CC BY
51
СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛА У ДЕСЯТИНОГИХ РАКОВ DECAPODA (LATREILLE, 1802) В АКВАКУЛЬТУРЕ
Нгуен Тхи Тует
аспирант биол. наук, АГТУ, г. Астрахань E-mail: ngocha2008@mail. ru
WAYS TO CHANGE THE SEX OF DECAPOD CRUSTACEANS (LATREILLE, 1802) IN AQUACULTURE
Nguyen Thi Tuyet
Aspirant of biological science; Astrakhan State Technical University, city Astrakhan
АННОТАЦИЯ
В работе показано достоинство монокультивирования самцов у десятиногих раков Decapoda (Latreille, 1802). Подробно изложены способы по изменению пола раков, которые могут быть широко использованы в будущем для товарного производства ракообразных с большом количеством самцов. Статья представляет собой обобщение новых технологий образования однополых популяций ракообразных.
ABSTRACT
In the paper shows the dignity of monocultivation males of decapod crustaceans Decapoda (Latreille, 1802). Details are worded ways to change the sex of crustaceans, which can be to use widely in the future for the commercial production of crustaceans with large quantity of all-male populations. The article is a generalization of novel technologies of formation same-sex populations of crustaceans.
Ключевые слова: десятиногие раки, железы андрогена, изменение пола, перепода, размерно-весовая категория, фальшивые самки (псевдосамки), гормоны 17а — methytestosterone и эстрадиол — 17р, Decapoda (Latreille, 1802).
Keywords: decapod crustaceans, gland androgen, sex change, trunk leg, size-weight category, fake females (neofemales), hormones 17а — methytestosterone and estradiol — 17p., Decapoda (Latreille, 1802).
Десятиногие раки — это большая группа беспозвоночных животных, встречающих практически во всех широтах Мирового океана и заселяющих морские, пресные и солоноватые водоемы. Всего в Мировом океане насчитывается около 40 тыс. видов (Man, 1980). Многие из них являются ценными пищевыми объектами и используются промыслом [2, c. 428]. Учитывая пищевую ценность этих животных, в последнее время все большее значение приобретает их использование в аквакультуре. Так, гигантские пресноводные креветки и автралийские раки являются деликатесными продуктами, имеющими высокую экономическую ценность, спрос на внутреннем и иностранном рынках. Во многих государствах выращивание десятиногих раков дает высокую экономическую выгоду за счет получения валюты от продажи и создания дополнительных рабочих мест на фермах. В выращивании ракообразных бывают некоторые затруднения. Одним из них является разница в темпах роста между самцами и самками, например, у гигантских пресноводных креветок до длины 14 см самцы растут быстрее самок. После выращивания в течение 7 месяцев самый крупный самец достигает массы 110 г, а самка — 50 г. Улучшение культивированного условия и питания, многократный отбор, вырезание клешней и т. д. не устраняют этой разницы [9, p. 265—275].
Первый эксперимент по выращиванию только самцов у креветок был проведен в Израиле в 1986 году. Исследователи обнаружили, что стадо креветок, состящее из одних самцов, достигает товарного размера быстрее, чем стадо самок и стадо смешанного пола [9, p. 265—275]. В монокультивировании энергия репродкуции будет направлена в рост, и в результате чего увеличиваются размерно-весовые характеристики особей.
Выращивание только самцов у некоторых десятиногих раков приводит, по сравнению с традиционным, к повышению темпа роста, уменьшению кормового коэффициента, увеличивается продуктивности хозяйств. Так, у гигантских пресноводных период выращивания обычного двуполого стада длится 8—10 месяцев, при этом нужно производить отбор 4—5 раз за сезон.
Выращивание только самцов осуществляется за более короткий период с меньшим расходом кормов, поэтому возникает меньше проблем с загрязнением окружающей среды и ухудшением качества водоемов [11, p. 88—94].
В Индии производство гигантских пресноводных креветок только самцов выполнялось вручную [9, p. 265—275; 8, p. 164—168]. Креветки на стадии 45— 60 дней после личинок (около 3—5 г) классифицировались специально обученными людьми. Относительно высокий (95 %) результат достигается при проведении выборки по одному разу в 3 недели в течение 60 дней. Выбор самцов и самок у креветок вручную осуществляется определением пола. У самцов расстояние между основаниями двух пар этих переоподов меньше, чем у самок, и они также имеют мембраны покрова, такие, как щит над половым отверстием. Тем не менее, классификация пола по этому способу имеет много недостатков. Требуется постоянно вынимать ракообразных из водной среды в течение длительного времени для проверки пола, и это может влиять на их выживаемость. Большинство самок после выборки будут удалены или проданы по низким ценам. Но, прежде всего, это способ не может быть абсолютно точным. Количество самок в стаде составляет почти 5 % [9, p. 265—275].
