CC BY
20
УДК 597.556.33(265.5) DOI: 10.17217/2079-0333-2020-52-64-73
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗРАСТА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ МАССОВЫХ ВИДОВ МОРСКИХ ОКУНЕЙ РОДА SEBASTES В ТИХООКЕАНСКИХ ВОДАХ КАМЧАТКИ И СЕВЕРНЫХ КУРИЛЬСКИХ ОСТРОВОВ
Зудина С.М. \ Овчеренко Р.Т. 1 2
1 Камчатский государственный технический университет, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Ключевская, 35;
2 Камчатский филиал Всероссийского института рыбного хозяйства и океанографии (Кам-чатНИРО), г. Петропавловск-Камчатский, ул. Набережная, 18.
Определение достоверного возраста рыб имеет большое прикладное значение, поскольку в большинстве используемых в настоящее время методик расчета запасов используют матрицы уловов по возрастным группам. Данные по минимальному и максимальному возрасту также являются входной информацией для так называемых нематематических DLM (Data Limited Method) методов оценок запаса, применяемых в настоящее время для морских окуней прикамчатских вод. Допущенные при определении возраста ошибки способны привести к некорректным оценкам запасов основных промысловых видов морских окуней в рыбопромысловых районах. В нашей статье приводятся данные по определению возраста трех наиболее распространенных в прикамчатских водах видов морских окуней - северного (Sebastes borealis), тихоокеанского (Sebastes alutus) и голубого (Sebastes glaucus). Результаты определений сопоставлены с полученными данными «параллельной оценки» возраста двумя исследователями. Определена степень допускаемой ошибки для каждого вида, и проведен сравнительный анализ наших данных о возрасте с таковыми, полученными зарубежными исследователями.
Ключевые слова: возраст, годовое кольцо, голубой окунь, отолит, северный окунь, тихоокеанский окунь.
FEATURES OF DETERMINING THE AGE AND LIFE EXPECTANCY OF MASS SEA PERCH SEBASTES SP. SPECIES IN THE PACIFIC WATERS OF KAMCHATKA
AND NORTHERN KURIL ISLANDS
Zudina S.M. 1, Ovcherenko R.T. 1 2
1 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, Klyuchevskaya Str. 35;
2 Kamchatka Branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography, Petro-pavlovsk-Kamchatskу, Naberedzhnaya Str. 18.
The determination of fish age has a big application value because in most currently used methods of reserves calculation the matrix of catches based on age group are used. Data on the minimum and maximum age are also input information for the so-called non-mathematical DLM (Data Limited Method) methods which are currently used for estimating sea perch stocks in the waters of Kamchatka. Accordingly, mistakes in determining the age will lead to incorrect estimates of the main commercial species stocks of sea perch in fishing areas. The data on determining the age of the three most common species of sea perch species - Northern (Sebastes borealis), Pacific (Sebastes alutus) and blue (Sebastes glaucus) in the waters of Kamchatka are presented in the article. The results of the definitions are compared with the obtained data of a "parallel assessment" of age by two researchers. The degree of error allowed for each species is determined and a comparative analysis of our age data with those obtained by foreign researchers is carried out.
Key words: age, annual ring, blue perch, otolith, Northern perch, Pacific perch.
ВВЕДЕНИЕ
Достоверное знание возраста у рыбы возможно только в том случае, если особи растут под постоянным наблюдением. Для реконструкции возраста пойманной рыбы традиционно используются кальци-фицированные (регистрирующие) структуры, на которых образуются кольца или зоны, характеризующие периоды интенсивного или замедленного роста. Первые соответствуют условиям нагула, приходящегося, как правило, на летний период. Вторые - следствие ухудшения условий роста, связанных с уменьшением интенсивности питания, нерестом, изменением температуры и воздействием других неблагоприятных экологических факторов, приуроченных преимущественно к холодному периоду года [Чугунова, 1959]. При правильной интерпретации колец или зон летнего и зимнего периода возможен подсчет количества прожитых рыбой лет.
Среди ученых-ихтиологов разных стран не существует единого мнения о максимальной продолжительности жизни представителей морских окуней рода Sebastes. Это связано, в первую очередь, с трудностью идентификации годовых колец [Chilton, Beamish, 1982]. Зарубежные исследователи уделяют этому вопросу большое внимание, проводят различные исследования с использованием новейшего современного оборудования и лабораторных анализов [Hutchinson et al., 2007). Полученные за рубежом результаты определения возраста окуней значительно различаются с таковыми, получаемыми российскими специалистами.
