Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние загрязненности среды на динамику физиологических функций молоди осетровых в различных возрастах

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние загрязненности среды на динамику физиологических функций молоди осетровых в различных возрастах"

О 3 9 $ -

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ им. л. И. КАРАЕВА

На правах рукописи

ДЖАВАДОВА ЛЛЛАНДАР АГАРЗА кызы

УДК 591.1.3.41.42.111:597.5 44:002.637

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ СРЕДЫ НА ДИНАМИКУ" ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИИ МОЛОДИ ОСЕТРОВЫХ В РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ

03.00.13 — Физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Баку — 1992

Диссертация выполнена в лаборатории экологической физиологии Института физиологии им. А. И. Караева Академии наук Азербайджана.

Научный руководитель:

член-корр. АН Азербайджана, доктор биологических наук, профессор Касимов Р. Ю.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Аббасов Г. С.

доктор биологических наук, доцент Рзаев 3. А.

Ведущее учреждение: Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина АН России.

Защита состоится _1992 г.

_часов на заседании Специализированного совета

Д 004.11.01 по присуждению ученой степени доктора наук в Институте физиологии им. А. И. Караева АН Азербайджана по адресу: 370100, Баку, ул. Шариф-заде, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан « » 1д92 г

Ученый секретарь /

Специализированного совета, кандидат биологических наук 3. Ф. ДЖАФАРОВА

... .J.H j ОШЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■ n з ;; j

сртзциЛJАкт./альносгь проблемы. Исследование влияния антропогенного загрязнения на динамику изменения отдельных физиологических функций является одним из основных вопросов экологической .?изиоло- . гии. Хотя в настоящее время в наши водоемы выбрасываются вещества, насчитывающие более тысячи наименований, доля которых как будто незначительна и находятся в пределах безвредных значений, однако, попадавдие в водоемы ранее не встречаемые вредные ве-пества, как новые "искусственные экологические факторы", изменяют направленность обменных процессов, поведенческих реакций, влияют на рост, развитие, а также на нормальное течение физиологический функций в организме рыб (Строганов, i960; Но^ utul , 1961; Касимов, 1967, 198?, 1991; Лукьяненко, 1970, 1989, 1991 и другие).

В настоящее время наиболее распространенными гоксжаятами водной среда являются нефть, нефтепродукты и минеральные удобрения (Лукьяненко, 1967, 1983, 1991; Мазмалиди, 1970, 1975, 1987, 1991; Строганов, 1970; Миронов, 1973; Нельсон-Смит, 1973, 1977; Касимов и др., 1978, 1991). Для этих веществ тлеется утгержден-ные нормативы допустимой концентрации для водной среды. Однако, несмотря на это, кошентралгл этих веществ в Куринско-Каспийскои регионе часто превышает 5-10 ЦДК. Кроме того, даже при их. допустимых конпентрапиях наблюдается ряд отклонений в поведенческих реакциях и вегетативных функциях рыб.

С другой стороны, из-за применения минеральных удобрений в рыбоводстве и из-за отсутствия точных нормативов для их использования, наблюдается задержка в развитии молоди и их гибель.

Эти загрязнители в реке, откуда берут воду для нужд рыбоводства, могут присутствовать одновременно. Однако, данные об их совместном влиянии на организм рыб и их физиологические фугашии, а также их безвредное значение для водных организмов не установлены. Кроме того, отсутствуют данные о механизме и последовательном действии этих веществ на отдельные функции рыб на разных этапах онтогенетического развития.

Следует отметить, что исследования в этом плане в литературе почти отсутствуют и имеющиеся данные фрагментарны и охватывают лить те или другие периоды развития. Нет последовательных исследований о влиянии минеральных удобрений и'нефти на все этапы онтогенетического развития.

С другой стороны, в последние годы в низовьях Куры отмечается

повышение общей минерализации вода, увеличение стока биогенных элементов, вызквапднх изменение в соотношении отдельных ионов. Поэтому, изучение влияния минеральных удобрений (фосфора и азота), играгщих Бахнув роль в регулялни биоэнергетических и био-сингетических процессов, на репродуктивную систему, на эбриональ-ные и личиночные, а также на мальковые периоды развития рыб, имеет большое значение не только для выявления общих закономерностей решений организмов на действие этих биогенных элементов, но и представляет интерес для уточнения биотехнических нормативов для вырздкзания разных видов рыб в рыбоводных заводах.

Исследования в таком плане позволили бы выявить их влияние на отдельные функции организма и прогнозировать последствия этих антропогенных влияний на жизнедеятельность разных видов рыб и дать конкретные предложения о безвредных значениях этих веществ для нормального развития к выживания молоди рыб на различных этапах онтогенеза.

