Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование популяции русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii) в Волго-Каспийском бассейне методом морфофизиологических индикаторов

ВАК РФ 03.02.06, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Исследование популяции русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii) в Волго-Каспийском бассейне методом морфофизиологических индикаторов"

На правах рукописи

НГУЕН ДИНЬ ФУНГ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА (АС1РЕ^ЕК СиЕ1Л)Е^ТАЕВТН) В ВОЛГО-КАСПИЙСКОМ БАССЕЙНЕ МЕТОДОМ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ

Специальность 03.02.06 - Ихтиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

005549350

2 о ПАП 2014

Астрахань, 2014

005549350

Работа выполнена на кафедре «Аквакультура и водные биоресурсы» ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» Федерального

агентства по рыболовству

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Распопов Вячеслав Михайлович

доктор биологических наук, заведующая кафедрой «Аквакультура и водные биоресурсы» Ростовского государственного университета, профессор Абросимова Нина Акоповна

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры «Зоология и аквакультура» Астраханского государственного университета

Васильева Лидия Михайловна

Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (АзНИИРХ) г. Ростов-на-Дону

Защита состоится «25» июня 2014 г. в «12» часов на заседании диссертационного совета Д 307.001.05 при Астраханском государственном техническом университете, по адресу: 414025, Астрахань, ул. Татищева, 16, главный учебный корпус, ауд. 313.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного технического университета по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16.

Отзывы на автореферат диссертации просим направлять по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Татищева 16, ФГБОУ ВПО «АГТУ», диссертационный совет Д.307.001.05, тел./факс (8512) 54-91-03, e-mail: melyakina_el@mail.ru

Автореферат разослан «_»_2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук [у/!/!/// Мелякина Э.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Бассейн р. Волги вместе с Каспием создают единственную в своем роде, неповторимую в экологическом отношении, единую гидрологическую систему, в которой река Волга играла и продолжает играть решающую роль в формировании биологической продуктивности Каспийского моря. Каспийское море - важнейший рыбохозяйственный водоем, где добывается более 70% мирового вылова осетровых и свыше 60% крупного частика России. На долю Каспийского моря приходится более 80% общего допустимого улова (ОДУ) внутренних морей (Иванов, Мажник, 1997; Ходоревская, Рубан, Павлов, 2007). Рыбное хозяйство бассейна развивается под влиянием сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов. Эти воздействия на Каспийский бассейн продолжается и остается актуальным, что ставит перед необходимостью организации постоянных наблюдений за популяциями русского осетра с целью оценки их состояния и степени соответствия среды, в морской и речной периоды их жизни.

Особую актуальность в связи с этим приобретают поиски методически подходов и конкретных показателей, характеризующих состояние популяции изучаемого объекта. Несомненный интерес в этом плане представляют эколого-морфологические исследования, выполненные методом морфофизиологических индикаторов (данным вопросом занималась школа академика С. С. Шварца). Метод морфофизиологических индикаторов широко и успешно используется в популяционной экологии наземных позвоночных и в экологии рыб. Данные по морфофизиологическим параметрам рыб, убедительно свидетельствуют о перспективности использования интерьерных показателей при оценке физиологического состояния и условий обитания различных видов рыб.

Цель работы: сравнительная оценка и анализ современных морфофизиологических показателей производителей русского осетра (Аарепзег gueldenstaedtii) в морской и речной период жизни (кардиосоматический, гепатосоматический, гонадосоматический индексы и индекс селезенки) и молоди, выращенной на рыбоводных заводах Астраханской области, для целей

воспроизводства в сравнительном аспекте с результатами, полученными в 70-х годах XX века.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ ретроспективных и современных данных о состоянии популяции русского осетра в морской и речной периоды жизни.

2. Дать сравнительную оценку морфофизиологических показателей молоди русского осетра, выращенной на рыбоводных заводах Астраханской области.

3. Проанализировать морфофизиологические особенности русского осетра, а также возрастной, сезонной, массовой и половой изменчивость индексов основных внутренних органов русского осетра в морской и речной период жизни.

4. Оценить морфофизиологические показатели русского осетра в разные времени периоды вылова в море и реке.

Научная новизна. Впервые выполнен современный анализ русского осетра, научные исследования в сравнительном аспекте с данными с 70-х годов прошлого века и начало 21-х годов по настоящее время. Выполнены исследования установлены высокая разнокачественность показателей русского осетра в морской и речной периоды жизни. Выявлена возрастная, сезонная и индивидуальная изменчивость индексов внутренних органов (кардиосоматический, гепатосоматический, гонадосоматический индекс и индекс селезенки). Впервые проведено сравнение русского осетра в морской и речной периоды жизни в разные годы (1970-1973, 2001-2004 гг.), а также молоди, выращенной на рыбоводных заводах (1971, 2008 и 2012-2013 гг.), и осетра в возрасте 7 и 8 лет, выращенного в искусственных условиях, и естественного происхождения.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты по морфофизиологическим показателям русского осетра необходимы при учёте и оценке состояния запасов данного вида рыб, а также для разработки прогнозов (как краткосрочных, так и долгосрочных) его допустимых уловов в Волго-Каспийском регионе, Каспийском бассейне и режима промысла на реке Волге. Данные по морфофизиологическим показателям молоди русского осетра

можно применить для определения стандартной массы и качества выпускаемой молоди русского осетра в Каспийском бассейне. Материалы необходимы для оценки физиологического состояния русского осетра в меняющихся экологических условиях в Каспийском бассейне. Результаты проведенного исследования русского осетра, выращенного в искусственных условиях, могут использоваться в рыбоводных хозяйствах для улучшения качества товарного осетра.

Личный вклад автора. Автор принял непосредственное участие на всех этапах исследования, включая сбор материала с 2010 по 2013 гг. Автором сформулирована проблема, поставлены задачи, проведена статистическая обработка данных натурных наблюдений, проанализированы результаты собственных исследования и сравнены с данными других авторов, сформулированы выводы и рекомендации.

Степень достоверности и апробация результатов исследований. Материалы диссертационной работы докладывались на международно-практическом семинаре молодых ученых и студентов (Махачкала, 2008); 3-ей международной научно-практической конференции «Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России» (Москва, 2009); 60-й международной студенческой отраслевой научно-технической конференции АГТУ (Астрахань, 2010); ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН (Ростов-на-Дону, 2012, 2013); научно-практической конференции с международным участием «Интенсивная аквакультура на современном этапе развития» (Махачкала, 2013).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Основные положения, выносимые на защиту:

- предложен комплекс морфофизиологических показателей тестов, которые в сложившихся экологических условиях, характеризует степень развития важнейших внутренних органов. И могут быть использованы для оценки условий выра-

щивания заводской молоди русского осетра и степени её сформированное™ перед выпуском в естественный водоём;

- характеристика размерно-массовых, возрастных и половых показателей свидетельствуют о современном состоянии популяции русского осетра в Каспийском бассейне;

- относительная масса внутренних органов (кардиосоматический, гепатосо-матический, гонадосоматический индекс и индекс селезенки) зависят от особенностей функционального состояния рыб, обусловленного сезонной ритмикой физиологических процессов и влиянием абиотических факторов водной среды.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 129 страницах; состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Включает 25 таблиц, 27 рисунков. Список литературы содержит 206 источников, в том числе 4 на иностранном языке.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В первой главе приведен литературный анализ по биологии русского осетра в Волго-Каспийском бассейне, а также обобщены результаты исследования по применению метода морфофизиологических индикаторов в экологии рыб.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Основным объектом исследования служил русский осетр (Аирепвег £ие1с1еп81аеЛи) в морской и речной период жизни в разные годы, а также молодь, выращенная на рыбоводных заводах Астраханской области (Кизанский, Бертюльский ОРЗ и АРК «Акватрейд») в 2008 г., 2012-2013 гг.

Лов осетровых осуществляли в дельте Волги, на тоне «Чкаловская» (50 км от дельты), на Главном и Белинском банках. Рыба бралась в указанных местах из закидного невода. В морской период жизни рыб отлавливали в Северном Каспии у островов Тюлений, Чечень и у банки Малая Жемчужная в июне и сентябре в 1972-1973 и 2001-2004 гг., а в речной период - в 2001-2004 гг. на Главном банке (данные В.М. Распопова).

На анализ рыба бралась сразу после отлова. Выловленные особи доставлялись в г. Астрахань, в Рыболовецкую артель «Дельта плюс», определялся вес рыбы, после чего рыбу вскрывали и визуально определяли стадию зрелости гонад. При сборе для каждого экземпляра взвешивались общая масса и масса тушки, сердце, печень, селезенка и гонады.

Для оценки состояния рыб учитывались пол, зрелость половых продуктов, масса, длина, возраст. Для оценки физиологического состояния рыб использовали набор морфофизиологических показателей (абсолютный и относительный вес сердца, печени, селезёнки).

Обработка материалов по питанию молоди русского осетра велась количественно-весовым методом по методикам A.A. Шорыгина (1952), В.И. Жадина (1960) и Е.В. Боруцкого (1974), а также «Сборник инструкций и нормативно-методических указаний по промышленному разведению осетровых рыб в Каспийском и Азовском бассейнах» (1986) и «Методическому пособию по сбору и обработке гидробиологических проб и материала по питанию молоди в прудах осетроводных заводов» (1988).

Полученные результаты подвергались статистической обработке (Правдин, 1966; Плохинский, 1970). Вычисление основных статистических параметров производили на персональном компьютере при помощи программного обеспечения Excel. Полученные индексы органов определяли как отношение их массы к общей массе рыбы в процентном соотношении.

Расчет проводился по формуле: = 100 (%), где ах - относительная

масса органа, %; тх — абсолютная масса органа, г; М- общая масса тела рыб, г.

Всего было исследовано и проанализировано с учетом данных за 1970-е и 2000-е годы около 2099 экз. (данные В.М. Распопова), 154 экз. взрослых и 95 экз. молоди русского осетра (данные автора).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Гидрохимический и гидробиологический режим осетровых прудов

В подглаве приведены результаты исследования по гидрохимическому и

гидробиологическому режиму при выращивании осетровых в прудах на рыбоводных заводах Астраханской области.

3.2. Морфофизиологическая характеристика заводской молоди русского осетра

Изучены и проанализированы морфофизиологические показатели молоди русского осетра, выращенного в искусственных условиях на рыбоводных заводах Астраханской области в 2012-2013 гг. в сравнении с данными 1971 г., которые позволили проследить изменения интерьерных показателей у молоди русского осетра.

Средняя длина молоди русского осетра, выращенной в 2012 г. на рыбоводном заводе, составила 120,8±6,4 мм, в диапазоне 73-155 мм, при средней массе -8,45±1,05 г и колебании от 2,43 до 16,1 г, а упитанность данной молоди составила 0,45±0,016, в интервале колебания от 0,38 до 0,62.

Кардиосоматический индекс у молоди русского осетра, выращенной в 2012 г. находился на одном уровне (2,34±0,19%о), в сравнении с данными по молоди, выращенной в 1971 г. (2,40±0,10%о). Различие не достоверно (р>0,05). Гепатосоматический индекс у молоди русского осетра, выращенной в 2012 г., составил 15,10±1,30%о, а в 1971 г. 22,60±1,20%о. Это почти в 1,5 раза ниже чем в 1971 году, уровень достоверности р<0,001. Индекс селезенки у молоди, выращенной в 2012 г. (2,5±0,42%о), был выше, чем у рыб в 1971 г. (2,0±0,12%о). Различие не достоверно (р>0,05) (табл. 1).

В результате проведенного исследования на рыбоводном заводе в 2013 г. морфофизиологические показатели молоди русского осетра были следующие: средняя длина - 107±1,6 мм, при максимальной и минимальной длине 140 и 86 мм, а средняя масса - 5,19±0,17 г и колебалась в интервале от 3,43 до 9,53 г, с упитанностью по Фультону 0,43±0,015, находящийся в интервале 0,30 - 0,75.

Таблица 1 - Морфофизиологические показатели молоди русского осетра, выращенного в разные годы

Год - возраст Индекс сердца Индекс печени Индекс селезенки

1971 (47 дней) 2,40±0,10%о 22,60±1,20%> 2,00±0,12%о

2012 (40 дней) 2,34±0,19%о 15,10±1,30%о 2,50±0,42%о

2013 (40 дней) 2,90±0,15%о 10,60±0,60%о 7,10±0,30%о

У молоди русского осетра, выращенной на рыбоводном заводе в 2013 г.,

кардиосоматический индекс был равен 2,9±0,15%о (изменение в диапазоне от 1,3

до 5,8%о), что чуть больше в сравнении с данными по молоди, выращенной в

8

1971 г. (2,40±0,10%о), с уровнем достоверности р<0,05. Гепатосоматический индекс составил 10,6±0,6%о (в интервале от 4,5 до 21,6%о), что ниже примерно в 2 раза, чем у молоди, выращенной в 1971 г. (22,60±1,20%о), с высокой степенью достоверности р<0,001. А индекс селезенки составил 7,1±0,3%о, с колебанием от 2,8 до 13,7%о, был больше, чем у молоди, выращенной в 1971 г. Уровень достоверности р<0,001.

Наши данные, полученные в 2012-2013 гг., в сравнении с данными 1971 г., указывают на то, что кардиосоматический индекс и индекс селезенки у молоди русского осетра изменялись незначительно. Индекс печени резко уменьшился, он был меньше в 1,5-2 раза в сравнении с данными 1971 г. Данный факт можно связать с тем, что условия выращивания на рыбоводном заводе (2012-2013 гг.) были неудовлетворительные, так как рыба питалась исключительно кормовой базой, сформировавшейся в прудах. Отмечено, что качество молоди зависит от качества производителей. Наши данные, полученные в период 2012-2013 гг., свидетельствуют о том, что качество производителей изменилось, скорее всего, это скажет на изменение качества молоди (Металлов и др., 2007, Журавлева, 2012).

3.3. Морфофизиологические показатели русского осетра в морской период жизни

В уловах 2001-2004 гг. среди самок русского осетра преобладали особи в возрасте 7-9 лет (46,5%), среди самцов - 8-10 лет (57,8%). На долю рыб в возрасте от 20 лет и старше приходится около 15,5 и 2,3%. Основная масса зрелых самок (75,3%) была в возрасте от 10-12 лет, самцов - (77,5%) 11-16 лет.

Абсолютная длина самцов русского осетра в 2001-2004 гг. колебалась от 81,0 до 138,0 см и в среднем составила 107,2 ± 3,1 см, самок - 72,0 - 175,0 см и 115,5 ± 3,7 см соответственно. Средняя масса самок составляла 9,51±0,89 (колебалась 1,42 - 24,3 кг), у самцов - 7,43±0,70 кг (колебалась - 2,4-15,6 кг). Возраст самцов русского осетра колебался от 5,0 до 16,0 лет, у самок - от 4,0 до 30,0 лет и в среднем равнялся 9,88 ± 0,56 лет и 11,35 ± 0,79 лет соответственно. Средняя упитанность самок составляла 0,56 ± 0,02; самцов - 0,54 ± 0,02 и колебалась соответственно от 0,27 до 0,72 и от 0,41 до 0,77. Отмечено, что длина, масса, воз-

раст, упитанность самцов меньше в сравнении с самками. У самок размах исследованных показателей был шире в сравнении с самцами. Самое большое различие имеют гонады и упитанность у самцов и самок. Другие показатели были относительно однородны.

Абсолютная масса сердца у самок русского осетра в 2001-2004 гг. колебалась от 2,0 до 30,0 г. и в среднем составила 14,65±1,3 г, самцов - от 6,0 - 25,0 г и 12,9±0,96 г соответственно. Кардиосоматический индекс самок русского осетра в среднем составлял 0,18±0,01 % (в пределах 0,07-0,29 %), а у самцов 0,2±0,01% (колебание 0,07-0,36%). Абсолютная масса печени самцов и самок в среднем составлялась 99,35±12,2 г и 115,7±11,5 г, колебалась в пределах 20,0 - 300,0 и 25,0 -270,0 г соответственно. Относительная масса печени варьировала от 0,6 до 2,31 % (средняя 1,32±0,1%) у самцов и 0,8 - 2,08 % (средняя 1,35±0,06%) у самок. Отмечено, что абсолютная и относительная масса сердца и печени у самцов и самок, выловленных в Каспийском море в 2001-2004 гг., почти не различаются с данными В.М. Распопова, полученными в 1972-1973 гг.

Колебание массы селезенки у самок по абсолютной и относительной составляло 10,0 - 103,0 г и 0,14 - 0,74% (в среднем 32,6±4,2 г и 0,4±0,03%). А у самцов 8,0 - 50,0 г и 0,16 - 0,71% (в среднем 25,4±2,6 и 0,33±0,03) соответственно. Гонадосоматический индекс у самцов русского осетра в среднем составлял 1,04±0,20% при амплитуде 0,32 - 2,00%; у самок - 1,69±0,22% и 0,67 - 2,14% соответственно.

В результате проведенного анализа кардиосоматический индекс у самок русского осетра в период 2001-2004 гг. составил 0,18±0,01%, а в 1972-1973 гг. -0,136±0,006%, что почти в 1,5 раза больше с уровнем достоверности р<0,001, у самцов - 0,20±0,014% и 0,113±0,007% соответственно. Уровень достоверности р<0,001. Гепатосоматический индекс у самок, исследованных в 2001-2004 гг., оказался несколько ниже (1,35±0,06%) в сравнении с данными 1972-1973 гг. (1,434±0,04%). Различие недостоверно р>0,05. У самцов русского осетра индекс печени составил 1,32±0,10% в 2001-2004 гг. и 1,56±0,067% в 1972-1973 гг. Уровень достоверности р<0,05. Индекс селезенки у самок и самцов, выловленных в

2001-2004 и 1972-1973 гг., составили 0,4±0,03% и 0,29±0,015% (для самок) и

ю

0,33±0,03% и 0,22±0,014% (для самцов). Уровень достоверности обоих полов р<0,01. Гонадосоматический индекс у самцов русского осетра, а также у самок, выловленных в 2001-2004 гг., оказался несколько больше, чем у русского осетра, выловленного в 1972-1973 гг. (1,04 и 0,66% для самцов, 1,69 и 0,84% для самок) (табл. 2).

Таблица 2 - Сравнительные морфофизиологические показатели русского осетра в морской период жизни, %

—^(Эрганы Годы ^^^^ Относительная масса сердца/ Колебание Относительная масса печени/ Колебание Относительная масса селезенки/ Колебание Относительная масса гонады/ Колебание

Самцы

1972-1973 0,113±0,007 0,034-0,172 1,56±0,067 1,00-2,21 0,22±0,014 0,095-0,394 0,66±0,11 0,14-2,43

2001-2004 0,2±0,014 0,07-0,36 1,32±0,10 0,60-2,31 0,33±0,03 0,16-0,71 1,04±0,20 0,32-2,00

Значение по 1 - критерию р<0,001 р<0,05 р<0,01 р<0,05

Самки

1972-1973 0,136±0,006 0,05-0,233 1,434±0,04 0,844-2,23 0,29±0,015 0,114-0,6 0,84±0,05 0,18-1,78

2001-2004 0,18±0,01 0,07-0,29 1,35±0,06 0,8-2,08 0,4±0,03 0,14-0,74 1,69±0,22 0,67-2,14

Значение по 1 - критерию р<0,001 р>0,05 р<0,01 р<0,001

Полученные результаты анализа показали, что кардиосоматический индекс и индекс селезенки у русского осетра, выловленного в 2001-2004 гг., были больше, чем у особей 1972-1973 гг. как у самцов, так и у самок. А гепатосоматический индекс у русского осетра (у самцов и самок), наоборот, снизился в сравнении с этим показателем у русского осетра, выловленного в 1972-1973 гг. Гонадосоматический индекс у русского осетра в 2001-2004 гг. также был меньше, чем у русского осетра, выловленного в 1972-1973 гг. При сравнении у одновозрастных рыб отмечены такие же особенности (у самок и самцов).

Таким образом, результаты анализа показали, что индекс сердца и селезенки у русского осетра в последние годы увеличились, а индекс печени снизился. Это связано со стремительным ростом антропогенных нагрузок на экосистему Волго-Каспийского бассейна. В первую очередь, это связано с нарастающим загрязнением водоема, что в значительной степени ухудшило условия обитания и воспроизводство русского осетра как в естественных, так и искусственных условиях.

Сравнительная морфофизиологическая характеристика русского осетра, выращенного в искусственных условиях Астраханской области и естественного происхождения (в море).

Средняя длина у самок русского осетра в 2012 г. при возрасте 7 лет равнялось 110,5±0,78 см, колебания от 102 до 122 см; у осетра 8 лет - 121,1 ±0,96 и 113 - 128 см соответственно. Средняя масса у самок русского осетра в 2012 г. в возрасте 7 лет 7,18 ±0,2 кг, у осетра 8 лет - 10,72±0,28 кг и колебания также были шире (интервал колебания 5,3-10,7 и 9,05-12,8 кг соответственно). Средняя упитанность по Фультону у самок осетра 8 лет равнялась 0,60 ± 0,014 и колебалась от 0,48 до 0,71, а у семилеток - 0,53 ±0,01 и 0,42 - 0,66 соответственно. Кардиосо-матический индекс сердца у семилеток, выращенного в 2012 г., составил 0,11±0,01% (0,08-0,2%), индекс печени (гепатосоматический индекс) -1,49±0,04% (0,87-1,95%), индекс селезенки - 0,31±0,01% (0,18-0,45%) и индекс гонады - 12,53±0,46% (7,73-17,57%). У особей самок русского осетра в восьмилетнем возрасте в 2012 г. кардиосоматический индекс 0,12 ± 0,01% (0,07-0,23 %), гепатосоматический индекс 1,46±0,076% (0,73-2,14%), индекс селезенки 0,24 ± 0,01% (0,17-0,35%), гонады 13,29±0,6% (8,04-17,31%).

