Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Характеристика физиологического состояния молоди тихоокеанских лососей при выращивании на искусственных кормах

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Валова, Вера Николаевна, Владивосток



1 : цч - */ ^/.ли

/ * ^ >/ ^ / V ^ /I-

ц

ТИХООКЕАНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЦЕНТР (ТИНРО-ЦЕНТР)

На правах рукописи

ВАЛОВА ВЕРА НИКОЛАЕВНА

ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МОЛОДИ ТИХООКЕАНСКИХ ЛОСОСЕЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА ИСКУССТВЕННЫХ КОРМАХ

03.00.10- ихтиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель д.б.н. проф. М.А. Щербина

Владивосток 1999г

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 39 ГЛАВА III. ГИСТОСТРУКТУРА ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ МОЛОДИ

КЕТЫ, СИМЫ И КИЖУЧА ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ВОДОЕМОВ 45

ГЛАВА IV. ВИДЫ АЛИМЕНТАРНЫХ ПАТОЛОГИЙ У МОЛОДИ

ТИХООКЕАНСКИХ ЛОСОСЕЙ ПРИ ПИТАНИИ КОМБИКОРМАМИ 77 ГЛАВА V. ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВЕННО РАЗЛИЧНЫХ КОМБИКОРМОВ НА

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МОЛОДИ ТИХООКЕАНСКИХ ЛОСОСЕЙ

1. КЕТА (Oncorhynchus keta, Walb.) 94

2. КИЖУЧ (Oncorhynchus kisutch, Walb.) 109

3. СИМА (Oncorhynchus masou,Brev.) 131 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 141 ЛИТЕРАТУРА 145

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.. Развитие лососеводства в нашей стране в значительной степени сдерживается трудностями получения достаточного количества жизнестойкой молоди. Одна из причин этого - сложность в обеспечении определенных условий на ранних этапах онтогенеза и, в первую очередь, связанных с кормлением. В связи с этим одной из главных практических задач лососеводства выявляется проблема повышения качества выращиваемой молоди на основе принципа стандартизации, не только по размерно-весовым показателям, но и по более объективным - физиологическим. Стандартизация качества молоди на рыбоводных заводах и рыбопитомниках, по комплексу морфологических и физиологических показателей и требование строгого соблюдения этих норм несомненно приведут к совершенствованию биотехники рыборазведения и, соответственно, улучшению качества выпускаемой молоди.

В Приморье в 80-х годах основными объектами разведения являлись три вида р-ОпсогИупсИш: кета, сима и кижуч. Из них главным объектом воспроизводства служила кета (ОпсогЬупсЬиБ ке1а, \Valb.). Однако, действующие в Приморье рыборазводные заводы, как правило, выпускали нежизнестойкую молодь кеты. В итоге возврат обычно составлял 0,5% против 2% по нормативу.

Кижуч (ОпсогИупсИш клэ^сЬ, Считается перспективным объектом

для товарного выращивания в условиях аквакультуры. Поэтому для условий Приморья к началу наших исследований (1986г) была необходима разработка биотехники его выращивания на искусственных кормах. Принимая во внимание экологические особенности окружающей среды и состояние сырьевой базы комбикормовой промышленности Приморского края, требовалась модификация биотехники его выращивания на искусственных кормах под контролем физиологического состояния посадочной молоди во избежание развития алиментарных патологий.

Сима (ОпсогИупсИш таБои, Вгеу.) Относится к наиболее характерным представителям тихоокеанских лососей в реках южного Приморья и является ценным промысловым объектом. В связи с тем, что этот вид подвергается хищническому вылову, как в реке (где пресноводный период жизни составляет 1,5-2 года), так и в море (сима нагуливается преимущественно у берегов Японии), возникла необходимость создания заводских популяций для ранчирования и пастбищного выращивания этого вида в Приморье. В Япониии еще в 60 годах для восстановления популяций симы была получена селекционным путем, так называемая, линия Мори, характерной особенностью которой является смолти-фикация молоди на стадии сеголетка. Эта линия в настоящее время широко используется в Японии для ранчирования, и товарного выращивания (КиЬо, Вайу е! а1. 1976). Климатические условия позволяют использовать симу линии Мори для этих целей в южном Приморье. Поэтому при строительстве Рязанов-ского лососевого рыборазводного завода планировалось подращивание посадочного материала симы, биотехника которого должна была быть разработана в лаборатории воспроизводства лососевых рыб ТИНРО. Исходя из вышеизложенного, к началу наших исследований (1986 г) создание биотехники выращивания молоди тихоокеанских лососей (кеты, симы и кижуча) для условий Приморья с применением комбикормов представлялась весьма актуальной. Ранее в нашей стране в качестве стартового корма использовалась икра тресковых рыб, в частности,минтая. Однако, она зачастую вызывала патологические изменения в пищеварительной системе и крови мальков и сеголетков тихоокеанских лососей. Как следствие снижалась жизнестойкость молоди и промысловый возврат сокращался до десятых и сотых долей процента. Использование импортных стартовых кормов было мало эффективным из-за низких температур воды (4-6о С против 8-10о в Японии). Кроме того, состав комбикормов обычно запатентован, а известные рецептуры не могли быть перенесены автоматически из-за резких отличий в качестве исходных компонентов. К моменту начала наших работ были сделаны попытки применения при выращивании молоди тихоокеанских

лососей стартовых форелевых комбикормов (Гамыгин, 1977; 1979; Канидьев, 1984; Валова, Комбаров, 1986). Однако их длительное использование нередко провоцировало развитие алиментарных патологий у молоди кеты, симы и кижуча и вызывало в ряде случаев значительную гибель .Поэтому наряду с проблемой создания и совершенствования рецептур стартовых и продукционных комбикормов для тихоокеанских лососей приобретала актуальность и проблема диагностики алиментарных патологий, их профилактики и лечения. Требовал дальнейшего совершенствования способ физиологической оценки рыбоводного стандарта выпускаемой с заводов молоди.

Анализ современной литературы свидетельствовал , что при работе с молодью на ранних этапах постэмбрионального развития наиболее доступными и информативными являются морфо-физиологические параметры, характеризующие строение пищеварительной системы, поскольку она является первой системой организма, контактирующей с пищей и относительно быстро реагирующей на ее качество и состав изменением структуры и функций (Ketola; 1979, Smith, 1979 и др.). Второй по скорости ответной реакции является кровь (более лабильна Глаголева, 1981), которая и реагирует на все внешние воздействия.

Необходимо отметить, что стадии раннего онтогенеза, связанные с развитием внутренних органов, в частности пищеварительной системы и процессов кроветворения у тихоокеанских лососей (p. Oncorynchus), довольно слабо изучены. В работах Е.П. Бондаренко (1984, 1985) рассматривается строение спирального клапана в заднем отделе кишечника горбуши и кижуча. C.V.Green (1913), C.K. Weisel (1943), C.N. Robertson, B.C. Waxier (1960) рассматривали гистоструктуру пищеварительной системы взрослых представителей р. Oncorynchus. В отличие от них в данной работе рассматривается строение пищеварительной системы и системы кроветворения в процессе раннего онтогенеза от личинки до малька в естественной среде обитания и в искусственных условиях у молоди кеты, симы и кижуча.

В связи с вышеизложенным, целью нашей работы явилась характеристика физиологического состояния молоди тихоокеанских лососей, выращиваемых с использованием комбикормов, а также подбор, на базе морфогистологических и гематологических методов, комплекса физиологических показателей для ранней диагностики алиментарных патологий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Описать строение пищеварительной системы и крови молоди кеты, симы и кижуча на ранних этапах постэмбрионального развития как в природных, так заводских стадах и популяциях.

2. Усовершенствовать морфофизиологические тесты диагностики ранних стадий алиментарных патологий у молоди избранных видов тихоокеанских лососей и предложить способы их профилактики и лечения.

3. 3.Оценить влияние комбикормов различного состава на рост, развитие пищеварительной системы и ее гистоструктуру, а также кровь тихоокеанских лососей и на этой основе рекомендовать лучшие рецептуры стартовых и продукционных кормов для избранных видов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Изучение гистоструктуры пищеварительной системы кеты, симы и кижуча в пресноводный период жизни и во время ската в естественных условиях позволило установить сходство и различия в строении пищеварительной системы и крови, обусловлены в основном различной длительностью пресноводного периода. Применение в качестве стартовых кормов икры минтая и ряда сухих гранулированных комбикормов вызывает развитие алиментарных патологий у молоди кеты и кижуча.

Определены их основные параметры , к которым относится состояние слизистой оболочки пищевода, желудка и кишечника, состояние пищеварительных желез, соединительнотканной стромы подслизистой оболочки, наличие мелких язв и эрозий, отсутствие секретобразующих клеток, деструкция клеток эпителия, наличие некробиотических процессов в печени.

Установлено, что использование морфологических, гистохимических и электронно-микроскопических методов позволило подобрать диагностический комплекс для выявления ранних стадий алиментарных патологий.

Результаты исследований , раскрывающие зависимость между составом комбикормов и физиологическим состоянием организма рыб положены в основу разработки тестов для рыбоводного стандарта молоди кеты выпускаемой с рыборазводных заводов.

Разработана качественно новая рецептура стартового корма для молоди тихоокеанских лососей, содержащая повышенное количество углеводов в сравнении с рекомендуемым

В качестве профилактического и лекарственного средства при алиментарных патологиях была применена сухая культура бактерий Lactobacillus acidophillum, позволившая приостановить развитие болезни,а также в ряде случаев добиться почти полного исчезновения симптомов заболевания.

Данные экспериментов по испытанию качества стартовых и продукционных комбикормов на молоди кеты, симы и кижуча легли в основу биотехники выращивания молоди для ранчирования, а также товарного производства кижуча.

Изучение влияния качественно различных комбикормов на физиологическое состояние молоди тихоокеанских лососей позволило выявить лучшие рецептуры: для кеты и кижуча МКС-1-86"Старт"; продукционные РГМ-9М и МКП-1-88; для симы - РГМ-9М.

Выявлено, что развитие алиментарных патологий препятствует достижению молодью тихоокеанских лососей состояния смолтификации. Установлено, что для получения смолтов симы на стадии пестрятки ( весной первого года жизни) необходимо достижение молодью средней массы Юг до начала мая.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Изучение нормы и патологии в молоди тихоокеанских лососей по широкому спектру показателей, полученных с использованием морфологических; гистохимических, электронномикроскопи-

ческих и гематологических методов позволило подобрать диагностический комплекс для выявления ранних стадий алиментарной патологии.

Использовавшиеся тесты, могут быть применены и применяются в настоящее время на лососевых рыборазводных заводах Дальнего Востока для оценки качества выпускаемой молоди и корректировки промыслового возврата.

Предложена качественно новая рецептура стартового корма, позволяющая выпускать с заводов полноценную жизнестойкую молодь кеты и кижуча.

В качестве профилактической добавки в корм и для лечения алиментарных патологий рекомендовано использование сухой биомассы Lactobacillus acidophillum, позволяющей предотвратить развитие алиментарной патологии при скармливании молоди неполноценных и некачественных комбикормов.

Данные экспериментов по испытанию качества стартовых и продукционных комбикормов на молоди кеты, симы и кижуча легли в основу биотехник их выращивания, в том числе и товарного. Материал диссертации представлен в следующих рекомендательных документах: "Рыбоводный стандарт физиологических показателей для молоди кеты выпускаемой с лососевых рыборазводных заводов", "Способ получения корма для молоди лососевых рыб" (получен патент), "Временные рекомендации по выпуску молоди кеты на Ряза-новском рыборазводном заводе", " Инструкция по искусственному разведению приморской кеты в заводских условиях", " Временная инструкция по выращиванию годовиков кижуча для товарного выращивания.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Основные материалы диссертации докладывались на отчетныхсесиях и Ученых Советах ТИНРО (Владивосток 1982-1991гг), на коллоквиумах сектора физиологии питания ВНИИПРХ (Рыбное 1986-1989 гг), YI Всесоюзной конференции по экологической биохимии рыб (Паланга, 1985г), III Всесоюзном совещании по лососевидным рыбам (Тольятти, 1988г), III Всесоюзной конференции по морской биологии (Севастополь, 1988г), 7 Всесоюзной конференции по экологии, физиологии и биохимии рыб (Ярославль, 1989г), Совещании по проблемам марикультуры в стране (Владивосток 1989г),

УШ Научной конференции по экологической физиологии (Петрозаводск, 1992г), Совещании ПАЙСЕС (Китай, Циндао 1995г), Международном симпозиуме по марикультуре (Краснодар, Небуг, 1995г).

Приношу искреннюю благодарность сотрудникам ТИНРО м.н.с. Н.И. Крупянко, н.с. В.И. Скирину, м.н.с. М.В. Калининой за неоценимую помощь при проведении экспериментальных работ, в сборе и обработке материала, к.б.н. вед.н.с. В.М. Воропаева за любезно предоставленные корма. Приношу искреннюю благодарность руководителю д.б.н., проф. М.А. Щербине и научному консультанту к.б.н., вед.н.с. А.И. Чигиринскому за помощь, оказанную при подготовке данной работы.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время значительной является проблема увеличения численности представителей p. Oncorhynchus за счет искусственного разведения, которое может идти различными путями. В первую очередь, пастбищное выращивание (ранчирование) до товарной массы, при этом способе выращивание тихоокеанских лососей сначала проводят под контролем человека, затем рыбы нагуливаются в традиционных для местных популяций районах. Для кеты и горбуши при искусственном разведении характерно короткое пребывание личинок в пресной воде, в то время, как молодь кижуча, симы, нерки, чавычи может содержаться в пресной воде год и более. Однако, при заводском разведении тихоокеанских лососей с длительным пресноводным периодом, часть самцов созревает на стадии пестрятки, то есть карликовыми (Лейзеро-вич, 1973; Baglimeiere, Maisse, 1985). В результате этого доля смолтов в заводских популяциях этих видов снижается. Если у атлантического лосося карликовые самцы после созревания могут смолтифицироваться и превращаться в проходных (Baglimiere, Maisse, 1985) , то карликовые самцы симы после первого нереста обычно погибают после первого нереста без миграции в море (Aido, Koto, Awagi, 1984). Экспериментально установлено, что созревание на стадии пестрятки препятствует их дальнейшей смолтификации.

Несмотря на то, что небольшая часть выживших посленерестовых карликовых самцов симы следующей весной все-таки, смолтифицируется и мигрирует в море, такие рыбы созревают в год ската и возращаются каюрками (в возрасте 0+), имея небольшие размеры (Цыгир, 1988). В связи с этим, созревание лососей на стадии пестрятки с одной стороны находится под влиянием внешних условий (Machidori, Koto, 1984), с другой стороны обусловлено генотипом (Bjarne,1984). В заводских условиях на соотношение полов, среди смолтов симы оказывают влияние такие температура воды, цвет, тип бассейнов, плотность посадки, количество и качество корма и другие биотические и абиотические факторы (Bjarne, 1984; Ogata, Konno, 1986). Также известно, что

смолтификация, либо половое созревание лососей возможны при достижении рыбой "критических" размеров тела (Thorpe, Morgan, Ottoway, Miles, 1980). Экспериментально установлено, что дивергенция сеголетков атлантического лосося на размерные группы начинается в конце лета и завершается поздно осенью. Время этой дивергенции и "критические" размеры находятся под генетическим контролем. Однако, используя определенные световые и температурные режимы , а также специфические комбикорма можно ускорить достижение рыбами " критической " массы тела в более ранние сроки. Это использовалось селекционерами при создании симы линии Мори в Японии. Большую роль в решении подобных проблем имеет знание физиологии рыб, в частности строения и адаптационных возможностей пищеварительной системы, крови и других внутренних органов.

Особенности строения пищеварительной системы лососевых рыб.

Пищеварительный тракт представителей семейства лососевых, как и других костистых рыб, имеет свои анатомо-гистологические особенности связанные с характером питания (Вундш, 1937; Ланге, 1948а, 19486, 1962, 1967; Al-hussaini, 1949; Гриб, Красюкова, 1949; Islam, 1951; Коорог, 1953; Замриборщ, 1953; Гербильский, 1957; Веригина, 1965,1968; Bullock, 1963; Khanna, 1961, Веригина, Жолдасова, 1982 и др.). Краткое описание пищеварительного тракта лососевых рыб, на примере ленка, впервые было дано Ф.Х. Халиловым (1963), в котором приводилось описание 5 отделов: пищевода, желудка, пилорических придатков, среднего отдела, де