Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности осморегуляции у некоторых видов осетровых рыб при повышении солености

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности осморегуляции у некоторых видов осетровых рыб при повышении солености"

На правах рукописи

КУЗЬМИЧЕВ Сергей Александрович

Особенности осморегуляции у некоторых видов осетровых рыб при повышении солености.

03.00.10. - ихтиология 03.00.13.-физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2005 г.

Работа выполнена в Институте проблем экологии и эволюции им. А Н Северпова РАН

Научные руководители:

академик РАН

Павлов Дмитрий Сергеевич

доктор биологических наук, профессор Новиков Георгий Геннадиевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Микодина Екатерина Викторовна кандидат биологический наук Зданович Владимир Владимирович

Ведущая ор! анизация- Институт биологии внутренних вод им И Д. Папанина РАН

Защита диссертации состоится 23 ноября 2005 г. в ч. на заседании диссертационного совета Д.002.213.02 при Институте проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова РАН по адресу: 119071 Москва, Ленинский проспект, 33. Тел / факс: 952-35-84

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Отделения биологических наук РАН

Автореферат разослан ¿О октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Л.Т. Капралова

/5У-/3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исследование ионной регуляции и способности адаптироваться к изменению солености у различных по своим эколого-физиологическим особенностям видов рыб является одним из актуальных направлений научных работ. Возможность поддерживать ионный гомеостаз в гипо-и гиперосмотической среде позволяет представителям различных видов совершать миграции со сменой среды обитания, заселять водоемы, имеющие отличия в минеральном составе. Исследования осморегуляции у рыб связано с рассмотрением ряда вопросов физиологии систем ионного гомеос1аза(Наючин,1979;Виноградов,2000), осморезистентности клеточных мембран (Котелевцев и др ,2004; Orlov et al.,1994) и ферментных систем, ответственных за транспорт ионов (Tipsmark et al.,2002). В тоже время, изучение солеустойчивости у различных рыб позволяет дать рекомендации, направленные на оптимизацию рыбоводного процесса и повысить выживаемость молоди, воспроизводство которой осуществляется в искусственных условиях.

Перспективным направлением в настоящее время становится и исследование, связанное с выяснением той роли, которую может играть изменение ионного состава внешней среды и соотношения различных электролитов в соленой воде в качестве ориентира для миграций рыб (Hubbard et al.,2002). Решение подобных проблем предусматривает анализ изменений показателей ионного состава крови и мышечной ткани у разных видов в ответ на повышение солености внешней среда. Известно, ч го даже среди близкородственных видов отношение к изменению солености может быть различным (Natochin et al.,1985). В связи с этим, особенности функционирования механизмов, ответственных за осморегуляцию у многих видов рыб, требуют дальнейших исследований. Так, не достаточно изученной является динамика изменений ионного состава плазмы, эритроцитов и мышечной ткани у осетровых рыб, среди которых имеются виды, как способные совершать миграции при океанической солености, так и проводящие весь жизненный цикл в пресной воде.

Цели и задачи исследований. Цель настоящих исследований состояла в том, чтобы выявить эколого-физиологические особенности солеустойчивости у осетровых рыб.

В задачи исследований входило:

1. Изучить особенности поддержания ионного состава плазмы, эритроцитов и мышечной ткани у некоторых осетровых рыб при повышении солености.

-22. Сравнить особенности осморезистеятности у разных видов осетровых. 3. Провести сравнительный анализ ионного состава плазмы осетровых рыб и плотвы, как представителя костистых рыб, в воде различной солености.

Научная новизна: Впервые в условиях разной солености проанализирована способность поддерживать ионный гомеостаз по СГ в плазме, К+ и СГ в эритроцитах и СГ в мышцах у осетровых, отличающихся своей солеустойчивостью. Определены пределы солеустойчивости у молоди 3-х различных видов осетровых - стерляди, сибирского и русского осетров. Установлено, что проходной русский осетр отличается способностью регулировать содержание ионов Ка+, СГ , К+ и при повышении солености до 15%о. Нарушение в регуляции концентрации хлоридов в плазме крови у осетров и стерляди, вызывающее гемолиз эритроцитов, является одной из непосредственных причин гибели рыб при повышении солености. Сибирский и русский осетры могут более эффективно регулировать содержание СГ в мышечной ткани, по сравнению со стерлядью.

Практическое значение: Полученные результаты исследований солеустойчивости позволяют прогнозировать выживаемость молоди осетровых при изменении солености водоемов. Результаты исследований могут быть использованы в разработке биотехнологии выращивания и воспроизводства осетров в искусственных условиях с использованием воды различной солености. Разработана биохимическая методика количественной оценки активности сукцинатдегидрогеназы жаберного эпителия у рыб на основе модификации способа качественной оценки активности этого фермента (Гинеци-анскийидр.,1962) с применением акцептора тетразолия.

Защищаемые положения: Различия в солеустойчивости у 3-х видов осетровых обусловлены их способностью поддерживать ионный гомеостаз плазмы крови по На+, СГ , К+ и при повышении солености Определены причины гибели осетровых

при повышении солености Показано, что стерлядь, сибирский и русский осетры, в отличие от плотвы, при повышении солености до 10%о поддерживают более низкую концентрацию Иа4", СГ и М^ в плазме крови.

Апробация работы и публикация материалов исследований: По теме диссертации опубликовано 3 тезисов и 3 статьи, из которых 1 находится в печати. Материалы диссертации были представлены на VI Международной конференции «Экология, человек, сообщество» (Киев, 2003), на П Международной конференции « Биотехнология- охране

окружающей среды»(москва,2004).0сновные положения диссертации докладывались на межлабораторном коллоквиуме ИПЭЭ РАН (2005 г).

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов и материалов исследований, результатов, обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 160 ссылок. Материалы диссертации изложены на 116 страницах текста, и иллюстрированы 24 рисунками и 17 таблицами.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своим научным руководителям академику РАН Павлову Д.С. и д.б.н., профессору Новикову Г.Г. Я признателен за предоставление приборов для выполнения диссертационной работы и консультации по методике исследований сотрудникам Химфака МГУ: к.х.н., доценту Егорову Е.Н , сотрудникам Аналитического центра Химического факультета МГУ. к.х.н., с.н.с. Иванову A.A., к.х.н. Дикунец М.А и сотрудникам лаборатории КГЭ: к. физ. мат. п., с.н.с. Зосимову A.B. и Зосимову Г.А.; сотрудникам Института биохимии им. А.Н. Баха: к.б.н., с.н.с. Телегиной Т.А., аспирантке Земской Ю.; сотруднику Биохимического центра «Шанс» к.б.н. Нечаеву С.А. Я благодарен сотрудникам Института биологии внутренних вод за помощь в сборе материала для настоящей работы.

Содержание работы

Введение. Рассмотрены теоретические и прикладные аспекты изучения осморегуляции, формулируются цели и задачи исследований. Глава 1. Обзор литературы.

В обзоре литературы по тематике диссертации рассматриваются особенности функционирования органов, ответственных за осморегуляцию у рыб. Проанализирована возможность адаптации к изменению солености у различных видов. Отмечено, что разные по своему происхождению и жизненной стратегии виды хрящевых, костистых и осетровых рыб различаются способностью поддерживать ионный гомеостаз и сохранять концентрацию отдельных ионов в крови в пределах нормы реакции. В то же время, пределы солеустойчивости у многих видов, в частности у осетровых, и проблема регуляции содержания ионов в их плазме, эритроцитах и мышечной ткани, а также причины, вызывающие гибель особей в критической солености, требуют дальнейших исследований.

Глава 2. Материал и методы исследований.

Материалом для диссертационных исследований послужили сеголетки 3-х видов осетровых рыб - стерляди (145 шт.), сибирского (100 шт.) и русского (65 пгг.) осетров и одного вида карповых - сеголетки и двухлетки плотвы (60 шт.). Молодь стерляди Acipenser ruthenus и сибирского осетра A. baerii была получена с Конаковского, а русского осетра A. gueldenstaedtii - с Можайского рыбоводного завода. Плотва Ruti-lus rutilus была отловлена в р. Шумаровке в июне 2003 г. (Ярославская об-ть). Перед экспериментами рыб 1 -1.5 месяцев акклимировали в пресной воде, поддерживая стабильную температуру 21±1 °С. Затем рыб по 15-28 экземпляров помещали в аквариумы с соленой водой определенной концентрации - 5%е (промилле), 10%с, 15%», которую создавали растворением морской соли, с последующими контрольными измерениями на кондуктометре «Со 150», и содержали при стабильных условиях 15 суток. Соленость во время опытов составляла в среднем 5%о , 10%ои 15%о, соответственно. Для опытов с плотвой наибольшая соленость составляла в среднем 12%о, так как известно что, она не выдерживает выше 10- 12%с (Привольнев, 1964). Эксперименты с молодью осетров проводились при температурном режиме близком к оптимальному (Бердичевский и др., 1979;Шелухин и др.,1990), температура составляла 21.7±1.2°С. Кровь у особей после проведения экспериментов брали менее чем за 810 мин после отлова (Мартемьянов, 1982). Форменные элементы отделяли от плазмы и гемолизировали по описанной ранее методике (Лиманский,1986; Мартемьянов,2001).

Для определения концентрации ионов Na+, Cl", К4', Са2+ и Mg2+ в плазме, СГ в мышечной ткани и эритроцитах и Са2+ и Mg2+ в воде применялись методы молекулярной абсорбционной спектроскопии (Барбалат и др.,1999; Золотов, 2001). Измерение проводилось на приборах - фотометре «КФК - 2 МП», спектрофотометре «СФ- 2000» (Барбалат и др.,1999)испектрофлуориметре «SOLAR СМ 2203». Определения концентрации ионов проводились современными методами: 1) Cl" - меркуриметрическим (Меньшиков,2002; Thomas, 1998), 2) Са2+, Mg^.Na*- комплексонометрическими (Меньшиков,2002;Thomas, 1998); 3) К* - нефелометрическим (Меньшиков,2002), с использованием наборов реактивов марки «Ольвекс диагностикум» и «Diasys»( прайс-лист от 2003) Для определения Саг+ использовался реактив, содержащий о-крезофталеиновый комплексон, Na+ - тио-гликолят аммония, Mg2+- ксилидиловый синий, в присутствии производной этил-ендиаминтетрауксусной кислоты, комплексующей ионы Са2+ (Меньшиков,2002,Thomas,

1998). Фотометрирование всех проб проводилось 5 — 8 раз, концентрация ионов выражалась в ммоль/л. Количество исследованных особей по концентрации ионов в плазме крови в таб.1. Кроме того, в ряде образцов плазмы крови содержание Na+ и К* измерялось и на ионоселективном анализаторе «EasyLyte Na/К» потенциометричес-ким методом (Меньшиков,2002). Результаты этих исследований имели высокую воспроизводимость с данными концентраций ионов, полученными, соответственно, комп-лексонометрическим (г = 0.98 ) и нефелометрическим методами ( г = 0.95).

Определение концентрации гемоглобина в крови осуществлялось гемоглобинциа-нидпым методом, используя стандартный набор реактивов «Диагем Т».

Таблица 1 Количество особей, исследованных на содержание ионов в плазме.

