Адаптационные процессы в воспроизводстве каспийских осетровых
Материалы диссертации полностью опубликованы в 102 печатных работах, в том числе в монографии: «Проект моря. Гидрометеорология морей. Гидрохимические условия и океанологические условия формирования биологической продуктивности. Каспийское море.» Алтуфьева Н. С., Алтуфьев Ю. В. Предварительные данные о морфофункциональном состоянии преоптического ядра стерляди до, во время и после нереста//Сб… Читать ещё >
Адаптационные процессы в воспроизводстве каспийских осетровых (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание
- Выводы
1. Вся совокупность материалов, характеризующих морфофункциональное состояние преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы осетровых показала: а) участие преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы в реализации защитно-приспособительных реакций всех четырех видов осетровых- б) наличие в центральной нервной системе осетровых в речной период жизни половой доминанты, что находит отражение в максимальной активности наиболее мобильного отдела преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы — нейрогипофиза, у проходных рыб на У стадии зрелости гонад, т. е. в период нереста, а у туводной стерляди на У1 стадии зрелости гонад.
2. На фоне половой доминанты действие факторов внешней среды естественного и антропогенного характера, как стимулирующих созревание половых продуктов (рост температуры, скорость течения, снижение солености воды), так и тормозящих его (повышение солености, снижение температуры), может переходить из категории лимитирующих в повреждающие. Потери естественного воспроизводства в случае действия этих факторов в реке выражаются: а) в нижнем бьефе Волгоградской ГЭС — 30% самок озимого осетра и 15% самок белуги нерестовой части популяции- б) 15% самок севрюги, при задержке нерестовой миграции под плотиной Волжского вододелителя.
3. Изучение нейрогормональной регуляции защитно-приспособительных реакций осетровых показало, что в случае экстремальных ситуаций и при физиологических стрессах вступает в действие филогенетически более древний путь парааденогипофизарный, при котором пейрогормоны, поступая из заднего нейрогипофиза в общий кровоток, оказывают непосредственное генерализованное воздействие на висцеральные органы, обеспечивая все стороны метаболизма и поддерживая гомеостаз организма.
4. Осуществление защитно-приспособительных реакций организма рыб проявляется в активации преоптико-гипофизарной нейросекреторной системы, при этом малейшие изменения во внешней среде (сезонные изменения температуры, вынужденная остановка на пути нерестовой миграции, изменение скорости потока и уровенного режима в приплотинной зоне ГЭС или вододелителя) вызывает у осетровых изменения функционального состояния нейросекреторных клеток преоптического ядра гипоталамуса и содержания нейросекреторного материала в нейпрогипофизе.
5. Доминирующими по степени воздействия факторами среды, независимо от их происхождения, являются соленость, температура воды и взаимосвязанное с ней содержание кислорода. На этой основе выявлены лимитирующие абиотические факторы и установлены оптимальные, с точки зрения роста осетровых, биоценологические регионы их выращивания: а) для выращивания осетра оптимальна среда Северного Каспия и, следовательно, солоновато-водные (5г7%о) лиманы и ильмени- б) выращивание белуги можно проводить как в пресноводных прудах, так и в солоноватоводных (5−7%о) лиманах и ильменях при достаточной кормовой базе- в) севрюга, вследствие ее биологических особенностей, не пригодна для выращивания в прудах.
6. В целях повышения эффективности и сокращения сезонности работ осетровых рыбоводных заводов дельты Волги разработаны: а) морфофизиологичесие критерии отбора самок осетра и севрюги в соответствии со степенью их подготовленности к нересту- б) методика приготовления препарата изолированной передней доли гипофиза и утилизации задней доли гипофиза для инъецирования самцов- в) способ длительной резервации производителей рыб, в частности осетровых, с сохранением их рыбоводного качества.
7. Мониторинг морфофункционалыюго состояния преоптико-гинофизарной нейросекреторной системы, воспроизводительной системы, печени, поперечно-полосатой мышечной ткани показал хроническое напряжение и структурные отклонения от нормы систем, органов и тканей с флуктуирующим равновесием в их оценке (т.е. установлением неонормы) в последние 10 лет. На этой основе сделан вывод о двух возможных исходах состояния популяции осетровых: а) адаптация каспийских осетровых к изменившимся условиям среды обитания- б) выходу показателей морфофункционального состояния на более высокий уровень (в смысле патологических изменений) с элиминацией части особей.
8. Экспериментально подтверждено влияние нефтепродуктов и гексахлорциклогексана на структурные изменения мышечной ткани и печени осетровых как отдельно взятых отравляющих веществ, так и их сочетания, при максимальной степени поражения во втором варианте.
