Автор:

Рубрика: Сельское хозяйство

Опубликовано в Молодой учёный №26 (130) декабрь 2016 г.

Дата публикации: 07.12.2016

Статья просмотрена: 35 раз

Библиографическое описание:

Антонов А. И. Использования реакции на гипоксию с целью управлением поведением рыб в заморных озерах // Молодой ученый. — 2016. — №26. — С. 422-424. — URL https://moluch.ru/archive/130/36226/ (дата обращения: 21.04.2018).



В статье показана важность изучения и практического использования естественных поведенческих реакций рыб на гипоксию, что позволяет интенсифицировать процесс лова в условиях заморных озер.

Ключевые слова: гипоксия, ихтиофауна, поведение рыб, озерное рыбоводство, заморы, аэраторы

Для управления поведением рыб в естественных условиях заморных озер необходимо учитывать поведенческие особенности объектов лова, влияние факторов внешней среды и взаимосвязь между ними. Как показывает анализ, поведение рыбы в общем случае формируется под влиянием внутренних потребностей и внешних стимулов. Среда обитания в условиях заморных озер вызывает у рыб осенью и зимой в предзаморный период целый ряд поведенческих реакций. При этом наиболее сильным раздражителем, действующим на всех без исключения рыб, является, безусловно, содержание растворенного в воде кислорода. Поэтому реакцию рыб на понижение содержания кислорода в озере, возможно и необходимо широко использовать для интенсификации лова, как местных, так и разводимых рыб. Особенное значение имеет возможность управления поведением рыб с помощью кислородного градиента в естественных условиях заморных озер. Они преобладают на юге Западной Сибири и на Урале, составляя, на территории Тюменской области в лесоболотной зоне 80 % озерного фонда, а в лесостепной зоне — 95 % [1].

Как известно растворенный в воде кислород оказывает большое влияние на основные функции рыб, такие как питание, развитие, рост и, наконец, обеспечивает выживание рыб в водной среде. При этом дыхание является одной из наиболее важных функций организма. О значении дыхательной функции для рыб Леонид Борисович Кляшторин в своей монографии сказал следующим образом о дыхании и кислородных потребностях рыб [2]: «В отличие от существующих в довольно однородной газовой среде наземных животных гидробионты часто сталкиваются с дефицитом растворенного кислорода, который является одним из главных абиотических факторов, ограничивающих их жизнедеятельность».

В зависимости от концентрации кислорода в научной литературе принято подразделять физиологические реакции организма рыб по отношению к кислородному градиенту следующим образом:

гиперксия — перенасыщение воды кислородом (более 100 % от нормального насыщения);

нормоксия — насыщение воды кислородом обеспечивающее нормальную жизнедеятельность рыб;

гипоксия — недонасыщение (дефицит) воды кислородом, которое кроме того подразделяют на острую гипоксию (кратковременное снижение концентрации кислорода) и хроническую гипоксию (существующую длительное время);

асфиксия — отсутствие или недостаточное количество растворенного кислорода вызывающее массовую гибель рыб.