С начала 1980-х гг. в качестве метода для определения возраста рыб используется способ подсчета колец по обожженным сломам (спилам) отолитов. Этот метод хорошо зарекомендовал себя для морских
окуней [Chilton, Beamish, 1982]. Следует отметить, что для каждого вида окуня характерны свои особенности роста отолита, закладки годовых колец, как следствие, их идентификация и чтение. В нашей работе приводятся данные по определению возраста трех видов морских окуней рода Sebastes, наиболее распространенных в при-камчатских водах.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для определения возраста морских окуней использовали коллекции отолитов северного (Sebastes borealis), тихоокеанского (Sebastes alutus) и голубого (Sebastes glaucus) окуней. Коллекция включала отолиты, собранные при проведении полного биологического анализа на траловом и ярусном промысле в тихоокеанских водах, а также в водах Берингова моря в период с 1990 по 2018 гг.
Для определения возраста рыб использовали бинокуляр МБС-9 и микроскоп Olympus SZ-7 (Tokyo, Japan). Отолит разламывали на две половины через ядро в поперечном направлении. Две половины отолита обжигали в пламени спиртовки, покрывали глицерином и затем изучали под бинокуля-ром или микроскопом, осуществляя подсчет годовых колец [Chilton, Beamish, 1982; Pentilla, Dery, 1988].
Возраст определяли два специалиста «вслепую», т. е. не имея представления о биологических данных рыбы, для которой производилось определение, методом подсчета годовых колец по обожженным сломам отолитов [Chilton, Beamish, 1982]. Затем полученные данные сравнивали и интерпретировали на имеющийся первичный материал о длине особи, отолиты которой использовали в анализе. Фото сломов отолитов выполняли в лаборатории комплексного использования научного
оборудования ФГБОУ ВО «КамчатГТУ» при помощи микроскопа Olympus SZ-7 (Tokyo, Japan) c встроенной цифровой видеокамерой (DP27, Olympus) и программным обеспечением (CellSens).
Для характеристики отолитов нами была выполнена отолитометрия, включающая в себя измерение веса отолита, его длины, ширины и толщины. Авторы выражают искреннюю благодарность всем участникам научных экспедиций КамчатНИРО, проводимых в разные годы, чьи материалы были любезно предоставлены нам для исследования.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Отолиты морских окуней обладают характерной морфологической неоднородностью частей. Это связано с тем, что их формирование происходит на разных жизненных этапах особей и под влиянием различных экологических факторов [Токра-нов, Давыдов, 1997, 1998; Токранов, 2001,
2003, 2004; Токранов и др., 2005]. Результаты отолитометрии показали, что у трех видов морских окуней прикамчатских вод наблюдается явно выраженное различие формы отолитов (рис. 1).
Для &. borealis характерны крупные, сильно вогнутые отолиты, с четко выраженной глубокой слуховой бороздой и максимально плотным центром. Особенностями строения отолита borealis являются значительные отличия между толщиной центра отолита и его краями, часто декальцинированными или сильно разветвленными (рис. 1). В связи с этим при приготовлении сломов или тонких срезов отолита происходит разрушение края, либо поперечный слом часто не проходит через его центр. При обжиге слома отолита в пламени спиртовки неизбежно происходит разрушение его края при недостаточной степени прокаливания центральной части, что ведет к низкому качеству образца и, как следствие, к высокой трудности интерпретации возраста.
♦Им
Нин •
Sebastes alutus
Sebastes borealis
Sebastes glaucus
Рис 1. Внешнее строение и форма отолитов трех наиболее распространенных в камчатских и прикамчатских водах видов морских окуней. Масштаб: 1 см
Fig. 1. The external structure and shape of otoliths of the three most common types of sea bass in Kamchatka waters. Scale: 1 cm
Отолиты тихоокеанского окуня значительно отличаются от отолитов S. borealis размерами и формой. Они меньшего размера, вытянутой в продольном направлении формы (рис. 1), с сильно удлиненным и заостренным дорзальным краем. Края отолита тонкие, легко поддающиеся повреждениям, центр уплотнен, но легко поддается разлому. Отолиты голубого окуня по форме схожи с отолитами S. alutus и S. borealis, но значительно отличаются от них по плотности и однородности структуры. Так, для отолита S. glaucus характерно достаточно однородное строение по всему периметру, без уплотнения центральной части и истончения или де-кальцинирования края. Соответственно, отлиты легко поддаются слому без существенных повреждений образца.
