы, менее устойчивы к ин-экциям, б значительной мере подвержены стрессам, более требова-гльны к ассортименту кормов и, в целом, хуже переносят условия удержания в неволе.

Учитывая эти особенности, при доместикации настоящих тюле-зй на первый план выходят вопросы сбалансированного кормления квотных, изучение возможности оперативной оценки их функцкона-ьного состояния, медико-биологические исследования, направление на предупреждение заболеваний и лечение тюленей.

2.1. Исследование питания тюленей в неволе.

Подавляющее больсинство ластоногих, которые содержались в «еанариуме МЫБИ, были отловлены на ценных залежках. Исследова-

ния показали, что наиболее оптимальным сроком онтогенеза животных для транспортировки их в океанариум является период ювениль-ной линьки.

Завершение постэмбриональной линьки является один из достоверных признаков готовности щенков в скором времени начать питаться рыбой (кроме хохлачей, которые рождаются перелинявшими). Однако, не всегда можно.определить степень физиологической готовности животных к потреблению твердого корма (для принятия решения о проведении'принудительного раскорма).

Обычно, количество щенков, которые не могут в неволе самостоятельно перейти к активному питанию, у разных видов настоящих тюленей различается весьма значительно (от 10% - у серых тюленей, ДО О0/о — у гренландских тюленей и хохлачей). При этом обращает на себя внимание тот факт, что процесс раскорма лучше протекает у представителей прибрежных вод, что мы связываем с большей пластичностью этих видов.

Нормы питания тюленей в неволе изучали при содержании в океанариуме щенка кольчатой нерпы. Показано, что ежедневное потребление этим тюленем.рыбы с двухмесячного возраста до полугода возросло в 4 раза (при увеличении массы животного в 2 раза) и составило в среднем 12-14 % от общей массы зверя. Максимально зафиксированный суточный рацион (контрольные кормления) достигал 27-28 % от веса нерпы.

У хохлачей, гренлавдских и серых тюленей в первый год жизни суточные нормы питания колебались в пределах 10-12 % от веса животных. Отмечена зависимость пищевой активности тюленей от физиологического состояния животных, индивидуальных особенностей, ассортимента кормов, условий содержания зверей. Выявлена сезонная корреляция норы питания, в соответствии с которой ежедневное количество потребляемой тюленями рыбы уменьшается зимой в 1.5 раза по сравнению с летне-осенним периодом.

2.2. Оценка функционального состояния экспериментальных животных.

Методы, которые можно использовать для оценки функционального состояния тюленей, содержащихся в неволе, должны быть по возможности информативными, оперативными и не доставлять животным болезненных или неприятных ощущений. Наиболее доступными в этом плане средствами являются регистрация поведенческих реакций,

еятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, определе-ие температуры тела, анализ крови.

Изучение дыхательных циклов. Исследование особенностей дыха-ия тюленей, содержащихся в океанариуме со стадии серки до двух-етнего возраста, показало ряд существенных отличий дыхательного икла этих животных от.такового их диких сородичей. Вероятно, го связано с тем, что у всех экспериментальных животных со дня эждения отсутствовала необходимость осуществлять длительные за-лривания в поисках пищи. Кроме того, на первых этапах онтогене» а тюлени содержались в ваннах и бассейнах, глубина которых не ревышала 2 м, поэтому элемент глубоководного заныривания в их 43ни отсутствовал.

У различных видов тюленей дыхательный цикл носил в общих зртах сходный характер и имел меньшую продолжительность апноэ, гм у отловленных взрослых животных. Максимальная задержка дыха-1Я у тюленей при непровоцируемом поведении не превышала 2.5 мин, в среднем составляла 5-10 с.