Цель ц.задачи исследования. Целью работы являлось изучение в экспериментальных условиях влияния различных концентрация минеральных удобрений и нефти, а также их совместное действие на созревание, размножение взрослых особей, а также на физиологическое качество их потомства, на оплодотворяеность икры, выживаемость зародышей, личинок и молоди разных видов осетровых, на динамику поведенческих реакций, интенсивность питания и дыхания, показатели общего количества сывороточного с елка-, гемоглобина в крози, а также их фракционного состава.

■ В работе были поставлены следупдие задачи.

- Изучить влияние различных конлентрапиЗ минеральных удобрений и нефти на генеративную систему, на созревание и размножение рыб;

- Выявить степень влияния различных конпентрапкй минеральных удобрения на оплодотворяемое» икры, на эмбриональные, личиночные и мальковые периода развития;

- Ксслэдойать глияние различных хонпентрааий минеральных удобрений и нефти на динамику изменения поведенческих реакций, некоторых вегетативных фущший, а такке на показателя крови молоди осетровых в различных возрастах;

- Определять чувствительность трех видов осетровых к совместному действию минеральных удобрений в сырой нефти путем опенке

поведенческих реакций, выживания и развития в различные периоды онтогенетического развития.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование по совместному влиянию различных концентраций азотистых и фосфорных удобрений и нефти на развитие, созревание, размножение и физиологическое состояние потомства и их вшшвание в различные периоды жизни; изучены закономерности изменения физиологических функций при загрязнении водной среда указанными веществами.

• Выявлена наиболее чувствительные периоды онтогенеза к воздействию минеральных удобрений и нефти. Изучена зависимость поведенчески х реакций, уровня гематологических параметров от кошентрадия этих веществ и от возраста рыб. Показано, что среди исследованных видов осетровых наиболее чувствительными к воздействию минеральных удобрений и нефти являются пил и белуга, а наименее - осетр. Выявлено, что незначительные концентрации минеральных удобрений и нефти вызывают серьезные нарушения в формировании репродуктивной системы рыб, в сроках созревания и размножения, уменьшают плодовитость и влияют на физиологическое состояние потомства рыб.

Установлено, что при воздействии токсикантов сначала запускаются поведенческие реакции, затеи вегетативные функпии и если эти функции не обеспечиваюг гомзостатического состояния организима, то происходят изменения в биохимическом статусе организма рыб.

Новыми являются и результаты изучения совместного действия минеральных удобрений и нефти на динамику физиологических функций осетровых рыб. ■

Практическое значение. На основании полученных данных мы рекомендуем внести следуацие дополнения в. нормативы ЦЦК для сырой нефти из Ширванских месторождений и минеральных удобрений ( суперфосфат и аммиачная селитра ).

1. В рыбоводных заводах необходимо создание экологической службы для строгого контроля степени загрязненности у водосбора и в остальных агрегатах (инкубапиенные аппараты, бассейны, пруды). Безвргдаая концентрация сырой нефти в этих агрегатах не должна превышать 25 мг/л (0,002 мг/л водорастворимой фракции), суперфосфата - 25 мг/л, аммиачной селитры - 10 мг/л.

2. Удобрение прудов минеральными удобрениями в Куринско-Каспийском регионе должно осуществляться не по одноразовому способу внесения - 200 кг суперфосфата, 100 кг аммиачной селят-

ры на I га, как это осуществляется в настоящее время, а многоразовым способом - через каждые 10-15 дней из расчета 20 кг суперфосфата и 10 кг а\ыиачной селитры на I га. При этом количество этих веществ не должно превышать безвредные дозы для молоди осетровых.

3. Учитывая, что шп среда осетровых более гсего подвергнут антропогенном1,' влияние, необходимо увеличить его долю в продук-пии рыбоводных заводов, выпускаемых в природные условия.

4. Учитывая условия загрязненности Каспийского моря и Курин-ского региона, необходимо пересшгреть для осетровых рыбоводных заводов биотехнические нормативы по количеству согреваемых производителей, оплодотворяемости икры и выживаемости потомства, так как в этих условиях заметно снижаются показатели созревае-iiocrr. в плодовитость, а гаме способность к оллодотвореиию и выживаемости потомства.

5. Запретить дальнейший выброс нефти и нефтепоодуктов в бассейн реки Куры, в низовьях которого расположены рыбоводные завода, так как они, как слоеный токсикант, ухудшают экологическую ситуалио в этой регионе. Исключить возможность загрязнения их сырой нефтью через речнуо воду.

