CC BY
54
УДК 597:556.551.45
В. Н. Кириллов Кафедра гидробиологии и общей экологии
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ АДАПТАЦИИ КАРПА К МИНЕРАЛИЗАЦИИ ВОДЫ
Соленость воды, как один из важнейших экологических факторов, определяющих ареал пресноводной ихтиофауны, оказывает существенное влияние на ее жизнедеятельность. Это обстоятельство следует учитывать при интродукции рыб в стоячие и слабопроточные водоемы НижнеВолжского региона, так как уровень минерализации воды в них широко варьирует и изменяется в зависимости от сезона. Динамика этого гидрохимического показателя в послепаводковый период, как правило, характеризуется постоянным ростом от весны к осени, главным образом за счет испарения воды.
Целью данной работы было изучить влияние постепенного увеличения солености воды на морфофункциональные показатели карпа, который широко используется в качестве основного объекта аквакультуры в солоноватых водоемах.
Эксперименты проводили в лабораторных условиях с учетом общепринятых в водной токсикологии методов исследования (Лукьяненко, Карпович, 1989; Строганов, 1971). Для создания определенного уровня солености воды использовали природную соль из высокоминерализованного водоема путем ежесуточного добавления ее в аквариумы из расчета концентраций 1 г/л. Контролем служили водоемы с отстоянной водопроводной водой. В качестве объекта изучения использовали сеголетков карпа. В процессе эксперимента проводили регулярные наблюдения за жизнедеятельностью и морфофункциональным состоянием подопытного материала. С этой целью исследовали поведение, реакцию на раздражители, частоту и глубину дыхания, клинические и гематологические показатели по общепринятым методам (Крылов, 1974; Иванова, 1983; Житенева и др., 1989).
Наблюдения показали, что стереотип поведения сеголетков карпа при постепенном увеличении минерализации воды в опытных водоемах претерпевал определенные изменения. В начале эксперимента при внесении очередной порции соли особи опытной группы, после кратковременного возбуждения (3-5 минут), быстро успокаивались и обычно держались у дна или в толще воды. В это время они, как и в контроле, хорошо реагировали на звуковой и тактильный раздражители, а частота и глубина их дыхательных движений практически не отличались от контрольных показателей (табл. 1).
Таблица 1
Ритм дыхания подопытных рыб
Вариант эксперимента Сутки
1 3 6 9 12 15 18 21
Контроль 54 ± 0,8 52 ± 2,7 55 ± 3,1 55 ± 1,2 53 ± 2,8 57 ± 4,1 57 ± 4,1 56 ± 1,8
Опыт 55 ± 2,8 54 ± 1,4 59 ± 2,3 58 ± 4,9 69 ± 3,9 82 ± 6,2 92 ± 5,3 114 ± 8,7
При достижении солености воды 12 г/л рыбы опытной группы обычно держались у дна, не совершая каких-либо резких движений. Их реакция на раздражители, сначала на звуковой, а затем и на тактильный, стала снижаться. Одновременно с этим у особей опытной группы увеличился ритм дыхания относительно аналогичных показателей в начале эксперимента и контроля (р < 0,05). Дальнейший рост минерализации воды сопровождался увеличением этих различий между сеголетками опытной и контрольной групп. При солености 18 г/л особи опытной группы стали периодически подниматься к поверхности водоемов и заглатывать воздух. При этом частота их дыхательных движений достоверно возросла на фоне прогрессирующей аритмии дыхания. В это время рыбы опытной группы перестали реагировать на все виды раздражителей и некоторые из них начали терять равновесие. На 22 сутки наблюдений большинство особей опытной группы постоянно находилось на поверхности воды и заглатывало воздух. Ритм их дыхательных движений резко возрос, а глубина дыхания, наоборот, снизилась. На следующие сутки в опытных водоемах появились первые мертвые экземпляры, и к концу дня количество погибших особей достигло 50 %.
Визуальный осмотр погибших и оставшихся живых рыб опытной группы выявил повышенное ослизнение жабр и кожных покровов, выраженные деструктивные изменения респираторного и кожного эпителия, очаговые кровоизлияния в паренхиме почек и печени. Их кровь была более густой и темной, чем в контроле.
Результаты гематологического анализа (табл. 2) показали, что постепенный рост минерализации воды до 10 г/л не оказал существенного влияния на картину крови исследуемых рыб. В крови особей опытной группы количество эритроцитов и лейкоцитов, содержание гемоглобина и РОЭ практически не отличались от контроля (р > 0,05).