Изменения в дыхательном цикле обычно были связаны с различай поведенческой деятельностью. Так, практически во всех слу-1ях^ когда тюлень находился вне воды, его частота дыхания уве-гаилась (до 10-15 дыхательных актов в минуту). Во время сна тю-:ней в воде наблюдалось самое значительное увеличение апноэ: у •рого тюленя - до 2.5 мин., гренландского тюленя и кольчатой фпы - до 2.0 мин. Во время сна на суше средняя частота дыхания :сколько повышалась (серый тюлень - I мин., гренландский тюлень )-50 с., кольчатая нерпа - 30 с!

В условиях вольерного содержания наблюдалось уменьшение сре-¡ей продолжительности апноэ у животных, проживших в неволе боге длительное время. При непровоцируемом поведении тюленей не ¡ли выявлены закономерности суточной ритмики дыхательного цикла зависимость от пола животного.

В рамках использования данных об апноэ жиеотных для опенки : функционального состояния представляют интерес наблюдения зэ явными или заболевающими тюленями. У таких особей особенно за-:тно увеличение частоты дыхания и преобладание в дыхательных шах коротких ввдохов-вдохов с интервалом в 0.5-1.0 с.

Регистрация деятельности сердечно-сосудистой системы. Спе-фические черты ЭКГ тюленей были связаны с анатомическим строе-ем (симметричное расположение сердца) и особенностями водного

образа жизни. Последнее проявлялось в приспособлениях тюленей к глубоководным затариваниям ( в частности, развитии у ластоногих дыхательной брадакардии).

Серия экспериментов по регистрации ЭКГ проводилась на 8-ми щенках гренландского тюленя (возраст 2-3 мес.) и годовалом животном (кличка "Мишка"), содержавшемся в океанариуме со стадии серки (табл.1). Учитывая тот факт, что целью работ было отработать экспресс-анализ функционального состояния животных, особое внимание уделялось распределению на ЭКГ Н-Я интервалов. Наряду с достаточной информативностью данного показателя (главным образом, его стандартного отклонения и коэффициента вариации), И-В. интервал можно регистрировать на любом, наиболее удачном отведении в условиях достаточных помех. Последнее требование позволяет получить необходимые данные в полевых условиях и при работе с неприрученными особями.

Табл.1. Распределение Й-Я интервалов на ЭКГ гренландского тюленя

показатель объект среднее значение B-R интервала стандартная ошибка среднего значения среднее квадратичное отклонение коэффициент вариации

* I самец) 9.31 0.06 0.46 ЬМ

» 2 самка) 16.89 0.65 3.85 ZZM

» 3 Самка) 11.52 0.38 3.37 29.3%

№ 4 самка) 8.35 0.06 0.51 6.1%

* 5 самец) 12.06 0.30 2.94 24.4%

» 6 самка) 12.24 0.37 3.45 28.2%

» 7 [самка) 12.61 0.58 3.25 25*8%

№ 8 самец) 9.01 0.08 0.75 в-¿а

"Мишка" 9.93 0.06 0.59 5.9%

Анализ полученных результатов показал, что временные характеристики R-R интервалов в большей степени связаны с индивидуальными особенностями психо-физиологического состояния животных, чем с возрастными и половыми признаками. При этом более высокое значение коэффициента вариации распределения R-R. интервалов на ЭКГ было характерно в наших экспериментах для легко возбудимых особей, с ярко-выраженной активной и пассивной оборонительными реакциями. Как показали последующие наблюдения указанные тюлени (ОД 2, 3, 5, 6, 7) были в большей степени подвержены стрессам и различным заболеваниям.

Таким образом, можно сделать предположение о возможности ис-

пользования исследованных показателей в качестве одного из критериев отбора щенков гренландского тюленя в марикультуру.

Гематологические исследования. Кровь является основным материалом для прижизненного контроля внутренней среды организма и диагностики болезней. Эксперименты проводились на щенках гренландского тюленя в период адаптации животных к условиям жизни в неволе со стадии белька до перехода зверей на самостоятельное питание рыбой.