Вид рыб Соленость

Woo 5%o 10%« 12%« 15%«

Rutilus rutilus 16 10 6 4 —

Acipenser ruthenus 14 12 10 — 9

A. baeni 7 5 11 — 6

A. gueldenstaedtn 5 5 6 — 8

Определение К+ и Na+ в эритроцитах проводилось атомно-эмиссионным методом фотометрии пламени по стандартной методике (Золотое, 2001), на спектрофотометрах «Flapho-4» и «ФАП - 2». Определение концентрации СГ ,S042",N0'3 в пресной и соленой воде проводилось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (Золотое, 2001) на двухколоночном ионном хроматографе (система «Стайер»). Содержание С1 в мышцах, с учетом тканевой воды (Лаврова и др.,1974), определялось меркуриметрическим методом (Меньшиков, 2002) на спектрофлуориметре «SOLAR СМ 2203» и потенциометрическим методом (Золотов,2001) на ионометричес-ком преобразователе «N-500», используя электрод «аналит 261». Результаты, полученные обоими методами, показали высокую воспроизводимость (г=0.95).

Все результаты исследований выражались в ммоль/л.

Для определения активности сукцинатдегидрогеназы (П.3.99.1), принимающей участие в транспорте ионов в жабрах рыб была разработана методика количественного определения активности этого фермента на основе известного способа качественной гистохимической оценки (Гинецианский и др.,1962;Кисели,1962). Отли-

чительной особенностью нашей методики, является то, что влияние флавопротеи-новых ферментов, способных восстановить тетразолий в формазан, учитывалась в контрольных пробах, по отношению к которым проводилось определение активности СДГ в опытной пробе, содержащей 0.25 М экзогенного сукцината Na, рассчитанного по кривой образования продукта от концентрации субстрата. Оптическую плотность супернатанта формазана, полученного с помощью экстракции, измеряли на «СФ-2000» при 570-575 нм, активность СДГ рассчитывали на мг жаберного эпителия. Глава 3. Особенности «^неустойчивости и регуляции содержания ионов в крови у различных видов осетровых рыб.

При перемещении молоди осетровых в различную соленость были получены следующие результаты. У стерляди и сибирского осетра при повышении солености до 10%о наблюдалась гибель части особей (рис.1). Для сеголеток стерляди гибель более мелких особей (до 7 г) в 10%о составила около 50%, выживаемость рыб массой от 8 до 40 г была 100%. Для молоди сибирского осетра отход особей массой 6,0 - 13 г составил 30% (рис.1)

В воде с соленостью 15%с все особи стерляди и сибирского осетра не были способны поддерживать осморегуляцию и погибали на 1.5-3.5 сутки эксперимента. У русского осетра 60% сеголеток, массой до 70 г, успешно адаптировались к 15%с, а выживаемость более крупных особей составила 100% (рис.1).

Ранее на молоди белуги Huso huso, севрюги Acipenser stellatus и русскою осетра была показана аналогичная закономерность - большая солеустойчивость у более крупных особей (при достижении массы 4-25 г) в воде с соленостью 12%с (Краю-шкина, Дюбин,1974; Краюшкина,1983).

Таким образом, полученные нами результаты подтверждают наличие тенденции к некоторому повышению солеустойчивости, которое происходит с увеличением размеров тела у молоди осетровых.

Большая солеустойчивость у более крупной молоди различных видов, по сравнению с рыбами меньших размеров, на наш взгляд, может объясняться несколькими причинами. По одной из них повышение способности адаптироваться к солености с ростом особей может быть связано с изменением соотношения между поверхностью тела, и его массой и объемом. При этом возрастание объема по отношению к общей поверхности и массы тела у рыб сопровождается увеличением размеров кровеносной

системы, а значит и количества крови, что должно способствовать поддержанию водно-солевого баланса С другой стороны, у более крупных рыб имеется большая площадь жаберного эпителия (Строганов, 1962), а значит и более значительное количество хлоридсекретирующих клеток (Краюшкина, 1972), которые играют основную роль в выведении одновалентных ионов из плазмы крови в гиперосмотической среде (Виноградов, 2000;Еуап8,1975).

Результаты исследований ионного состава плазмы крови показали, что стерлядь, сибирский и русский осетры в пресной воде, имели сходную концентрацию (рис 2) При повьпветтои солености от 0 до 5%о и ш 09сг, до 10%с рассматри-

100 1 80

3 20 m

о

86

1 2 3 2" 60 3**

47 1" 2* 3 J*

1*

1 2

5%о

10%о

Соленость

15%0

Рис. 1 Выживаемость осетровых (в %) в различной солености. Примечание: 1 - стерлядь,2 - сибирский осетр, 3 - русский осетр, 1*- стерлядь до 7 г, 1**- от 8 до 40 г; 2*-сибирский осетр до 13 г, 2**-от 16 до 50 г; 3* - русский осетр от 25-70 г, 3** - от 75 до 120 г. ваемые виды способны поддерживать концентрацию Na+ на уровне, сходном со значением этого показателя у рыб в пресной воде (рис 2). Так, от 0%о до 10%о концентрация Na+ возрастала не более, чем на 14%. При этом в 10%с у стерляди концентрация Na+ была на 20% ниже, чем во внешней среде, у сибирского осетра - на 13%, а у русского осетра - на 19% ниже, чем во внешней среде (рис.2; таб2). В 15%о у всех погибающих особей сибирского осетра, стерляди и части сеголеток русского осетра (массой до 70 г), концентрация ионов Na+ резко (р<0 005) возрастает (рис.2) У молоди русского осетра, имеющей способность адаптироваться к солености 15%с, концентрация Na+ в плазме увеличилась на 18-19%, и была ниже, чем во внешней среде на 40% (рис.2; таб.2).

Исследование концентрации СГ показало, что в пресной воде у всех 3-х ви-

лов осетровых содержание этого иона в плазме было сходным В диапазоне от 0%с до солености 5%с (таб.2) у стерляди, сибирского и русского осетров в плазме крови концентрация С1" поддерживается стабильной (рис.3). При повышении солености от О до 10%с у стерляди и русского осетра концентрация СГ незначительно возрастает, а у сибирского осетра наблюдалось повышение СГ в плазме на 19% (рис.З).При этом в 10%с у стерляди и русского осетра концентрация СГ в плазме поддерживалась на сходном уровне (рис.3). У молоди сибирского осетра в 10%о концентрация хлоридов в плазме крови была ниже, чем во внешней среде на 16%, у стерляди -на 24%, а у русского осетра - на 22% (рис.3;таб.2). При повышении солености до 15%о концентрация ионов СГ в плазме перед гибелью у всех особей сибирского осетра, стерляди и сеголеток русского осетра, массой менее 70 г, резко (р<0.005) возрастает (рис.3), что может быть следствием недостаточной эффективности их выведения хлоридсекретирукяцими клетками жаберного эпителия. Наибольшая концентрация СГ в плазме была зарегистрирована у погибающих сеголеток сибирского осетра (рис.3) У молоди русского осетра, имеющей способность адаптироваться к повышению солености до 15%с концентрация СГ в плазме увеличилась на 21%, по сравнению с этими показателем у рыб из пресной воды (рис 3) При этом в \5%с русский осетр поддерживал более низкую концентрацию СГ в плазме крови, чем во внешней среде на 43% (таб.2).

Изучение динамики содержания К* в плазме у осетровых показало, что у сибирского и русского осетров после акклимации в пресной воде уровень этого иона был более высоким, чем у стерляди (рис.4) При повышении солености от 0%с до 5%о концентрация ионов К+ у сибирского и русского осетров практически не меняется, а у стерляди было зарегистрировано увеличение содержания этого иона (рис.4). При повышении солености до 10%с концентрация ионов К* в плазме крови у осетровых возрастает (р<0.005): у стерляди в 2.5 раза (Кузьмичев, 2004а), у сибирского осетра возрастает только на 33 %, у русского осетра - па 28 %, по сравпению с его уровнем у рыб в пресной воде (рис.4, таб.2). Сравнительный анализ проведенных ранее исследований свидетельствует, что при содержании К4' в южной части Каспийского моря 2.3 ммоль/л (при солености около 12%с), концентрация этого иона в плазме увеличивалась и у взрослых особей русского осетра в среднем в 1.4 раза (Нато-чин и др.,1995). Следовательно, отличия в особенностях регуляции содержания К+в

плазме крови между различными видами осетровых рыб, выдерживающими менее 18-20%о, наблюдаются при повышении солености до 10%с , когда уровень этого иона во внешней среде достигает 3 и более ммоль/л (рис.4,таб.2).

Оценивая состояние рыб при повышении солености до 15%о, следует отметить, что гибель особей сопровождается возрастанием концентрации К+ в плазме в 2.9 раза у молоди стерляди, на 37 % у сибирского осетра и на 60 % у тех сеголеток русского осетра, которые были не способны адаптироваться к солевому воздействию, по сравнению с его уровнем у рыб в пресной воде (рис.4). При этом у стерляди возрастание уровня К+ происходило более интенсивно, и его концентрация достигала 7-8 ммоль/л через 7 ч солевого воздействия. У молоди русского осетра, имеющей способность адаптации к 15%«, увеличение содержание К+ в плазме крови, по сравнению с этим показателем у особей в 10%с, не наблюдается (р>0.05) Ранее для взрослых особей русского осетра было показано, что и в естественных условиях уровень К+в их плазме не превышает 4.8±0 3 ммоль/л (Наточин и др.,1995). В связи с этим содержание К+ в плазме крови у стерляди, сибирского и русского осетров в 10%о может рассматриваться как верхняя граница диапазона регуляции этого иона, зарегистрированная у исследуемых видов.

Содержание в плазме крови у исследованных нами осетровых сходно в пресной воде, практически не изменяется в диапазоне от 0 до 5%с (Кузьмичев и др, 2005). При повышении солености до 10%о концентрация возрастает (р<0.005) у стерляди на 48%, у сибирского и русского осетров на 55-56%, по сравнению с его уровнем у рыб в пресной воде (рис.5). В тоже время после акклимации к 10%с стерлядь, сибирский и русский осетры поддерживают сходную концентрацию М%2+ в плазме (рис.5). Ранее было показано, что и взрослые особи русского осетра могут переносить повышение М§2+ до 6.8±1.1 ммоль/л без негативных последствий для организма (Наточин и др., 1995) Дальнейшее возрастание (р<0.005) уровня М§2+ в плазме наблюдается при увеличении солености от 10%о до 15%о у сибирскою осетра и русского осетра, массой менее 70 г (рис.5). У стерляди, по сравнению с сибирским осетром, гибнущей в течение 1 суток в 15%о, концентрация возрастает менее значительно (рис.5). У более крупных сеголеток русского осетра, выдержавших 15%о, концентрация в диапазоне от 10%с до 15%о не изменяется (рис.5), что может предполагать более интенсивное, по сравнению со стерлядью и сибирским осетром,

выведении этого иона из организма, которое происходит через почки у осетровых в соленой воде (Наточин и др.,1975а; Natochin et al,1985).

