WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Физиологическая характеристика белого и пестрого толстолобиков в онтогенезе в биогеохимических условиях западно-подстепных ильменей дельты р. волги

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Сошников Николай Михайлович

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛОГО

И ПЕСТРОГО ТОЛСТОЛОБИКОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ

В БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЗАПАДНО-ПОДСТЕПНЫХ ИЛЬМЕНЕЙ ДЕЛЬТЫ р. ВОЛГИ

Специальность 03.03.01 «Физиология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Астрахань, 2010

Работа выполнена на кафедре ветеринарной медицины Астраханского

государственного университета.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки

Российской Федерации Воробьев Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,

профессор Пономарев Сергей Владимирович

доктор биологических наук,

профессор Егоров Михаил Алексеевич

Ведущая организация: Калмыцкий государственный университет

Защита состоится « 29 » « октября » 2010 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна 1. Естественный институт АГУ.

Автореферат разослан «___» ________2010г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГУ по адресу: 414000, Астрахань, пл.Шаумяна, 1.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Ю.В. Нестеров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Катастрофическое снижение запасов ценных видов рыб в Волго-Каспийском бассейне в последние десятилетия поставило вопрос о необходимости искусственного воспроизводства рыбы в рыбоводных хозяйствах и многочисленных естественных водоемах дельты р.Волги. При этом рыбное хозяйство Астраханской области, как и всей Российской Федерации, испытывает острый дефицит в посадочном материале. Однако, все эти проблемы невозможно решить без детального изучения функционального состояния и видовых особенностей взрослых рыб и исследования физиологических процессов в раннем онтогенезе, а также выяснения вопросов влияния различных концентраций жизненно важных микроэлементов на физиолого-биогеохимические показатели рыб при низком их уровне в среде отдельных субрегионов. При этом белый и пестрый толстолобики в физиологическом плане не достаточно изучены и, особенно, фитофаг. Поэтому знание физиологии растительноядных рыб, функциональных особенностей в условиях их акклиматизации, создание лучших геохимических условий, особенно в период раннего онтогенеза, позволит дополнительно получать большее количество физиологически качественной молоди рыб.

Целью работы явилось изучение физиолого-биохимических показателей белого и пестрого толстолобиков в биогеохимических условиях западно-подстепных ильменей дельты р. Волги, а также выяснение влияния различных дозировок микроэлементов (Mn, Cu и Fe) на функциональное состояние рыб в раннем онтогенезе.

Для достижения этой цели были поставлены задачи:

  1. Исследовать гематологические показатели белого и пестрого толстолобиков, их аминокислотную картину, уровень биосинтеза нуклеиновых кислот, спектр активности фермента гликолиза лактатдегидрогеназы и ее изоформ, динамику физиологически важных металлов (Mn, Cu и Fe) у рыб в онтогенезе.
  2. Выяснить функциональные особенности утилизации физиологически важных микроэлементов организмом белого и пестрого толстолобиков в зависимости от возраста, вида и пола рыб в биогеохимической ситуации западно-подстепных ильменей Астраханской области, где они акклиматизируются и выращиваются до товарных навесок.
  3. Изучить влияние различных дозировок марганца, меди и железа на физиологические показатели эмбрионов и личинок белого и пестрого толстолобиков в биогеохимических условиях низкого уровня марганца и меди в водных экосистемах.

Научная новизна: в работе впервые дана физиологическая, в т. ч. гематологическая, аминокислотная характеристика белого и пестрого толстолобиков, а также показана динамика нуклеиновых кислот и изменение активности изоформ лактатдегидрогеназы рыб в процессе онтогенеза. Исследовано влияние марганца, меди и железа на физиологические процессы у белого и пестрого толстолобиков в биогеохимической ситуации западно-подстепных ильменей Астраханской области.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Гематологические показатели, аминокислотный спектр, активность изоформ лактатдегидрогеназы, биосинтез нуклеиновых кислот белого и пестрого толстолобиков определяются возрастом, полом, видом рыб и хорошо активируются биотическими количествами марганца и меди, если основные компоненты экосистем слабо ими обеспечены, что следует учитывать, особенно при проведении акклиматизационных работ в аквакультуре.
  2. Белый и пестрый толстолобики ассимилируют различные количества физиологически важных элементов (Mn, Fe и Cu) в зависимости от биогеохимической ситуации водных экосистем западно-подстепных ильменей Астраханской области, вида рыб, пола, сезона года и гидрохимических показателей.

Теоретическая значимость. Опираясь на разработанную академиком В.В. Ковальским (1974), Р.Н. Одынец и др. (1975,1976, 1981), М.А. Риш (1983, 1985, 1991), В.В. Ермаковым (1974,1999,2008) и В.И. Воробьевым (1968, 1980, 1982, 1993, 2007, 2008, 2009) физиолого-биогеохимическую парадигму выбора перспективных микроэлементов в конкретных биогеохимических условиях и определения их дозировок, мы комплексно изучили физиолого-биохимические показатели белого и пестрого толстолобиков в онтогенезе (гематологические параметры, аминокислотная характеристика органов и тканей белого и пестрого толстолобиков, обмен микроэлементов, биосинтез нуклеиновых кислот и активность изоформ лактатдегидрогеназы - металлсодержащего фермента гликолиза), а также исследовали показатели роста и развития эмбрионов, личинок и молоди под влиянием марганца, меди и железа в биогеохимических условиях западно-подстепных ильменей Астраханской области.