При сравнении полученных данных с таковыми других исследователей обращает на себя витание высокий уровень нейтрофилов у бельков гренландского тюленя (73.4+9.255) в отличие от взрослых жиеотных (56.1+4. Й). Наряду "С этим, в процессе адаптации щенков к условиям неволи и до завершения раскорма количество нейтрофилов в крови неизменно увеличивалось. У бельков гренландского тюленя оказалась существенно выше, чем у взрослых особей, численность эозинофилов (3.1+2.6/5), базофилов (2.3+1.5$) и моноцитов (7.5+3.4%). Однако, через месяц количество эозинофилов снизилось и стало сравнимо с таковым у взрослых особей. Число моноцитов и базофилов в период раскорма животных существенно не менялось. Первоначально высокий уровень лимфоцитов (13.6+7.1%) по мере адаптации щенков к условиям -неволи постепенно снижался и после завершения раскорма составил 8.1+1.555. Тем не менее, можно ожидать, что постадаптационный период характеризуется повышением уровня этого показателя, так как известно, что уже у трехмесячных щенков гренландского тюленя количество лимфоцитов в норме колеблется в пределах от 18 до 60% (в среднем составляет 32«).

Обсуждая полученные данные, следует отметить, что уменьшение количества лимфоцитов и эозинофилов в первые дни содержания в неволе было зарегистрировано и у северных морских котиков. Поэтому, эта закономерность, вероятно, не носит видоспецифический характер.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что наиболее информативными показателями лейкоцитарной формулы является нейтро-фшш, лимфоциты и в меньшей степени - эозинофилы.

Использование гематологических методик для оценки функционального состояния адаптированных к условиям неволи настоящих тюленей можно проиллюстрировать на примере протекания острой респираторной инфекции у 6-ти месячного гренландского тюленя по кличке Нельсон (табл.2).

Табл.2. Основные показатели крови у гренландского тюленя, переболевшего острым респираторным заболеванием.

период показатель начало заболевания лечение выздоровление

эритроциты (млн/мкл) лейкоциты (тыс/мкл) гемоглобин (г/л) СОЭ ( мм/час) 4.2 30.2 . 224.0 1.0 4.6 7.4 228.0 5.0 5.2 22.6 222.0 2.0

В динамике заболевания у тюленя наиболее лабильным оказалось содержание лейкоцитов. Если в начале заболезания наблюдался умеренный лейкоцитоз, то после интенсивной антибиотикотера-пии - значительная лейкопения Свероятно наблюдалась передозировка антибиотика широкого спектра действия). В связи с этим, данный показатель крови, как и в клинике человека, целесообразно использовать для контроля антибиотикотерапии и выбора оптимальных доз лекарственных препаратов.

2.3. Некоторые заболевания настоящих тюленей в неволе и их лечение.

Анализируя причины гибели настоящих тюленей в океанариуме ММШ, можно сделать вывод о том, что наиболее важная проблема содержания этих животных заключается в предупреждении желудочно-кишечных заболеваний. В результате острого катарального гастроэнтерита в океанариуме ММШ погибли все хохлачи и больше половины гренландских тюленей. Отмечены случаи гибели кольчатой -нерпы и одного серого тюленя. Часто гастроэнтериты переходили в хроническую форму: развивалось истощение, появлялись признаки нарушения обмена веществ.

Опыт лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта показал, что при острых катаральных энтеритах необходимо отменить тренировки зверей, увеличить частоту кормлений животных до 3-4 раз в день небольшими порциями рыбы без костей, предоставить возможность тюленям потреблять снег или пресную воду. Из медикоментоз-ных средств хороший эффект был получен при применении альмагеля, гастрофарма, метилурацила, тримеразина. Данная схема лечения позволила спасти от гибели двух серых тюленей, двух гренландских тюленей и одного морского зайца.