Изучение особенностей регуляции содержания ионов Са2+ в плазме крови показало, что уровень этого иона в пресной воде у осетровых может зависеть от его концентрации во внешней среде. Так, после акклимации молоди стерляди к воде с большим содержанием этого катиона (таб.2), уровень Са2+ в ее крови возрастал, и

что может быть следствием его более интенсивного поглощения в жесткой воде (Виноградов,2000). При повышении солености от Woe до 10%о у сибирского осет- I _

ра и от Woo до 15%с у русского осетра концентрация Са2+ в их плазме крови поддерживалась на стабильном уровне. У сибирского осетра в 15%о содержание Са2+ в плазме крови увеличилось (р<0.005). В тоже время, анализируя динамику изменений концентрации Са2+, следует учитывать, что увеличение количества хлоридсекретарующих клеток и изменения в ультраструктуре почек, приводящие к повышению интенсивности экскреции ионов у осетровых в связи с переходом к гипоосмотическому типу осморегуляции в соленой воде (Наточин и др.,1980), сопровождаются возрастанием интенсивности синтетических процессов в организме. Известно, что Са2* может аккумулироваться в жабрах у рыб и использоваться на построение клеточных мембран (Романенко и др,1982;Виноградов,2000). У русского осетра, в отличие от сибирского, содержание ионов Са2+в плазме крови в 15%е, по сравнению с его концентрацией у рыб в 10%о _ не возрастает (р>0.05) На наш взгляд, это объясняется тем, что Са2+ может использоваться в процессах клеточной дифференцировки, происходящих в организме в структурах, ответственных за под-

Таблица.2. Концентрация ионов (в ммоль/л) в пробах воды различной солености.

Ионы Соленость

Woo 5%с 10%о 15%о

Na+ 2.7 ±0.5 78.2 ±0.2 156.7 ± 1.2 230 ±1.9

СГ 3.1 ±0.1 91.5 ±2.3 161.7 ±3.0 242.6 ±4.0

К+ 0.8 + 0.5 1.5 ±0.1 3.4 ±0.03 5.04 ±0.02

Са/+ 2-5.5 2.7 ±0.1 5.2 ±0.1 7.3 ±0.2

Mg" — 2.3 ±0.2 4.5 ±0.1 7.1 ±0.1

держание водно-солевого баланса, при повышении солености среды (Кузьмичев,20046).

Следует отметить, что наши результаты показали наличие общих тенденций в регуляции содержания ионов в крови у различных по своей экологии осетровых рыб. Так, при повышении солености от 5%о до 10%с стерлядь, сибирский и русский осетры переходят от гиперосмотического к гипоосмотическому типу осморе-гуляции содержания и С1" в плазме крови (рис.2,3, таб.2). Кроме того, в 10%о все 3 вида осетровых поддерживают более низкую концентрацию М§2+ и Са2+, по сравнению с их- уровнем во внешней среде. Содержание К+ у всех 3-х видов осетровых при повышении солености до 10%с было более высоким, по сравнению с его концентрацией во внешней среде (рис.4,таб.2).

Примечание, на рис.2,3,4,5: 1 - стерлядь

2-сибирский осетр

3 - русский осетр

* - концентрация

ионов перед 1и-белью. - концентрация ионов

во внешней среде.

Рис.2. Концентрация ионов в плазме крови у осетровых.

Для каждого иона существует определенная граница диапазона его регуляции, превышение которой может говорить о нарушении ионного гомеостаза.

Исследование активности СДГ жаберного эпителия осетровых свидетельствует о возрастании этого параметра у мо-

0%о 5%о 10%о 15%о 15%о

Соленость

Рис.3. Концентрация ионов СГ в плазме крови у осетровых.

лоди стерляди, сибирского и русского осетров при повышении солености от 0 до 10%о. При этом повышение активности СДГ в жаберном эпителии сопровождается поддержанием гипоосмотического типа осморегуляции по и СГ в плазме крови у осетровых. Известно, что функциональные особенности СДГ являются одним из факторов, определяющих скорость синтеза АТФ, поэтому возрастание активности данного фермента на единицу жаберного эпителия может характеризовать увеличение интенсивности транспорта ионов против концентрационных градиентов между организмом и внешней средой.

В 15%с у сибирского и русского осетров активность СДГ жаберного эпителия возрастает, по сравнению с этим параметром у особей в пресной воде При этом в 15%с активность СДГ на 2-3 сутки эксперимента у сибирского осетра и на 15 сутки у русского осетра была более высокой (на 52-53%), чем у стерляди, которая погибла в течение 24 ч в аналогичных условиях. В тоже время, резкое возрастание уровня Иа+и СГ в плазме у стерляди и сибирского осетра в 15%с может быть показателем того, что активность СДГ в хлоридсекретирующих клетках у этих видов

Соленость

Рис.4.Концентрация ионов К4'в плазме крови у

осетровых.

75 7 _ 6.5 1 - X 55 а Г 5' § 4.5 - а 4 -о 0 35 X 1 ^ I 253 <(. § * 1 -0.5 ---

_ -/ I.

г ЙЫТ 1 лЯ »1*1 1

0 • 0%о 5%о 10%о 15%о 15%о Соленость

является не достаточной, чтобы обеспечить поддержание ионного гомеостаза. В тоже время, у русского осетра выдержавшего 15%о, активность СДГ не значительно отличается от этого параметра у особей в 10%о Поэтому следует учитывать, что в поддержании ионного гомеостаза в 15%с у сеголетков русского осетра массой более 70 г может играть существенную роль большая площадь жаберного эпителия, по сравнению с особями стерляди и сибирского осетра меньших размеров. Нельзя исключить и другого механизма адаптации к повышению солености у осетровых, связанного с возрастанием активности изоцит-ратде! идрогеназы (1.1.1.42), которая тоже является одним из ключевых ферментов, ответственных за синтез АТФ (Бе-резов, Коровкин,1998).

1Рис5- Концентрация ионов в плазме крови у осетровых.

Таким образом, наши результаты показали, что стерлядь, сибирский и русский осетры способны адаптироваться к повышению солености до 10%о. В 15%о происходит гибель менее солеустойчивых видов - стерляди и сибирского осетра, вследствие нарушения ионной регуляции плазмы крови. В тоже время, в диапазоне солености от 10%с до 15%с, у русского осетра, выдерживающего 15%о, механизм осмо-регуляции позволяет поддерживать стабильный уровень ионов Mg2+ и К+ в плазме. Устойчивость к повышению солености обеспечивается поддержанием ионного гомео-стаза, в первую очередь по Na+ и С1\ чему способствует повышение активности СДГ. Глава 4. Сравнительный апализ особенностей регуляции содержания ионов в плазме крови у различных осетровых н костистых рыб.

Ионный состав плазмы крови у осетровых и костистых содержит одни и те же основные компоненты, при этом концентрация NaCl составляет 86-95% от общего содержания ионов (Строганов,1962). Сопоставление наших результатов с теми, которые были получены ранее для пресноводных костистых, показало, что рассматриваемые виды осетровых и ряд карповых рыб (карп Cyprínus carpió, плотва, линь Tinca tinca, синец A. ballerus) способны поддерживать сходный уровень ионов Na+ в плазме в пресной воде (Мартемьянов, 1996; 2001; Natochin, Lavrova,1974). Концентрация СГ в плазме у плотвы в пресной воде тоже поддерживается на сходном уровне со стерлядью, сибирским и русским осетрами. Кроме этого у стерляди, сибирского и русского осетров диапазоны регуляции содержания Mg2+ в плазме крови перекрываются с данным параметром у некоторых карповых - карпа, плотвы (Мартемьянов,2001), леща Abramis brama и синца (Natochin, Lavrova,1974). В тоже время, концентрация К+ в плазме крови у разных видов осетровых и карповых в пресной воде различается (Мартемьянов,2001; Кузьмичев и др.,2005; Natochm, Lavrova,1974). Содержание Са2+в плазме у рыб является очень изменчивым показателем (Natochin,Lavrova,1974;Мартемьянов, 1995), но у стерляди, сибирского и русского осетров диапазоны регуляции содержания Са2+ перекрываются с данным параметром у плотвы.

Результаты исследований показали, что плотва (50% особей) выдерживает повышение солености до 10%е (Кузьмичев,20046), а карп до 15%о (Hegab,Hanke,1982). В тоже время сравнительный анализ наших результатов и данных литературы для неко- f торых представителей осетровых и карповых показал, что у плотвы при повышении солености до 5-10%о (Кузьмичев,2004в), а у карпа - до 12%о (Hegab,Hanke, 1982) концентрация ионов Na+ и CT в плазме крови возрастает более значительно, в отличие

от стерляди, сибирского и русского осетров в 10%о Так, у плотвы в 10%¡> концентрация Na+B плазме крови возросла в 1.7 раза, СГ - на 40%, по сравнению с его уровнем у рыб в пресной воде Кроме того, в 10%о у плотвы уровень Na+ и СГ в плазме крови был выше, чем во внешней среде. Содержание Mg2+ в шшме у плотвы в 10%с увеличилось более значительно (на 88-89%), по сравнению с его уровнем у особей этого вида в пресной воде, в отличие от стерляди, сибирского и русского осетров (рис.5)

В случае повышения солености до 15%с у русского осетра концентрация Na+ и СГ в плазме крови тоже возросла менее значительно (рис.2,3), в отличие от карпа (Hegab,Hanke,1982). Русский осетр был способен адаптироваться и к более высокому уровню Na+ и СГ в 15%о (таб.2), по сравнению с карпом. В тоже время, при повышении солености до 15%с, концентрация ионов Mg2+ в плазме у русского осетра возрастает менее значительно, чем у карпа в 15%в.

Следует отметить, что у плотвы и карпа верхние границы нормы реакции концентрации ионов Na+ и СГ в плазме больше, чем у стерляди, сибирского и русскою осетров, и концентрация СГ может поддерживаться на уровне, составляющем около 180ммоль/л. В тоже время, система осморегуляции, ответственная за поддержание гомеостаза по Na+, СГ и Mg2+ в плазме крови у ряда осетровых в гиперосмотической среде, функционирует эффективнее, чем у некоторых карповых (карп, плотва).

Исследования крови у ряда видов проходных рыб (осетровых, лососевых), выдерживающих соленость 30 -36%с, свидетельствуют, что они имеют более высокую концентрацию С1" и Na+ и осмолярность плазмы, по сравнению с пресноводными осетровыми и костистыми в воде сходной минерализации (Привольнее,1964; Natochin, Lavrova, 1974; Morgan,Iwawa, 1998). Так, концентрация Na+ у атлантического A. stuno (залив р. Жиронды) и острорылого A oxyrhynchus (р.Св Лаврентия) осетров (Краюшкина, 1998), у молоди симы Oncorhynchus raasou в верхнем течении нерестовой реки(Ко-jima,1983), смолгов семги Salmo salar (Chernitsky et al.,1993), а также СГ и Na+ у сеголетков кижуча О. kisutch (ЛиманскийД986) в пресной воде была более высокой, чем у карповых и азовско-каспийских осетровых (Natochin,Lavrova,1974). Сравнительный анализ наших результатов и данных литературы показал, что тихоокеанские и атлантический лососи и некоторые виды осетровых, способные нагуливаться при океанической солености, поддерживают более высокую суммарную концентрацию ионов СГ и Na+, в отличие от пресноводных осетровых, ряда карповых и русского осетра (рис.6). В случае предварительной акклимации после отлова эта тенденция

сохраняется (Кузьмичев, 2004г). Следовательно, проходные лососевые и некоторые осетровые способны в пресной воде поддерживать уровень осмолитов в плазме крови более высоким (рис.6), по сравнению с теми видами пресноводных рыб, которые не могут совершать миграции при океанической солености. Одним из объяснений этому может служить более интенсивная абсорбция ионов и СГ через хлоридсекретирующие клетки жаберного эпителия у видов, выдерживающих 30-36%о.

