Экспериментальное исследование поведенческих и физиологических реакций молоди атлантического лосося Salmo salar L. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.10, кандидат биологических наук Бахмет, Игорь Николаевич

• Бахмет, Игорь Николаевич
• кандидат биологических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бахмет, Игорь Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Характеристика мест обитания молоди лосося.

1.2.Краткая характеристика речного периода жизни атлантического лосося.

1.3. Реореакция - основа поведения молоди лосося.

1.4. Физическая сила молоди лосося.

1.5. Дыхательные и сердечные ритмы у рыб.

1.5.1. Интегральный характер дыхательных и сердечных ритмов.

1.5.2. Физиология дыхательной деятельности.

1.5.3. Физиология сердечной деятельности.

1.5.4. Взаимосвязь сердечной и дыхательной деятельности.

1.5.5. Зависимость дыхательных и сердечных ритмов от абиотических и биотических факторов.

1.5.5.1. Влияние температуры на физиологическое состояние рыб.

1.5.5.2. Влияние концентрации растворенного кислорода.

1.5.5.3.Влияние других факторов.

1.5.5.4 .Сезонные, суточные и возрастные ритмы.

1.5.5.5.Стрессовый фактор.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Общая характеристика материала.

2.3. Обработка результатов.

2.4. Подготовка к эксперименту.

2.5. Исследование функциональных характеристик реореакции молоди лосося.

2.5.1. Эксперименты в оптомоторной установке.

2.5.2. Эксперименты в кольцевом гидродинамическом лотке.

2.6. Исследование физической силы смолтов атлантического лосося.

2.7. Исследование дыхательной и сердечной активности молоди лосося.

2.7.1. Визуальная регистрация дыхательной активности смолтов атлантического лосося.

2.7.2. Регистрация биопотенциалов сердца и жаберного аппарата молоди пресноводного лосося.

2.7.3. Методика измерения записей ЭКГ и ЭПГ.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОРЕАКЦИИ И

ФИЗИЧЕСКОЙ СИЛЫ МОЛОДИ ЛОСОСЯ РАЗНЫХ ВОЗРАСТОВ.

3.1 .Реореакция молоди атлантического лосося.

3.1.1. Локомоторная компонента реореакции молоди атлантического лосося.

3.1.2. Оптомоторная компонента реореакции молоди атлантического лосося.

3.1.3. Локомоторная и оптомоторная компоненты реореакции молоди атлантического лосося как мера отношения рыб к потоку.

3.2. Эксперименты по определению физической силы смолтов атлантического лосося.

3.2.1. Зависимость физической силы смолтов от темперауры и длины.

3.2.2. Зависимость физической силы смолтов от освещения.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИОЛО

ИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МОЛОДИ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ.

4.1. Показатели частоты дыхания смолтов.

4.1.1. Влияние "handling''-реакции на частоту дыхания смолтов 93 4.1.1.1. Стресс и время аклимации смолтов.

4.1.1.2. Влияние "handling''-реакции на зависимость дыхательной активности смолтов от различных факторов.

4.1.2. Зависимость частоты дыхания смолтов от температуры.

4.1.3. Влияние освещенности на ЧДД смолтов.

4.1.4. Влияние грунта на дыхательную активность смолтов.

4.2. Характеристики дыхательной активности пестряток.

4.2.1. Время аклимации пестряток.

4.2.2. Влияние длины пестряток на ЧДД.

4.2.3. Влияние температуры на ЧДД пестряток.

4.2.4. Оценка совместного влияния различных факторов на 125 дыхательную активность пестряток.

4.3. Активность сердца молоди лосося.

4.3.1. Влияние аклимации на ЧСС.

4.3.2. Влияние температуры на ЧСС.

4.3.3. Оценка совместного влияния различных факторов на активность сердца пестряток.

4.4. Соотношение дыхательных и срдечных ритмов молоди лосося.

4.4.1. Соотношение дыхательных и срдечных ритмов молоди лосося при стрессе и в зависимости от температуры.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное исследование поведенческих и физиологических реакций молоди атлантического лосося Salmo salar L.»