Хороший эффект профилактики желудочно-кишечных заболеваний был получен при применении в стрессовых ситуациях (перед транс-

юртировкой животных, проведением ряда экспериментальных работ : тюленями и т.п.) транквилизаторов. Для предотвращения гастро-ютеритов пищевой этиологии особое внимание уделялось качеству эыбокорма и собственно методическим аспектам раскорма щенков 'юленей.

С нарушением обмена веществ были связаны случаи гипотрофии 1вух хохлачей и гренландского тюленя. Исследуя инфекционные за-¡олевания тюленей, мы столкнулись с инфекционным очаговым дерма-■итом, который проявлялся у животных при содержании их на пресно-юдком озере. Положительный эффект проведенной специфической те-:алии в какой-то мере подтвердил данный диагноз: симптомы завоевания исчезали после добавления в корм тюленям олеандомипина юсфата.

Среди других заболеваний настоящих тюленей в неволе заслу-ивают внимания неоднократно зафиксированные обезвоживания орга-изма животных при длительном голодании (кольчатая нерпа, грен-андский тюлень), А-гиповитаыинозы (кольчатая нерпа), кетозы гренландский тюлень), пневмонии (серый и гренландский тюлени), . ератиты (серый и гренландский тюлени), различные абсцессы (кс-ьчатая нерпа).

Указанные заболевания настоящих тюленей в неволе наблюдали, лазным образом, у животных в период их содержания со стадии ерки до однолетнего возраста. Тем не менее, учитывая, что срок изни у ластоногих до одного года считается критическим (смерт-ость тюленей в этот период максимальная), можно ожидать, что у зрослых животных отмеченные заболевания будут проявляться в еньшей степени.

На основании медико-биологических исследований можно пред-оложительно определить целесообразность введения в марикультуру редставителей различных видов настоящих тюленей Арктики. В этом гношении в меньшей степени подвержены заболеваниям серые тюлени морские зайцы, достаточно хорошо адаптируется к условиям нево-л кольчатая нерпа, много проблем возникает при содержании в оке-тариуме грендандскюс тюленей и хохлачей.

Глава 3. Оценка способностей настоящих тюленей к ассоциативному обучению.

В настоящей работе не рассматривались физиологические и по-эденческие механизмы обучения животных, а была сделана попытка

отразить, главным образом, методический и прикладной аспекты этой проблемы в связи с биологическими особенностями объекта исследования - представителей сем. настоящих тюленей и спецификой арктического региона.

Собственно процесс обучения животных и формы его реализации весьма разнообразны. Для проведения наших работ был выбран метод ассоциативного обучения, в соответствии с которым необходимый условный рефлекс образовывался за счет ассоциации нового стимула с положительным подкреплением. При этом, тюлени последовательно проходили через три стадии: приручение, освоение стсржнеЕых элементов посредством респовдентного обучения, опе-рантное научение.

3.1. Приручение (погашение пассивно-оборонительной и активно-оборонительной реакций на человека).

Изучение динамики приручения ластоногих, проведенное на достаточно большом фактическом материале (8 гренлавдских тюленей, 4 кольчатые нерпы, 4 тюленя-хохлача и 6 серых тюленей) позволило определить условия, способствующие ускорению процесса приручения независимо от видовой принадлежности животных. Опыт работы показал, что на первых этапах приручения целесообразно содержать тюленей по отдельности и ограничивать жизненное пространство животных. Весьма важным также является физиологическое состояния зверей, так как время, необходимое для погашения пас-сивкой и активной оборонительных реакций, непосредственно зависит от пищевой активности тюленей. С другой стороны, в отличие от процесса обучения, при приручении животных некоторые субъективные факторы (например, профессиональная подготовка тренера не играли значительной роли).

Данные о скорости образования у тюленей навыка "привыкание к рукам" представлены в табл.З.Критерием приручения был 30-ти секундный тактильный контакт с животным.

3.2. Формирование простых навыков.