Явление снижения кислорода в воде может наблюдаться в естественных условиях, как в летний, так и в зимний период и сопровождается оно, как правило, массовой гибелью рыб — заморами [3]. Несмотря на достаточно большое количество работ посвященных физиологии дыхания рыб и их реакции на гипоксию по мнению В. И. Лукьяненко [4] изучению поведения рыб в кислородном градиенте, их способности обнаруживать и избегать, пониженные концентрации кислорода, к сожалению, не уделялось должного внимания, поэтому исследования в данном направлении необходимо продолжать. Так известно, что рыбы и беспозвоночные по-разному реагируют на недостаток кислорода (гипоксию): беспозвоночные впадают в состояние оцепенения, рыбы же начинаю гибнуть от асфиксии, если концентрация кислорода близка к пороговой, а до этого рыбы активно перемещаются по акватории водоема в поиске места для зимовки. В работе М. А. Перевозникова и О. Г. Голубковой [3] эта способность названа отрицательным хемотаксисом на дефицит кислорода. Впервые способность рыб обнаруживать и избегать воду с пониженным содержанием кислорода экспериментально впервые была доказана еще в 1913 году Шелфордом и Алле (ShelfordV., AlleW., 1913) [5]. В работе Л. Б. Кляшторина [2] убедительно показано, что устойчивость к гипоксии (средние значения пороговых концентраций кислорода) возрастает в ряду: осетровые, лососевые, окуневые, карпообразные, таким образом, показатель устойчивости рыб к дефициту кислорода является характерным признаком для групп рыб, внутри которых также проявляются видовые различия. При этом уровень дефицита кислорода относительно реакции рыб подразделяется на критические и пороговые величины. Пороговой называется концентрация кислорода, при которой рыба перестает потреблять кислород, а критической величиной называется концентрация кислорода, при которой начинается угнетение дыхания и понижение потребления кислорода [6]. Также необходимо учитывать, что устойчивость рыб к дефициту кислорода сильно варьирует и может изменяться в зависимости от целого ряда факторов (размера и возраста рыб, температуры воды, физиологического состояния, пола, накормленности, химического состава воды, наличия или отсутствия течения и много другого). Зависит уровень потребления кислорода от особенностей экологии рыб, так малоподвижные донные рыбы потребляют значительно меньше кислорода, чем подвижные, пелагические рыбы. Также выше уровень потребления и у молоди рыб по сравнению с взрослыми рыбами. Даже внутри популяции одного вида при прочих равных условиях (одинакового возраста, массы тела и накормленности) наблюдаются достоверные различия по степени устойчивости к гипоксии, которые обусловлены генетически, что позволяет осуществлять генетический отбор рыб по устойчивости к гипоксии [7]. Для обеспечения эффективного управления поведением рыб в условиях заморных озер с помощью искусственного кислородного поля необходимо знать и учитывать критические величины содержания кислорода вызывающие угнетение дыхания рыб. При использовании величины порога раздражителя (в нашем случае концентрации растворенного кислорода) можно с достаточной точностью установить границы физического поля, в т. ч. и кислородного. Следует также учесть, что различные виды рыб приспособлены к существованию в различных кислородных условиях, и имеют различную кислородную зону адаптации [8]. Так летальные концентрации по Т. И. Привольневу [9], в естественных условиях в температурном режиме 0 — +0,50С составляют для пеляди 1,0–1,5 мг/дм3, окуня — 0,6–1,1, щуки — 0,3–0,6, карпа — 0,3–0,5. Наиболее выносливые рыбы нашей фауны — золотой и серебряный карась и линь не испытывают угнетения при концентрации растворенного в воде кислорода 0,3 мг/дм3.

Учитывая важность управления поведением рыб для оптимизации процессов лова, в практике промышленного рыболовства наиболее эффективно использование биологически значимых раздражителей, которые вызывают безусловные реакции (таксисы и рефлексы). Среди факторов внешней среды воздействующих на поведеческие реакции рыб выделяют биотические и абиотические. При этом реакции рыб на абиотические факторы внешней среды более просты и универсальны для различных видов [10], также давно было установлено, что все рыбы избегают участки водоема с обедненным содержание кислорода [11]. Как отмечал В. И. Лукьяненко [4] содержание кислорода в воде, его доступность для рыб определяет их расселение и выживаемость в водоеме и влияет на видовой состав ихтиофауны, т. о. проявление реакции рыб на изменения концентрации кислорода в воде естественных водоемов, является безусловным оборонительным рефлексом, выработавшимся в ходе эволюции и направленным на сохранение и увеличение вида. Появление реакции рыб на изменение кислородного режима в водоеме выработалось в процессе их эволюции и является одной из форм приспособления их к окружающей среде. Обитающие в заморных или периодически заморных озерных и речных водоемах рыбы адаптировались к заморным явлениям и своевременно покидают заморные районы. Благодаря чему эта реакция вошла в наследственность в виде безусловного рефлекса. Это позволяет нам сделать вывод о перспективности и необходимости использования этой реакции в управлении поведением рыб в естественных условиях заморных озер. Поэтому для управления поведением рыб отдел промышленного рыболовства ФГУП «Госрыбцентра» предложил использовать одновременно естественную оборонительную реакцию (безусловный рефлекс) на снижение кислорода в воде (гипоксию) и на течение. В качестве источников биологически значимых искусственных гидродинамического и кислородного полей в исследованиях использовались разработанные и изготовленные ФГУП Госрыбцентр поверхностные турбоаэраторы малой мощности Н19-ИАК/1 и Н19-ИАЛ/1 (0,5–3 кВт). Исследования проведенные отделом в подледные промысловые сезоны 2001–2004 гг. на типичных заморных озерах юга Тюменской области (озера Ипкуль, Большое Кабанье, Тангач) позволили сделать следующие выводы об управляющей функции искусственных физических полей, создаваемых турбоаэраторами в озерном рыбоводстве, которая заключается в нижеследующем:

  1. Искусственные физические поля позволяют концентрировать и уплотнять рыбу в зоне облова, в результате чего отпадает необходимость в сплошном или последовательном отцеживании закидным неводом всей акватории озера и повышается результативность лова.
  2. Искусственные физические поля позволяют управлять поведением рыб и обеспечивают практически 100 %-ное удержание рыбы в пределах локального кислородного поля, создаваемого на части акватории озера.
  3. Искусственные физические поля позволяют успешно зимовать любым видам выращиваемых рыб в заморных озерах любой площади, в которых ранее подобная зимовка рыб была абсолютно невозможна из-за замора от которого гибель разводимой рыбы достигает 100 %.

Литература:

  1. Антонов А. И. Особенности кислородного режима в заморных озёрах юга Западной Сибири // «Новый взгляд на проблемы АПК (к конференции молодых ученых, декабрь 2002 года, ТГСХА)», Т. 1. — Тюмень, — 2002. — С. 5–7.
  2. Кляшторин Л. Б. Водное дыхание и кислородные потребности рыб. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 168 с.
  3. Перевозников М. А., Голубкова О. Г. Этологические реакции рыб на кислородный режим // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ, Вып. 271. — Л., 1987. — С. 154–162.
  4. Лукьяненко В. И. Экологические основы ихтиотоксикологии. — М., 1987. — 240 с.
  5. Shelford V., Alle W. — Journ. Exptl. Zool. — № 14, s. 207–260.
  6. Справочник по физиологии рыб /Под ред. А. А. Яржомбека. — М.: Агропромиздат, 1986. — 192 с.
  7. Черноротов С. П., Ломакина Т. Ю. Опыт разделения объектов аквакультуры по устойчивости к дефициту кислорода в воде на примере карпа // Биологическая продуктивность водоемов Западной Сибири и рациональное использование — Новосибирск, 1997. — С. 265–266.
  8. Привольнев Т. И., Королева Н. В. Пороговое содержание кислорода в воде для рыб зимой и летом // Известия ВНИОРХ, Т. 33. Физиология рыб. — М., 1953. — С. 116–132.
  9. Привольнев Т. И. Пороговая концентрация кислорода в воде для рыб при разных температурах // ДАН, Т. 151, Вып. 2. — М., 1963. — С. 439–440.
  10. Лапкин В. В., Поддубный А. Г., Протасов В. Р., Пятницкий И. И., Соболев Г. Н. Способ локального управления поведением рыб // Биология внутренних вод: инф. бюлл. № 50. — Л.: Наука, 1981. — С. 38–42.
  11. Сравнительная физиология животных. Т. 1. — М., 1977. — 608 с.
Основные термины (генерируются автоматически): поведением рыб, управления поведением рыб, реакции рыб, условиях заморных озер, концентрации кислорода, концентрация кислорода, дефициту кислорода, дыхания рыб, естественных условиях, содержание кислорода, воде кислорода, естественных условиях заморных, содержания кислорода, управлением поведением рыб, потребления кислорода, поведенческих реакций рыб, реакции организма рыб, поведение рыб, поведением рыб отдел, поведеческие реакции рыб.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос