Аспирантка Костюрина Анна Николаевна

Астраханский государственный технический университет, Россия

Влияние температуры на энергетический обмен эмбрионов тимирязевской тиляпии

Прослеживаемая устойчивая тенденция сокращения промысловых запасов и все возрастающая антропогенная нагрузка на внутренние водоемы объективно предопределяют безотлагательную необходимость увеличения объемов искусственного воспроизводства водных биоресурсов (Ткачев А. С., 2008).

Современная аквакультура многих стран, включая Россию, ориентирована на выращивание ценных объектов, пользующихся на рынке повышенным стабильным спросом.

Столь быстрое распространение тиляпии в мировой аквакультуре и значительный рост ее производства объясняется рядом биологических особенностей и хозяйственно-полезных качеств, которые свойственны этим рыбам. Обладая ценными рыбоводными показателями – легкостью воспроизводства, быстрым ростом, высокой жизнеспособностью, широкой экологической пластичностью, отличными пищевыми качествами, тиляпии представляют безусловный интерес и для аквакультуры России (Тетдоев В.В., 2009).

Проблема оптимальных условий развития и жизнедеятельности организма привлекает пристальное внимание. В связи с тем что, тиляпии являются нетрадиционным объектом выращивания и вместе с тем перспективным для нашей страны, с практической точки зрения представляется весьма значимым изучение вопроса об оптимальности сочетания факторов в течение всего периода онтогенеза. Между тем, эмбриональный период онтогенеза рыб является одним из самых уязвимых в жизненном цикле. Именно в это время происходит формирование всех важнейших функциональных систем организма, а смертность может достигать наибольших величин (Светлов, 1960; Владимиров, 1975)

Одним из важных факторов среды, оказывающим значительное влияние на скорость роста и развития рыб, выживаемость икры, личинок, на энергетический обмен, является температура. Вопрос о критериях и методах выявления температурного оптимума развития сложен, поскольку в данном случае необходимо учитывать морфологические, биохимические и физиологические характеристики. Одним из наиболее конструктивных подходов к проблеме температурного оптимума является использование уровня энергетического обмена (Винберг Г.Г.,1936; Озернюк Н.Д., 1985). Данный метод основан на определении суммарного потребления кислорода за тот или иной период развития при разных температурах. Для расчета суммарного потребления кислорода за определенную стадию развития используются данные по скорости за единицу времени и продолжительности отдельных стадий эмбриогенеза в зависимости от температуры (Озернюк Н.Д., 1985).

Исследования проводились в аквариальной лаборатории кафедры «Гидробиология и общая экология» Астраханского Государственного Технического Университета. Объектом исследования служила икра тимирязевской тиляпии, представляющая гибрид самки тиляпии мозамбикской и самца тиляпии нильской (♀T. Mossambica x ♂T. Nilotica).

Целью работы являлось установление температурного оптимума развития на основе данных по изучению скорости дыхания и продолжительности отдельных стадий развития тиляпии. Зависимость скорости дыхания от температуры изучали на эмбрионах тимирязевской тиляпии разных стадий развития. Оплодотворенная икра, полученная от пары производителей, инкубировалась при разных температурах, не выходящая за пределы оптимальной, согласно литературным данным для тимирязевской тиляпии. Определение динамики потребления кислорода производили полярографическим методом посредством кислородного электрода закрытого типа (Коваленко и др., 1975).

Температурная зависимость скорости дыхания дробящейся икры тиляпии определялась в диапазоне от 23 ° С до 31 ° С для разных стадий эмбриогенеза тиляпий – дробление, гаструляция, сомитогенез (рис.1, 2). Выбранные стадии эмбриогенеза тиляпии являются критическими.

б

Рис.1 Температурная зависимость суммарного потребления кислорода (мкл O₂) эмбрионами тимирязевской тиляпии: а-дробление; б-гаструляция.

в

Рис.2 Температурная зависимость суммарного потребления кислорода (мкл O₂) эмбрионами тимирязевской тиляпии: в-сомитогенез

Полученные данные по температурной зависимости скорости дыхания перессчитывали на время равное продолжительности той или иной стадии развития тимирязевской тиляпии. Температурная зависимость суммарного потребления кислорода эмбрионами тиляпии имеет вид двувершиной параболы с минимальным значением при следующих температурах: дробление – 26,7 °С; гаструляция - 27 ° С; в-сомитогенез – 28,3° С. При более низкой или более высокой температуре суммарная скорость дыхания тимирязевской тиляпии возрастает.

Минимум энергозатрат в зоне оптимальных температур является наглядной демонстрацией одного из главных экологических принципов биоэнергетики, в соответствии с которым в основе адаптации к условиям окружающей среды, в конечном счете, лежит стремление к минимальным затратам энергии (Зотин А.И., Озернюк Н.Д.,1966). Стоит подчеркнуть, что изменения энергетического обмена наблюдались уже при небольших отклонениях температуры от оптимальной. Определение температурного оптимума по положению минимума суммарного потребления кислорода позволило обнаружить смещение значения оптимальных температур по мере индивидуального развития тиляпий для начальных стадий эмбриогенеза тимирязевской тиляпии.

Литература

1. Винберг Г.Г. Температурный оптимум развития. Успехи современной биологии. 1936.Т.8.№3. С.560-561.

2. Зотин А.И., Озернюк Н.Д. Влияние температуры на дыхание и уровень АТФ в период дробления яиц вьюна. //Докл. АН СССР. -1966. Т.171, №4. С.1002-1004.

3. Озернюк Н.Д. Энергетический обмен в раннем онтогенезе рыб. М., Наука, 1985. 175 с.

4. Тетдоев В.В. Воспроизводство и выращивание тиляпии в водоемах с разными экологическими условиями: автореф. дисс. д-ра биол.наук: специальность 06.02.04 – частная зоотехния,технология производства продуктов животноводства. - М., 2009. С.3.

5. Ткачев А. С. Организационно-экономический механизм устойчивого развития биоресурсов: на примере товарного осетроводства: диссер.кандидата эконом. наук : 08.00.05 / Ткачев Армен Сергеевич. Волгоград, 2008.- 161 с.: ил. РГБ ОД, 61 08-8/1121.