Способность поддерживать более высокую концентрацию основных осмолитов плазмы крови в пресной воде у молоди тихоокеанских и атлантического лососей и ряда проходных осетровых при переходе в соленую воду может позволить умень-

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Вид рыб

Рис.б.Суммарная концентрация ионов Na+ и СГ в плазме крови у различных видов рыб.

Примечание: источники данных- 1-бычок- травник Gobius ophiocephalus, 2 -морской язык Solea lascaris, 3 - керчак Myoxocephalus scorpius, 4 - скорпена Scorpaena porcus, 5 - ставрида Trachurus mediterraneus, 7 - звездочет Utanoscopus scaber (Natochin,Lavrova, 1974), 6-тунец Thunnus 5р.(Лиманский, 1986), 8- звездчатая камбала Platichthys stellatus (Foster,1976), 9 - семга, 10- микижа Parasalmo mykiss, 11 -чавыча Oncorhynchus tschawytscha,12 - кижуч (Лиманский,1986); 13-кижуч (Morgan,Iwawa,1998), 14,15,16-атлантический, острорылый и итальянский А. пассат осетры (Краюишша,1998), 17,18,19- стерлядь, сибирский и русский осетры (наши данные), 20 - карп (Лиманский, 1986), 21- карп (Hegab,Hanke,1982),22- карась Carassius auratus (Houston,Mearow,1982).

гаить энергетические затраты на осморегуляцию и поэтому является одним из механизмов адаптации к повышению солености (Кузьмичев, 2004г). При снижении осмолярности плазмы, которое происходит при увеличении проницаемости покровов у молоди лососевых и осетровых, у особей возпикает водно-солевой дисбаланс (Мартемьянов,1992;РойзДис1у,1972) и повышается уровень энергозатрат, требующихся на поддержание ионной регуляции не только мышечной ткани, но и клеток красной крови. Поэтому, поддержание и С1' в плазме иа более высоком уровне у лососевых и осетровых, возможно, является необходимым для сохранения осмотической резистентности эритроцитов (ОРЭ), так как известно, что ОРЭ может снижаться при уменьшении осмолярности плазмы (Солдатов, 2000) или при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды на рыб (Васильев,1990).

В тоже время, разные виды морских костистых (скорпена, керчак, ставрида, морской язык) способны поддерживать более высокую концентрацию С1 и не только по сравнению с пресноводными видами, но и по сравнению с проходными рыбами (рис.6). Таким образом, анализ полученных нами результатов и данных литературы позволяет заключить, что проходные костистые и осетровые, способные совершать миграции при океанической солености, поддерживают «промежуточную» концентрацию основных ионов плазмы крови между пресноводными и морскими видами (рис.6), что может определять потенциальную возможность адаптации к изменению'солености у проходных рыб.

В качестве примера того, что у проходных и пресноводных осетровых имеются различия в особенностях поддержания ионного гомеостаза был проведен сравнительный анализ содержания К* и Mg2+ в плазме крови по нескольким видам осетровых, на основании данных об изменении концентрации этих ионов, полученных нами и приведенных в других работах (Краюшкина и др ,1973;Наточин и др ,19756; Наточин и др.,1995; Краюшкина,1998), используя агломеративный метод кластеризации (Боровиков,2001). В качестве параметра для кластерного анализа была выбрана ширина диапазона регуляции К* и в плазме у рассматриваемых видов рыб, так как изменения концентрации этих ионов были наиболее значительны при повышении солености внешней среды до 10%с Пределы диапазонов этих показателей определялись путем выбора из полученных значений минимальной средней, и максимальной средней концентрации для каждого иона Ранее было показано, что

межвидовые различия в концентрации ионов могут проявляться в ширине диапазонов их содержания в плазме, что обусловлено разными значениями их верхних и нижних границ (Мартемьянов,2001). Сравнение наших результатов (рис.4) и данных литературы (Дюбин,1977; Наточин и др.,1980; Краюшкина, 1998) свидетельствует, что в пресной воде диапазоны содержания К+ в плазме у различных осетровых (стерлядь, сибирский и русский и коротконосый осетры) совпадают. Однако, у видов, отличающихся своей солеустойчивостью, изменения в концентрации К+ в плазме происходят при разной солености. Так, у осетровых и лососевых, способных адаптироваться к океанической соленосш, в отличие от осетровых азовско-касиийского бассейна, уровень К+в плазме возрастает в 1.3-1.4 при более значительной его концентрации во внешней среде - равной 8-9 ммоль/л (Краюшкина,1998;Мо^ап,1\уа\уа,1998).

Результаты сравнительного исследования с использованием кластерного анализа показали, что рассматриваемые виды осетровых рыб группируются в 2 основных кластера, в один из которых были объединены севрюга, русский осетр, острорылый осетр и коротконосый осетр А. Ьгеуткйит, способные совершать морские нагульные миграции (Краюшкина, 1998), а в другой вошли стерлядь и сибирский осетр, выдерживающие менее 15%о(рис 7). В тоже время, близкими между собой по рас-

Русский осетр Севрюга Коротконосый осетр Острорылый осетр Стерлядь Сибирский осетр

Рис.7. Дендрограмма межвидового сходства по особенностям регуляции содержания К4 и М§2+ в плазме крови у различных видов осетровых рыб.

сматриваемому параметру с одной стороны были русский осетр и севрюга, выдер-

живающие повышение солености до 18%о, а с другой стороны - коротконосый и острорылый осетры, выдерживающие 30-33%с (Краюшкина,1998, Dadswell,1979). Наиболее вероятной интерпретацией результатов кластеризации может являться то, что норма реакции, в пределах которой осуществляется регуляция содержания К+ и Mg2' в плазме у осетровых, может быть одним го факторов, определяющих их способность адаптироваться к повышению солености.

Кроме того, данная кластеризация (рис.7) позволяет дифференцировать различные виды осетровых, которые являются пресноводными и проходными по своей экологии (Pavlov et at.,2001), и отличаются особенностям регуляции содержания К* и Mg2* в плазме крови.

Глава 5. Сравнительный анализ особенностей регуляции содержания ионов в эритроцитах и мышечной ткани у различных видов осетровых и костистых рыб.

Исследование ионного состава эритроцитов показало, что у сибирского, русского осетров и плотвы, как и у ряда других видов рыб, концентрация К* в негемоли-зирующихся клетках красной крови в пресной и соленой воде больше, чем Na+ (Силкин,Солюс,1987; Мартемьянов,1996; 2001 ¡Кузьмичев и др.,2005). В пресной воде у осетров в эритроцитах концентрация ионов Na+ была больше, чем у леща, карпа, а содержание 1С были более высокими, чем у плотвы, леща (Мартемьянов,1996;2001) и шуки (Мартемьянов,1988). В пресной и соленой воде уровень хлоридов в эритроцитах у русского и сибирского осетров превосходил содержание в них К* и Na+ Ранее более высокая концентрация СГ в форменных элементах, по сравнению с 1С и Na+, была показана для бычка-кругляка, бычка-мартовиха, скорпены и ставриды (Сил-кин,Гусев, 1993;Солдатов,1997; Солдатов, 2000).

В диапазоне 0 -10%« у молоди осетров уровень ионов Na+ ,К+ и СГ в эритроцитах поддерживался стабильным (р>0.05). При этом сравнительный анализ полученных результатов показал, что отношение концентрации Na+ в эритроцитах к его уровню в плазме (Na+ эр / Na+ пл) у сибирского осетра в 10%о снизилось на 20%, по сравнению с этим показателем у рыб в пресной воде, СГэр/СГпл в диапазоне от 0 - 10%о практически не изменилось, а ¡Сэр ! К+пл. снизилось - на 27% В 10%« у русского осетра отношение концентрации Na* эр / Na+пл и СГэр/СГпл по сравнению с этим показателем у рыб в пресной воде, практически не изменилось,

а К+эр/К+пл - снизилось на 29%. У плотвы при повышении солености до 7%о-10%с происходило уменьшение концентрации К+ и увеличение Na+ в клетках красной крови у особей.

У особей русского осетра, способных адаптироваться к 15%о, отношение концентрации С1 * эр/С1" пл., по сравнению с этим показателем у рыб в пресной воде, снизилось на 14%.

Поддержание определенного уровня ионов СГ в клетках красной крови может быть связано с осморезистентностью эритроцитов Так, известно, что при повышении солености среды и осмолярности плазмы крови содержание СГ в эритроцитах у морских видов может возрастать (Fugelli, Zachanassen, 1976), что препятствует их дегидратации У сибирского и русского осетров нами не было зарегистрировано возрастание уровня СГ в эритроцитах в соленой воде, однако концентрация СГ в эритроцитах у сибирского осетра поддерживалась более высокой и, по сравнению с уровнем этого аниона в плазме, в диапазоне солености отОдо 10%о, а у русского осетра - от 0 до 15%с

В тоже время, в 15%о при увеличении содержания хлоридов в плазме более чем на 27% (свыше 150-155 ммоль/л), по сравнению с его уровнем у особей в пресной воде, у исследуемых видов осетровых нами был обнаружен значительный гемолиз эритроцитов О наличии гемолиза эритроцитов перед гибелью у осетровых в 15%о свидетельствует резкое снижение гемоглобина в крови - в 2 5-3 раза, по сравнению с его уровнем у молоди стерляди и сибирского осетра в пресной воде, который составлял 75±2.0 г/л и 80±2 5 г/л, соответственно. Кроме того, гемолиз эритроцитов приводит к резкому возрастанию концентрации Na+ и снижению К+ в клетках красной крови у рыб. Так, концентрация Na+ в эритроцитах у сибирского осетра в воде с соленостью 15%е увеличивается вЗ, а у русского - в 1.7 раза, по отношению к этому показателю у особей в пресной воде, и становится больше, чем содержание К*. При этом уровень К* в плазме у рыб в 15%с резко возрастал, не только из-за его поступления из внешней среды, но и из-за перехода этого иона из эритроцитов (Кузьмичев и др., 2005). Кроме того, наши результаты показали, что у плотвы гемолиз эритроцитов во время экспериментов происходил уже в 10%о, о чем по аналогии с осетровыми, свидетельствует резкое возрастание Na+ в форменных элементах (Кузьмичев, 2004в) и значительное повышение 1С в плазме - в 2.5 раза, по сравнению с его значением у особей этого вида в пресной воде.

Таким образом, гибель части сеголеток русского осетра и всех особей сибирского осетра и стерляди при повышении солености до 15%о была обусловлена гемолизом эритроцитов, происходящем вследствие возрастания уровня СГ в плазме крови свыше 150-155 ммоль/л, при нарушении регуляции содержания хлоридов в организме.