На первом этапе обучения тюленей отрабатывалось несколько условно-рефлекторных реакций, позволяющих в дальнейшем более эффективно формировать поведение животных. Эти, необходимые для работы простые навыки, мы обозначили как стержневые элементы обучения. В качестве основного инструмента управления поведением тюленей был использован звуковой сигнал (свисток), связанный в

динамике с пищевым поощрением животного ("бридж-сигнал").

Табл. 3. Результаты исследований по приручению щенков различных видов настоящих тюленей.

Вид Кличка Количество Количество Количество

предъявлений занятий дней

серый Кэп 360 18 6

тюлень Соня 400 20 5

Филя 480 24 8

кольчатая Сара 320 32 8

нерпа Джон 400 20 10

ггенландский Пельсон 360 30 12

тюлень Кася 240 24 8

Щечка 440 44 22

Тоби 600 60 30

Вторым необходимым для работы стержневым элементам обучения тюленей был "таргет" (длительное касание животным руки или предъявленного предмета по голосовой команде тренера). Этот навык мы использовали в следующих случаях: в качестве промежуточного элемента при формировании сложных навыков, для проведения ветеринарного осмотра и превентивного лечения, во время физиологических исследований, при одевании на зверя уздечки, для погашения пассивно- и активно-оборонительных реакций в стрессовых ситуациях, во всех случаях, когда требовалось отвлечь зверя или заставить его сосредоточиться.

Обычно выработка рефлекса на бридж-сигнал у различных видов настоящих тюленей занимала 2-3 дня, таргет осваивался животными за 3-6 дней.

3.3. Формирование сложных навыков.

Формирование сложных навыков предусматривает синтез отдельных поведенческих реакций в определенную систему навыков и перенос усвоенных животным условно-рефлекторных связей из одной области обучения в другую.

Направленное обучение настоящих тюленей проводилось с целью использования этих животных в поисковых и подводно-подъем-ных работах и предполагало выполнение ластоногими следующих задач: поиск затонувших объектов (посредством следования за катером и обследование поверхности дна заданного участка акватории), подъем обнаруженных малоразмерных предметов (алортировка), обозначение района нахождения крупногабаритных объектов посредст-

вой их маркировки.

В большинстве случаев процесс направленного обучения тюленей по данной программе занимал 6-9 месяцев.

Натурные испытания проводились на пресноводном озере. В различных участках озера затапливались элементы водолазного снаряжения, разнообразные инструменты и другие предметы, с которыми тюлени имели дело в процессе предварительного обучения в аквари-альной. Затем животных выводили за плавсредством в район полигона, подавалась команда на поиск и подъем затопленных объектов. Поочередно обходились различные участки, где располагались поисковые предметы, и регистрировалась частота правильно выполненных предъявлений. Эксперименты показали, что серые и гренландские тюлени способны б 70-8СЙ случаев находить затопленные предметы,поднимать их на поверхность воды и передавать тренеру.

В процессе экспериментов несколько более высокие результаты в целом были продемонстрированы серыми тюленями (81% по сравнению с 76/£ у гренландских тюленей), что возможно связано с природными особенностями тевяков, обитающих преимущественно в прибрежных водах. Другие выявленные различия были, на наш взгляд, связаны с индивидуальными психо-физиологическими особенностями зверей, степенью обученности тюленей, спецификой конкретного участка проведения работ (количество выполненных предъявлений в среднем колебалось от 71 до 90%).

Учитывая, что поисковые работы проходили в сложных гидрологических условиях (видимость под водой до 0.5 м, илистые грунты), полученные в экспериментах результаты можно считать вполне удовлетворительными для обсуждения перспективы использования ластоногих в этом направлении.

Глава 4. Перспективы рационального использования ластоногих.

Развитие морских хозяйств в рамках марикульгуры, как альтернативы промысла морских зверей, сталкивается с проблемой низкой рентабельности таких предприятий. Выращивание представителей промысловых видов морских млекопитающих является весьма трудоемким и дорогостоящим делом. Опыт марикультуры, например, гренландского тюленя в условиях океанариума ШБИ показал, что на одного животного, содержащегося в неволе со стадии серки до однолетнего возраста, в среднем требуется до 2 тонн рыбокорма. Не считая затрат на обслуживание и ветеринарное обеспечение зверей, только стоимость

корма на порядок превышает промысловую ценность самого животного.

В связи с этим, мы полагаем, что марикультура ластоногих целесообразна с точки зрения научной, эстетической и познавательной ценности этих животных, а также при использовании обученных тюленей в различных- сферах хозяйственной деятельности.

4.1. Эстетическая и познавательная ценность ластоногих, использование обученных животных в коммерческих интересах.

Анализ опыта работы аквариальных комплексов кашей страны показывает, что по своим целям и задачам океанариумы можно разделить на экспозиционные 'морские млекопитающие содержатся з неволе для демонстрации их посетителям), научные (морские животные являются объектами проведения научно-исследовательских работ) и коммерческие (высокая рентабельность этих учреждений достигается за счет показа водно-цирковых представлений с участием морских зверей). Однако,' на наш взгляд, оптимальней формой работы с морскими млекопитающими является синтез указанных типов океанариумов и оборудование научно-коммерческих учреждений с многоцелевыми функциями.

4.2. Настоящие тюлени как объект научно-исследовательских работ.

Рассматривая перспективы содержания настоящих тюленей в негале как объекта лабораторных исследований, можно сформулировать зяд предложений по критериям отбора этих животных.

1. Весьма важно, чтобы выбранный вид ластоногих был массо-|ым представителем региона или являлся объектом зверобойного громысла. В этом случае отпадает необходимость в организации спе-¡иального отлова животных, появляется возможность целенадравлен-юго отбора, уменьшаются затраты на приобретение зверей.

2. Целесообразно отбирать щенков настоящих тюленей на пос-едних этапах ювенильной линьки. В этот период животные не пита-тся и имеют небольшие размера, что вместе взятое облегчает их тлов и транспортировку к месту содержания.

3. Еольоое значение имеют размеры зверей выбранного вида, ак как это непосредственно связано с оборудованием технических редств содержания, затратами на обеспечение тюленей в неволе и гзопасностыз для обслуживающего персонала.

4. Представители выбранного вида ластоногих должны хорошо

адаптироваться к условиям жизни в неволе, легко приручаться, иметь низкую естественную агрессивность.

Этим условиям для полярной зоны в определенной мере соответствуют кольчатая нерпа и гренландский тюлень. Однако для последнего требуется разработка специальных рационов кормления,особенно на первом году жизни зверей.

Указанные критерии отбора животных в какой-то степени могут использоваться и при решении общих вопросов введения млекопитающих в марикультуру.

4.3. Природоохранные аспекты доместикации тюленей.

В наших экспериментах рассматривалась возможная природохран-ная функция океанариумов, связанная с восстановлением или пополнением редких и исчезающих видов ластоногих.

Как известно, практически на любой детной залежке тюленей можно обнаружить щенков-"заморышей". Чаще всего такие особи встречаются в начале и в конце репродуктивного периода. Эти щенки в большинстве случаев являются нежизнеспособными и погибают, так и не начав самостоятельно питаться. Однако, как показал опыт работы, таких животных несложно выкормить в условиях океанариума. Период реабилитации щенков серого тюленя, например, составлял около 2-х месяцев, а полугодовалые животные не отличались от контрольных особей.

Таким образом, проведенные исследования продемонстрировали возможность организации на Мурмане природоохранных мероприятий, сходных с таковыми в прибрежных водах Балтийского и Северного морей. Наряду с этим, эксперименты показали, что в отличие от методов, применяемых в европейских центрах реабилитации ластоногих, которые достаточно консервативны и в значительной степени зависят от случая "(в питомники обычно попадают найденные на берегу животные), целенаправленный отбор нежизнеспособных щенков на детных залежках с целью последующего пополнения данной колонии является, по-видимому, более эффективным.

