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.