Келехсаев М.З., Зданович В.В.
Кафедра
ихтиологии Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова
БИОЭНЕРГЕТИКА МОЛОДИ РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ ONCORHYNCHUS MYKISS В СТАТИЧНЫХ И АСТАТИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМАХ
Среди
экологических факторов среды температура – важнейший контролирующий,
определяющий все основные процессы жизнедеятельности пойкилотермных организмов,
в частности рыб [1]. Накоплено множество сведений о влиянии температуры на
различные аспекты жизнедеятельности рыб, при этом изучение влияния температуры на
них, как правило, проводится при постоянных температурах, прогнозируемых в
качестве оптимальных, тогда как в естественных условиях реальны переменные. В
водоемах наблюдаются сезонные и суточные флуктуации температуры, при этом в
умеренных широтах амплитуда суточных колебаний может достигать 10-20 °С, а в
водоемах субтропического региона 3-7 °С. Кроме этого водоемы практически всегда
градиентны по температуре как по вертикали, так и горизонтали, и перемещаясь в
них рыбы постоянно испытывают те или иные ее перепады [4]. Вследствие
непрерывной изменчивости градиентного поля и непрерывных перемещений в нем,
часто очень быстрых, рыбы эволюционно адаптированы к существованию в астатичных
температурных условиях, которые для них норма, а не уклонение от нее, вызывающее
нарушение гомеостаза. Поэтому оценка роста, энергетических и продукционных
показателей рыб в статичных температурных условиях экологически не адекватна
естественным, а имитирует некоторые условия, в природе редко встречающиеся.
Радужная
форель Onchorhynchus mykiss относится
к наиболее эвритермным представителям лососевых рыб. При наличии достаточного
количества пищи и нормальном содержании кислорода в воде хорошо растет при 14-20
°С, повышение температуры до 22-23 °С вызывает снижение темпа ее роста, а при
24-25 °С наблюдается резкое снижение скорости роста и интенсивности
питания. Встречается в реках и озерах,
в которых суточные перепады температуры в летнее время могут достигать от 3 до 10-13 °С [2].
Цель
настоящего исследования - выяснение особенностей биоэнергетики молоди радужной форели при постоянных температурах, а также при
периодических колебаниях температуры и в условиях термоградиентного
пространства.
В табл. 1
представлены данные о темпе роста, энергетических и продукционных показателях
форели при постоянных и переменных
температурах с периодом колебания 3 ч. Видно, что при постоянных температурах
наилучшие регистрируемые показатели у молоди форели отмечаются при 17 °С,
которая соответствует статичному термальному оптимуму роста рыб. Повышение
температуры до 19 и 21°С сопровождается некоторым ухудшением показателей роста
и энергетики рыб, поскольку достигает верхнюю супраоптимальную температурную
зону форели. Сравнение полученных
результатов в постоянных и переменных терморежимах указывает
Табл. 1. Скорость роста, продукционные и
энергетические показатели молоди радужной форели при постоянных и переменных температурах
(длительность опыта 14 сут., n=10 экз.)
|
Показатели |
Терморежим, °С |
||||
|
17 |
19 |
21 |
17±2 |
19±2 |
|
|
Средняя начальная масса, г |
9,35 |
9,45 |
10,0 |
8,05 |
8,53 |
|
Конечная средняя масса, г |
12,80 |
12,57 |
13,29 |
12,63 |
12,34 |
|
Прирост массы, г/сут. |
0,265 |
0,240 |
0,252 |
0,352 |
0,292 |
|
Скорость роста, %г/сут. |
2,25 |
2,07 |
2,02 |
3,21 |
2,65 |
|
Кормовой коэффициент |
10,5 |
11,6 |
11,1 |
7,9 |
9,6 |
|
Интенсивность
дыхания, мгО2/г ·ч |
0,513 |
0,570 |
0,680 |
0,522 |
0,430 |
|
Расход
О2 на прирост 1 г массы тела, г |
0,521 |
0,627 |
0,754 |
0,332 |
0,369 |
на несомненное превосходство всех регистрируемых
показателей у молоди форели в условиях
колебаний температуры, несмотря на то, что в астатичных
терморежимах температура достигала супраоптимальных
для рыб значений. В переменных терморежимах
17±2 и 19±2 °С среднесуточный прирост массы рыб оказался соответственно
в 1,4 (р<0,05) и 1,1 раза, а скорость роста соответственно в 1,4 (р<
0,05) и 1,2 раза выше, чем при 17 °С. Интенсивность дыхания рыб при 17 °С
и 17±2 °С оказалась практически
одинаковой, а в 19±2 °С на 16,2% (р< 0,05) ниже по сравнению с отмеченной при статичном температурном
оптимуме роста. Расход кислорода на прирост единицы массы тела в переменных
терморежимах был соответственно меньше на 35,3 и 28,1%, чем при 17 °С. В
переменных терморежимах, по сравнению с постоянными температурами, заметно
улучшается и эффективность конвертирования пищи на рост молодью радужной форели.