Во многих странах производство только самцов у ракообразных вручную оказалось невозможным и экономически невыгодным. Поэтому надо было найти другие способы, которые принесут повышение рентабельности выращивания. В современное время в мире уже существуют несколько способов по изменению пола у десятиногих раков, которые могут быть широко использованы в будущем.
1. Технология изменения пола десятиногих раков с использованием гормона. Добавление мужкого гормона в корма ракообразных или растворение гормона в воде для погружения этих животных на определенное время. Использование гормонов для изменения пола животных зависит от многих факторов, таких, как гормон, время, дозы и период развития. Исследования по изменению пола с исполнением гормона у креветок проводилось в 2001 году ученными KusminiI I., HadieL E., dan N. Rukminasari [7, p. 60—71]. При этом
был использован гормон 17а — methytestosterone (MT) двумя способами: добавление гормона в корма креветок и растворение этого гормона в воде, в которой содержались креветки. По этому способу были получены самцы с генотипом ZZ и самцы изменения пола с генотипом WZ, т. е. фенотипически это были самцы, но генотип у них был как у самок. По другому методу, предложенному Dewi, Khasani и соавторов [6, p. 35—38] псевдосамки у гигантских пресноводных креветок могут быть образованы действием гормона эстрадиол — 17р. Гормональное воздействие проводит на стадии развития 5 дней после метаморфоза (PL5). Доза гормона составляла 30, 50 и 70 мг/кг корма в течение 30 дней. После исследования было получено 65,33 % ± 5,64 % самок при исползовании этого гормона в количестве 70 мг/кг корма.
2. Способы изменения пола у ракообразных удалением источников образования гормона для половых органов. Развитие половых органов ракообразных в значительной степени зависит от действия гормонов. На развитие половых органов как самцов, так и самок влияет гонадотропный гормон, вырабатываемый У-органом. В опытах по удалению У-органов у краба Carcinusmaenas показано, что в результате этой операции у молодых самок ускоряется созревание яичников, но при этом у некоторых крабов замедляется процесс гаметогенеза, иногда наблюдаются дегенеративные изменения [1, c. 382]. Развитие семенников и вторичных мужских признаков стимулируется гормонами андрогенной железы. Однако удаление глазных стебельков у молодых самцов краба Carcinusmaenas приводит к значительному увеличению семенника. Charniaux-Cotton была первым исследователем, которая изучала регулярную роль андрогенной железы. Она показала, что при удалении андрогенной железы тормозится формирование вторичных половых признаков у самцов и уменьшается сперматогенез [4, p. 780—782].
Поскольку на ранних стадии развития (PL 25—60) семенник и яичник креветок еще не получают полного развития, удаление андрогенной железы у самцов на этих стадиях способствует транссексуализации самцов в самок ($^$). Исследователи Sagi и Cohen [10, p. 231—237] в своих работах
доказали, что при скрещивании фальшивых самок с нормальными самцами гигантских пресноводных креветок образуются стада креветок, где доля самцов достигает 99,1—100 %. Результаты данного эксперимента подверждают, что технология создания «псевдосамок» дает возможность производства только особей мужского пола в аквакультуре. Но, к сожалению, при проведении манипуляции по удалению андрогенной железы возникает проблема в определении пола креветок на ранних стадиях. Так, для решения этого вопроса E.D. Aflalo, T.T.T. Hoang и др. [3, p. 468—478] приводят результаты усовершенствования технологии производства креветок Macrobrachium rosenbergii с большим количеством самцов. Технология осуществляется в два этапа: на первом этапе андрогенные железы креветок вырезаются в периоде 30—60 дней после метаморфоза (PL 30—60). Получившиеся в результате фальшивые самки этого этапа размножаются с нормальными самцами, образуя потомства только мужского пола. На втором этапе из потомств креветок, полученных на первом этапе, создаются так же фальшивые самки при помощи удаления мужской железы на стадии 20—30 дней (PL 20—30).