В заключение выражаю глубокую благодарность моим учителям проф. д.б.н. чл.-корреспонденту АН СССР А. Л. Поленову, к.б.н. В. З. Трусову, коллективу сектора эколого-гистофизиологических исследований, коллегам, оказавшим помощь в подготовке настоящей работы и моему научному консультанту, проф., чл.-корр. РАСХН, заслуженному деятелю науки Р.Ф. А. Ф. Яковлеву.
7.
Заключение
Изучение неспецифической реакции рыб на хроническое воздействие стресс-факторов различной природы показывает патологические изменения в тканях, органах и функциональных системах их организма.
Установлено, что первичной причиной нарушения морфофункционального состояния паренхиматозных органов, раселоснин мышечных волокон и патологии гамегогенеза является хроническая интоксикация. Особенно отчетливо влияние всех техногенных и абиотических факторов регистрируется при анализе состояния ПГНС в реализации защитно-приспособительных реакций рыб.
Гипоталамическая, нейросекреторная регуляция этих реакций осуществляется двумя основными путями: трансаденогипофизарным и парааденогипофизарным, филогенетически более древним. В варианте второго пути нейрогормоны, поступая из НГ в общий кровошк, оказываюг непосредственное генерализованное воздействие на висцеральные органы, обеспечивая все стороны метаболизма и поддерживая гомеостаз организма.
Использование эколого-гистофизиологического подхода в исследовании роли ПГНС в осуществлении защитно-приспособительных реакций организма рыб оправдывается тем, что преобладающая масса окрашивающихся по Гомори нейросекреторных волокон, берущих начало в НСК ПЯ, оканчиваются в НГ у капилляров общего кровотока, поэтому именно здесь и улавливаются изменения в содержании НСМ.
Благодаря этому, установлено, что малейшие изменения во внешней среде: сезонные колебания температуры, вынужденная остановка на пути миграции, изменения скорости потока и уровенного режима в приплотинной зоне ГЭС или нижнего бьефа вододелителя, вызывают у осетровых реакцию со стороны НСК ПЯ и колебания содержания НСМ в НСК и НГ.
В свою очередь, через обратную связь ЦНС эти реакции ПГНС обуславливают изменения метаболизма и нарушения морфофункционального характера, показанные в работе.
Это выражается, в первую очередь, в патологии гаметогенеза, а следовательно, снижает воспроизводительную способность самцов и самок, участвующих в нерестовой кампании- во-вторых, в нарушении физиологического баланса в расходовании мышечных белков в процессе нерестовой миграции в связи с эндогенным питанием анадромных мигрантов- в-третьих, в нарушении генеративного обмена в случаях воздействия ХОП, связывающих свободные липиды, что ведет к жировой дистрофии печени.
При этом, морфофункциональные нарушения органов и тканей проходных долгоживущих рыб, обусловленные накоплением токсических веществ и синергическим эффектом их воздействия, усугубляются в ходе нерестовой миграции стрессорными реакциями и снижением эврибионтности анадромных мигрантов.
Воздействия эколого-гормонального, токсического и техногенного характера в экспериментах на осетровых подтвердили наличие лимитирующих факторов и показали возможность их перехода в категорию повреждающих.
Установлено, что доминирующими факторами для производителей осетровых, мигрирующих к местам нереста, являются температура, соленость, скорость течения или колебания уровенного режима.
В экспериментах по влиянию хлорорганических пестицидов и нефтепродуктов эффект поражения мышечной ткани и печени осетровых со структурными изменениями, характерными для «миопатии», особенно ярко проявляется в вариантах их совместного воздействия.
Кроме того, доказано, что совокупность абиотических факторов, присущая различным регионам обитания (пруды. Северный и Средний Каспий) влияет на основополагающие моменты онтогенеза — скорость весового и лилейного роста, что с хозяйственной точки зрения имеет первостепенное значение.
Таким образом, знание основных закономерностей регуляции физиологических показателей и морфофункциональных отклонений в строении органов и тканей у отдельных организмов, позволило в последнее время приблизится к пониманию явлений, связанных с формированием и жизнедеятельностью отдельных популяций и видов, т. е. вовлечь в орбиту эколого-гистофизиологических исследований явления, происходящие на надорганизменном уровне.
1. Материалы диссертации полностью опубликованы в 102 печатных работах, в том числе в монографии: «Проект моря. Гидрометеорология морей. Гидрохимические условия и океанологические условия формирования биологической продуктивности. Каспийское море.»
2. Основной материал по диссертации опубликован в следующих печатных изданиях:
3. Алтуфьев Ю. В., Львов Л. Ф. Анализ некоторых морфологических показателей молоди осетровых при различных условиях среды обитания//Отчетн. сессия ЦНИОРХ/ Тез. докл./Астрахань, 1972, с. Ю-12.
