WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

ХЛОПОВА Анна Владимировна МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ГОРЧАКОВ (Cyprinidae, Acheilognathinae) И ПЕСКАРЕЙЛЕНЕЙ (Cyprinidae, Gobioninae) БАССЕЙНА РЕКИ АМУР 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология 03.00.10 – ихтиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток – 2009 2

Работа выполнена в Институте биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук и в Хабаровском филиале Федерального государственного унитарного предприятия «Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр» Научные руководители:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Вараксин Анатолий Алексеевич кандидат биологических наук Питрук Дмитрий Леонидович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Максимович Александр Александрович доктор биологических наук, профессор Иванков Вячеслав Николаевич

Ведущая организация:

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Защита состоится “24” декабря 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005.008.01 при Институте биологии моря им. А.В.

Жирмунского ДВО РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17.

e-mail: inmarbio@mail.primorye.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии моря им.

А.В. Жирмунского ДВО РАН (690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17).

Отзывы просим присылать на e-mail: mvaschenko@mail.ru

Автореферат разослан “21” ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, М.А. Ващенко кандидат биологических наук 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Большая часть исследований по биологии размножения рыб реки Амур выполнена на промысловых видах (сазан, верхогляд, желтощек, карась серебряный, косатка-скрипун и др.). Горчаки и пескари-лени являются массовыми видами ихтиофауны бассейна реки Амур и составляют значимую долю в питании других рыб. Тем не менее, биология размножения этих рыб до настоящего времени остаются крайне слабо изученной. Сравнительно больше известно о репродуктивной биологии европейского обыкновенного горчака Rhodeus amarus и глазчатого горчака Rhodeus ocellatus (Asahina, Hanyu, 1983, 1991;

Aldridge, 1999; Smith et al., 2004; Kitamura, 2006). У горчаков и пескарей-леней во время нереста проявляются специфические морфологические, физиологические и поведенческие адаптации для откладывания икры. Так, у них развивается яйцеклад, длинный, трубчатой формы орган, позволяющий им откладывать икру в мантийную полость, а именно на жабры пресноводных двустворчатых моллюсков.

В соответствии с предложенной Крыжановским (Крыжановский, 1948, 1949;

Крыжановский и др., 1951) классификацией рыб, по экологическим особенностям размножения выделяют остракофильную группу рыб. К этой группе принадлежат рыбы, откладывающие икру в мантийную полость двустворчатых моллюсков при помощи яйцеклада, и развитие эмбрионов и личинок остракофильных рыб приспособлено к условиям жизни в такой своеобразной среде. Зародыши, живущие внутри моллюсков около одного месяца, получают при этом необходимые для жизнедеятельности кислород, питание и защиту от неблагоприятных условий окружающей среды. Они покидают моллюсков как активно плавающие личинки, способные к самостоятельному существованию.

Отрывочные литературные данные по особенностям биологии горчаков и пескарей-леней датируются серединой прошлого века и основываются лишь на полевых исследованиях Амурской ихтиологической экспедиции 1945-1949 гг.

(Никольский, 1956). К настоящему времени имеется очень скудная информация об основных биологических характеристиках и времени полового созревания этих рыб. Сведения о гистологическом строении и функциональном значении репродуктивных органов горчаков и пескарей-леней отсутствуют. Кроме того, не рассматривался вопрос о видовой специфичности и характере их взаимоотношений с двустворчатыми моллюсками. Познание репродуктивной биологии этих видов рыб представляет большой интерес для понимания эволюции размножения и анализа проблемы видообразования остракофильной группы рыб. Это определяет актуальность проблемы и требует всестороннего изучения.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является описание морфологических особенностей репродуктивных органов, развития половых клеток и установление характера взаимоотношений колючих горчаков (Acanthorhodeus asmussii, Acanthorhodeus chankaensis), обыкновенных горчаков (Rhodeus sericeus, Rhodeus amurensis) и пескарей-леней (Sarcocheilichthys czerskii, Sarcocheilichthys lacustris) из бассейна реки Амур с двустворчатыми моллюсками.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) определить время наступления половой зрелости и среднюю индивидуальную абсолютную плодовитость исследуемых видов;

2) описать морфологическое строение яйцеклада и его динамику в течение репродуктивного цикла;

3) изучить особенности развития и строения половых клеток у горчаков и пескарей-леней;

4) установить характер взаимоотношений горчаков и пескарей-леней с двустворчатыми моллюсками.