Исследуя проблемы определения возраста морских окуней необходимо понимать и уметь достоверно идентифициро-
вать годовые кольца на поперечном сломе отолита. В первую очередь, у большинства исследователей возникают споры в отношении так называемых добавочных колец, неравномерности зон приростов, а также «наложения» годовых колец.
Ниже приведены фотографии сломов отолитов S. alutus (рис. 2), S. glaucus (рис. 3) и S. borealis (рис. 4), по которым проводилось определение возраста. Субъективная оценка специалиста оказывает значительное влияние на результат определения возраста. В целях снижения фактора субъективной оценки на результаты было проведено определение возраста двумя специалистами «вслепую» и независимо друг от друга, т. е. определение проводили параллельно по одному и тому же образцу (отолиту) без представления информации о биологических и промысловых показателях (длина, вес, пол рыбы, район исследований, сроки поимки).
Рис. 2. Фотографии прокаленных поперечных сломов отолитов Sebastes alutus. Точками обозначены годовые кольца
Fig. 2. Photos of calcined transverse fractures of the otoliths Sebastes alutus. The dots represent the annual rings
Рис. 3. Фотографии прокаленных поперечных сломов отолитов Sebastes glaucus. Точками обозначены годовые кольца
Fig. 3. Photos of calcined transverse fractures of otoliths Sebastes glaucus. The dots represent the annual rings
Рис. 4. Фотографии прокаленных поперечных сломов отолитов Sebastes borealis. Точками обозначены годовые кольца
Fig. 4. Photos of calcined transverse fractures of otoliths Sebastes borealis. The dots represent the annual rings
Как было сказано нами выше, отолиты трех видов морских окуней значительно отличаются друг от друга, что влияет на качество подготовки сломов и, соответственно, на уровень сложности идентификации возраста. В результате параллельной оценки возраста нами было определено, что для всех трех видов окуней имеет место наличие расхождений в определении. Так, для северного окуня оно составило в среднем три года для рыб длиной до 75 см, а с увеличением длины рыбы возрастало до 10 лет (рис. 5).
Для тихоокеанского окуня сопоставление полученных результатов определения возраста показало достаточно высокую степень их сходства. Так, для рыб, не превышающих 42 см длины, расхождение составило 1-2 года, для более крупных - три года (рис. 5). Возраст голубого окуня, аналогично тихоокеанскому, оказался сопоставимым по результатам, полученным двумя специалистами, с наличием расхождений в 1-2 года для рыб длиной до 46 см, однако с увеличе-
нием длины особей разница в определении увеличивалась до 10-12 лет (рис. 5).
Для всех видов наблюдали следующую общую тенденцию - для рыб меньшей длины возраст, определенный вторым специалистом, оказался несколько выше, чем определения первого, для рыб средних длин результаты были близкими, а для рыб больших длин, наоборот, результаты определения второго специалиста ниже, чем определения первого. Тем не менее, учитывая сложность идентификации годовых колец на отолитах, можно утверждать, что расхождения в определении возраста морских окуней характерны в большей степени для крупных рыб, где ошибка может доходить до 10-12 лет.
Между российскими и зарубежными специалистами имеется значительная разница в определении возраста морских окуней.
По мнению зарубежных исследователей, максимальный возраст отдельных видов может превышать 120 лет [Archibald et al., 1981; Chilton, Beamish, 1982].
Рис. 5. Результаты параллельной оценки возраста морских окуней двумя специалистами Fig. 5. Results of a parallel assessment of the sea bass age by two specialists
Результаты определения возраста многих видов рыб имеются на сайте Аляскинского промыслового научного центра (Alaska Fishery Science Center), где доступна демоверсия программы для определения возраста по загруженным фотографиям сломов отолита. Полученные результаты можно сверить с результатом, полученным специалистом данного Центра. Из предложенных в программе видов имеется один из рассматриваемых в настоящей работе - тихоокеанский окунь. Нами в качестве подтверждения и сравнения результатов были взяты фото двух отолитов данного вида (рис. 6). Длина тихоокеанского окуня, от которого были взяты
отолиты, составляла 41 см. В используемой на сайте программе на каждом образце нами были расставлены метки, подтверждающие наличие годового кольца. По окончании был показан результат, полученный Центром по исследуемому образцу. В обоих образцах возраст, определенный нами, оказался ниже, причем разница между определениями составила три года в первом случае и девять лет во втором. По полученным нами данным из уловов в водах, прилегающих к Камчатке, возраст тихоокеанского окуня, при указанной длине, составляет в среднем 19-20 лет, что может свидетельствовать о сопоставимости полученных результатов.