4. Лукьяненко В. И., Каратаева Б. Б., Алтуфьев Ю. В. Популяционная структура Каспийских осетровых в связи с проблемами их заводского воспроизводства//Сб.:Биологические ресурсы Каспийского моря/ Астрахань, 1972, с. 105−107.
5. Алтуфьев Ю. В. Некоторые возрастные изменения в структуренейрогипофиза стерляди//Конф. молодых ученых-морфологов г. Ленинграда/Тез.докл./Медицина, 1975, с.84−86.
6. Алтуфьев Ю. В., Металлов Г. Ф. Об осмотическом давлении крови стерляди в условиях острого и хронического воздействия гипертонических растворов морской воды/Ютчетн. сессия ЦНИОРХ по результатам работ в 9-й пятилетке/Тез. докл./ Гурьев, 1976, с.104−105.
7. Алтуфьев Ю. В. Предварительные данные о функциональном состоянии нейрогипофиза стерляди в условиях рыбоводного завода// Известия ГосНИОРХ, тЮ7/ Ленинград, 1976, с.135−139.
8. Алтуфьев Ю. В., Поленов А. Л., Трусов В. З. Влияние температурного фактора на функциональное состояние нейрогипофиза и гонад стерляди в условиях рыбоводного завода//Ш Всесоюзн.конф. по экологической физиологии рыб/Тез.докл./Киев, 1976, с.155−157.
9. Алтуфьев Ю. В. О возрастных изменениях в структуре нейрогипофиза стерляди (Acipenser ruthenus Ь.)//Онтогенез, т.8, № 1,1977,с.34−37.
10. Алтуфьев Ю. В., Поленов А. Л. Трусов В.З. Сезонные изменения функционального состояния нейрогипофиза и гонад стерляди в условиях заводского воспроизводства//Сб.: Рыбохозяйственные исследования внутренних водоемов. № 20/ Ленинград, 1977, с.9−12.
11. Алтуфьева Н. С., Алтуфьев Ю. В. Предварительные данные о морфофункциональном состоянии преоптического ядра стерляди до, во время и после нереста//Сб.: Осетровое хозяйство внутренних водоемов СССР/Тез. докл. 11 Всесоюзн. совещания/ Астрахань, 1979, с.6−7.
12. Алтуфьев Ю. В., Поленов A. J1. Функциональное состояние нейрогипофнза и гонад стерляди в различные периоды годового цикла/ /Сб.: Осетровое хозяйство внутренних водоемов СССР/Тез. докл. И Всесоюзн. совещания/Астрахань,!979,с.8−9.
13. Алтуфьев Ю. В. Романов A.A., Гарлов П. Е., Поленов А. Л. Резервирование самок севрюги в растворе поваренной соли//Рыбное хозяйство ,№ 6,1981, с .7 3−75.
14. Алтуфьев Ю. В. Функциональное состояние нейрогипофиза самок севрюги при различных условиях длительной резервации// Сб. Национальные основы ведения осетрового хозяйства/ Волгоград, 1 98?, c.9-i 0.
15. Поленов А. Л., Романов A.A. Алтуфьев Ю. В. К вопросу совершенствования биотехники длительного выдерживания производителей севрюги//Сб.: Рациональные основы ведения осетрового хозяйства/Волгоград, 1981, с. 199−201).
16. Романов A.A. Алтуфьев Ю. В. К вопросу о качестве производителей севрюги, используемых для рыбоводных целей на ОРЗ дельты Волги//Сб.: Рациональные основы ведения осетрового хозяйства/Волгоград, i 981, с. 2 i 4−215.
17. Гарлов П. Е" Поленов А. Л., Алтуфьев Ю. В. Деревягина Н.Г.
18. Способ резервации производителей рыб//Гос.ком.СССР по делам изобретений и открытий № 34. А.С.№ 965 409. 1982.
19. Алтуфьев Ю. В., Мегаллов Г. Ф., Аксенов В. П., Дубовская A.B. О подготовленности самок севрюги к гипофизарным инъекциям в заводских условиях дельты Волги//Сб.: Экологическая физиология и биохимия рыб/Вильнюс, 1985, с.365−366.
20. Гарлов П. Е., Поленов А. Л., Алтуфьев Ю. В., Попов О. П., Буренин O.K. Способ стимуляции полового созревания самцов рыб// Бюлл.Гос.Ком.СССР по делам изобретений и открытий. № 24. А.С.СССР № 1 163 817,1985.
21. Романов A.A., Алтуфьев Ю. В. Экологические особенности воспроизводства осетровых в заводских условиях дельты Волги// Вопросы ихтиологии, т.25,вып.5,1985, с.783−793.