Следует отметить, что устойчивость эритроцитов к гемолизу у рыб из различных систематических групп отличается. Так, анализ данных литературы показал, что и у многих морских костистых устойчивость эритроцитов к гемолизу выше, чем у осетровых и некоторых лососевых, о чем свидетельствует способность морских видов поддерживать более значительный уровень СГ в крови (Лиманский,1986; Краюшкина,1998; Natochin, Lavrova,1974; Morgan, Iwawa, 1998). При этом наличие эритроцитов, более устойчивых к повышению концентрации хлоридов в плазме у многих морских видов рыб может рассматриваться в качестве одного из механизмов физиологических адаптаций, т.к. может позволить им уменьшить энергозатраты на экскрецию СГ в морской воде. Один из механизмов, ответственных за повышение устойчивости эритроцитов к гемолизу может быть связан с стабилизирующим воздействием Са2+ на структуру эритроцитарных мембран, что замедляет гемолиз форменных элементов при изменении содержания NaCl в плазме. Подтверждением этому может служить проведенное ранее исследование проницаемости эритроцитов у ската Raja clavata во время их инкубации в растворе с различными концентрациями Са2+ (Силкин и др., 1988). При этом сравнение данных литературы (Силкин,СолюсД987;Natochin,Lavro-va,1974) показало, что у морских костистых и хрящевых рыб возрастание концентрации Са2+в плазме коррелирует с увеличением в ней содержания СГ(г = 0.69). Среди пресноводных видов повышение устойчивости эритроцитов к гемолизу из-за связи мембран с ионам Са2+ показано для карпа (Котелевцев и др., 2004), который, как указано выше, способен поддерживать более высокий уровепьСГ в плазме, в отличие от стерляди, сибирского и русского осетров.

Исследование динамики содержания ионов в мышцах показало, что в пресной воде у сибирского и русского осетров концентрация СГ в мышечной ткани поддержи вается на более высоком уровне, по сравнению со стерлядью, при сходной концен трации этого иона в плазме у всех 3-х видов (рис.3, таб.3). При повышении солености до 10%с концентрация СГ в мышечной ткани у стерляди возрастает в 21-2 2 раза (таб.3), при его уровне в плазме 120-126 ммоль/л. У сибирского осетра при повышении солености до 10%о концентрация СГ в мышечной ткани возрастает в

-221.4-1.5 раза (таб.3), при его уровне в плазме 135-140 ммоль/л. При этом отношение концентрации СГ в мышечной ткани к его уровню в плазме при повышении солености до 10%с у русского осетра не изменилось, у сибирского осетра возросло на 20%, а у стерляди - на 49%. В воде с соленостью 15%о у молоди сибирского осетра и стерляди наблюдается дальнейшее увеличение уровня СГв мышечной ткани, но у стерляди было зарегистрировано более значительное повышение этого показателя, в отличие от сибирского осетра (таб.3). У разноразмерных особей русского осетра содержание хлоридов в мышечной ткани поддерживалось стабильным в диапазоне от 0 до 1Мс и возросло шлько при повышении соленое!и до 15%о (таб.3), более чем в 1.6 раз, по отношению к его уровню у рыб из пресной воды. Таким образом, сибирский и русский осетры могут более эффективно поддерживать содержание СГ в мышечной ткани, по сравнению со стерлядью.

Таблица 3. Концентрация ионов СГ ( в ммоль/л) у осетровых в мышечной ткани.

Соленость Вид рыб

А. йиеШепэгаескн А. Ьаеш А. гийепш

0%о 63.6 ± 5.4 (4) 58.4 ±3.4 (5) 35.8 ± 4.0 (3)

10%о 75.8 ± 11.1 (4) 90.4 ±8.3 (5)* 79.3 ±9.7 (3)*

15%с 120.9 ± 19.4 (3)* 109.2 + 11.0(3)* 175.2 ± 25.2 (3)*"-

* и ** - различия по концентрации ионов СГ в мышцах с этим параметром у особей из пресной воды достоверны при р<0.05 и р<0.005, соответственно; в скобках - число особей.

Проведенные ранее исследования показали, что в мышцах у различных видов рыб (осетровые, атлантический лосось, горбуша, карповые) поддерживается более высокая концентрация К* , по сравнению с Ка+(Лавроваидр.,1984;Наточини др.,1991; СЬеткзку е1 а].,1993). В случае повышения солености при увеличении осмолярности плазмы крови, внутри- и внеклеточный уровень ионов возрастает, что позволяет особям разных видов предотвращать дегидратацию тканей и поддерживать '

требуемый уровень клеточного объема (Лаврова и др.,1984). Так, у осетровых и ряда костистых рыб (треска СаЛия тогкиа, камбала ПорзеШ §1аЫаНя, бычок NeogoЫusflu-уииШв) в основе волюморегуляции клеток лежит увеличение внутриклеточного содер-

жания К+ (Лаврова и др., 1984) У лососевых (атлантического лосося S. salar, горбуши O.gorbuscha) и карповых (карп) при увеличении концентрации Na+ и С1 в плазме крови для осуществления осморегулящш мышечных тканей в них происходит возрастание концентрации этих же ионов (Наточин и др., 1991; Hegab,Hanke,1982; Chemit-sky et al ,1993). Возрастание уровня хлоридов в мышцах у осетровых (таб.3) при повышении солености может служить одним из механизмов адаптации, который способствует поддержанию ионного гомеостаза у сибирского и русского осетров в 10-15%о

Проведенные исследования показали, что особенности регуляции содержания осмолитов в мышцах у осетровых связаны не только с обменом электролитов между плазмой крови и тканями в организме, по также и со способностью рыб поддерживать ионный гомеостаз плазмы. В тоже время, следует учитывать, что повышение содержания СГ в мышечной ткани может происходить только до определенного предела, при достижении которого могут возникать изменения в организме (Мартемьянов,1989), несовместимые с дальнейшей жизнедеятельностью. Так, известно, что изменения ионного состава мышечной ткани могут оказывать негативное влияние на физико-химические свойства мышечных клеток (Кузьмина, 1990) В связи с этим быстрая гибель стерляди (за 24-28 ч) при повышении солености до 15%с, по сравнению с сибирским осетром, происходит не только из-за гемолиза эритроцитов, но и может быть обусловлена более значительным увеличением хлоридов в мышцах.

Хлор является тем осмолитом, возрастание уровня которого, в случае отсутствия способности регуляции его содержания в организме при повышении соленосги, может привести к гемолизу эритроцитов и, скорее всего, к нарушению функционирования мышечной ткани, что является причиной гибели осетровых. Поэтому способность поддерживать концентрацию СГ в мышцах у русского осетра, менее зависимо от изменения этого параметра в плазме, в отличие от стерляди, может рассматриваться как один из механизмов устойчивости к солевому воздействию. В тоже время, способность проходных видов рыб регулировать концентрацию Na+ и СГ в плазме при повышении солености и предотвращать нарушение ионного гомеостаза, вызывающее гемолиз эритроцитов, определяется, в основном, механизмом экскреции этих осмолитов через жаберный эпителий.

Таким образом, полученные результаты показали, что осетровые реагируют на изменения солености и отдельных ионов во внешней среде, при этом существуют определенные значения концентраций ионов в плазме, при достижении которых запускаются механизмы, ответственные за стабилизацию водно-солевого гомеостаза.

Выводы.

1. Выявлена зависимость между смертностью у стерляди, сибирского и русского осетров и определенным уровнем ионов в плазме, превышение которого ведет к нарушению ионного гомеостаза.

2 Стерлядь, сибирский осетр выдерживают повышение солености до 10%<>, русский осетр - и до 15%о. Различие в солеустойчивости обусловлено способностью поддерживать ионный гомеостаз в плазме крови по Na+, Cl", Mg2+ и К+ у стерляди

и сибирского осетра при солености не выше 10%с, а русскою осетра - и в 15%о.

3 У стерляди в 15%с отмечена низкая активность сукцинатдегидрогеназы в жаберном эпителии, в отличие от сибирского и русского осетров, что может служить одной из причин ее меньшей солеустойчивости.

4. При возрастании уровня хлоридов в плазме крови свыше 150-155 ммоль/л у всех исследованных видов осетровых наблюдается гемолиз эритроцитов, что ведет к гибели рыб.

5. Возрастание концентрации СГ в мышечной ткани у русского осетра происходит в 15%с, а у стерляди и сибирского осетра - в 10%о. У стерляди концентрация Cl" в мышцах в 15%о возрастает более значительно, чем у осетров

6. Стерлядь, сибирский, русский осетры и плотва имеют сходную концентрацию Na+, СГ и Mg2+ в плазме крови в пресной воде При повышении солености до 10%о стерлядь, сибирский и русский осетры, в отличие от плотвы, поддерживают более низкую концентрацию Na+, Cl" и Mg2+ в плазме крови.

7 Концентрация основных ионов плазмы крови у проходных видов поддерживается более высокой, чем у пресноводных рыб и более низкой, чем у морских.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Кузьмичев С.А. 2003. Влияние нитрификации водоемов на способность адаптации к солености у стерляди Acipenser ruthenus. Труды VI международной конференции «Экология, человек, сообщество» Киев,2003. С.44-45.

Кузьмичев С.А. 2004а. Динамика ионного состава крови у плотвы в воде различной солености. Труды П международной конференции «Биотехнология- охране окружающей среды». Москва. С.45.

Кузьмичев С.А. 20046 Динамика ионного состава крови у стерляди в воде различной солености. Там же. С 47.

Кузьмичев С.А. 2004в. Особенности регуляции содержания ионов в крови у плотвы ЯиШиз гиЫив и стерляди Аарешег пиЬепив в воде различной солености. Труды П международной конференции «Биотехнология - охране окружающей среды» Москва. С. 98103.

Кузьмичев С.А. 2004г. Аспекты осмотической и ионной регуляции у осетровых рыб' механизмы адаптации к солености. Конференция ИПЭЭ Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых. Мат. конф молодых сотр и аспир. ИПЭЭ. Тов. научн. изд. КМК. С.77-84.