Практическое значение. Предложен ряд биотических дозировок марганца и меди для применения их в процессе аквакультуры в условиях западно-подстепных ильменей Астраханской области для улучшения физиологических процессов эмбриогенеза, сокращения времени инкубации оплодотворенной икры, увеличения процента выхода личинок лучшего физиологического качества. Эти основные положения диссертации могут быть использованы при изучении курсов физиологии и этологии с/х животных, биохимии, диагностики и гидробиологии студентами вузов специальности «ветеринария» и биологических специальностей.

Апробация результатов исследований. Основные материалы диссертации должны на: Международной научной конференции «Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий», Астрахань, 2008.

Научной конференции «Человек и животные», 15–16 апреля, Астрахань, 2008.

Всероссийской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современных аграрных технологий», 23–24 апреля. – Астрахань, 2008. Всероссийской конференции молодых ученых с элементами научной школы и Актуальные проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса. – Астрахань, 2009. 6-ая Международная биогеохимическая школа «Биогеохимия в народном хозяйстве: фундаментальные основы ноосферных технологий», Материалы докладов. – Астрахань, 2008.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в т.ч. одна - в издании перечня ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 123-х страницах, включает 20 таблиц, 7 рисунков. Состоит из введения, 7-ми глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 245 источников, в т. ч. 39 зарубежных, и приложения.

Материал и методы исследования

Сбор материала проводился в 2007 – 2009 гг. на базе ильменя Берюн-Цаган (западно-подстепные ильмени Астраханской области), площадью 240 га, глубиной 1,2 – 2,2 м, который включает зимовальный пруд, вырастной и нагульный водоемы, зарастаемость макрофитами до 45%, т.е. является рыбоводным хозяйством озерного типа по классификации А.Ф. Сокольского (1995). Пробы грунта, воды, фито-, зоопланктона и макрофитов отбирали по общепринятым методикам (Киселев, 1969; Еременко, 1969; Воробьев, 1993). Гидрохимические показатели и изучались по Н.С. Строганову (1969). Из рыб объектами изучения являлись белый толстолобик – Hypophthalmichthys molitrix Valenciennesu и пестрый толстолобик – Aristichthys mobilis Vallienciennes. Физиологическое состояние рыб оценивали на материале, полученном при ежедекадном облове водоема. Определялись следующие физиологические показатели: масса, длина, возраст, стадии зрелости половых желез, этапы эмбрионального и постэмбрионального развития (Крыжановский и др., 1949; Васнецов, 1963; Соин, 1963; Лужин, 1977). Из рыб объектами изучения являлись белый толстолобик – Hypophthalmichthys molitrix Valenciennesu и пестрый толстолобик – Aristichthys mobilis Vallienciennes. Выбор этих видов обусловлен их недостаточной изученностью и большой ролью в проведении рыбоводных работ в фермерских хозяйствах в биогеохимических условиях западно-подстепных ильменей дельты р. Волги. Физиологическое состояние рыб оценивали на материале, полученном при ежедекадном облове водоема. Определялись следующие физиологические показатели: масса, длина, возраст, стадии зрелости половых желез, этапы эмбрионального и постэмбрионального развития (Крыжановский и др., 1949; Васнецов, 1963; Соин, 1963; Лужин, 1977).

Свободные аминокислоты органов и тканей рыб определяли на анализаторе Hd-1200Е. Гематологические показатели: количество эритроцитов, лейкоцитов и лейкоцитарная формула определялись по А.А. Кудрявцеву и др. (1969), гемоглобин - с помощью эритрогемометра по В.И. Лукьяненко (1983), СОЭ – в аппаратах Панченкова, общий белок сыворотки крови – рефрактометрически, нуклеиновые кислоты – по А.С. Спирину (1971). Изоферментный спектр лактатдегидрогеназы, определяли с помощью электрофореза в полиакриламидном геле в однородной буферной системе в модификации А.И. Груздева (1977). Количественный анализ денситограмм, полученных с помощью микрофотометра МФ-4 осуществлялся путем определения площадей, соответствующих отдельным изоформам. Микроэлементы (Fe, Cu, Mn и в отдельных случаях, Zn) в грунте, воде, кормовых организмах, икре, личинках, рыбах определяли атомно-абсорбционным методом (Славин, 1972; Прайс, 1976) на спектрофотометре AAS-I и «Hitachi» в количестве 1210-ти проб.

Полученную от одной самки икру белого толстолобика оплодотворяли, делили на две равные части и помещали в эмалированные тазы, где производилось ее отмывание с добавлением солей марганца, меди и железа в дозах 0,01; 0,05; 0,1; 1,0; 2,0 в опытных сериях. Одна часть икры использовалась для опытных серий, а вторая – служила контролем. За развивающейся икрой в кристаллизаторах постоянно велось наблюдение – определяли процент оплодотворения, стадию развития, процент развития на отдельных этапах и процент выклева.