Апробапия. Основные положения работы доложены на Втором симпозиуме по экологической физиологии й биохимии рыб ( Ярославль, 1920), на Первой мевдународяой конференции по проблемам Каспийского моря (Баку,-1991), на конференции по Экологии больших городов (Баку, 1991), на Второй Всесоюзной конференции по рыбохозяЗ-ственной токсикологии (Санкг-Летербург, 1991).

Публякчдяя; По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура я объем работы. Работа изложена на 223 страницах мааянопяспого текста, включая 32 рисунка и 56 таблип. Она состоит из введения, лести глав я выводов. Список литературы вклшаег 190 названий работ, из них 42 на иностранных языках.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЩОВАЯШ

Опыты проводились с'тремя видами осетровых (белуга, шип и осетр) на Куркиоком производственном осетровом рыбовода оы заводе и в акБариалкном Института физиологии АН Азербайджана в период с I988-1991 гг.

Для исследования влияния различных концентраций минеральных

удобрений нами быта использованы суперфосфат /Сад(ílPO^Íg/» аммиачная селитра /V Н4 N-'Ои сырая нефть из Ширванских месторождений, а также их смесь в различных концентрациях.

Исследования влияния этих веществ на динамику физиологических фушшиа осетровых проводились с момента оплодотворения до 50-60 суточного возраста. Для изучения влияния различных: концентраций минеральных удобрений и нефти на созревание половых клеток, размножение, плодовитость и физиологические функции потомства били использованы алвариальяые рыбы с коротким вегетационным периодом развития - гуппи.

В общей сложности в опытах были использованы 105 взрослых особей и 900 мальков гуппи; 3200 икринок и зароднаеЗ, а также 310 мальков белуги, шипа и осетра. Для изучения влияния различных концентраций минеральных удобрений я нефти на пропесс оплодотворения икры исследовалось состояние сперматазоидов отдельных видов осетровых. С этой целью брали сперму у отдельных сашов, созревших в различных условиях и вносили в среду с определенной концентрацией испытуемых веществ, а затем вели наблюдение за временем активности сперматазоидов под микроскопом при увеличении объектива 90x10. Определяли общую продолжительность активности сперматазоидов с момента изменения среда до полного прекращения движения живчиков. Для определения влияния той или иной среды эти опыты сравнивались с опытами в чистой воде.

Влияние различных концентраций удобрений и нефти на оплодотво-ряемость икры проводилось следупдим образом: tipaura по 50-200 икринок для каждого варианта и сперму для оплодотворения, и вносили в испытуемую среду, и в течении 5-7 ман. все это.перемешивала для оплодотворения икра. Оплодотворенную икру инкубировали в той ке среде и вели наблюдение за их развитием. На стадия 8 бласгомер . (стадия 6), определяли процент оплодотворенностп икры и количество зародышей с правильным и аномальным развитием. Параллельно ставились контрольные опыты с чистой речной водой. С личинками и молодью опыты проводили в специальных стеклянных или эмалированных ваннах объемом от I до 20л. Размеры ванн выбирали в зависимости от возраста и размера рыб. Брали 8-12 ванн и в каждой создавали определенную испытуемую концентрации вещества. Рыб пересаживали, следили за ®с развитием и изменением физиологических функпкЗ. Для опыта личинок брата не менее 25-30 особей, а молоди 10-15 особей. Контролем елужаля показатели рыб, находившиеся в чисто3 воде. Ко-

личесгво рчб, объем вода и другие показатели как в контрольных, так и в опытных условиях были одинаковыми, кроме внесенных для питания определенных количеств веществ.

Регистрация величин;; двигательной активности рыб на ранних этапах развития осуществлялась фотоэлектрическим методом с помощью прибора, описанного в работе В.И.Крючкова (197В). Ддя мальков в возрасте 20-50 суток применяли методику, описанную в работе Р.Ю.Касг.моЕа (1961).

Исследование дыхания молоди осетровых проводилось по методик« Н.С.Строганова (1952).

Концентрацию гемоглобина в крови определяли фотометрическим методом на эритрогекоиетре (модель 065), а количество общего сывороточного белка по методу Лоури ( , 1951).

Разделение белков сыворотки крови на фракции проводули методе диск-электрофореза в 7% полпакргламидном геле ( , 1964;

От-псш ( 1954).

Результаты исследований были подвергнуты статистической обработке по методу Фишера-Стьюдеята (Плохкнский, 1970).

РЕЗУЛЬТАТА ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСЩЕЭДЕ

Изучение влияния разной степени загрязненности минеральными удобрениями и нефтью на физиологические функции осетровых показало, что ранние этапы развития более чувствительны к антропогенному воздействию. Наши исследования показали, что количество суперфосфата в воде свыше 25 мг/л на оачэдотворяемость икры шипа, - 50 мг/л - белуги и осетра оказывает отрицательное влияние (таб; I),' С увеличением количества суперфосфата в воде выше указанных концентраций достоверно снижается оплодотворяемость икры осетров!

Аммиачная селитра в количестве выше 10 мг/л также огрипагелы влияет на оплодотворяемость икры шипа. Снижение оплодотворяемо«] икры белуги я осетра наблюдается при концентрация аммиачной сели ры свыпе 2(К-0 мг/л. Отрицательное влияние на оплодотворяемое« икры осетровых оказывает и сырая нефть из Ширванских месторовден: при ее концентрациях в воде выше 25 мг/л (табл.1).

При совместном алкянии этих веществ в концентрациях 50 мг/л суперфосфата + 10 мг/л аммиачной селитры и 25 мг/л сырой нефти достоверные изменения в показателях оплодотворяемости икры всех трех видов осетровых не наблюдается (табл.2). Однако, при дальне; иш, увеличении количества таятералы^'г угобр^нии я поде, наблюдя в'

Влияние разных концентраций загрязнителей на оплодотворяемость икры осетровых

Вещества Ковдентоа- Среднее количество оплодотзооенккх икринок ция, мг/л (£) отдельных видов осетровых

Белуга Шип Осетр

Контроль

Суперфосфат

Аммиачная селитра

Сырая нефть

- 87,5 £ 1,42 98,0 + 1,11 88,2 + 1,02

25 84,3 + 1,05 92,3 + 1,34 85,9 ± 1,24

50 84,5 + 1,78 73,0 + 1,05 80,1 + 1,32

100 70,3 + 1,23 54,5 + 1,19 69,1 + 1,09

150 65,8 + 0,94 21,3 + 0,99 51,5 +1,21

200 62,0 + 1,01 0 42,3 + 0,98

300 23,1 + 1,12 0 35,5 + 1,50

400 0 0 0

5 90,? + 1,09 98,8 + 0,27 90,5 + 1,40

10 88,4 + 1,27 93,1 + 1,19 91,0 + 1,35

20 85,0 + 1,36 82,6 + 1,01 90,7 + 1,09

30 80,1 + 0,95 77,0 + 1,12 88.2 + 1,24

50 75,4 + 1,18 62,1 + 1,09 86,1 + 1,17

70 68,6 + 1,02 49,3 £ 1,52 78,6 + 0,88

10 88,3 + 1,45 95,4 + 1,44 87,3 + 1,22

25 85,0 + 1,55 84,5 1,21 85,9 + 1,43

50 76,1 + 1,02 , 61,8 + 1,32 82,7 + 1,07

100 44,8 + 1,19 27,2 + 1,06 70,0 + 1,13

150 39,2 + 1,31 0 51,5 + 1,42

200 3,4 + 0,12 0 26,0 + 1,19

резкое уменьшение показателеЛ оплодотворяемостп икрн всех грех видов осетрозых. Но, при этом, наиболее ощутимое влияние загрязненность среда оказывает на икру пила, чем белуги и осетра.

Исследование влияния загрязненности среды на выживаемость и развитие зародышей разных видов осетровых на различных этапах развития (бластулы, гаструлы и нейрулы) показали, что концентрация суперфосфата в воде свыше 25 мг/л у зародышеЗ шипа, 50 мг/л - белуги а осетра, а аммиачной селитры свыше 10 мг/л у зародылеЗ типа и 20-30 мг/л - бел/ги и осетра вызывает значительное сягге-

- 10 -

• .... _ Таблица 2

СШгодогворяемость икры осетровых при совместном действии различных концентраций минеральных удобрений и нефти ......

вариантов Згщзотва Концентрация мг/л Среднее количество оплодотворенных икринок {%) осст- .. ровых в различных концентрациях испытуемых Ее:деств

Белуга Шип Осетр

I Контроль - 94,0 + 1,03 38,2 + 1,01 34,4 ± 1,14

Суперфосфат 50

2 Аммиачная селитра . Нефть 10 25 95,2 + 1,54 36,9 ± 1,33 97,1 ±1,72

Суперфосфат 100

3 Аммиачная селитра Нефть 20 25 32,3 + 2,01 20,1 + 1,02 45,0 + 1,56

Суперфосфат 150

4 Аммиачная селитра , Нефть 30 25 0 0 0

пие вышеуказанных показателей. Уменьшение показателей выживаемости и развития зародышей всех трех видов осетровых наблюдается я при концентрациях сырой нефти свыше 25 мг/л.

Таким образом, полученные нами данные говорят о том, что на самых ранних периодах онтогенеза чувствительность осетровых к минеральным удобрениям и нефти, а такяе к их смеси очень высокая. Вероятно, в этот период из-за отсутствия формированности ряда приспособительных реанаий организм нё может активно защищаться от неблагоприятных воздействий среда. Кроме того, в этот период происходят интенсивные обменные процессы для обеспечения формирования морфо-функниоиальных структур. Однако, определенное количество энергии в организме в.случае загрязнения среды направляется на обеспечение гомеостаза, что приводит к нарушению процесса или к отставанию в развитии юрфо-функциональньгх структур.

Учитывая это, мы считаем, что в природоохранных мероприятиях необходимо обратить особое внимание раняш, более уязвимым, периодами онтогенеза, так как обычно вредное антропогенное воздействие того или иного фактора исследуется у более сформировавшихся особей и поэтому эти нормативы часто оказываются не приемлемы для ранних стадий развития. Мы считаем, что особенно серьезное внимание должно быть уделено вопросу антропогенного влияния на рыбоводные мероприятия. Вероятно, из-за увеличения загрязненности с каждым годом наблюдается увеличение гибели зародышей на ранних этапах онтогенетического развития в рыбоводных заводах и снижение эффективности этих мероприятий.. ,

Загрязненность среды влияет не только на ранние этапы развития рыб, но и на созревание, размножение и плодовитость рыб. Наши исследования,, проведенные на модельных рыбах - гуппи, по изучению влияния различных концентраций суперфосфата, аммиачной селитры и сырой нефти на сроки созревания, размножения и плодовитость гуппи показали, что количество суперфосфата свыше 25 мг/л, аммиачной селитры - 10 мг/л, сырой нефти - 10 мг/л приводит к снижению количества созревших особей,. нарушает процесс размножения и уменьшает количество полученных от каждой самки потомстза. При этсм у родившихся мальков наблюдается ряд патоморфологичес-кях изменений (искривление позвоночника, деформация плавчккоэ и другие).

При комплексном влиянии суперфосфата, аммиачной селитры и сырой нефти эти воздействия ет;е боле? усугубляются.

Нави исследования доказали, чго (табл.3) если в период опытов (215 суток) самки гуппи в чистой воде - контрольных опытах отнерестились три раза и от каждой самки было получено в среднем 34, <!S и 53 калька (соответственно после 1,2 и 3 нереста), то при комплексном влиянии суперфосфата 100 иг/л + аммиачной селитры 30 мг/л + сырой негЬги 25 мг/л, за указанное кр^мя рпытов (215 суток) самки отнерестились всего один раз и при этом количество мальков, родившихся от кавдоД сами г., в среднем составило 10 особой (табл.3). При увеличении комплекса количества этих веществ в nvpv.os опитов рыбы не созрели, они росли плохо и брачная окраска у них так не появлялась.

Гак::м образом, нами исследования показали, что рыбы особенно чувствительны к воздействие неблагоприятных факторов среда в период созревания и размножения, на что указывает и ряд других авторов (Дерззаии, Г355; Борзепко, 1961; Аббасов, Мотохова, 1970; Абдур.as":апоьа, ISSI; Касимов, 1907 и др.).

Нааи исследования показали, что в период созревания к размножения гуппи количество суперфосфата слипе 25 мг/л, аммиачной селитры - 10 ur/л и сырой нейти - 25 мг/л вызывает серьезные нарушения в этих функциях. Известно, что в период формирования половых клеток все энергетические ресурсы организма направлены на обеспечение генеративного обмена и по ходу сближешл нереста потребность особей к кислороду резко увеличивается и присутствие в с. ¿де в этот период антропогенного фактора выше указанных пределов приводит к нарушении процесса дозревания и нереста рыб. При этом часть энергоресурсов организма в определенной степени направляется ка обеспечение приспособительных реакпий, как бы оставляя в голодном пайке генеративные функции.

Поэтому, как показали яаии исследования в условиях антропогенного воздействия Ьреш созревания-достижения половозрелой стадии удлиняется, уменьшается количество родившихся особей и уменьшается масса родизэегося потомства. Даже в небольших концентрациях, то есть.при хронических воздействиях этих веществ, повторный нерест особе.': или не состоится ои хе его сроки удлиняются. При этом интенсивность таких важных поведенческих реакций, как брач-. пал игра-уха п-г ¿же■ сампоз за самками, значительно снижается. В случае увеличения количества этих веществ в среде роадавтея особи с кор^огфунк-аюнальшвш десектами, а часто мертвыми.