Кузьмичев С.А., Новиков Г.Г, Павлов Д С.2005. Некоторые особенности осморегуляции молоди осетровых рыб. Вопр ихтиологии. Т 45 N.6

Р19 0 86

РНБ Русский фонд

2006-4 15113

Принято к исполнению 17/10/2005 Заказ № 1130

Исполнено 18/10/2005 Тираж: 100 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Варшавское ш., 36 (095) 975-78-56 (095) 747-64-70 www.autoreferat.ru.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кузьмичев, Сергей Александрович

Введение.2

ГЛАВА 1. ОСМОРЕГУЛЯЦИЯ У РЫБ (Обзор литературы).4

1.1. Ионный состав и структуры, ответственные за осморегуляцию у рыб.4

1.2. Особенности ионной регуляции плазмы крови у различных видов рыб.15

1.3. Особенности регуляции внутриклеточного содержания ионов и вошомо-регуляции у рыб при адаптации к солености.20

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ .31

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ И РЕГУЛЯЦИИ СОДЕРЖАНИЯ

ИОНОВ В КРОВИ У РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОСЕТРОВЫХ РЫБ.45

3.1 Ионный состав плазмы крови у различных видов осетровых при повышении солености внешней среды.45

3.2 Особенности регуляции ионного состава эритроцитов и мышечной ткани у различных видов осетровых в воде разной солености.65

3.3 Особенности регуляции ионного состава крови у осетровых и некоторых карповых. .70

ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ И ОСОБЕННОСТЕЙ РЕГУЛЯЦИИ СОДЕРЖАНИЯ ИОНОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ У РАЗЛИЧНЫХ

ВИДОВ ОСЕТРОВЫХ И КОСТИСТЫХ РЫБ .76

ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕГУЛЯЦИИ СОДЕРЖАНИЯ ИОНОВ В ЭРИТРОЦИТАХ И МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ У РАЗЛИЧНЫХ

ВИДОВ ОСЕТРОВЫХ И КОСТИСТЫХ РЫБ.87

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности осморегуляции у некоторых видов осетровых рыб при повышении солености"

Исследования ионной регуляции и способности адаптироваться к изменению солености у различных по своим эколого-физиологическим особенностям видов рыб являются одним из актуальных направлений научных работ. Возможность поддерживать ионный гомеостаз в гипо-и гиперосмотической среде позволяет представителям различных видов совершать миграции со сменой среды обитания, заселять водоемы, имеющие отличия в минеральном составе. Исследования осмо-регуляции у рыб связано с рассмотрением фундаментальных вопросов физиологии систем ионного гомеостаза(Наточин,1979;Виноградов^000), осморезистентности клеточных мембран (Котелевцев и др.,2004; Orlov etal.,1994) и ферментных систем, ответственных за транспорт ионов (Tipsmark et al.,2002). В тоже время, изучение солеустойчивости у различных рыб позволяет дать рекомендации, направленные на оптимизацию рыбоводного процесса, повысить выживаемость молоди, воспроизводство которых осуществляется в искусственных условиях.

Перспективным направлением в настоящее время становится и исследование, связанное с выяснением той роли, которую может играть изменение ионного состава внешней среды и соотношения различных электролитов в соленой воде в качестве ориентира для миграций рыб (Hubbard et al.,2002). Решение подобных проблем предусматривает анализ изменений показателей ионного состава крови и мышечной ткани у разных видов в ответ на повышение солености внешней среды. Известно, что даже среди близкородственных видов отношение к изменению солености может быть различным (Natochin et al.,1985). В связи с этим, особенности функционирования механизмов, ответственных за осморегуляцию у многих видов рыб, требуют дальнейших исследований. Так, недостаточно изученной является динамика изменений ионного состава плазмы, эритроцитов и мышечной ткани у осетровых рыб, среди которых имеются виды, как способные совершать миграции при океанической солености, так и проводящие весь жизненный цикл в пресной воде.

Цели и задачи исследований.

Цель настоящих исследований состояла в том, чтобы выявить эколого-физиологи-ческие особенности солеустойчивости у осетровых рыб.

-3В задачи настоящей работы входило:

1. Изучить особенности поддержания ионного состава плазмы, эритроцитов и мышечной ткани у осетровых рыб при повышении солености.

2. Сравнить особенности осморезистентности у некоторых видов осетровых.

3. Провести сравнительный анализ ионного состава плазмы у осетровых рыб и плотвы, как представителя костистых рыб, в воде различной солености.

Исследования по теме диссертации проводились на базе Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова, Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и Института биохимии им А.Н. Баха. Для проведения исследований использовалось оборудование лабораторий газового катализа и электрохимии и Аналитического центра ( Химический факультет МГУ), лаборатории эволюционной биохимии (Институт биохимии им. А.Н. Баха) и лаборатории биохимического центра «Шанс».

Автор выражает искреннюю благодарность своим научным руководителям академику РАН Павлову Д.С., и д.б.н., профессору Новикову Г.Г. Я признателен за предоставление приборов для выполнения диссертационной работы и консультации по методике исследований сотрудникам Химфака МГУ : к.х.н., доценту Егорову Е.Н., сотрудникам Аналитического центра Химического факультета МГУ: к.х.н., с.н.с. Иванову А.А., к.х.н. Дикунец МА и сотрудникам лаборатории КГЭ: к. физ. мат. н., с.н.с. Зоси-мову А.В. и Зосимову ГА.; сотрудникам Института биохимии им. АЛ Баха: к.б.н., с.н.с. Телегиной Т.А., аспирантке Земской Ю.; сотруднику Биохимического центра «Шанс» к.б.н. Нечаеву С.А. Я благодарен сотрудникам Института биологии внутренних вод за помощь в сборе материала для настоящей работы.

Заключение Диссертация по теме "Ихтиология", Кузьмичев, Сергей Александрович

-96-Выводы.

1. Выявлена зависимость между смертностью у стерляди, сибирского и русского осетров и определенным уровнем ионов в плазме, превышение которого ведет к нарушению ионного гомеостаза.

2. Стерлядь, сибирский осетр выдерживают повышение солености до 10%о, русский осетр -и до 15%о. Различие в солеустойчивости обусловлено способностью поддерживать ионный гомеостаз в плазме крови по Na+, СГ, Mg2* и К* у стерляди и сибирского осетра при солености не выше 10%о, а русского осетра - и в 15%о.

3. У стерляди в 15%о отмечена низкая активность сукцинатдегидрогеназы в жаберном эпителии, в отличие от сибирского и русского осетров, что может служить одной из причин ее меньшей солеустойчивости.

4. При возрастании уровня хлоридов в плазме крови свыше 150-155 ммоль/л у всех исследованных видов осетровых наблюдается гемолиз эритроцитов, что ведет к гибели рыб.

5. Возрастание концентрации С1" в мышечной ткани у русского осетра происходит в 15%о, а у стерляди и сибирского осетра - в 10%о.У стерляди концентрация СГ в мышцах в 15%о возрастает более значительно, чем у осетров.

6. Стерлядь, сибирский, русский осетры и плотва имеют сходную концентрацию Na+, С1" и Mg2* в плазме крови в пресной воде. При повышении солености до 10%о стерлядь, сибирский и русский осетры, в отличие от плотвы, поддерживают более низкую концентрацию Na+, С1" и Mg2* в плазме крови.

7. Концентрация основных ионов плазмы крови у проходных видов поддерживается более высокой, чем у пресноводных рыб и более низкой, чем у морских.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кузьмичев, Сергей Александрович, Москва

1. Барбалат Ю.А., Гармаш А.В., Долманова И.Ф.1999.Пра1стикум по инструментальным методам анализа. Аналитическая абсорбционная молекулярная спектроскопия (фотометрические методы анализа ) в УФ и видимой области. Москва. Химфак.72 с.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.1998. Биологическая химия. М.: Изд-во Медицина. 528 с.

3. Бердичевский Л.С.,Иоганзен Б.Г.1981. Развитие ихтиологии в СССР. История исследований биологических ресурсов гидросферы и их использования. М.: Наука. С.7-37.

4. Болдырев А.А., Лопина О.Д., Рубцов А.М., Свинухина И.А.1983. Биохимия активного транспорта ионов и транспортные АТФазы. Изв-во МГУ. 126с.

5. Боровиков В.П. Программа STATISTICA для студентов и инженеров. М.: Компьютер Пресс. 2001.301 с.

6. Васильев А.С.1990. Осмотическая резистентность эритроцитов осетровых волго-каспийского региона в современных условиях. Рыбинск. С. 117-121.

7. Васнецов В.В.1953.Происхождение нерестовых миграций проходных рыб. Сб.: Очерки по общим вопросам ихтиологии. М-Л. С.227-241.

8. Виноградов Г.А.2000.Процессы ионной регуляции у пресноводных рыб и беспозвоночных. М.: Наука. 215 с.

9. Гинецинский А.Г.1964. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия. М-Л.: Наука. 426 с.

10. Гинецинский АЛ".1996.06 эволюции функций и функциональной эволюции. Ж эвол. биохим. и физиол. T.32.N.6.C.677-689.

11. Головина Н.А.2004.Гематологические показатели форели (Oncorhynchus mykiss Wala-baum ) как индикатор физиологического состояния. Сб.: Тр. междун. Конференции

12. Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов». Петрозаводск. Ин-т биологии Карельского науч. центра РАН. С.З 7.

13. ГореваВ.А.1984. Оценка токсичности бромистого калия на рыб в пресной и солоноватой воде ( на примере Huso huso L.). Тр. НИИ оз. и реч. рыб. x-Ba.N.225.C.83-89.

14. Губанов Е.П., Кондюрин В.В., Мягков Н.А.1986.Акулы Мирового океана. М., Агро-промиздат. 272 с.

15. Дзержинский Ф.Я.1998.Сравнительная анатомия позвоночных животных. М^МГУ. 208с.

16. Дорофеева ЕА.2002. Атлас пресноводных рыб России (под ред. Ю.С. Решетникова) Т.1.С.71-73.

17. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К.1991. Справочник по биохимии. М.: Мир. 543с.

18. Дюбин В.П.1977Лзменения функционального состояния интерренальной ткани и концентраций ионов натрия и калия в сыворотке крови молоди осетра Acipenser gueldenstaedtii Colchicus V.Marti) в процессе солевой адаптации. Биология.М9. (2). С.71-78.

19. Дюбин ВЛ., Киселева СТ.,1983. Адаптация молоди осетровых к морской воде при различных температурах и различной накормленности. Биологические основы осетроводства. М.: НаукаС. 167-178.

20. Дюбин ВЛ.1988.Концетрация катионов в сыворотке кеты Oncorhynchus keta в период речной миграции и нереста. Вопр. ихтиологии.Т.28."Ы.4.С.677-682.

21. Запруднова Р.А., МартемьяновВ.И.1988. Сезонные изменения концентрации катионов в плазме крови пресноводных рыб. Вопр. ихтиологии.Т.28. Вып.4.С.671-676.

22. Золотов Ю.А.2001.Основы аналитической химии. Практическое руководство.М.: Высш. шк. 463 с.27.3юганов В.В.1991.Семейство колюшковых (Gasterosteidae) мировой фауньт. Фауна СССР. Т.5. Вып.1.: Рыбы Л.: Наука. 261 с.

23. Казаков PJ3., Титов С.Ф.1998. Популяционно-генетическая организация вида Salmo salar L. Атлантический лосось ( ред. Казаков Р.В.). СПб.: Наука. С. 43-72.

24. Карпенко ГЛ. 1983. Выживание личинок и мальков шемаи в воде разной солености. Рыбохоз. значение внутр. водоемов Азов. Касп. бассейнов. М. С.61-70.

25. Кисели Д. 1962. Практическая микротехника и гистохимия. Будапешт. 400 с.

26. Константинов А.С., Мартынова В.В. 1990.Влияние колебаний солености нарост молоди рыб. Вопр. ихтиологии. Т.30. Вып.б.С. 1004-1011.

27. Константинов А.С., Пушкарь В.Я., Зданович В.В.2003.Конкордантность изменения параметров метаболизма и роста рыб под влиянием колебаний солености воды. Вестн. МГУ. Серия 16. Биология. N.2.C.40-43.

