Сезонные изменения воспроизводительной системы леща тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.10, кандидат биологических наук Нооритс, Тыну Кальювич

• Нооритс, Тыну Кальювич
• кандидат биологических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Нооритс, Тыну Кальювич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Гаметогенез рыб в водоемах разных широт

1.2. Связь гаметогенеза с обменом веществ

1.2.1. Генеративный обмен

1.2.2. Динамика энергетических веществ

1.3. Связь гаметогенеза с деятельностью гипофиза.

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАННЫХ ВОДОЕМОВ.

2 .1. Озеро Выртсъярв *.

2.2. Озеро Ясхан

Глава 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

3.1. Материал

3.2. Методы.

3.2.1. Методы определения биологических показателей.

3.2.2. Свето-микроскопический анализ

3.2.3. Электронно-микроскопический анализ

3.2.4. Математическая обработка данных

Глава 4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ЛЕЩА

4.1. Характеристика нерестовых стад

4.2. Взаимосвязь размеров, массы и возраста производителей

4.3. Сезонная динамика коэффициента упитанности и его связь с другими морфологическими и морфофизиологическими показателями

4.4. Сезонная динамика гонадосоматического индекса и его связь с другими морфологическими и морфофизиологическими показателями

4.5. Основные показатели воспроизводства и их связь с морфологическими и морфофизиологическими показателями.

4.5.1. Индивидуальная абсолютная плодовитость

4.5.2. Индивидуальная относительная плодовитость

4.5.3. Количество икринок в I г икры и диаметр икринок

Глава 5. РЕПРОДУКТИВНЫЕ ЦИКЛЫ ЛЕЩА

5.1. Изменения в гонадах леща в течение годового цикла

5.1.1. Сезонный половой цикл семенников леща оз. Выртсъярв.

5.1.2. Патология в развитии семенников

5.1.3. Сезонный половой цикл яичников леща оз. Выртсъярв

5.1.4. Гистологическая структура гонад леща оз. Ясхан в разные сезоны.

5.1.5. Генезис радиальной оболочки

5.1.5.1. Генезис радиальной оболочки ооцитов леща (по данным электронной микроскопии)

5.1.5.2. Специфика строения радиальной оболочки ооцитов у различных видов рыб

5.1.6. Сезонная динамика гликогена и ли-пидов в гонадах леща (на примере выртсъярвского леща) . III

5.2. Особенности размножения леща в различных водоемах.

Глава 6. ИЗМЕНЕНИЯ В ГИПОФИЗЕ ЛЕЩА, СВЯЗАННЫЕ С

РЕПРОДУКТИВНЫМ ЦИКЛОМ (на примере выртсъярвского леща)

6.1. Изменение массы гипофиза в течение репродуктивного цикла и его связь с другими биологическими показателями леща

6.2. Сезонный цикл гонадотропных клеток аденогипофиза леща

6.2.1. Данные световой микроскопии

6.2.2. Данные электронной микроскопии

6.3. Некоторые аспекты функциональной активности гипофиза леща

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сезонные изменения воспроизводительной системы леща»

В настоящее время одной из наиболее важных проблем является обеспечение населения высококачественными белковыми продуктами животного происхождения. В связи с этим огромное значение имеет разработка научных основ рационального использования рыбных запасов и интенсификации промышленного рыбоводства на внутренних водоемах страны. Ныне осуществляется переход от интенсивного промысла к ведению рационального рыбного хозяйства, закладываются основы управления продуктивностью и воспроизводством естественных популяций, развиваются интенсивные формы пресноводного и морского рыбоводства.

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 гг. и на период до 1990 года", принятых на ХХУ1 съезде КПСС, а также в "Продовольственной программе СССР на период до 1990 года и меры ее реализации" (материалы майского пленума ЦК КПСС 1982 года) предусмотрено, путем интенсификации рыбоводства в разнотипных рыбных хозяйствах (прудовых, садковых, озерных и т.д.) и промышленного рыболовства на внутренних водоемах, довести производство пищевой рыбной продукции в 1985 году до 4,2 млн. тонн и в 1990 году - 4,3-4,5 млн. тонн. Серьезные задачи, стоящие перед рыбным хозяйством, невозможно решить без проведения фундаментальных эколого-морфологических и эколого

-биохимических исследований, охватывающих все периоды онтогенеза, вскрывающих процессы, происходящие в разнотипных популяциях. Среди этого комплекса исследований важное место занимает изучение особенностей размножения рыб в различных условиях существования, и в первую очередь характера роста и созревания половых клеток в течение годичного полового цикла.

Лещ Abramis brama (L.) является важным объектом рыболовства во внутренних водоемах СССР. В условиях интенсификации рыболовства очень важным является выяснение и сохранение репродуктивного потенциала эксплуатируемых популяций с целью поддержания удовлетворительного состояния его запасов. Детальное изучение гаметогенеза, процесса полового созревания и половых циклов леща в связи с условиями, в которых проходит развитие особи, а также сравнительное изучение развития воспроизводительной системы у особей, обитающих в различных экологических условиях, является необходимой предпосылкой для познания закономерностей развития половых желез и поэтому представляет большой интерес. Исследование закономерностей развития гонад и особенностей репродуктивных циклов леща в разнотипных популяциях в пределах всего ареала дает возможность не только судить о широте отношений организма со средой и о потенциальных адаптивных возможностях к различным условиям существования, но и определить оптимальные условия для воспроизводства и развития этого ценного промыслового ввда.

Учитывая вышесказанное, перед настоящей работой была поставлена следующая цель: комплексное эколого-гистологическое изучение специфики функционирования воспроизводительной системы у леща в водоемах разных широт (на примере оз. Выртсъярв Эст. ССР и оз. Ясхан Туркм. ССР) с целью охраны и рациональной эксплуатации внутренних водоемов. Для достижения этого необходимо составить биологическую характеристику производителей леща в разнотипных популяциях, изучая при этом как структуру нерестовых стад, так и изменения ряда морфофизиологических параметров (упитанность, гонадосо-матический индекс, масса ацетонированных гипофизов) особей, а также показателей воспроизводства (индивидуальные абсолютная и относительная плодовитости, размеры и масса икринок) . Ввиду малой изученности биологии размножения леща озер Выртсъярв (Эст. ССР) и Ясхан (ТУркм. ССР), отличающихся резко по экологическим условиям, и принадлежности особей названных популяций к разным подвидам (выртсъярвский лещ относится к типичному, а ясханский к восточно^ подвиду), необходимо изучить их репродуктивные циклы и выяснить эко-лого-морфологические и гистохимические особенности развития гонад. Эти исследования целесообразно связать с изучением сезонных изменений гипофиза, связанных с репродуктивным циклом, применяя при этом различные методы исследования (морфометрический, свето- и электронномикроскопический анализ) .

Выяснение существенных изменений репродуктивных циклов леща в водоемах разных широт расширяет наши знания о характере функционирования воспроизводительной системы леща, а также о широте действия различных факторов среды на воспроизводство рыб в различных водоемах ареала. Результаты таких комплексных исследований представляли бы большой интерес не только в теоретическом плане, но и в практическом аспекте, давая возможность оценить и прогнозировать величину и изменения репродуктивного потенциала леща изученных популяций, которые должны быть учтены при оценке рыбохозяйст-венного освоения этих водоемов. Точная информация по репродуктивному потенциалу позволяет давать прогнозы уловов на несколько лет вперед, а также обосновать тактику промысла, установив желательное количество производителей, соотношения полов и возрастных групп и вытекающие отсюда лимиты на вылов, запретные зоны и сроки. Большой интерес представляет также изучение функциональных изменений гипофиза леща на различных звеньях репродуктивного цикла, результаты которого могут успешно применяться в работах по ускорению созревания гонад в озерном и прудовом рыбном хозяйстве.

Результаты работы использовались для характеристики воспроизводительных качеств леща в исследованиях по проекту № 781 «Лещ и его продуктивность в ареале" международной црограммы ЮНЕСКО «Человек и биосфера" (МАБ). В работах по этому проекту особое внимание обращалось на сравнение признаков популяций из разных частей ареала, поэтов материалы данной диссертации служат ценным дополнением в общую картину ареальной изменчивости леща.

Работа выполнена на Выртсъярвской лимнологической станции ИЗБ АН ЭССР под руководством д.б.н. Б.В. Кошелева (ИЭМЭЖ АН СССР, Москва), которому автор выражает свою искреннюю благодарность. При выполнении работы автор пользовался поддержкой и ценными советами многих сотрудников Лимнологической станции, в частности к.б.н. К.Э. Лаугасте и к.б.н. Х.Х. Хаберман. Неоценимую помощь при оформлении диссертации оказали М.А. Айд и Л.А. Жураковская.

Заключение диссертации по теме «Ихтиология», Нооритс, Тыну Кальювич

вывода

I. В результате комплексного эколого-морфогистологиче-ского исследования воспроизводительной системы у леща из северной популяции (оз. Выртсъярв Эстонской ССР) и южной поцуляции (оз. Ясхан Туркменской ССР) было установлено, что производители выртсъярвского и ясханского леща отличаются друг от друга по размерным и морфофизиологическим показателям, по показателям воспроизводства, а также по сезонное развитию половых клеток: а) основу нерестового стада леща оз. Выртсъярв составляют особи в возрасте от 9 до 12 лет, длиною тела от 28 до 34 см и массой порки от 400 до 800 г, а леща оз. Ясхан особи 3-7-летнего возраста, длиною тела 10-14 см и массой порки 10-40 г; б) лещу оз. Выртсъярв свойственна длительная 1У стадия зрелости и задержка в развитии гонад во время зимовки (с декабря по март), а лещу оз. Ясхан - длительная П стадия зрелости и задержка в генеративном обмене в летний период; в) ясханскому лещу характерна резкая асинхронность развития ооцитов и образование трех генераций икринок; незначительное число особей выртсъярвского леща с неравномерным ростом ооцитов в отдельные годы (например 1981 г.) свидетельствует о неблагоприятных условиях существования; г) нерест леща в оз. Ясхан начинается с начала апреля, а в оз. Выртсъярв с первой декады мая, причем длительность нерестового периода в обоих водоемах одинаковая, составляя в среднем I месяц; ясханский лещ выметывает лишь первую генерацию икринок, выметывание П и Ш генераций невозможно из-за отсутствия в озере комплекса необходимых экологических факторов; нерест выртсъярвского леща - единовременный; д) оболочки ооцитов леща представлены широкой трехслойной радиальной и узким хорионом. У ооцитов конца периода малого роста закладывается внешний слой оболочки. Промежуточный и внутренний слои образуются в начале периода большого роста, а хорион выявляется у ооцитов, совершающих вителлогенез.

2. Выявленные особенности развития половых клеток и функционирования гонад у леща обусловлены условиями существования конкретных популяций, главным образом температурным режимом (длительность летнего и зимнего периодов) и кормовой базой водоемов, и связаны с обменными процессами производителей (временем созревания самок, упитанностью, спецификой сезонных изменений энергетических резервов в половых клетках леща). Особенности структуры популяций и их воспроизводство необходимо учитывать при рыбохозяйственной эксплуатации этих водоемов.

3. Масса гипофиза леща в течение репродуктивного цикла тесно коррелирует с состоянием гонад, а также с гистологической картиной зоны гонадотропных клеток аденогипофиза. Изменения ее связаны с изменением гонадотропной активности гипофиза. Клеткам, связанным с гонадотропной функцией в адено-гипофизе у леща, в разных фазах репродуктивного цикла свойственна морфологическая гетерогенность.

Выявляющиеся в летне-осенний период в аденогипофизе лещей "следы" прошедшего гонадотропного цикла в виде дегенерирующих скоплений ядер и клеточных мембран, а также отдельных полиморфноядерных гонадотропов с различным содержанием секреторных гранул, могут служить критерием для отличия впервые приступающих к созреванию особей от нерестовавших и дают воз-монность установить время заготовки гипофизов для рыбоводных целей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследованием особенностей функционирования воспроизводительной системы у леща из северной (оз. Выртсъярв Эст. ССР) и южной (оз. Ясхан Туркм. ССР) популяции установлено, что процессы гамето- и гонадогенеза тесно связаны с направленностью и изменениями ряда морфофизиологических показателей (упитанность, гонадосоматический иццекс, масса ацетони-рованных гипофизов), а также спецификой генеративного обмена (динамика содержания энергетических резервов в половых железах) производителей леща. Все особенности гаметогенеза и обменных процессов скоррелированы функциональной активностью гипофиза, выражением которой являются изменения в его массе и гистологической картине, а также в ультраструктуре гонадотропных клеток аденогипофиза в течение полового цикла.

Особенности в развитии половых клеток (разная степень асинхронности развития ооцитов, время и продолжительность вителлогенеза), в развитии и функционировании гонад (время' начала функционирования половых желез, особенности сезонного развития гонад), диапазон и амплитуда вариабельности морфофизиологических показателей, а также показателей воспроизводства (индивидуальные абсолютная и относительная плодовитости, размеры и масса икринок) у производителей леща изученных популяций тесно связаны с условиями существования особей, среди которых главную роль играют состояние и динамика температурного режима (длительность летнего и зимнего периодов) и кормовой базы (внутривидовая и межвидовая пищевая конкуренция) конкретных водоемов.

Обнаруженные нами существенные изменения в прохождении гамето- и гонадогенеза, в изученных морфофизиологиче-ских показателях, а также в показателях воспроизводства у леща, обитающего в водоемах северных и южных широт, отражаются как на размерно-возрастной и половой структурах поцу-ляций, так и на скорости и эффективности их воспроизводства.