3. Лазерная технология заменяет методы микрохирургии для образования фальшивых самок. Используют энергию лазерного луча для уничтожения небольшого количества клеток, необходимых для удаления в точке сфокусированного лазерного луча. Лазерный луч с оптимальной длиной волны и шириной импульса подходит для уничтожения клеток-мишеней без повреждения окружающих здоровых тканей. У ракообразных, мужская железа является эндокринной железой самцов, играет важную роль в формировании пола и вторичных половых признаков [10, p. 231—237]. Без гормона мужской железы половые железы самцов трансформируются в яичники.
4. В последние годы исследовались возможности изменения пола в ранней стадии личинок под воздействием температуры у пресноводных раков Cherax quadricarinatus. Воздействия высокой температуры на ранних стадиях половой дифференцировки (стадии III—IV, начальный вес 0,02 г) привели к трансформации половой функции. Недавние исследования De Bock и соавт.
(2010) показали, что опыты с более высокой температурой приводят к увеличению количества самцов в стаде [5, p. 231—243].
Результаты этих исследований закладывают основу для разработки новых технологий для производства только самцов не только у ракообразных, но и у других водных живодных для увеличения доходности и экономического значения. Исследование по изменению пола десятиногих раков не являются новыми в мире, тем не менее мы можем предложить совершенствование существующих технологий. Прежде всего, отказаться от трудоёмкой операции по удалению андрогенной железы. Для этого необходим недорогой источник мужского гормона, с помощью которого возможна инверсия пола с минимальными затратами.
Список литературы:
1. Киршенблат Я.Д. Общая эндокринология. — М.: Высш.шк., 1965. — 382 с.
2. Макаров Ю.Н. Фауна Украины / Том 26, высшие ракообразные. — Киев: Наукова Думка, 2004. — 428 с.
3. Aflalo E.D., V.H. Nguyen, Q. Lam, D.M. Nguyen, Q.S. Trinh, S. Raviv, Sagi A. A novel two-step procedure for mass production of all-male populations of the giant freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii // Aquaculture. — 2006. — № 256. P. 468—478.
4. Charniaux-Cotton H. Decouverte chez un Crustace Amphipode (Orchestia gammarella) d’une glande endocrine responsible de la différenciation des caracteres sexuels primaires et secondaires males // C.R. Acad. Sci. — 1954. — № 239. — P. 780—782.
5. De Bock M.S., Lopez Greco L.S. Sex reversal and growth performance in juvenile females of the freshwater crayfish Cherax quadricarinatus (Parastacidae): effect of increasing temperature and androgenic gland extract in the diet // Aquacult Int. — 2010. — № 18. — P. 231—243.
6. Dewi R.R.S.P.S., I. khansani, Sularto, Wahyu Pamungkas. Production of female giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii) through hormonal
induction // Indonesian Aquaculture Journal. — 2006. — Vol. 1, № 1. — P. 35—38.
7. Kusmini I.I., Hadie L.E., dan N. Rukminasari. Pengaruh dosis 17 alpha — Metiltestosterron dalam pakan terhadap peningkatan proporsi kelamin jantan larva udang galah (Macrobrachium rosenbergii) // Prosiding Workshop Penelitian Budidaya Udang Galah // Pusat Riset Perikanan Budidaya: Departemen Kelautan dan Perikanan. — Indonesian, 2001. — P. 60—71.
8. Rodgers L.J., Saoud P.I., Rouse D.B. The effects of monosex culture and stocking density on survival, growth and yield of red claw crayfish (Cherax quadricarinatus) in earthen ponds // Aquaculture. — 2006. — № 259. — P. 164—168.
9. Sagi A., Ranan Z., Cohen D., Wax Y. Production of Macrobrachium rosenbergii in monosex population: yield char-acteristics under intensive monoculture conditions in cages // Aquaculture. — 1986. — № 51. — P. 265—275.
10. Sagi A., Aflalo E.D. The androgenic gland and monosex culture of freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii: a biotechnological perspective // Aquac. Res. — 2005. — № 36. — P. 231—237.
11. Wikrom Rungsin, Natthapong Paankhao, Uthairat Na-Nakom. Production of allmale stock by neofemale technology of the Thai strain of freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii // Aquaculture. — 2006. — № 259. — P. 88—94.