Для изучения физиологических особенностей личинок белого и пестрого толстолобиков при воздействии на них различных дозировок микроэлементов в воде мы использовали те же соли металлов, что и для оплодотворенной развивающейся икры рыб. У полученных личинок изучали длину, массу, физиологическую жизнестойкость и другие физиологические параметры. Для этого личинок из опытных (с растворами микроэлементов) и контрольных партий помещали в кристаллизаторы с водой по 200 экземпляров в каждый и определяли момент начала массовой гибели личинок (личинки в кристаллизаторах не питались). Смена растворов в опытных и контрольных сосудах проводилась через каждые два часа. Всего было проведено 240 серий опытов. Продолжительность жизни личинок отсчитывалась с момента начала опыта. Токсической считалась концентрация L=50, т.е. такая, при которой наступала гибель 50% личинок (Строганов, 1971).

Полученные данные обработаны с использованием программного пакета по стандартной программе обработки статистического материала «D’STAT», Microsoft Excel 97 Pro, Statgraf, Statistica. Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента (при уровне значимости 0,01 – 0,05).

Результаты исследований и их обсуждение

Физиологическая характеристика белого и пестрого толстолобиков

в онтогенезе в биогеохимических условиях западно-подстепных

ильменей дельты р. Волги

Железа в грунте ильменя Берюн-Цаган Астраханской области обнаружено от 27500 до 36000 мг/кг, марганца – 380 – 540, а меди – 8 – 26 мг/кг сухого вещества. Железа в воде содержится 0,012-0,108, марганца – 0,002 – 0,071 и меди – 0,0002 – 0,001 мг/л., т.е. железо находится на нижней границе «нормы», а количество меди и марганца меньше средних данных по Российской Федерации (Ковальский, 1974; Воробьев, 1993; Матвеев и др., 1997). В зоопланктоне (общие пробы) железа в среднем – 20600 мг/кг, а марганца и меди, соответственно, 54 ± 3,0 и 12 ± 1,4 мг/кг. Общие пробы фитопланктона, пищи белого толстолобика, слабее обеспечены железом (130 – 210 мг/кг) и медью (28 – 42 мг/кг), чем организмы зоопланктона, основного корма пестрого толстолобика, что отмечают и другие авторы (Ковальский, 1974; Воробьев, 1982, 1993, 2007; и др.).

Сопоставляя полученные результаты и литературные данные (Ковальский, 1974; Воробьев, 1993, 2007; Искра, 2002 и др.) по содержанию микроэлементов в основных компонентах водной экосистемы водоема Берюн-Цаган приходится заключить, что изучаемая экосистема Западно-подстепных ильменей слабее обеспечена марганцем и медью, чем ее аналоги из каналов р. Волги (Воробьев, 2008), а также рек Дальнего Востока и Китая (Еременко, 1979, 1989; Джао-Джи Гун, 2005) - материнских водоемов растительноядных рыб, акклиматизируемых в водоемах Астраханской области. Это обстоятельство предопределило выбор Mn и Cu для изучения их влияния на физиологические процессы раннего онтогенеза рыб. А железо, уровень которого в лиманских водоемах был вполне достаточным, взяли для использования в экспериментах только с учетом его физиологической роли, т.е. без учета биогеохимии этого металла.

Анализ лейкоцитарной формулы белого толстолобика позволяет сделать выводы, что из зернистых форм наиболее многочисленными являются группы нейтрофилов, их максимальный уровень отмечен в крови рыб трехлетнего возраста. Нами в онтогенезе выявлена тенденция снижения с возрастом рыб уровня базофилов и эозинофилов (Р < 0,05). Наиболее многочисленными из лейкоцитов в крови исследуемых рыб являются лимфоциты. Доля моноцитов в крови рыб выше у сеголеток (1,8%), что согласуется с данными, полученными при исследовании гематологической картины карпа, сома, буффало и белого амура (Головина, 1977; Головина, Тромбицкий, 1989; Jeney, 1982).

Летом количество белка сыворотки крови несколько снижалось, а осенью возрастало, приближаясь к его количеству в весенний период (Р < 0,05).

Наименьший уровень гемоглобина в крови белого толстолобика наблюдается у сеголеток, а максимальный обнаружен у рыб двухлетнего возраста. Мы склонны объяснять это повышением числа эритроцитов с возрастом, интенсивным питанием, двигательной активностью, увеличением массы и необходимостью потребления большого количества кислорода для окисления питательных веществ, а также наступлением половой зрелости. С возрастом, происходит некоторое снижение насыщенности эритроцитов гемоглобином, однако, уровень его у производителей достаточно высокий по сравнению с сеголетками (табл.1).

Таблица 1

Гематологические показатели белого толстолобика

Возраст

Число

экземпляров

Эритроциты,

млн/мм3

Лейкоциты,

тыс/м3

Гемоглобин,

Г %

Гематокрит,

%

СОЭ,

мм/ч

Лейкоформула, %



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.