4.4. Использование настоящих тюленей как помощников человека в море.

Исследования, проведенные в нашей стране (ИЭМЭЖ АН СССР,КО ИЕБШ АН УССР, ШШ КНЦ АН СССР) и за рубежом (Гавайский центр подводных исследований), показали, что поиск затонувших объек-

>в можно считать однзм из основных направлений рационального ие->льзования морских млэкопитавщих, дающим максимальный зконсмичес-гй эффект. Тем не менее, на наш взгляд, существуют, и другие ситу-' щя, в которых применение обученных морских зверей более целвсооб-13Н0, чем использование технических средств.

В частности, для заполярного региона представляет интерес изу->ние возможности использования аборигенных ластоногих для нувд ) "Арктихморнефгегазразведка". Особенно настоящие тюлени в перспек-гае могли бы помочь в решении следующих задач:

- ревизия нефтегазопроводов на большом протяжении;

- обнаружение начальных стадий газопроявления а районе проЕеде-1Я буровых работ;

- осуществление связи с аварийным колоколом;

- аварийно-спасательные работы в местах, труднодоступных для !ычных технических средств и водолазов.

При этом наиболее эффективным будет использование обученных ¡леней при плохих погодных условиях, ограничивавших проведение во-)лвзных спусков, малой видимости, илистых грунтах, при сложной то-згрефии дна, затруднявшей работу локатора, глубинах свыше 60 м т.п.

Изучение данных направлений использования ластоногих вероятно исже определит и другке задачи, решение которых с технической, сономичесхой и социальной точек зрения более целесообразно предо-гавить морским животным.

вывода

1. Наши исследования показали принципиальную возможность до-»стикации настоящих тюленей арктического региона;

2. Выделенные в исследовании физиологические показатели (вре-шные характеристики И-Н интервалов на ЭКГ, особенности дыхания, шнне клинического анализе крови и т.д.) позволяют оперативно оце-гвать функциональное состояние животных, коррелирует с индивидуаль-1мя психо-физиологическими особенностями тюленей и не зависят от адовой принадлежности;

3. Особенности биологии настоящих тгленей, связанные с адапта-гей животных к изменяющимся условиям прибрежной зоны, определяют злее высокие адаптационные способности эгиалоидных видов по меди->-биологическим показателям по сравнении с сугубо пелагическими ютоногими;

4. В мировой практике настоящие твлени почти не рассматривались в качестве объектов направленного обучения. Наши исследования показали, что способности настоящих тюленей к приручению и обучении не уступает таковым ушастых твленей. Однако э силу большего конвергентного сходства у настоящих тюленей в меньшей степени проявляется видоспецифичкые черты в скорости выработки различных навыков;

5. Оптимальной стадией онтогенеза для отбора нестоящих твленей в марикультуру является период ввенильной линьки. Это связано с пси-хо-фкзиологической пласткчностьв ¡зенков на зтой стадии жизненного цикле и оправдано с практической точки зрения;

6. Одной из основных предпосылок успешной адаптации щенков настоящих твленей к условиям неволи является квалифицированный и своевременно проведенный раскорм детенышей. Эффективность перехода венков к самостоятельному питание носит видоспецифичный характер;

7. Установлено, что настоящие тюлени достаточно хорошо переносят длительные перевозки на большие расстояния при перепадах температуры окружавшего воздуха до 30°С и легко адаптируются к условиям других регионов страны;

8. Развитие марикультуры ластоногих как альтернативы их промысла целесообразно при решении следующих задач:

- использование морских зверей в научно-коммерческих интересах (подготовка твленей для зрелищных программ и научных, исследований);

- проведение природоохранных мероприятий: восстановление малочисленных популяций редких и исчезающих видов ластоногих за счет реабилитации нежизнеспособных и травмированных животных в условиях марикультуры;

- применение тюленей в поисковых, подводно-подъемных и других работах в море, выполнение которых обученными ластоногими более целесообразно, чем использование технических средств и привлечение людей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мишин Б.Ii. Полярная марикультура морских млекопитающих// Результаты и перспективы исследований ММБИ в области полярной марикультуры.-Апатиты, 1987.-С. 10-12.