Вероятно, наблюдаемое в последние года ухудшение качества ры-бовог.чол икры в рыбоводных заводах Азербайджана и бассейне реки

Влияние комплексного действия разлкччнх кониентрэпий суперфосфата, ашиачпоИ селитры и сырой нефти на плодопитость гуппи (х)

М Вещество Конаентоа- Среднее количество маль- Повторность вари- пия, мг/л ков (шт),оодишингся за нересга за

аятов один нерест от каждой период

самки,в период выраци- опыта вания__

I 2 3

I Контроль - 34+3,19 46+4,06 53+3,45 3

Суперфосфат 25

2 Аммиачная селитра Нефть 10 25 31+2,55 40+3,71 46+2,96 3

Суперфосфат 100

3 Аммиачная селитр." Нефть 30 25 - 10+2,46 I

Суперфосфат 200

4 Ам-лиачная селитра Нефть 50 : 0

х) Брали для каждого варианта по 10 половозрелых особей (5 самок и 5 самцов) и после первого нереста добавляли гуда испытуемые вещества и в течении 215 суток выращивали в этих условиях.

Волги также связано с процессом антропогенного воздействия на производителе;! в период созревания в нереста. Наличие минеральных удобрения в среде приводит к увеличению минерализации, изменению осморегуляторных функций, к патоморфологическим изменениям печени и почек (Щербаков, Чемова, 1975). Нитрата вызывают окисление..гемоглобина д.* метгемоглобина, что приводит к стаению гемоглобина в крови ( Нг1:му еь а1 , 1987; Барсукова и др., 1990), эначитель-^ но изменяется ультрасгруктура кровяных телеп (Балабанова, 1986; Иикряков и др., 1988; Барсукова и др., 1990), а нефть обладает наркотическим действие« (ЗубраккиД, 1Э60; Иеталез и др., 1971; Мазманида, 1974; ¡ьакуЬ. ' , 1574; Нел^сон-Сотт, 197'.'; Касимов, Крючков, 1988 2 др.).

Итак, можно заключим., что минеральные удобрения в небольших концентрациях (суперфосфат свыше 25 мг/л, аммиачная селитра -10 мг/л и сырая нефть свыше 25 мг/л (водорастворимые фракпии 0,002 мг/л) оказывает серьезное влияние не только на ранние зародышевые стадии развития, но и на пропессы созревания и нереста рыб, а также на судьбу будущего поколения и их численность.

В связи с этим, представляется важным изучение влияния различных концентраций этих удобрений на динамику физиологических фун-•кшш молоди осетровых на различных этапах постэмбрионального развития.

Наши исследования, показали, что личинки осетровых до перехода на активное питание (возраст 5-6 суток) очень чувствительны к воздействии как минеральных удобрений, так и нефти. Наши исследования по выживаемости, поведенческих параметров и дыхания личинок в этом возрасте показали, что при этом кошентралия суперфосфата свыше 10 мг/л, аммиачной селитры - 5-10 мг/л и сырой нефти - 10 мг/л вызывает достоверные отрицательные изменения в указанных параметрах. Особенно чувствительны к этим изменениям личинки шипа, причем еще губительнее действует совместное влияние этих веществ. 1

Почти аналогичное влияние наблвдается и в возрасте 15-16 суток, то есть в начальные периоды перехода личинок к питанию из внешней среды. Такая чувствительность нами объясняется интенсивным ростом, органогенезом, формированием и становлением важнейших функций в данном отрезке онтогенеза.

Начиная с возраста 20 суток (возраст 20-30 и 50-60 суток), устойчивость молоди к антропогенному.фактору несколько увеличивается. По данным ряда авторов (Лукьяненко, 1967;1970; Касимов, IS70,1980; Лукьяненко, Касимов, Кокоза, 1984 и др.), в возрасте 40-60 суток у молоди осетровых уже формируются и стабилизируются основные физиологические фунхиии.

Следует отметить, что в возрасте 50-60 суток суперфосфат в количестве до 50 ыг/л, аммиачная селитра до 30 мг/л и сырая нефть до 25 мг/л существенные изменения таких важнейших функций, как интенсивность дыхания, питание, теш прироста массы, не вызывать.

Однако, в этом возрасте существенное действие на физиологичес кие функпг.п оказывает совместное ко.\:плексное влияние минеральных удо;:реки.! не1-ти при концентрациях: суперфосфат свыше 25 мг/л,

аммиачная селитра - 10 мг/л и сырая нефть - 25 мг/л.

Увеличение концентрации минеральных удобрений л сырой нефти выше указанных пределов вызывает необратимое изменение в показателях дыхания, интенсивности питания, выкивемости. При этом уменьшается содержание сывороточного белка (табл.4), количество гемоглобина в крови (табл.5), снижается количество альфа-, бет-га- и гаша-глобулиноз в сыворотке нрояи.