Рис. 6. Образцы поперечного слома отолита Sebastes alutus, представленные на официальном сайте Аляскинского промыслового научного центра (URL: https://www.afsc.noaa.gov)
Fig. 6. Samples of the cross-section fracture of Sebastes alutus otolith, presented on the official website of the Alaska commercial scientific center (URL: https://www.afsc.noaa.gov)
Таким образом, проведя анализ полученных результатов по определению возраста, сопоставив их с данными зарубежных источников, проанализировав возрастной состав уловов за последние 30 лет, можно заключить, что продолжительность жизни морских окуней не превышает 45 лет. Максимальная продолжительность жизни северного окуня - 40-45 лет, тихоокеанского - 30 лет, голубого - 26 лет. Возраст, многократно превышающий данные значения, может быть получен вследствие ошибки в интерпретации годовых колец и неправильного учета дополнительных колец.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам проведенного исследования установлено, что при параллельном чтении несколькими исследователями возраста морских окуней для всех трех видов имеет место наличие расхождений. Для северного окуня расхождения составляют в среднем три года (для рыб длиной до 75 см), а с увеличением длины рыбы оно возрастает до 10 лет. Для тихоокеанского окуня (для рыб длиной до 42 см) расхождения составляют 1-2 года, для более крупных рыб - три года. Для голубого окуня характерно наличие расхождений в 1 -2 года (для рыб длиной до 46 см). С увеличением длины особей разница в определении увеличивается до 10-12 лет.
Многолетние исследования возраста морских окуней, обитающих в прикамчат-ских водах, в совокупности с проведенными нами исследованиями доказывают, что максимальная продолжительность их жизни не превышает 45 лет.
ЛИТЕРАТУРА
Токранов А.М., Давыдов И.И. 1997. Некоторые вопросы биологии северного морского окуня Sebastes borealis
(Scorpaenidae) в тихоокеанских водах Камчатки и западной части Берингова моря. I. Пространственно-батиметрическое распределение. Вопросы ихтиологии. Т. 37. № 6. С. 798-805.
Токранов А.М., Давыдов И.И. 1998. Некоторые вопросы биологии северного морского окуня Sebastes borealis (Scorpae-nidae) в тихоокеанских водах Камчатки и западной части Берингова моря. 2. Размерно-возрастной состав. Вопросы ихтиологии.Т. 38. № 1. С. 42-46.
Токранов A.M. 2001. Распределение и размерно-возрастной состав окуня клювача Sebastes alutus в тихоокеанских водах юго-восточной Камчатки и Северных Курильских островов в 90-е годы XX века. Тезисы докладов международной конференции «Биологические основы устойчивого развития прибрежных морских экосистем» (Мурманск, 25-28 апреля 2001 г.). Апатиты: Изд-во Кольского науч. центра РАН. 2001. С. 233-235.
Токранов A.M. 2003. Размерно-возрастная структура северного морского окуня Sebastes borealis в тихоокеанских водах юго-восточной Камчатки и Северных Курильских островов в условиях ограниченного промысла. Материалы IV научной конференции «Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей (Петропавловск-Камчатский, 1819 ноября 2003 г.). Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО. С. 170-172.
Токранов А.М. 2004. Распределение и размерно-возрастной состав окуня клюва-ча Sebastes alutus (Sebastidae) в тихоокеанских водах Северных Курильских островов и юго-восточной Камчатки в конце XX - начале XXI веков. Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО. Вып. 7. С. 207-214.
Токранов А.М., Орлов А.М., Шейко Б.А. 2005. Промысловые рыбы материкового склона прикамчатских вод. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. 52 с., илл. 12.
Чугунова Н.И. 1959. Руководство по изучению возраста и роста рыб. М.: Изд-во Академии наук СССР. 164 с.
Archibald C.P., Shaw W., Leaman B.M. 1981. Growth and mortality estimates of rockfish (Scorpaenidae) from British Columbia coastal waters, 1977-1979. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. № 1048. 57 р.
Chilton D.E., Beamish R.J. 1982. Age determination methods for fishes studied by the ground program at the Pacific Biological Station. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. Vol. 60. 102 p.
Hutchinson C.E., Kastelle C.R., Kimura D.K., Gunderson D.R. 2007. Developing ageing criteria for shortraker rockfish (Sebastes borealis) using radiometric ages to develop conventional ageing methods for shortraker rockfish (Sebastes borealis). Alaska sea grant in biology, assessment, and management of North Pacific rockfishes biology, assessment, and management of North Pacific rockfishes. P. 237-249.