Таблица 2
Гематологические показатели подопытных сеголетков карпа
Сутки Вариант эксперимента Показатели
Г емоглобин, г% Эритроциты, млн. кл./мл Лейкоциты, тыс. кл./мл л ° § Рч 8
1 Контроль Опыт 7.1 ± 0,4 7.2 ± 0,5 1,32 ± 0,11 1,34 ± 0,10 1,32 ± 0,11 1,34 ± 0,10 2,9 ± 0,1 2,8 ± 0,1
5 Контроль Опыт 7,1 ± 0,7 7,5 ± 0,3 1,36 ± 0,06 1,35 ± 0,12 23,2 ± 0,9 24,0 ± 1,7 3,0 ± 0,1 2,9 ± 0,3
10 Контроль Опыт 7.4 ± 0,2 7.5 ± 0,7 1,30 ± 0,14 1,43 ± 0,09 22.7 ± 1,3 24.8 ± 2,3 28 ± 0,3 3,1 ± 0,2
15 Контроль Опыт 7,1 ± 0,5 9,4 ± 0,7 1,29 ± 0,07 1,74 ± 0,11 23,06 ± 0,8 27,0 ± 2,8 2,8 ± 0,2 3,9 ± 0,1
20 Контроль Опыт 7,4 ± 0,5 11,9 ± 0,9 1,33 ± 0,14 1,87 ± 0,19 22,9 ± 1,0 21,1 ± 2,3 2,7 ± 0,2 3,9 ± 0,3
Дальнейший рост солености воды обусловил достоверное увеличение вышеуказанных показателей крови сеголетков опытной группы относительно контрольных (р < 0,05). При этом количественные различия
в гематологических показателях особей опытной и контрольной групп, как правило, резче проявлялись с увеличением концентрации соли.
При достижении солености воды 20 г/л у рыб опытной группы наряду с количественными изменениями гематологических показателей были обнаружены четкие деструктивные нарушения в элементах красной и белой крови. Одноименные клетки различались по форме и размерам. Их цитоплазма и ядра окрашивались неоднородно и нередко, особенно в эритроцитах, наблюдалось смещение ядер к оболочкам клеток и их деформация. В конце эксперимента при солености воды 23 г/л многие из форменных элементов крови у рыб опытной группы подверглись гемолизу.
Таким образом, можно заключить, что постепенное увеличение минерализации воды до 10 г/л не оказывает негативного влияния на жизнедеятельность сеголетков карпа. Дальнейший рост солености вызывает глубокую адаптационную перестройку их организма, требующую значительных энергетических трат, основным источником которых являются окислительные процессы пластических веществ. Именно поэтому возрастающая потребность организма в кислороде у рыб опытной группы обусловила учащение ритма дыхания, увеличение количества эритроцитов и гемоглобина. Этому также способствовали обильное слизеотделение и деструктивные изменения жабр и кожных покровов, затрудняющих газообмен. Нарушение осморегуляции и постоянства внутренней среды, смещение обмена веществ в сторону катаболизма пластических веществ у опытных особей вызывали взаимообусловленный комплекс морфофункциональных изменений, приводящих к истощению их организма, снижению резистентности и в конечном итоге к гибели.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Житенева Л. Д., Полтавцева Т. Г., Рудницкая О. А. Атлас нормальных и патологических изменений клеток крови рыб. - Ростов н/Д.: Ростов. Кн. Изд-во, 1989. - 112 с.
2. Иванова Н. Т. Атлас клеток крови рыб. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 184 с.
3. Крылов В. П. Методические указания по гематологическому исследованию рыб в водной токсикологии. - Л.: ГосНИОРХ, 1974. - 39 с.
4. Лукьяненко В. И., Карпович Т. А. Биотестирование на рыбах: Метод. рекомендации. - Рыбинск, 1989. - 96 с.
5. Строганов Н. С. Методика определения токсичности водной среды. -М.: Наука, 1971. - С. 14-60.
Получено 21.01.04
MORPHOFUNCTIONAL ASPECTS OF CARP’S ADAPTATION FOR WATER MINERALIZATION
V. N. Kirillov
There were described the results of investigations on the influence of water mineralization over carp’s fingerlings. It is determined that gradual growth of water salinity up to 10gr/l doesn’t substantially influence their morphofunctional state. Further growth of salt concentration of water results in strong adaptable change in fish body, causing a number of morphological and physiological changes. In turn they result in depletion and death of fish.