28. Краюшкина Л.С.1972. Солевая адаптация молоди двух экологически различных видов осетровых — стерляди Acipenser rutenus и осетра Acipenser gueldenstaedtii. Сб.: Осетровые и проблемы осетрового хозяйства. М.Пищевая пром-ть. С.205-212.

29. Краюшкина Л.С., Дюбин В.П., Моисеенко С.Н., Христофоров О. Л. 1973. Состав катионов сыворотки крови осетровых в различные периоды их жизненного цикла. Доклады РАН СССР. Т.212.И.4.С.1007-1010.

30. Краюшкина Л.С. 1983. Функциональная сформированностъ осморегуляторной системы молоди осетровых в зависимости от размеров и возраста. Биологические основы осетроводства. М.: Наука. С. 158-166.

31. Краюшкина Л.С., Дюбин В Л. 1974. Реакция молоди осетровых на изменение солености среды. Т. 14. Вып.6(89).С.1118-1124.

32. Краюшкина Л.С.1998.0собенности осмотической регуляции у морских проходных осетров-коротконогого Abrevirostrum и острорылого A. oxyrhynchus. Вопр. ихтиологии. 1998. Т.38.И.5. С.684-692.

33. Кузьмичев С.А. 2003. Влияние нитрификации водоемов на способность адаптации к солености у стерляди Acipenser rutenus. Труды VI международной конференции «Экология, человек, сообщество» КиевДООЗ. С.44-45.

34. Кузьмичев С А.2004а. Динамика ионного состава крови у стерляди в воде различной солености. Тезисы докладов П международной научной конференции. Тр. МБЦМГУ. Из-во «Спорт и культура» С.47.

35. Кузьмичев С.А. 20046. Динамика ионного состава крови у плотвы в воде различной солености. Труды П международной конференции «Биотехнология- охране окружающей среды» . Москва. С.45.

36. Кузьмичев СА.2004 в. Особенности регуляции содержания ионов в крови у плотвы Rutilus rutilus и стерляди Acipenser ruthenus в воде различной солености. Сб. по материалам П международной конференции. Тр. МБЦ МГУ. Из-во «Спорт и культура» С.98-103.

37. Кузьмичев С.А., Новиков Г.Г., Павлов Д.С.2005. Некоторые особенности осморегуляции молоди осетровых рыб. Вопр. ихтиологии. T.45.N.6.

38. Кузьмичев С.А., Иванов А.А. 2005. Некоторые особенности солевых растворов как сред для экспериментов по солеустойчивости у рыб. МБЦ МГУ. В кн.: «Биотехнология, экология, охрана окружающей среды» М. Изд-во ООО «Графикон—принт» С.167-176.

39. Лаврова Е.А., Наточин IO.B.1978. Концентрация натрия и магния вереде обитания и водно-солевой обмен рыб. Экология. N.2 С.50-54.

40. Лаврова Е.Н., Наточин Ю.В., ШахмотоваЕ.Н. 1984.Электролитыв тканях осетровых и костистых рыб в пресной и морской воде. Вопр. ихтиологии. Т.24. С.867-871.

41. Лиманский В.В.1986. Справочник по физиологии рыб. М. Агропромиздат 192 с.

42. Лукьяненко В Л.1967. Токсикология рыб. М.216 с.-101

43. ЛуппаХЛ980.0сновы гистохимии. М.:Мир.343 с.

44. Маврин А.С., Виноградов Г.А., Лалирова Т.Б., Ершов И.Ю., МикряковаТ.Ф.1992.Влия-ние кальция, магния и тяжелых металлов на молодь леща Abramis bramaL. Результаты исследований. Информ. бюлл. С-П.гНаука. С.45-50.

45. Максимович А.А. 1998. Существует ли императивный стимул, который заставляет рыб менять среду обитания? Ж эвол. биохим. и физиол. Т. 34. N.5. С. 614-623.

46. Мартемьянов В.И.1982. Стресс как источник ошибок при эколого-физиологических и биохимических исследованиях рыб. Оценка погрешностей методов гидробиологических и ихтиологических исследований. Рыбинск.С. 124-134.

47. Мартемьянов В Л. Запруднова Р.А.1982. Динамика концентраций электролитов в плазме крови, эритроцитах и мышечной ткани пресноводных рыб при стрессе. Биологические nayKH.N.10.C.44-49.

48. Мартемьянов В .И. 19 8 8.Содержание электролитов в плазме и тканях щуки Esox lucius при акклимации в воде разной солености. Вопр.ихтиологии.Т.28.Вып.2.С.337-341.

49. Мартемьянов В.И.,ГречановИ.Г.1988.3имовка карпа в бассейнах с солоноватой водой Рыбное хозяйство.N.11.С.52-53.

50. Мартемьянов В.И.19893лияние солености на пресноводных рыб. Зоологический журнал. Т. ЬХУШ. Вып.5. С.72-81.

51. Мартемьянов В.И.1990.Содержание воды в организме, мышцах и печени карпа в зависимости от солености среды. Биол. внутр. вод. Л.: HayKa.N.87.C.62-64.

52. Мартемьянов В Л.1996. Диапазоны регуляции содержания ионов натрия, калия, кальция, магния в плазме, эритроцитах и мышечной ткани карпа Cyprinus carpio. Ж эвол. биохим. и физиол. Л. Наука. T.32.N.1.C.31ЛЪ.

53. Мартемьянов В.И. 1998.Сезонная динамика содержания кальция в плазме, эритроцитах, мышцах и гонадах плотвы Rutilus rutilus. Биология внутренних вод. Ин. биол.внутр. вод РАН. N.2. С.73-80.

54. Мартемьянов В.И. 2001. Диапазоны регуляции концентрации натрия, калия, кальция, магния в плазме, эритроцитах и мышечной ткани плотвы Rutilus rutilus в природных условиях. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. Т.37. N.2.C.107-111.

55. Марта ЮЛО. 1948. Промысловая разведка рыбы. М. Пищепромиздат С.25,43-45.

56. Матей В.Е. 1986.Хлоридные клетки структурная основа ионообменных процессов в жабрах костистых рыб. Цитология. T.28.N. 1 .С.5-22.

57. Меньшиков В.В.2002. Клиническая лабораторная аналитика. 860с.-10266. Мешкова Н.П.1979.Практикум по биохимии. Из-во. МГУ. 430 с.

58. Мироновский АН. 1990.К вопросу о популяционной структуре некоторых карповых рыб Волго-Каспийского и сопредельных районов .Микроэволюция пресноводных организмов .С.94-99.

59. Москаленко Б.К.1958. Биологические основы эксплуатации и воспроизводства сиговых рыб Обского бассейна. Тюмень. 247 С.

60. Наточин Ю.В., Лукьяненко В. И., Лаврова ЕА., Металлов Г.Ф. 1975. Катионы сыворотки крови осетровых в морской и речной периоды жизни. Вопр. ихтиологии. Т.15. С.890-894.

61. Наточин Ю.В., Лукьяненко В.И., Лаврова Е.А., Металлов Г.Ф., Сабинин Г.В.1975. Изоосмотический тип регуляции у осетра Acipenser gueldenstaedtii в морской период жизни. Ж эвол. биохим. и физиол. Л. Наука. С.583-587.

62. Наточин Ю.В.1979.0собенности ионорегулирующей функции почек морских, пресноводных и проходных рыб. Сб.: Современные вопросы экологической физиологии рыб. М. Наука. С.75-81.

63. Наточин Ю.В., Лукьяненко В.И., Лаврова Е.А., Металлов Г.Ф. 1980. Обмен магния у русского осетра при различной солености. Вопр. ихтиологии. Т.20. Вып.5.С.892-900.

64. Новиков Г.Г.2000.Рост и энергетика развития костистых рыб в раннем онтогенезе. М.:Эдиториал УРСС. 296 с.

65. Новиков Г.Г., Кузьмичев С.А.2003. Некоторые особенности генетической изменчивости атлантического лосося Salmo salar по локусу триозофосфатизомеразы (ТБТ-З*). Вопр. ихтиологии. Т.43. N.2. С.237-241.

66. Никольский Г.В.1971. Частная ихтиология. М.: Высшая шк. С.147-150.

67. Никольский Г.В.1974. Экология рыб. М.: Высшая шк.С.226-244.

68. Павлов Д.С., Савваитова К.А., Соколов Л.И., Алексеев С.С.1994Редкие и исчезающие животные. Рыбы. М.: Высш.шк. 334с.

69. Прайс-лист. 11.2003. АО «Юнимед».

70. Лривольнев Т.И.1964. Отношение пресноводных и проходных рыб к различной солености воды. Известия государственного научно-исследовательского института озерного и речного рыбного хозяйства. С.58-83.

71. Расс Т.С.1983. Жизнь животных. М. Просвещение. Т.4. С.106-131.

72. Романенко В.Д., Арсан О.М., СоломатинаВ.Д. 1982. Кальций и фосфор в жизнедеятельности гидробионтов. Киев. 152 с.

73. Рубан Г.И.1999. Сибирский осетр Acipenser baerii Brandt. М. ГЕОС. 236 с.

74. Савчик В.Ф.1990. Изменение концентрации общего белка сыворотки крови заводской молоди осетра при смене среды обитания. Симпозиум по экол. биохим. рыб. Ярославль. С.212-213.

75. Сбикин Ю.Н.,Лапина AJ3.1982. Двигательная и пищевая активность молоди севрюги при резком повышении солености воды. Вопр. ихтиологии. Т.22. Вып.5.С.864-868.

76. Серов В.М., Корниенко М.С.2003. Динамика концентрации ионов натрия и кальция в крови у восьмилинейного терпуга Hexagrammos octogrammus (Scorpeniformes, Hexagrammidae) при изменении солености среды. Вопр. ихтиологии.Т.43.К1.С.139-141.

77. Серов Д.В., Никоноров С.И. 1989. Экологические факторы и механизмы генетического отбора по локусам лактатдегидрогеназы у севрюги. М.: Наука. С.117-124.

78. Сил кии ЮА, Солюс А.А.1987. Неорганические катионы в эритроцитах пластиножабер-ных и костистых рыб Черного моря. Ж эвол. биохим. и физиол. Л. Наука. Т.23 N.2. С.263 — 266.

79. СилкинЮ.А., Гусев Г.П.1993.Транспорт ионов натрия и калия в эритроцитах скор-пены Scorpena porcus. Ж. эвол. биохим. и физиол. Т.29. N.l .С.27-37.

80. Силкин Ю.А., Гусев Г.П., Скульский И.А1998. Транспорт ионов натрия и калия в эритроцитах морской лисицы Raja clavata Ь.Ж эвол. биохим. и физиол. T.24.N.1. С.9-13.

81. Солдатов АА.1997. Кислородно-диссоциационные свойства крови и состав внут-риэритроцитарной среды у морских рыб с различной двигательной активностью. Ж эвол. биохим. и физиол. Л. Наука T.33.N.6. С.607-614.

82. Солдатов А.А.2000.0собенности осморегуляции циркулирующих эритроцитов у стено- и эвригалинных морских рыб в условиях гипоосмотичности среды. Ж эвол. биохим. и физиол. JI. Наука. T.36.N.1.C.40-44.