Следует отметить, что основные функциональные сдвиги в сыворотке крови происходят на 5-8 сутки воздействия минеральных удобрений и нефти.

Механизм различия между шипом, белугой и осетром можно объяснить различной степень» насыщенности их крови кислородом, что обусловлено различным количеством гемоглобина в их крови.

Исследование количества гемоглобина в крови (табл.5) у молоди осетровых в возрасте 50-60 суток показадо, что количество гемоглобина в крози у шипа сочти в 1,5 раза (5,4 г%) ниже, чей у осетра (7,1 tí).

Об отрицательном влиянии минеральных удобрений на другие физиологические функции получены и рядом других исследователей ( Kani^uva 1976; Pande et al , 1984,1988; Honar , 1983;

Нал et al , 1986 И Др.).

Анализируя подученные данные, можно заметить, что чувствительность к антропогенному воздействию отдельных видов в онтогенезе рыб изменяется.

В ранних периодах онтогенеза (от оплодотворения до 20 суточного возраста) незначительное количество минеральных удобрений (суперфосфат свыше 25 мг/л, аммиачная селитра - 10 мг/л и сырая нефть - 25 мг/л) отрицательно влияет на динамику физиологических функций и разлитие осетровых. В rose время концентрация суперфосфата до 50 мг/л, аммиачной селитры 30 мг/л и сырой нефти - 25 мг/л существенное влияние на физиологические функции молоди (возраст 40-50 суток) не оказывает.. Однако, если в среде присутствуй минеральные удобрения и нефть, то при этом уже незначительная их смесь (суперфосфат 25 мг/л, аммиачная селитра 10 мг/л и сырая н-'фть 25 мг/д). оказывает-заметное влияние на физиологические фуюшип дале в возрасте 40-60 суток.

Имеется очень судествеиние различия между видами осетровых. Среди исследованных нами видов наиболее чувствителен к антропогенному воздействию шит на всех этапах раннего онтогенеза, по

Таблина 4

Влияние различных конпешрапий минеральных удобрений и нефти (после 8-дневного воздействия) на динамику общего количества белка в сыворотке крови (возраст 50-60 суток)

[°-25°С (п=15)

Вещества Кониеитра-. шш,мг/л Изменение количества общего белка в сыворотке крори

Шип Осетр

Контроль - 1,62 + 0,08 1,98 £ 0,13

■ 10 1,64 ± 0,07 1,88 £ 0,14

Суперфосфат 25 1,58 + 0,26 1,86 £ 0,09

50 0,68 + 0,09 1,62 £ 0,11

70 0,46 + 0,07 . 1,01 £ 0,09

5 1,70 + 0,09 1,99 £ 0,22

Аммиачная селитра 10 20 1,67 + 0,15 1,06 + 0,26 2,01 £ 0,23 1,98 £ 0,17

30 0,88 + 0,27 1,61 £ 0,23

10 . 1,62 £ 0,17 2,01 £ 0,33

Сырая 25 1,51 £ 0,25 1,90 £ 0,12

нефть 50 1,14 + 0,16 1,67 £ 0,09

сравнению с белугой и осетром. Осетр, пожалуй, самый устойчивый вид среди осетровых по отношению к этим воздействиям.

Вероятно, поэтому численность шипа в Каспийском море крайне мала, хотя среди осетровых у него самая высокая плодовитость. Такая высокая плодовитость, вероятно,- является одним из способов адаптадяй длч сохранения этого уникального вида. Численность же осетра в Каспийском море значительно больше, чем шипа и белуги.

Учитывая такое положение, мы считаем, что долю разводимых в рыбоводных заводах производителей осетровых необходимо .увеличить, учитывая высокую чувствительность юс к антропогенному воздействию.

Танки образом, резюмируя полученные данные можно заключить, что при использовании минеральных удобрений необходимо с осторожности подбирать дози Ю'4 Ш применена*. Особенно строго необхо-

Измркение количества гемоглобина в крови- у молоди осетровых в возрасте 60 суток при совместном влиянии минеральных удобрений и нефти (п=15).

Вещества Количество, МГ/Л Продолжительность опытов Среднее количество гемоглобина (г5») в крови у различных видов рыб

ШИП Осетр

Контроль - - 8 5,4 + 0,12 7,1 + 0,0В

Суперфосфат Аммиачная сглитра 25 10 5 4,2 + 0,11 6,9 + 0,31

Нефть 25 8 2,0 + 0,07 6,0 ± 0,13

Суперфосфат 50 5 3,1 + 0,09 5,8 ± 0,18

Аммиачная селитра Нсфт£' 20 25 8 1,9 + 0,04 2,7 + 0,06

димо контролировать качество вода, поступалцей в инкубалионные аппараты и бассейны, где происходит развитие осетровых, начиная с оплодотворения, зародышевых стадий развития и вплоть до полного формирования личинок.

вывода

На основании проведенных исследований и создавшейся напряженной экологической ситуации в Куринско-Каспийском регионе можно .сделать следующие выводы:

1. 7 молоди осетровых, подвергшихся воздействию минеральных удобрений и нефти, отмечены глубокие физиологические изменения. Причем, влг^.нке этих токсикантов на физиологические показатели зависит от ^концентрации, сроков действия и от вида рыб.

2. Среди осетровых рыб, накболге чувствительными антропогенному воздействию, ОКазалСЯ ШИП — А£1репзег писНуеи^Хэ , КОТОРЫЙ в создавшихся условиях может исчезнуть, как вид. Более перспективным в атом плане является осетр.

3. Одним из физиологических механизмов, обеспечивающих видовую устойчивость к стресс-факторам (воздействию минеральных удобрений и сирой нефти), является более глубокое наоьсцение (в г$>)

•крови геиоглобином. 7 осетра количество гемоглобина в крови ь 1,5 раза выше, чем у типа. '

. 4, В онтогенезе осетровых более чувствительными к воздействии различных концентраций минеральных удобрений и сырой нефти являются ранние периоды онтогенеза (половые клетки, зародыши и личинки до перехода на питание из внешней среда). В указанный период из-за интенсивного морфо-фунишонального изменения и из-за нефор-ыированности защитных приспособительных функций и реакций они подвергаются более значительным воздействиям, чем рыбы в более старших возрастах.

5. Загрязнение водной среды минеральными удобрениями и сырой нефтью: свыше 25 ыг/л суперфосфата, 10 мг/л аммиачной селитры и 25 мг/л сырой нефти на 5-8 сутки воздействия приводит к достоверному снижению количества общего, белка в сыворотке и гемоглобина

в крози. При этом одновременно наблюдается уменьшение количества белка в зонах бетта, альфа-2 и гагл/а-глсЗулг.нов.

6. Незначительное увеличение в водной среде количества минеральных удобрений и нефти выше установленной да приводит к нару-генгг: сроков созревания я размяожпил рыб. При этом наблюдаются серозные Езмек*:1гл в перестою« поэе.г.еяпг сл.*«:ор к самок.

7. В результате антропогенного воздействия (минеральные удобрения и нефть) наблюдается нарушение в повторпосги и циклах раз-г множения, уменьшается плодовитость рыб и ухудшается физиологическое состояние потомства.

8. При определении предельно допустимых безвредных концентраций для минеральных удобрений и сырой нефти, необходимо исследовать несколько гидов рыб, с учетом их экологических и онтогенетических особенностей развития я сроков воздействия токсикантсь.

9. Дальнейшее увеличение количества (.генеральных удобрений и сырой нефти в Куринско-Каспийском регионе приведет к исчезновению более чувствительных видов рыб (шип) путем снижения их плодовитости, качества половых клеток и выживаемости потомства. Учитывая это, необходимо увеличить масштабы разведения этого вида рыб в заводских' условиях.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 0ПШИК0ВА1Ш СВДШИЕ РАБОТЫ:

1. Совместное действие разных концентраций минеральных удобрений и нефти на ранние этапы развития осетра и севрвги. Тез. докл. Второго симпозиума по экологической биохимии рыб. Ярославль, 1990г., C.G3-70 (совместно с Каскиовым Р.Ю.).

2. Исследование влияния разной концентрации минеральных удобрений на ранние этапы развития осетровых. Изв. АН Азербайджанской Республики, сер.биол.наук, 1991г., ЯГ.

■ 3. Исследование влияния сырой нефти из различных .месторождений на сывороточные белки крови молоди куринской белуги. Первая международная конференция по проблемам Каспийского моря. Тез.докл. Баку, 1991г., с.5-6 (соавторы Аббасог Р,Ю. й Кргчков В.Й.).

4. Влияние различных концентраций минеральных удобрений на репродуктивные системы и на физиологическое состояние потомства рыб. Мат. научно-практической конференция "Экология больших городов - Баку, Сумгаит". Баку, 22-23 мая 1991г., с.51-55(соавтор Касимов.P.C. ).

5. Видов ie и возрастные особенности чувствительности осетровых рыб к различным концентрациям удобрений я нефти. В мат.Второй Все-, союзной конференции по рыбохозяйственяой токсикологии.Тез.докл.,

Санкт-Петербург, IS9I, Г9-22 ноября, 0,255-256 (соавтор Касимов Р.В.).