2. Мишин В.1., Кавцевич H.H., Кочетков Н.В. Содержание в неволе некоторых видов морских млекопитавиих Арктики.-Апатиты, 1987.- 70 с.

3. Мишин 3.1. Рацион кормления кольчатой нерпа в незоле//Зко->гия, биол.продуктивность и проблемы марикультуры Баренцева моря.-?езисы докл. П Зсесооз.хонф.-Мурманск. I98Ö.-С.204-205.

Мишин З.Л., Абылгззин Б.Б. Особенности дыхательного цикла 1леней, содержашихся в условиях окееиариума.-Там яе.-С.206.

5. Мишин В.Л., Кавцевич H.H., Кочетков Н.В. Перспективы исполь-1Ввния морских млекопитающих на Баренцевом море.-Апатиты, 1987.-:36 о.

6. Мишин В.Л., Кондаков A.A., Кочетков Н.З. Морские млекопита-;ие//3кология и биоресурсы Карского моря.-Апатиты, 19Ё9.-С.154-162.

7. Мишин З.Л. Вопросы охраны и рационального использования мор-,их млекспитавших.-Апатиты, 1909.—'<6 с.

8. Елфимова Т.Б.. Мишин В.Л. Диагностика» лечение и профилак-;ка некоторых заболеваний ластоногих в неволе.-Апатиты, 1989.-34 с.

9. Минин В.Л., Зеянберг З.А. Условия содержания морских млеко-таших в океанариумах СССР (ч.1 Северо-западный регион).-Апатиты, 89.-24 с.

10. Мишин В.Л., Кввцеэич H.H. Злияние различных рыбокормов на инокислотный состав плазмы крови кольчатой нерпы//Физиология морях животнзх.-Тезисы дохл. Всесовэ.конф.-Мурманск, 1989.-С.102-103.

11. Мишин ЗЛ., Кочетков Н.В., Вейнберг З.А. Зременные харекте-стики В-В интервалов на ЭКГ гренландского твленя//Там же.-С.204.

12. Зишнеэсхая Т.Ю., Бычков S.A., Кондаков A.A., .Мишин З.Л. Сей тюлень (биология и современное состояние популяций, содержание неволе и приручение).-Апатиты, 1990.—48 с.

13. Мишин В.Л., Кавцевич H.H. Изучение лейкоцитарной формулы овя у щенков гренландского толеня з период постэкбриональной ньки животных//Зкология, воспроиэв. и охрана биоресурсов морей верной Европы.-Тезисы докл. Ш Зсесовз.конф.-Мурманск, 1990.-е.203.

14. Земский S.A., Мишин B.J. Основные принципы доместикация рских млвкопитавщях//Морские млекопитавщие.-Тезисы докл. X Всесопз. вешания.-Светлогорск, 1990.-С.118-119.

15. Мишин З.Л., Федоров А.§. Специфика содержания морских мле-питащих з условиях Мурмана//Там же.-С.200-201.

Автореферат

ШОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОМЕСТИКАДИИ НАСТОЯЩИХ ТШЕНЕй И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛАСТОНОГИХ

Технический редактор В.А.Ганжчев

Подписано к печати 23.01.91.

Формат бумага 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.печ.л. 1.3. Уч.-изд.л. 1.1. Усл. краско-от. 1.3. Тирая 100 экз. Заказ Л 13. Бесплатно.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова АН СССР 184200, Апатиты, Мурманская область, Ферсмана, 14