В табл. 2
приведены данные о скорости роста,
продукционных и энергетических показателях молоди форели при статичных терморежимах
и при свободном плавании в условиях термоградиентного поля. Из данных таблицы
видно, что при постоянных температурах наибольшая скорость роста отмечается при 17 °С, а наилучшая
эффективность конвертирования пищи на рост молодью форели при 15 °С. Однако в
условиях термоградиентного пространства рыбы растут лучше и более
эффективно используют пищу на рост, чем при постоянных температурах.
Среднесуточный прирост массы тела
форели в термоградиенте оказался выше, чем регистрируемый при всех
Табл. 2. Скорость роста, продукционные и
энергетические показатели молоди радужной форели при постоянных
температурах и в условиях
термоградиента (длительность опыта 25
сут., n=10 экз.)
|
Показатели |
Терморежим, °С |
||||
|
15 |
17 |
19 |
21 |
15~21 |
|
|
Средняя начальная масса, г |
0,244 |
0,241 |
0,249 |
0,217 |
0,228 |
|
Конечная средняя
масса, г |
1,477 |
1,596 |
1,620 |
1,044 |
1,613 |
|
Прирост массы,
г/сут. |
0,049 |
0,054 |
0,054 |
0,033 |
0,055 |
|
Скорость роста, %г/сут. |
7,12 |
7,56 |
7,49 |
6,28 |
7,83 |
|
Кормовой коэффициент |
7,5 |
8,2 |
8,3 |
12,2 |
7,2 |
|
Интенсивность
дыхания, мгО2/г ·ч |
0,573 |
0,647 |
0,750 |
0,910 |
0,766 |
|
Расход
О2 на прирост 1 г массы тела, г |
0,240 |
0,263 |
0,307 |
0,416 |
0,305 |
статичных терморежимах. Скорость роста рыб и
эффективность конвертирования ими пищи в термоградиентном пространстве были соответственно
в 1,4 (р<0,05) и 1,1 раза выше и на 12,2 (р<0,05) и 4% больше, чем при 17 и 15 °С, соответствующих статичным термальным оптимумам роста и
эффективности использования пищи на рост молодью форели. Интенсивность дыхания и расход кислорода на прирост
единицы массы тела в условиях термоградиента несколько превышали величины
регистрируемых показателей при постоянных температурах.
Проведенные
исследования показывают, что
астатичные температурные режимы в пределах
толерантной температурной зоны,
оказывают благоприятное влияние на биоэнергетику молоди радужной форели.
В астатичных температурных условиях наблюдается повышение скорости роста и эффективности
конвертирования пищи, улучшение энергетических и продукционных показателей
молоди форели по сравнению с
оптимальной для роста постоянной
температурой. Оптимизация биоэнергетических процессов у форели, отмечаемых в
колебательных терморежимах, указывает на то, что именно астатичность
температурных условий является экологической нормой, тогда как статичность – ее
нарушением [3].
Литература
1. Бретт Д.Р.
Факторы среды и рост // Биоэнергетика и рост рыб. М.:Легкая и пищевая пром-сть.
1983. С.275-345.
2. Голованов
В.К., Валтонен Т. Изменчивость термоадаптационных свойств радужной форели Oncorhynchus mykiss Walbaum в онтогенезе // Биол. внутр. вод, 2000. №2.
С. 106-115.
3. Зданович В.В.,
Пушкарь В.Я. Температурная астатичность среды как экологический оптимум
гидробионтов //Биол. науки Казахстана, 2007. №4. С. 68-78.
4. Caissie D. The thermal regime of rivers:
a review // Freshwater Biol., 2006. V.51. № 7. P. 1389-1406.