Pentilla J., Dery L. 1988. Age determination methods for North Atlantic species. NOAA Technical Report NMFS 72. P. 137.
REFERENCES
Tokranov A.M., Davydov I.I. 1997. Some data of biology of the Sebastes borealis (Scorpaenidae) in the Pacific waters of Kamchatka and the western part of the Bering Sea I. Spatial-bathymetric distribution. Voprosy ikhtiologii (Journal of Ichthyology). V. 37, № 6. P. 798-805.
Tokranov A.M., Davydov I.I. 1998. Some data of biology of the Sebastes borealis (Scorpaenidae) in the Pacific waters
of Kamchatka and the western part of the Bering Sea II. Length-age composition. Voprosy ikhtiologii (Journal of Ichthyology). V. 38. № 1. P. 42-46.
Tokranov A.M. 2001. Distribution and size-age composition of the beak perch Sebastes alutus in the Pacific waters of SouthEastern Kamchatka and the Northern Kuril Islands in the 90s of the XX century. Tez. docl. international conference "Biological bases of sustainable development of coastal marine ecosystems" (Murmansk, April 2528, 2001). Apatity: ed. Kola scientific center of the Russian Academy of Sciences, 2001. P. 233-235.
Tokranov A.M. 2003. Size-age composition of shortraker rockfish (Sebastes borealis) in the Pacific waters adjacent south-east Kamchatka and the North Kuril Islands in restricted fishing conditions. Materials of XIX international scientific conference "Conservation of biodiversity of Kamchatka and coastal waters". Petro-pavlovsk-Kamchatsky, Nov. 18-19 2003. KamchatNIRO. Petropavlovsk-Kamchatsky. P. 170-172.
Tokranov A.M. 2004. Distribution and size-age composition of Pacific Ocean perch Sebastes alutus (Sebastidae) in the Pacific waters adjacent the North Kuril Islands and south-east Kamchatka by late XX and early XXI. Research of water biological resources of Kamchatka and of the northwest part of Pacific Ocean: Selected Papers. Vol. 7. KamchatNIRO. Petropav-lovsk-Kamchatsky. P. 207-214.
Tokranov A.M., Orlov A.M., Sheiko B.A. 2005. Commercial fishes of the continental slope of Kamchatka and adjacent waters. Petropavlovsk-Kamchatsky: Kamchatpress. 52 p., ill. 12.
Chugunova N.I. 1959. Guide to studying the age and growth of fish. Moscow. Publishing house of the USSR Academy of Sciences. 164 p.
Archibald C.P., Shaw W., Leaman B.M. 1981. Growth and mortality estimates of rockfish (Scorpaenidae) from British Columbia coastal waters, 1977-1979. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. № 1048. 57 p.
Gunderson D.R. 2007. Developing ageing criteria for shortraker rockfish (Sebastes borealis) using radiometric ages to develop conventional ageing methods for shortraker rockfish (Sebastes borealis). Alaska sea grant in biology, assessment, and management of North Pacific rockfishes biology, assessment, and management of North Pa-
Chilton D.E., Beamish R.J. 1982. Age determination methods for fishes studied by the ground program at the Pacific Biological Station. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. Vol. 60. 102 p.
Pentilla J., Dery L. 1988. Age determination methods for North Atlantic species. NOAA Technical Report NMFS 72. P. 137.
cific rockfishes. P. 237-249.
Hutchinson C.E., Kastelle C.R., Kimura D.K.,
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Зудина Светлана Михайловна - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; научный сотрудник отдела науки и инноваций; Zudina_SM@kamchatgtu.ru.
Zudina Svetlana Mikhailovna - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropav-lovsk-Kamchatskу; Research of Science and Innovations Department; Zudina_SM@kamchatgtu.ru.
Овчеренко Рината Таалайбековна - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский, аспирант; Камчатский филиал Всероссийского института рыбного хозяйства и океанографии (КамчатНИРО); 683000, Россия, Петропавловск-Камчатский; старший специалист лаборатории морских рыб КамчатНИРО; Madimarova.r.m@kamniro.ru.
Ovcherenko Rinata Taalaibekovna - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petro-pavlovsk-Kamchatskу, Postgraduate Student; Kamchatka Branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography; 683000, Russia, Petropavlovsk-Kamchatskу; Senior Specialist of Marine Fish Laboratory of KamchatNIRO; Madimarova.r.m@kamniro.ru.