Научная новизна. Впервые получены данные по особенностям репродуктивной биологии 4 видов горчаков и 2 видов пескарей-леней бассейна реки Амур. Определены время наступления половой зрелости и размерновозрастные характеристики этих рыб. Впервые исследована организация половой системы и гистологическое строение яйцеклада у этих видов рыб. У амурского колючего горчака A. asmussii описаны изменения в строении яйцеклада в течение годового репродуктивного цикла, а у пескаря-губача Черского S. czerskii – в течение нереста.

Выявлено, что у всех исследуемых видов рыб одновременно происходит развитие нескольких генераций половых клеток, что приводит к порционному созреванию и вымету ооцитов. Впервые проанализировано строение яйцевых оболочек. Показано, что у обыкновенных и колючих горчаков ооциты имеют тонкую лучистую оболочку, что характерно для рыб, откладывающих икру в мантийную полость двустворчатых моллюсков. Ооциты пескарей-леней имеют более развитую лучистую оболочку. Это связано с тем, что пескари-лени могут откладывать икру не только в мантийную полость моллюсков, но и прятать ее между камнями. Хорион участвует в прикреплении икринок к внутренним полужабрам моллюсков. У исследованных горчаков и пескарей-леней установлены индивидуальная абсолютная плодовитость и количество выметываемых порций икры.

Впервые показано, что самки амурского горчака R. amurensis, амурского обыкновенного горчака R. sericeus, амурского колючего горчака A. asmussii откладывают икру в мантийную полость перловиц Nodularia amurensis, N.

middendorffi, N. schrencki и беззубок: Anemina shadini и Sinanodonta likharevi, а пескаря-леня S. lacustris - только в перловиц N. amurensis, N. middendorffi и N.

schrencki.

На основании полученных сведений взаимоотношения между горчаками и моллюсками характеризуются как облигатные, а между пескарями-ленями и моллюсками – как факультативные.

Теоретическое и практическое значение работы. Представленные сведения об организации половой системы, гистологическом строения яйцеклада, его развитии и инволюции в течение годового репродуктивного цикла, развитии и строении ооцитов горчаков и пескарей-леней и установлении характера их взаимоотношений с двустворчатыми моллюсками значительно расширяют представления об особенностях размножения этой группы рыб. Результаты наших исследований являются важными составляющими компонентами в познании репродуктивной биологии рыб, механизмов регулирования колебаний численности остракофильной группы рыб, эволюции размножения и видообразования.

Полученные данные по репродуктивной биологии горчаков и пескарей-леней могут быть использованы при комплексных исследованиях ихтиофауны реки Амур и включены в программу общих и специализированных курсов по репродуктивной биологии рыб для высших учебных заведений.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на межрегиональной научно-практической конференции “Природные ресурсы и экологические проблемы Дальнего Востока” (Хабаровск, 2007), VIII региональной конференции по актуальным проблемам экологии, биологии и биотехнологии (Владивосток, 2008), X краевом конкурсе молодых ученых Хабаровского края в 2008 году (секция “Науки о жизни и Земле”), X съезде Гидробиологического общества при РАН (Владивосток, 2009), 10th International Congress on Medical and Applied Malacology (Busan, Korea, 2009), ежегодной научной конференции ИБМ ДВО РАН (2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 2 статьи в журналах из списка, рекомендованного ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста и включает в себя введение, обзор литературы, характеристику методов исследования, изложение собственных результатов, выводы и список литературы (208 источников, из которых 86 на русском и 122 на иностранных языках). Диссертация иллюстрирована 38 рисунками и 14 таблицами.

Благодарности. Выражаю глубокую и искреннюю благодарность и уважение моим научным руководителям д.б.н., ведущему научному сотруднику ИБМ ДВО РАН А.А. Вараксину и к.б.н Д.Л. Питруку за неоценимую помощь на всех этапах планирования и выполнения работы и анализа полученных результатов. Выражаю признательность к.б.н. Е.А. Пименовой за практическую помощь и сотрудникам лаборатории цитофизиологии ИБМ ДВО РАН за моральную поддержку. За всестороннюю поддержку при сборе и определении видовой принадлежности рыб и за доступ к собранной им коллекции рыб выражаю глубокую благодарность директору Хабаровского филиала (Хф) ТИНРО-центра Г.В. Новомодному, а сотрудникам лаборатории биоресурсов реки Амур Хф ТИНРО-центра - за помощь в сборе материала. Благодарю старшего научного сотрудника лаборатории пресноводных сообществ БПИ ДВО РАН к.б.н. Е.М.

Саенко за установление видовой принадлежности моллюсков, сотрудника Института биологии внутренних вод РАН Д.П. Карабанова - за любезно предоставленный материал и младшего научного сотрудник Хф ТИНРО-центра С.Е. Кульбачного - за помощь в освоении ихтиологических и статистических методик обработки полученного материала.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Объекты исследования. В работе изучали особенности репродуктивной биологии 6 видов рыб – типичных представителях бассейна р. Амур (Никольский, 1953, 1956). Сбор материала был проведен в 2004–2008 гг. Отлов производили мордушками, накидной, ставной, сплавными сетями с шагом ячеи 10–40 мм на территории Хабаровского края в протоках Амурская, Вырга (п. Тахта), Синдинская и Актар (п. Синда), Хохлацкая; в озерах Болонь, Большой и Малый Кизи, Кади, Удыль; в р. Кия (п. Переяславка); в основном русле р. Амур у п. Сусанино и г.

Николаевск-на-Амуре; в системе проток и заливов Большого Уссурийского острова (Атлас Нижнего Амура, 1994; Атлас Хабаровского края, 2003). В Приморском крае рыб ловили в оз. Ханка, реках Богатая и Раздольная, в Еврейской автономной области – в р. Тунгуска, протоках Головинская, Крестовая, Петровская. На территории Монгольской Народной Республики отлов производили в реках БалджГол, Барх-Гол и оз. Буйр-Нуур. Все выше перечисленные водоемы составляют бассейн Нижнего, Среднего и Верхнего Амура (Амур от истока до устья…, 2008).

После транспортировки рыб некоторое время содержали в аквариумах с аэрируемой пресной водой. Систематическое положение устанавливали по работам Богуцкой, Насеки (2004) и Bogutskaya et al. (2008). Количество исследованных рыб обоих полов, а также самок, взятых на гистологический анализ, приведено в таблице 1.

Таблица 1. Исследованные виды рыб № Кол-во самок, Кол-во самцов, Всего, Вид п/п экз. экз. экз.

1 Acanthorhodeus asmussii 77 86 2 Acanthorhodeus chankaensis 45 12 3 Rhodeus sericeus 65 37 4 Rhodeus amurensis 91 40 5 Sarcocheilichthys lacustris 10 10 6 Sarcocheilichthys czerskii 33 20 Всего: 321 205 Моллюски были собраны в Амурской, Малышевской, Синдинской, Хохлацкой протоках, заливах Большого Уссурийского острова, р. Амур у с.

Вятское на территории Хабаровского края (табл. 2). Систематическое положение устанавливали по следующим работам: Москвичева, 1973; Затравкин, Богатов, 1987; Богатов, Старобогатов, 1996; Богатов, Саенко, 2003; Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий, 2004; Богатов, 2007.

Таблица 2. Исследованные виды двустворчатых моллюсков № Вид Количество, экз.

п/п 1 Anemina shadini Moskvicheva, 1973 2 Nodularia amurensis (Mousson, 1887) 3 Nodularia middendorffi (Westerlund, 1890) 4 Nodularia schrencki (Westerlund, 1897) 5 Sinanodonta likharevi Moskvicheva, 1973 Всего: Ихтиологические методы. Сбор и обработку материала осуществляли по общепринятым методикам (Чугунова, 1959; Правдин, 1966). Длину тела по Смитту (АС) измеряли с точностью до 0,5 мм. Определяли массу тела, среднюю индивидуальную абсолютную плодовитость у 25 самок каждого вида, кроме пескаря-леня S. lacustris, где n=10 (Спановская, Григораш, 1976; Иванков, 1985;

Лисовенко, Андрианов, 1991). Для вычисления возраста у каждой особи была взята чешуя, расположенная выше боковой линии под спинным плавником. Выбирали наиболее сохранившуюся чешую с не обломанным краем и не разрушенным центром. Количество годовых колец считали по передней части чешуи.

Морфологические методы. Строение половой системы изучали методом препарирования нефиксированных и фиксированных животных. Для гистологического анализа гонады и яйцеклады фиксировали в жидкости Буэна и 4% растворе формалина (Ромейс, 1954). Материал обезвоживали в этаноле возрастающих концентраций и заливали в парафин. Срезы толщиной 5–6 мкм окрашивали красителем трихроммиллиганом (Humason, 1979), гематоксилином по Эрлиху с докрашиванием эозином, по методу Маллори (Меркулов, 1969) и пикроМаллори (Mc Farlane, 1944). Диаметр яйцеклада и конического органа, толщину наружного, внутреннего эпителиального и соединительнотканного слоев, диаметр ооцитов измеряли на гистологических препаратах с помощью окулярного микрометра МОВ–1–15х.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»