83. Строганов Н.С.1962. Экологическая физиология рыб. М.:МГУ.444 с.

84. Хлебович В.В.1974.Критическая соленость биологических процессов. ЛЛаука.236 с.

85. ХлебовичВ.В.1981.Акклимация животных организмов. Л.:Наука.136с.

86. ХочачкаП., Сомеро Д.1977.Стратегия биохимических адаптаций. М.: Мир. С.288- 290.

87. Шелухин Г.К., Металлов Г.Ф., Гераскин ПЛ. 1990. Влияние температурно-солевого режима каспийской воды на молодь русского осетра Acipenser gueldenstadti Вопр.ихтиологии.Т.30.Вып.2.С.296-304.

88. Шилов И.А.1985.Физиологическая экология животных. М.: Высшая шк. 328 с.

89. Шмидт Ю.П.1936. Миграции рыб. Изв-во АН СССР. М.-Л. С. 252-257.

90. Шмидт-Нильсон К.1982. Физиология животных: приспособление и среда. М.: Мир. Т.2.384 с.

91. Шмидт Р., Тевс Г. 1996. Физиология человека. М.: Мир. Т.2. 640 с.

92. Штерман Л.Я., Шефер В.Г.1976.Некоторые особенности солевого обмена Salmo salarL. и горбуши Oncoiynchus gorbuscha wallb Белого моря. Соленостные адаптации водных организмов. Л.: Наука. С.210-219.

93. Черницкий А.Г. 1977. Изменения состояния С1-клетокпри смолтификации атлантического лосося. Сб.: Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов европейского севера. С.117-118.

94. Янсон Э.Ю., Путнинь Я. К. 1980. Теоретические основы аналитической химии. М.: Высш.школа.260с.

95. Assem H.,Hanke W.1979.Volmne regulation of muscle cells in the euiyhaline teleost, Tilapia mossambica. Сошр. Biochem. Physiol. V.64a. C.5-16.

96. BjornssonB.Th.,Nilsson S.1985. Renal and extra-renal excretion of calcium in the marine teleost, Gadus morhua. Am.J.Physiol. V.248. P.l8-22.

97. Bjornsson B.T.1989. Smoltification and seawater adaptation in coho salmon (Oncorhynchus kisutsh): plasma calcium regulation, osmoregulation and calcitonin.- 105

98. Gen.CompJEndocrinol. V.74. N.3.P.346-354.

99. BrownDJA1981. The effects of various cations on the survival of brown trout, Salmo trutta at low pHs. J. ofFish Biology. V.18 N.l.P.31-40.

100. Dadswell MJ. 1979. Biology and population characteristics of the shortnose sturgen, Acipenser brevirostrum LeSueur 1818 (Osteichthyes: Acipenseridae ), in the Saint John river estuary, New-Brunswick, Canada. Can. J. Zool. V.57. N.l 1. P.2186-2210.

101. Deane E.E., Woo N.Y.S.2003.Differential gene expression associated with euryhalinity in Sea brem (Sparus sarba ). Am. J. Physiol Regul. Integr. Сотр. Physiol. V.285.P.897-907.

102. DegnanKJ.l 984. The sodium and chloride dependence of chloride secretion by the opercular epithelium. J. of exp. zoology. V.231 .N.1. P.9-17.

103. Duston J. 1994. Effect of salinity on survival and growth of Atlantic salmon (Salmo salar ) parr and smolts. Aguaculture.

104. Evans D.H., Mallery СЛ., KravitzL. 1973. Sodium extrusion by a fish acclimated to sea water Physiological and biochemical description of Na-for-K exchange system. J. of Exp. Biol.V.50. P.627-636.

105. Evans D.H.1975b.Ionic exchange mechanisms in gill.Comp. Biochem. and Physiol. A.V.51. N.3.P.491-495.

106. Fida S., Qadri M.G., Siddigui M.1988. Influence of environmental conditions on the ovarian cycle and serum chemistry of Cyprinus carpio in Dal lake. Kashmir (India). Freshwater Biol. V.20. N.l.

107. Foster R.C.1976. Renal hydromeneral metabolism in starry flounder, Platichthys stellatus. Сотр. Biochem. Physiol.V.55a.P.135-140.

108. Fugelli K., Zachariassen KJE. 1976. The distribution of taurine, gamma-amino-butyric acid and erythrocytes in flounder (Platichthys flesus) at different plasma osmolalities. Сотр. Biochem.Physiol. V.55A. P.173-177.

109. Hegab A.S.,Hanke W. 1982.Electrolyte changes and volume regulatory processes in the carp ( Cyprinus carpio ) during osmotic stress. Сотр. Biochem. Physiol. Vol. 71. P.157 — 164.

110. Hickman С J*., Trump B.F. 1969. The kidney. Fish Physiology. Academic Press. V. 1. N.4. P.91-239.

111. HoustonA.H.,MearowK.M. 1982.Branchial and renal(Na/K) ATPase and carbonic anhydrase activities in a euiytermal freshwater teleost, Carassius auratus L. Сотр. Biochem. Physiol. Vol. 71. P.175-180.

112. Houston AH., Koss T.F.1984. Eiythrocytic hemoglobin, magnesium and nucleosidae triphosphate levels in rainbow trout exposed to propressive heat stress. J.Them. Biol. V.9.N.3P. 159-164.

113. Iger Y.Jenner H. A,Wendelaar Bonga.1994. Cellular responses in the skin of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) exposed to Rhine water. J. of Fish Biol.V.45. P.l 119-1139

114. Jensen F.B.1992.Influence of hemoglobin conformation, nitrite and eicosanoids on К transport across the carp red blood cell membrane. J. Exper.Biol.V.171. P. 349-371.

115. Kerstetter Т.Н.JCirshner L.B.1972. Active chloride transport by the gill of rainbow trout. J. of Exp. Biol. V.56. P.263-272.

116. Kiron V., Takeuchi Т., Watanabe Т. 1994. The osmotic fragility of erythrocytes in rainbow trout under different dietary fatty acid status. Fish. Sci. V.60. P.93-95.

117. KojimaH. 1983.Changes in the serum sodium concentration of wild juvenile Masu Salmon. Hokkaido Fish Hatchery. V.38. P. 75-84.

118. Kunard В. 1997. Life History. Latitudinal Patterns, and Status of the Shortnose Sturgeon, Abrevirostrum. In Sturgeon Biodiversity and Conservation. London: Kluwer.P.231-239.

119. Lahlou В., Henderson I.W., Sawyer W.H.1969.Sodium exchanges in goldfish (Carassius auratus L.) adapted to a hypertonic saline solution. Сотр. Biochem. Physiol.V.28. P.1427-1433.

120. MotaisR,Isaia J, 1972. Temperature-dependence of permeability to water and to sodium of the gill epithelium of the ell Anguilla anguilla. J. of. Exp. Biol. V.56.N.3. P.587-600.

121. Morgan J.D., Iwama G.K.I998. Salinity effects on oxygen consumption, gill Na, К -ATPase and ion regulation in juvenile Coho salmon.J. of Fish Biology.V.53. N.5.P.1110-1120.

122. Natochin Y. V., Lavrova E.A. 1974. The influence of water salinity and stage in life history on ion concentration offish blood serum. J. Fish Biol.V.6.P.545-555.

123. Natochin Y.V., Lukianenko V.I., Lavrova E.A., Metallov G.F., Shakhmatova E.I. 1985. Features of osmotic and ionic regulations in Russian sturgeon (Acipenser guldenstadti Brandt). Сотр. Biochem. Physiol. V.80AJ.297-302.

124. Orlov S.N., Cragoe E.J., Hanninen 0.1994.Volume and catecholamine-dependent regulation of Na/H antiporter and unidirectoral potassium fluxes in Salmo trutta in red blood cellsJ. Сотр. Physiol. V.164. P.135-140.

125. Otto R. G., Mclnemey J.E. 1970. Development of salinity preference in pre-smolt coho salmon, Oncorhynchus kisutch. J. Fish Res. Board Canada. V. 27. N. 4.

126. Pavlov D.S., Ruban G.I., Sokolov L.I.2001. On Types of Spawning Migrations in Sturgeon Fishes (Acipenseriformes) ofthe World Fauna J. of Ichthyology. Vol. 41. Suppl.2. P 225-236.

127. Pelis R.M., Zydlewski J., McCormick S.D.2001 .Gill Na+K+2 СГ cotnmsporter abundance and location in Atlantic salmon: effects of seawater and smolting. Am. J. Physiol Regul. Integr. Сотр. Physiol.V.280.N.6. P.l 844-1852.

128. Potts W.T.W., Rudy P J*.1972. Aspects of osmotic and ionic regulation in the sturgeon. J. of. Exp. Biol. V.56.N.3 P.703-715.

129. Rabinowitz L., Gunther R.A. 1973. Urea transport in elasmobranch erythrocytes. Americon J. of Physiol. V.224.N.5.P.1109-1115.

130. Reynolds W.W., Thomson D.A.1974. Temprerature and salinity tolerances of younggulf of California grunion, Leuresthes tenuis (Atherinimorformes:Anterinidae). J. Marine Res.1. V.32.N.1.

131. Shackley P.E., Talbot С., Cowan A., Watt A. 1994. The use of body water, Na+, K+, Ca2+ content to investigate the nutritional status of first year Atlantic salmon parr in two

132. Scottish Mighland streams.! of fish Biology. V.44. P.693-706.

133. Shirai N.,Utuda S. 1970. Development and Degeneration of the Chloride Cell during Seawater and Freshwater Adaptation of the Japanese Eel, Anguilla japonica. Zellforschung und mikroskopische Anatomie. V.103.P.247-265.

134. Sundell K.,Bjornsson B.T.I988. Kinetics of calcium fluxes across the intestinal mucosa of the marine teleost, Gadus morhua, measured using an in vitro perfusion method.

135. J. of exp. Biol. N. 140. P.171-186.

136. Talbot C., Eddy F.B., Johnston J.1982.0smoregulation in salmon and sea trout alevins. J.exp.Biol.V.101. P.61-70.

137. Thomas L.l998. Clinical Laboratoiy Diagnosticus. 1st ed. Frankfurt: TH-Books Verlagsgesellschaft. P.295-298.

138. Tufts B.L.,Boutilier R.G. 1990.C02 transport in agnathan blood: evidence of erythrocyte CI/HCO3 exchange limitations.Respir.Physiol.V.80.P.335-348.

139. Tytler P., Blaxter H.S.1988. The effects of external salinity on the drinking rates of the larvae of herring, plaice and cod. J. of exp. Biol.V.138J\l-15.

140. Whitehead G.1972.Some physiological consequences of handling stress in the juvenaile steelhead trout (Salmo gairdneri) and coho salmon (Oncorhynchus kisutch). J.Fish. Res. Bd. Can. V.29.P1780-1785.

141. Whitehead C., Bromage N.R., Forster J.R.M.1978. Seasonal changes in reproductive function of the ranbow trout (Salmo gariidneri). J.Fish.Biol.V. 12. N.6.

142. Wong C.K., Chan DJC.2001. Effects of Cortisol on chloride cells in the gill epithelium of Japanese ell, Anguilla japonica. J.Endocrinol. V.l 68 JST.l. P.l 85-192.