Актуальность. Атлантический лосось (Salmo salar L.), также, как и его пресноводная форма (Salmo salar morpha sebago G.), наиболее ценный объект промышленного и спортивного рыболовства в водоемах Европейского Севера. В последние десятилетия численность этого вида резко сократилась. Исчезли или находятся на грани исчезновения отдельные популяции (реки Кереть, Кемь, Лососинка, Сяпся, и др.). Причина происходящего заключена в нарастающем антропогенном влиянии на лососевые реки. Прежде всего это проявилось в проведении лесосплава и связанном с этим разрушением нерестово-вырастных участков (реки Кереть, Сяпся, Умба). Затем - строительство ГЭС, которые препятствуют проходу рыб к местам нерестилищ. И, наконец, ведение нерационального промысла, включая браконьерство, что характерно практически для всех лососевых рек за редким исключением. Сложившаяся ситуация определяет практическое значение мероприятий по воспроизводству лососевых рыб, которое невозможно без изучения экологии этих видов.

Общеизвестно, что в жизненном цикле проходных лососевых имеется и пресноводный, и морской периоды жизни. Пресноводный отрезок жизни является ключевым в воспроизводстве лосося. Это послужило предметом многочисленных исследований (Thorpe, 1979; Смирнов, 1979, Бакштанский и др., 1980; Шустов, 1983; Казаков и др., 1992; Веселов, 1993; и др.). Авторы обращают особое внимание на поведение молоди в потоке и взаимодействие с потоком в речной период жизни. Основное значение в этом взаимодействии принадлежит специфической врожденной реакции рыб на течение, получившей название - реореакция (Павлов, 1979). На фоне реореакции проявляются поведенческие адаптации молоди лосося к изменяющимся условиям среды обитания. Следует отметить, что изучение локомоторной и оптомоторной компонент реореакции проводилось, в основном, при оптимальных, летних температурах. Таким образом, за рамками исследований оставались особенности поведенческих реакций молоди во время осенних и весенних изменений температуры воды в реке.

Проблема поведения рыб в потоке воды связана не только с экологией, но и с физиологией. Дело в том, что реореакция является основной реакцией организма в потоке, отражающей суть поведенческих адаптаций к нему (Павлов, 1979). При изучении же адаптаций рыб к изменяющимся факторам среды на первое место выходит знание динамики уровня обменных процессов в организме. Для изучения этих характеристик организма рыбы наиболее целесообразна регистрация таких важных показателей, как дыхательная и сердечная активность (Никитина, 1971; Калантар и др., 1980; Дьяконов Ю.Н., 1982; и др.). Изучение дыхательной и сердечной ритмики позволяет проследить особенности адаптационных процессов и выявить общие и специфические черты действия на организм факторов различной природы и интенсивности.

В связи с этим цель настоящей работы состояла в экспериментальном изучении изменения некоторых физиологических показателей, отражающих формирование сезонного и возрастного поведения молоди атлдантического лосося. В задачи работы входило исследование:

1. Изменений локомоторной и оптомоторной компонент реореакции молоди лосося разных возрастных групп в температурном диапазоне ее жизнедеятельности;

2. Изменение физической силы молоди лосося при смолтификации;

3. Зависимость дыхания молоди лосося разных возрастов от температуры и уровня освещенности;

4. Зависимость сердечной активности молоди лосося разных возрастов от температуры;

5. По дыхательной и сердечной ритмике установить время, необходимое молоди лосося для акклимации после «1ш1сШ炙-реакции при разных температурах.

Научная новизна. Получены новые данные по количественным характеристикам локомоторных и оптомоторных компонент реореакции молоди атлантического лосося разных возрастных групп в диапазоне летних и зимних температур. Впервые бесконтактным методом изучалась динамика дыхательная и сердечной активности молоди лосося при воздействии факторов внешней среды. Выявлены особенности изменения физической силы молоди лосося, которые происходят в результате трансформации пестряток в смолтов.

Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы в рыбоводной практике и экспериментальной работе с молодью лосося.

Публикации. Результаты исследований отражены в 6 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, 5 глав (обзора литературы, методической и 2 тематических), заключения, выводов и списка литературы (219 наименований), объемом 160 страниц машинописного текста, 74 иллюстраций и 29 таблиц.