В 2013 г. у самок русского осетра в возрасте 8 лет такие показатели соответственно составили: 0,15±0,003%, колебание 0,098-0,266 (индекс сердца); 1,28±0,034%, колебание 0,42-2,38% (индекс печени); 0,32±0,008%, колебание 0,17-0,58% (индекс селезенки); 13,95±0,33%, колебание 7,48-25,21% (индекс гонады). Средняя упитанность по Фультону самок русского осетра в 2013 г. равна 0,5±0,006% при амплитуде колебания 0,37-0,73%. Отмечено, что средняя длина, масса и упитанность у самок русского осетра 8 лет, выращенного в 2013 г., меньше, чем у осетра, выращенного в 2012 г.

Сравнение полученных данных для различных годов (1972-1973 гг. в естественных., 2012-2013 гг. в искусственных условиях) показало, что относительные массы сердца, печени и селезенки незначительно отличались. Необходимо отметить, что упитанность у самок русского осетра, выращенного в АРК «Акватрейд» до 8 лет, в 2012 г. (0,53 ± 0,01%) меньше по сравнению с осетром естественного происхождения в 1972-1973 гг. в таком возрасте (0,62 ± 0,01%). Для самок рус-

ского осетра 7 лет, выращенного в АРК «Акватрейд» в 2012 г., различие недостоверно по относительному индексу сердца, печени и селезенки в сравнении с русским осетром, выращенным в естественных условиях в 1972-1973 гг. (р>0,05), хотя средняя масса их почти 2 раза больше, чем у русского осетра в 1972-1973 гг.

Результаты исследования морфофизиологических показателей русского осетра за 2012-2013 гг. в сравнении с 1972-1973 гг. указывают на тот факт, что индексы сердца, печени и селезенки у осетра, выращенного в искусственных условиях, незначительно отличались.

3.4. Морфофизиологические показатели русского осетра в речной период жизни.

3.4.1. Сезонные изменения морфофизиологических показателей русского осетра в р. Волге в 2001-2004 гг.

Кардиосоматический индекс у ходовых самцов русского осетра, выловленных в период 2001-2004 гг., равен 0,13±0,01% при амплитуде 0,07 - 0,33%. Максимальный средний индекс сердца достигает 0,14% в сентябре, а минимальный -в августе (0,12%) и колебание в пределах 0,09 - 0,33 и 0,07 - 0,18% соответственно. Гепатосоматический индекс у ходовых самок русского осетра в речной период жизни, выловленных в период 2001-2004 гг., с марта по июнь, выше, чем в период с июля по октябрь. В первом полугодии индекс печени составляет 1,1 ±0,02%, а во втором полугодии индекс несколько меньше 0,9±0,01%. В отличие от самок осетра, у самцов осетра индекс печени находился на одном уровне на протяжении всего периода наблюдений и составлял 1,1 ±0,03% (табл. 3).

Таблица 3 - Морфофизиологические показатели русского осетра в речной период жизни в р. Волге в 2001-2004 гг.

Пол, СЗГ III, Ш-1У, IV Полугодие Кол-во экз., п Гонадосоматический индекс, %/ Колебания Гепатосоматический индекс, %/ Колебания

Самки I 102 16,95±0,13 10,30-19,60 1,10±0,02 0,67-1,30

II 242 15,75±0,12 11,60-19,50 0,90±0,01 0,84-1,00

Самцы 55 3,80±0,18 0,90-7,00 1,10±0,03 0,73-1,30

Средний индекс селезенки у самцов с июня по сентябрь (2001-2004 гг.) колебался от 0,26+0,01 до 0,35+0,03% и наибольшим был у особей, отловленных в июле. Средний сезонный индекс селезенки у самцов был 0,3+0,02%, а у самок 0,25+0,03%. Гонадосоматический индекс у русского осетра, выловленного в речной период жизни в период 2001-2004 гг., претерпевает резкие сезонные колебания. В среднее он составил 16,95±0,13% (у самок I полугодия) и 15,75+0,12% (у самок II полугодия). Наиболее высокий гонадосоматический индекс у самок отмечен в апреле (19,6+0,14%), в мае он снижается (14,3+0,12%) и в июне индекс гонад минимальный (12,0+0,1%). С июля гонадосоматический индекс снова увеличивается. В октябре достигает почти той величины, что и в апреле (19,5± 0,14%). Амплитуда индивидуальных колебаний гонад у самок русского осетра осенью немного шире, чем весной. С марта по июнь колебания составляли 10,319,6%, а с июля по октябрь 11,6-19,5%. У самцов ходового русского осетра колебания составляли 0,9-7,0%. Особо следует отметить изменения гонадосоматиче-ского индекса. В зрелом состоянии у самок он в 4-5 раз выше, чем у самцов.

Таким образом, результаты анализов морфофизиологических показателей русского осетра в 2001-2004 гг. в речной период жизни по сезонам показал, что исследуемые индексы у самок и самцов осетра изменились незначительно для первого и второго полугодия. Даже гепатосоматический индекс у самцов не изменился, он находился на одном уровне весь период наблюдения. Гонадосоматический индекс у самцов осетра был меньше, чем у самок. Для обоих полов в первом полугодии он снизился до минимальной величины (май), а во втором полугодии увеличился до максимального уровня (октябрь).

3.4.2. Сравнительная характеристика осетра разных лет вылова в реке Волге

При сопоставлении данных по морфофизиологическим показателям русского осетра, полученных в период 2001-2004 гг., проанализированных автором работы, с материалами предыдущих лет (1970-1972 гг.) были установлены некоторые различия.

Сопоставляя данные, полученные в 2001-2004 гг., с материалами предыдущих лет (1970-1972 гг.), необходимо отметить, что все изученные нами показате-

14

ли (длина, масса, упитанность по Фультону, возраст) резко снизились. Это свидетельствует о том, что на современном этапе численность популяции русского осетра резко сократилась и в последние 10-15 лет практически отсутствует ее пополнение.

Сравнивая гонадосоматический индекс у самок русского осетра в стадии зрелости Ш-1У разных лет выловов, а именно за период 1970-1972 и 2001-2004 гг., отчетливо видно, что гонадосоматический индекс у самок русского осетра в 2000-е годы оказался ниже, чем у рыб в 1970-е годы (рис. 2).

Рис. 2. Сравнительная характеристика сезонных изменений относительной массы гонад самок III, III-IV, IV СЗГ русского осетра в речной период жизни разных лет вылова

В первом полугодии 70-х годов гонадосоматический индекс у самцов осетра составил 5,79±0,21%, а в период 2001-2004 гг. - 3,8±0,18%. Во втором полугодии показатели индекса у осетра 70-х годов оказался ниже (4,36±0,07%), чем в первом полугодии, и по отношению к показателям за 2001-2004 гг. (3,8±0,18%) выше (рис. 3).

--1970-1972 гг.

—2001-2004 гг.

Рис. 3. Сравнительная характеристика сезонных изменений относительной массы гонад самцов III, III-IV, IV СЗГ русского осетра в речной период жизни разных лет вылова

В сравнении с данными осетра, выловленного в 2001-2004 гг., кардиосома-тический индекс у осетра в 1970-1972 гг. (у самцов - 0,14±0,005, самок -0,12±0,005%) был несколько выше, чем у осетра в 2001-2004 гг. (0,13±0,004 и 0,11±0,005% соответственно).

Сопоставление значений гепатосоматического индекса у русского осетра разных лет вылова, показало, что наибольшая относительная масса печени у самок и самцов, выловленных 1970-1972 гг. (1,49±0,03%), в сравнении с рыбами, выловленными в 2001-2004 гг. (1,1±0,03%). Средний сезонный индекс селезёнки у самцов был 0,3±0,02%, у самок - 0,25±0,03%. Индекс селезенки у самцов и самок русского осетра, выловленных в 1970-1972 гг., оказался больше, чем у производителей русского осетра, выловленных в 2001-2004 гг. При сравнении особей примерно одного возраста отмечено, что все морфофизиологические показатели у русского осетра, выловленного в 2001-2004 гг., оказались ниже, чем у рыб, выловленных в 1970-1972 гг.

Наши результаты исследования показали, что морфофизиологические показатели у производители русского осетра, выловленных в 2001-2004 гг., резко снизились в сравнении с данными у русского осетра, выловленного в 1970-1972 гг. Так как природный и антропогенный фактор за последние 30 лет оказал негативное влияние на русского осетра, обитающего в р. Волге, в том числе на их физиологическое состояние. Нарастающее загрязнение в последние годы (2002-2012 гг.) за счет разработки углеводородов в Волго-Каспийском бассейне в совокупности с другими антропогенными факторами (зарегулирование стока рек, деформация гидрологического режима, чрезмерно высокий уровень безвозвратного изъятия пресноводного стока и т.д.), привело осетровых в чрезвычайно сложное, можно сказать, катастрофическое положение. Значение морфофизиологических показателей позволяет уловить реакцию популяции на изменение тех или иных условий обитания и особенности физиологического состояния в отдельные периоды годового цикла.

3.4.3. Морфофизиологические характеристики русского осетра, выращенного в искусственных условиях в зависимости от стадии зрелости гонад

В литературе совершенно не отражен вопрос о морфофизиологических

особенностях рыб, выращенных в искусственных условиях до 8-и лет и старше. Между тем, как показали наши исследования у русского осетра относительная масса внутренних органов претерпевает значительные изменения.

Необходимо отметить, что в хозяйстве самки русского осетра созрели в 7-8 лет, а в естественных условиях они созревают в возрасте 8-10 лет. Среди семилетних были особи в III, III-IV стадии зрелости гонад (СЗГ), а также в IV завершенной стадии формирования половых продуктов. Такая же особенность созревания отмечена и у восьмилетних рыб. Исследуемые рыбы 51,43 - 64,71% (в 2012 г.) и 61,76% (в 2013 г.) состояли из особей III СЗГ (табл. 4).

Таблица 4 - Физиологическое состояние русского осетра, выращенного в искусственных условиях (АРК «Акватрейд»)

Годы 2012-7 лет 2012-8 лет 2013-8 лет

СЗГ Кол.экз., N % Кол.экз., N % Кол.экз., N %

III 18 51,43 11 64,71 63 61,76

III-IV 14 40,00 5 29,41 26 25,49

IV 3 8,57 1 5,88 13 12,75

7, 35 100,00 17 100,00 102 100,00

Наименьший индекс сердца у русского осетра в 7-ми и 8-ми летнем возрасте отмечает у особей в III-IV СЗГ (0,11±0,005 и 0,13±0,007 % соответственно), а наибольший в IV СЗГ (у рыб 7-и летних: 0,14±0,023 и 0,16±0,006 % у рыб 8-и летних). Относительная масса селезенки у русского осетра, выращенного в искусственных условиях по мере созревания половых продуктов претерпевает изменения. У особей в 8-ми летнем возрасте она выше в III и IV СЗГ в сравнении с 7-ми летками.

Сравнение одновозрастных рыб по изменчивости относительной массой органов (индексы сердца, печени и селезенки) у ходового русского осетра от естественного происхождения и рыб выращенного в искусственных условиях имеющих стадии зрелости гонад III, III-IV и IV СЗГ отмечена, что индексы печени и селезенки были выше у особей естественного происхождения, а индекс сердца у рыб в III, III-IV и IV СЗГ был примерно на одном уровне. Сравнительная

морфофизиологическая характеристика впервые созревающих объединенных самок 7-8 лет искусственного происхождения с самками 8-10 лет естественного происхождения установила, что относительная масса сердца, селезенки и печени выше у рыб естественного происхождения.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что относительные показатели внутренних органов русского осетра определяются экологическими условиями обитания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе литературных данных (Распопов, 1982, 2001, 2003; Металлов, 1990, 1994 и др.) и собственных материалов изучены качественный состав и динамика основных морфофизиологических индикаторов у русского осетра, выловленного в Каспийском море (период 1970-1972 и 2001-2004 гг.) и в р. Волге (период 2001-2004 гг.), в искусственных условиях (в АРК «Акватрейд»). Также исследовалась молодь русского осетра, выращенная на рыбоводных заводах в Астраханской области (в 1971 и 2012-2013 гг.).

Анализ морфофизиологических показателей у молоди русского осетра, выращенных на рыбоводных заводах Астраханской области в 2012-2013 гг., в сравнении с данными 1971 г. (Лукьяненко, Распопов, Шиленко, 1971; Распопов, 1982, 2001) позволил проследить изменения интерьерных показателей у молоди русского осетра и одновременно с этим получить более полную информацию о степени их изменчивости в новых экологических условиях.

В результате исследования установлены: разнокачественность производителей русского осетра, заходящих в р. Волгу на нерест; сезонные, половые и индивидуальные изменчивости, морфофизиологических параметров и отмечено снижение основных показателей качественного состава. Сравнивая морфофизио-логические показатели внутренних органов осетра в речной период жизни, полученные за период 2001-2004 и в 1970-1973 гг. Установлена сезонная изменчивость кардиосоматических, гепатосоматических, гонадосоматических индексов и индекса селезёнки, которые соответствуют особенностям сезонных физиологических ритмов и биологии русского осетра.

Надо отметить, что индексы внутренних органов отражают, в первую очередь, экологические особенности жизнедеятельности того или иного вида рыб.

ВЫВОДЫ

1. Современный и ретроспективный анализ литературных источников выявил, что современное состояние популяции русского осетра зависит от нескольких факторов: природный фактор, зарегулирования стока, чрезмерный вылов, которые сократили запасы русского осетра в Волго-Каспийском бассейне и показали, что современное пополнение популяции идет в основном за счет искусственного воспроизводства.

2. Установлено, что кардиосоматический индекс и индекс селезенки у молоди русского осетра, выращенного на рыбоводных заводах с разницей более 40 лет (1971 и 2012 - 2013 гг.), изменялись незначительно. Амплитуда колебаний относительной массы сердца и селезенки у молоди, выращенной в 1971 г., оказалась шире по сравнению с амплитудой колебаний этих органов у рыб на рыбоводном заводе в 2012 - 2013 гг. Гепатосоматический индекс у молоди русского осетра, выращенной на ОРЗ в 1971 г., был больше в 2 раза, чем индекс печени у молоди, выращенной на ОРЗ в 2012 - 2013 гг.

3. Установлено наличие сезонной, половой и возрастной изменчивости морфобиологических параметров у русского осетра в морской (2001 - 2004 гг.) и речной (2001 - 2004 гг.) периоды жизни. Выявлена зависимость относительных масс внутренних органов от особенностей функционального состояния рыб, обусловленного сезонной ритмикой физиологических процессов и влиянием абиотических факторов водной среды. Сопоставляя полученные данные по качественному составу русского осетра (длина, масса, возраст и упитанность по Фультону), выловленного в 2000-х годах, с материалами предыдущих лет (1970-е годы), следует отметить резкое уменьшение этих показателей как у самок, так и у самцов в морской и речной периоды жизни более чем в 3 раза.

4. Показатели кардиосоматического индекса и индекса селезенки у русского осетра, выловленного в морской период жизни в 2001 - 2004 гг., были больше в 1,2 - 1,5 раза, чем у русского осетра в 1972 - 1973 гг. (как у самцов, так и у са-

мок). А гепатосоматический индекс у русского осетра в 2001 - 2004 гг. у самцов (1,32±0,10%) и самок (1,35±0,06%), наоборот снизился в сравнении с этим показателям у русского осетра, выловленного в 1972 - 1973 гг. (1,434±0,04% и 1,56±0,067% соответственно). Гонадосоматический индекс у русского осетра в 2001 - 2004 гг. также был меньше, чем у русского осетра, выловленного в 19721973 гг. (1,04±0,20 и 0,66±0,11 % для самцов и 1,69±0,22 и 0,84±0,05 % для самок, соответственно).

5. Кардиосоматический, гепатосоматический индекс и индекс селезенки у русского осетра, выращенного в искусственных условиях (2012 - 2013 гг.), в возрасте 7-8 лет, почти не отличались, как по средней величине, так и по амплитуде индивидуальных колебаний в сравнении с этими показателями у рыб естественного происхождения (в Каспийском море 1972 - 1973 гг.), хотя их средняя масса была почти в 2 раза больше. Это свидетельствует, что кормовая база осетра на рыбоводном заводе в 2012 - 2013 гг. была лучше, чем в естественных условиях в 1972- 1973 гг.

6. Морфофизиологические показатели (кардиосоматический, гепатосоматический, гонадосоматический индекс и индекс селезенки) русского осетра, выловленного в речной среде в период жизни в 2001 - 2004 гг., изменялись по сезонам за весь период наблюдений. Показатели гонадосоматического, гепатосомати-ческого индексов русского осетра в речной период жизни в 2001 - 2004 гг. оказались ниже в 1,2 - 1,5 раза, чем показатели этих же индексов органов у русского осетра, выловленного в 1970 - 1972 гг., и их колебания были значительно ниже в сравнении с предыдущими годами.

7. Вся совокупность рассматриваемых материалов морфо-физиологических показателей, использованных для оценки состояния популяции русского осетра, выявлена о некотором ухудшении экологической ситуации в Каспийском бассейне, что согласуется с физиологическим состоянием этих рыб в морской и, особенно, речной периоды жизни.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Совершенствовать режим рыболовства в целях оптимального пропуска производителей на нерестилища (увеличить пропуск производителей русского осетра на нерестилища р. Волги) и заготовки производителей для рыбоводных заводов. Сохранить разнородность популяции осетровых при работе с производителями всех биологических групп на рыбоводных заводах.

2. Способствовать установлению правовых норм ведения рыбного хозяйства, обеспечивающих согласованные меры по охране и воспроизводству (естественным и промышленным осетроводством) биологических ресурсов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Ми-нобрнауки РФ

1. Nguyen D.F. Raspopov V.M., Barabanov V.V., Mishchenko A.V., Kurmanbaev A.B. Gonadosomatic index of sturgeon, beluga and stellate sturgeon during their life period in the rivers. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series. Fishing Industry.- 2012. -№2.- P. 117-124.

2. Нгуен Динь Фунг, Распопов B.M., Барабанов В.В., Мищенко A.B. Гепатосо-матический индекс осетра, белуги и севрюги в речной период жизни. Вестн. Аст-рахан. Гос. Тех. Ун-та. Серия: Рыбное хозяйство. - 2013. №1. - С. 154-161.

3. Нгуен Динь Фунг, Распопов В.М., Сергеева Ю.В. Морфобиологическая характеристика заводской молоди осетра для формирования запасов. Вестн. Астрахан. Гос. Тех. Ун-та. Серия: Рыбное хозяйство. - 2013. №2. - С. 191-196.

Публикации в других изданиях

4. Нгуен Динь Фунг. Морфофизиологическая характеристика осетра в 2005 в

Волге. VIII ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов, г. Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2012г. С. 60-61.

5. A.M. Альчекенова, Д.Ф. Нгуен. Морфобиологические показатели осетра

в Каспийском море в 2001-2005 гг. IX ежегодная научная конференция студентов

и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов г.

Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2013г.С. 26-27.

21

6. В.В. Барабанов, Д.Ф. Нгуен. Морфобнологические показатели у осетра, выращенного в искусственных условиях. IX ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов г. Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2013г. С. 27-28.

7. А.Б. Латипова, Д.Ф. Нгуен, А.В. Мищенко. Гонадосоматический индекс осетра в речной период жизни. IX ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов г. Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2013г. С. 41-42.

8. Р.В. Морозов, Д.Ф. Нгуен. Морфофизиологические показатели осетра, мигрирующего в реку Волгу в 2005 г. IX ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов г. Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2013г. С. 45.

9. Д.Ф. Нгуен, А.Б. Курманбаев. Качественный состав осетра мигрирующего в р. Волгу в 2005 г. IX ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов г. Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2013г. С. 46.

10. Ю.А. Шевченко, Д.Ф. Нгуен, Р.В. Морозов. Питание молоди белуги. IX ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Тезисы докладов г. Ростов-на-Дону. Изд-во ЮНЦ РАН 2013г. С. 50-51.

11. Нгуен Динь Фунг, Карапун М.Ю. Проблемы рыболовства в Волго-Каспийском регионе. 3-я Международная научно-практическая конференция «Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России». Росс. Гос. Агр. Ун. им. К.А. Тимирязева. Стр. 104-107. 2009 г.

12. Нгуен Динь Фунг, Нгуен Данг Кйен, Султакаев Т. Современное состояние и некоторые вопросы сохранения биоресурсов в прибрежной части Северного Каспия. Международно-практический семинар молодых ученых и студентов. ДГУ 2008 г.

13. Нгуен Динь Фунг, Карапун М.Ю. Современное состояние запаса осетровых в Северном Каспии. 3-я Международная научно-практическая конференция

«Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России». Росс. гос. агр. ун. им. К.А. Тимирязева. Стр. 107-110. 2009 г.

14. Нгуен Динь Фунг. Влияние рыбопромышленного комплекса на ихтиофауну Северного Каспия. / «Роль естественных наук в устойчивом развитии: идеи, теории и технологии»: Сборник материалов международной научно-практической конференции. 28-29 ноября 2008 года. Атыр. гос. ун. и. Халела Досмухамедова, 2008. - 292 с.

15. Нгуен Динь Фунг, Распопов В.М., Мищенко A.B., Курманбаев А.Б., Бегма-нова А.Б. Морфофизиологические показатели осетра выращенного в искусственных условиях (в АРК Акватрейд). Интенсивная аквакультура на современном этапе развития: научно-практическая конференция с международным участием. Махачкала: «эко-пресс» 2013. - 240с.

16. Нгуен Динь Фунг, Распопов В.М., Мищенко A.B., Курманбаев А.Б., Бегма-нова А.Б. Морфобиологическая характеристика заводской молоди осетра. Интенсивная аквакультура на современном этапе развития: научно-практическая конференция с международным участием. Махачкала: «эко-пресс» 2013. - 240с.

Заказ № 0174/14 Подписано в печать 23.04.2014 г. Тир. 100 экз. Гарнитура Times New Roman. Формат 60x84/16. Усл. псч. л. 1,4 Типография ООО « Альфа Принт » Ю.а.: 414004, г. Астрахань, ул. Б. Алексеева 30/14 e-mail: Alfager@rambler.ru тел:89033485666

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Нгуен Динь Фунг, Астрахань

ФГБОУ В1Ю «Астраханский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВПО «АГТУ»)

На правах рукописи

04201459855

НГУЕН ДИНЬ ФУНТ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИИ РУССКОГО ОСЕТРА (АСГРЕГОЕК СиЕ1Л)Е^ТАЕОТИ) В ВОЛГО-КАСПИЙСКОМ БАССЕЙНЕ МЕТОДОМ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ

Специальность: 03.02.06 - Ихтиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Распопов В.М.

Астрахань - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................3

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.............................................................10

1.1. Краткие сведения о биологии вида...............................................................10

1.2. Краткий обзор исследований русского осетра реки Волги и Каспийского моря.........................................................................................................................11

1.3. Динамика состояния запасов русского осетра в Каспийском бассейне...24 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ......................35

2.1. Характеристика материала............................................................................35

2.2. Метод морфофизиологических индикаторов в экологии рыб...................37

2.3. Топография и техника извлечения внутренних органов............................39

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................................42

3.1. Гидрохимический и гидробиологический режим осетровых прудов.......42

3.1.1. Гидрохимический режим осетровых прудов............................................42

3.1.2. Гидробиологический режим осетровых прудов......................................45

3.2. Морфофизиологическая характеристика заводской молоди русского осетра......................................................................................................................52

3.3. Морфофизиологические показатели русского осетра в морской период жизни......................................................................................................................59

3.4. Морфофизиологические показатели русского осетра в речной период жизни......................................................................................................................74

3.4.1. Сезонные изменения морфофизиологических показателей русского осетра в р. Волге в 2001-2004 гг..........................................................................74

3.4.2. Сравнительная морфофизиологическая характеристика русского осетра разных лет вылова в реке Волге...........................................................................78

3.4.3. Морфофизиологические характеристики русского осетра, выращенного

в искусственных условиях в зависимости от стадии зрелости гонад..............92

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................96

ВЫВОДЫ............................................................................................................102

П РАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ........................................................104

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...........................................105

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Волго-Каспийский бассейн - это уникальная и неповторимая в экологическом отношении система, где наиважнейшую роль в формировании биологической продуктивности Каспийского моря, играла и продолжает играть река Волга. Это один из главных рыбохозяйственных водоемов Российской Федерации, в котором вылавливают свыше 70% мирового объема осетровых и более 60% крупного частика. На долю Каспийского моря приходится более 80% общего допустимого улова (ОДУ) внутренних морей (Иванов, Мажник, 1997). Рыбное хозяйство бассейна развивается под влиянием сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов.

До 50-х годов XX века промысловые ресурсы Волго-Каспийского бассейна образовывались под влиянием двух факторов - природно-климатических условий и объемов вылова. В начале века появились первые попытки регулирования (контролирования) объема вылова.

Начиная с середины XX века промысловые ресурсы находятся под воздействием резко изменившихся природных условий и антропогенных факторов, которые четко ориентированы на формирование биологических резервов.

Изменение человеком природных условий обитания различных видов рыбы на Каспии продолжается. Именно поэтому существует потребность в организации непрерывного наблюдения за популяциями разных видов, особенно за осетровыми для того, чтобы вовремя оценить состояние среды обитания.

Комплексное использование водных ресурсов внутренних водоемов привело к многократному регламентированию важнейших в рыбохозяйственном отношении рек, сокращению пресноводного стока. В результате многофакторного антропогенного воздействия (химического и теплового загрязнения, развития орошаемого земледелия,

гидростроительства, промысла, промышленного и бытового водопользования) наибольший ущерб несет рыбное хозяйство, которое непосредственно зависит от количества и качества воды в водоемах. Водные экосистемы представляют собой наиболее слабый элемент биосферы, чутко реагирующий на различные проявления антропогенного воздействия, неизбежно возникающего при комплексном использовании водных ресурсов. При этом в худшую сторону изменяется структура и условия естественного функционирования гидробиоценозов, неизбежно ведущая к изменению качества воды, ухудшению биологической продуктивности, конечным этапом которой является рыбопродуктивность (Распопов, 2001).

Особую актуальность в связи с этим приобретают поиски методических подходов и конкретных показателей, характеризующих состояние популяции изучаемого объекта. Несомненный интерес в этом плане представляют эколого-морфологические исследования, выполненные методом морфофизиологических индикаторов (данным вопросом занималась школа академика С.С. Шварца). Совокупность полученных им фактических данных всесторонне демонстрирует экологическую обусловленность интсрьерных особенностей наземных позвоночных (Шварц, 1958). Метод морфофизиологических индикаторов широко и успешно используется в популяционпой экологии наземных позвоночных и несколько меньше в экологии рыб. Между тем имеющиеся к настоящему времени данные по морфофизиологическим параметрам костистых и хрящевых рыб обобщены в монографии B.C. Смирнова, A.M. Божко, Л.П. Рыжкова, Л.А. Добринской (1972) «Применение метода морфофизиологических индикаторов в экологии рыб», а также в работах по осетровым видам рыб В. М. Распопова (1972, 1973, 1982, 2001); монографии В.М. Распопова, Т.Н. Кобзева (2007) «Экологические основы воспроизводства осетровых в условиях зарегулирования р. Волги» и в других публикациях, что убедительно свидетельствует о перспективности использования интерьерных показателей

при оценке физиологического состояния и условий обитания различных видов рыб.

В 70-х годах прошлого века произошло резкое снижение уровня Каспийского моря, в 1977 году его уровень находился на самой низшей точке (-29 м) за последние столетия, что повлекло за собой целую цепочку различных водохозяйственных проектов, таких как создание дамбы на северном Каспии, отбор части воды у северных рек, перекрытие восточных мелководий, регулировка залива Кара-Богаз-Гол, прокладка канала от Черного к Каспийскому морю.

В то же время в связи с развитием мелиорации и промышленности появилась потребность в проектах водоотведения в оросительных и промышленных целях. Это были проекты по строительству водоводов Волга-Западный Казахстан, каналов Волга-Урал, Волго-Дон-2 и т.п.

Но при разработке проектов неизбежно менялась среда обитания множества видов рыб и животных, поэтому задачей ученых была разработка обоснований в биологической целесообразности того или иного проекта.

Существует множество экономически ценных видов рыб, но отдельное место среди них занимают осетровые (АЫрепэепёае), 23 вида которые существуют в современной мировой ихтиофауне (Берг, 1948). Высокие вкусовые качества и легкие способы лова сделали их объектом вылова с давних времен (Баранникова, 2000).

Осетровые породы - это экологически разнообразная группа рыб, включающая в себя полупроходных, проходных и туводных рыб. Каспийские осетровые, подобно другим видам проходных рыб, большую часть жизненного цикла находятся в море и заходят на нерест в реки лишь достигая половой зрелости.

Существенные изменения условий их естественного размножения и интенсивное снижение промысловых запасов - это характерные звенья в цепи неприятных экологических изменений, в частности, зарегулирования

основных нерестовых рек Каспийского бассейна и нерационального режима промысла.

Длительная и значительная добыча осетровых свели к минимуму их запасы в водоемах Европы, Северной Азии и Северной Америки. В современных условиях официальный промысловый лов осетровых в реках Каспийского бассейна велся до 2005 г., при этом Каспийский водоем представлял и продолжает представлять ведущее значение в осетровом хозяйстве страны.

Каспийские осетровые значительную часть жизни проводят в море и по достижении половой зрелости заходят на икрометание в реку. От численности и качества заходящих производителей зависит размер выведения осетровых в естественных условиях (Иванов, 2000).

Возведение на Волге, Куре и Сефидруде каскада гидросооружений отразилось на пополнении пресной водой Каспийского моря, а регламентирование стока рек неблагоприятно сказывается на естественном воспроизводстве рыб: с одной стороны - отрезаны основные нерестилища, с другой - деформирован сам слив (начало паводка, его продолжительность).

Анализ биологии рыб (осетровых) в речной период жизни имеет большую теоретическую и практическую ценность, так как позволяет обнаружить воздействие среды и антропогенных факторов на формирование и положение осетровых, от чего зависят продуктивность нереста, процент пополнения запасов и состояние популяций рыб.

Существуют разные методы и подходы для решения этого вопроса. Так, в равной степени с физиолого-биохимическим подходом (Калашников, 1939; Калашников, Садовский, 1949; Бехтерева, 1998) в последние годы все шире используется методика морфофизиологических индикаторов, подробно исследованная академиком Шварцем и его сотрудниками (1949, 1956, 1968) на примере наземных позвоночных.

В последнее время методика морфофизиологических показателей все

шире применяется в ихтиологических исследованиях и рыбоводстве. Уже установлены сезонные, видовые, популяционные, возрастные, экологические, половые особенности костистых и осетровых рыб (Божко, 1962; Божко, Смирнов, Рыжков, Добринская, 1972; Добринская, 1969; Распопов, 1972, 1975, 1982, 2001; Лукьяненко, Распопов, Шиленко, 1971 и др.).

Для оценки физиологического состояния отдельных популяций рыб в разные периоды их жизненных циклов и реакции популяции на отклонение важнейших условий обитания мы использовали морфофизиологические данные. Были определены относительные массы (индексы) трех важнейших внутренних органов: сердца, печени и селезенки. Особое внимание было уделено гонадосоматическому индексу, который позволяет объективно оценить состояние половых желез и степень «икряности» самок.

Особую ценность приобретают морфофизиологические исследования в разных участках ареала и разные годы, потому что эти параметры выявляют характер питания осетровых, условия нагула (Смирнов, Божко, Добринская, 1972; Бехтерева, 1998). Это необходимо для современной стратегии осетрового хозяйства, так как современная численность всех видов осетровых находится на низком уровне, то есть запасы подорваны.

Таким образом, в настоящей работе предпринята попытка дать оценку физиологическому состоянию осетра в морской и речной период жизни, его видоизменение за последние 30 лет на основе комплекса морфофизиологических показателей. В результате исследования установлены: разнокачественность производителей осетра, заходящих в реку Волгу на икрометание; видовые, популяционные, сезонные, половые и индивидуальные изменчивости морфофизиологических параметров.

Цель и задачи исследования: проанализировать современные морфофизиологические показатели производителей русского осетра (АарепБег gueldenslaedtii) в морской и речной период жизни (кардиосоматический, гепатосоматический, гонадосоматический индексы и

индекс селезенки) и молоди, выращенной на рыбоводных заводах Астраханской области, для целей воспроизводства в сравнительном аспекте с результатами, полученными в 70-х годах XX века.

В задачи исследования входило:

1. Дать сравнительную оценку морфофизиологических показателей молоди русского осетра, выращенной на рыбоводных заводах Астраханской области.

2. Проанализировать морфофизиологические особенности русского осетра, а также возрастную, сезонную, весовую и половую изменчивость индексов основных внутренних органов русского осетра в морской и речной период жизни.

3. Оценить морфофизиологические показатели русского осетра разных лет вылова в море и реке.

Научная новизна. Подобного рода сравнительного исследования в современных условиях по русскому осетру выполнены впервые. Установлена высокая разнокачественность русского осетра в морской и речной периоды жизни. Выявлена возрастная, сезонная и индивидуальная изменчивость индексов внутренних органов (кардиосоматический, гепатосоматический, гонадосоматический индекс и индекс селезенки). Впервые проведено сравнение русского осетра в морской и речной периоды жизни в разные годы (1970 - 1973, 2001 - 2004 гг.), а также молоди, выращенной на рыбоводных заводах (1971, 2008 и 2012 - 2013 гг.); и осетра в возрасте 7 и 8 лет, выращенного как в искусственных условиях, так и в естественной среде (море и река). Полученные данные по индексам важнейших внутренних органов у русского осетра в морской и речной период жизни могут быть использованы в качестве морфофизиологических тестов для определения направленности и выраженности реакций различных видов, популяций или рас каспийских осетровых на возможные изменения абиотических факторов среды обитания.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты но морфофизиологичееким показателям русского осетра необходимы при учёте и оценке состояния запасов данного вида рыб, а также для разработки прогнозов (как краткосрочных, так и долгосрочных) его допустимых уловов -в Волго-Каспийском регионе, Каспийском бассейне и режима промысла на реке Волге. Данные по морфофизиологичееким показателям молоди русского осетра можно применить для определения стандартной массы, качества и необходимого количества выпускаемой молоди русского осетра в Каспийском бассейне. Материалы необходимы для оценки физиологического состояния русского осетра в меняющихся экологических условиях в Каспийском бассейне. Результаты проведенного исследования русского осетра, выращенного в искусственных условиях, могут быть использованы в хозяйствах для улучшения товарного качества осетра.

Основные положения, выносимые на защиту:

- в сложившихся экологических условиях морфофизиологические показатели, характеризующие степень развития важнейших внутренних органов, могут быть использованы для оценки условий выращивания заводской молоди русского осетра и степени её сформированности перед выпуском в естественный водоём;

- характеристика размерно-весовых, возрастных и половых показателей свидетельствуют о современном состоянии популяции русского осетра в Волго-Каспийском бассейне;

- относительная масса внутренних органов (кардиосоматический, гепатосоматический, гонадосоматический индекс и индекс селезенки) зависит от особенностей функционального состояния рыб, обусловленного сезонной ритмикой физиологических процессов и влиянием абиотических факторов водной среды.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1Л. Краткие сведения о биологии вида

Русский осетр - одна из крупных осетровых рыб, размером 125 -165 см, вес 13-20 кг, возраст 15-25 лет. Редкие экземпляры достигают 200 см, 60 кг, 40 - 45 лег, масса крупных особей достигает 120 кг. Тело толстое, рыло короткое, нижняя губа прервана по середине. В спинном плавнике 27 - 5 1 лучей, в анальном 18-33. Спинных жучек 8-18, боковых 24 - 50, брюшных 6-13. Окраска сильно варьирует. Чаще спина серовато-черная, брюхо белое или желтое (Иванов, 1988). Нежное мясо осетра содержит 16% белка, 10% жира. Русский осетр обитает в Каспийском, Черном и Азовском морях, этот анадромный вид входит в реки, впадающие в указанные моря для нереста. Было время, когда осетр поднимался по Волге выше Твери, по Днепру - выше Киева, a rio Куре - до Тбилиси. В Подмосковье есть река, которая так и называется - Осетр (приток Оки).

Русский осетр ведет донный образ жизни, это проходная (анадромная) рыба, обитающая в Азовском море, а для нереста поднимающаяся в реки. До зарегулирования стока нерестовых рек места размножения русского осетра находились на удалении нескольких сот километров от устья. Размножение протекает на участках рек с плотными грунтами и быстрым течением, обычно в конце весны - начале лета. Заход в реки может происходить как весной, так и осенью. В связи с этим различают яровые (входят в реки весной и размножаются летом текущего года) и озимые (входят в реки осенью, зимуют, а размножаются весн