22. Алтуфьев Ю. В., Романов A.A., Дошонол А. П. Методическое пособие к изучению развития половых желез рыб (на примере
23. Acipenseridae осетровых)//Астр. техн. ин-т рыбн. пром. и хоз-ва/ Астрахань, 5с. (депон. в ЦНИТЭИРХ 10.04.85).
24. Алтуфьев Ю. В., Дубовская A.B., Гарлов П. Е. О подготовленности самок осетра и севрюги, поступающих на ОРЗ, к гипофизарным инъекциям//Сб.: Формирование запасов осетровых в условиях комплексного использования водных ресурсов/Астрахань, 1986, с. 16−18.
25. Алтуфьев Ю. В., Поленов А. Л., Зубова С. З. Задачи и некоторые результаты исследований эколого-гистофизиологического направления/'/Сб.: Формирование запасов осетровых в условиях комплексного использования водных ресурсов/Астрахань, 1986, с.18−21.
26. Алтуфьев Ю. В., Гарлов П. Е., Поленов А. Л. Эффект перехода лимитирующих факторов среды в повреждающие на примере проходных осетровых//Ш Всесоюзн. конф.: Эндокринная система и вредные факторы внешней среды/Тез. докл./Ленинград, 1987, с. 8.
27. Алтуфьев Ю. В., Романов A.A. Региональные различия роста осетровых в ювенильный период онтогенеза//Вопросы ихтиологии. т.28, вын. З, 1988, с.426−433.
28. Алтуфьев Ю. В., Гераскин П. П., Мумжу В. А. Гистофизиологический и токсикологический аспекты проявления миоиатии волго-каспийского осетра/7Всесоюзн.конф.но физиологии и биохимии рыб/Ярославль. 1989, с. 16−18.
29. Алтуфьев Ю. В. О возможной оценки степени миопатии русского осетра//Всесоюзн.конф.: Экологические проблемы р. Урал и пути их решения/Тез.докл./ Гурьев, 1989, ч.1,с.
30. Алтуфьев Ю. В., Романов A.A., Шевелева H.H. О гистопатологии мышечной ткани некоторых рыб Каспийского бассейна//Сб.: Осетровое хозяйство водоемов СССР.ч.1/Астрахань, 1989, с.4−5.
31. Романов A.A., Шевелева H.H., Алтуфьев Ю. В. К вопросу о нарушениях морфогенеза печени осетровых Каспийского моря//Сб.: Осетровое хозяйство водоемов СССР, ч.1/ Астрахань, 1989, с.282−284.
32. Алтуфьев Ю. В. Печень каспийских осетровых в условиях антропогенного загрязнения среды//Сб.: Экологические и морфофункциональные основы адаптации гидробионтов/Тез.докл. симпозиума, поев. 90-летию со дня рожд. проф. Н.Л.Гербильско-го/ Л., 1990, с. З-5.
33. Романов A.A., Алтуфьев Ю. В. Новообразования в половых железах и печени осетровых рыб (Acipenseridae) Каспийского моря// Вопросы ихтиологии. 1.30, вып.6, 1990, с.1040−1044.
34. Алтуфьев Ю. В., Шевелева H.H. Сравнительная характеристика нейрогипофиза севрюги и осетра в преднерестовый и нерестовый периоды//Сб.: Репродуктивная физиология рыб/Тез.докл.
35. Всесоюзн.совещ./Минск, 1991, с. 9.
36. Романов A.A., Шевелева H.H., Алтуфьев Ю. В. Нарушения гонадо-и гаметогенеза осетровых Каспийского моря//В кн.: Физиолого-биохимический статус Волго-Каспийских осетровых в норме и при расслоении мышечной ткани/Из-во АН СССР, Рыбинск, 1990, с.92−100.
37. Алтуфьев Ю. В., Шевелева H.H. Функциональное состояние нейрогипофиза русского осетра в реке и в море в осенний период//Сб.: Эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды/Тез.докл. IY Всесоюзн. конф./Л., 1991, с. 252.
38. Алтуфьев Ю. В., Романов A.A., Шевелева H.H. Гистопатология поперечнополосатой мышечной ткани и печени каспийских осетровых/ /Вопросы ихтиологии. т.32, вып.2, 1992, с. 157−171.
39. Романов A.A., Алтуфьев Ю. В. Экстрарегиональный гистогенез половых клеток осетровых рыб //Вопросы ихтиологии, т.32, вып.5, 1992, с. 145−154.
40. Гераскин ПЛ., Алтуфьев Ю. В., Шелухин Г. К., Металлов Г. Ф., Сухопарова А. Д. Физиологическое состояние осетровых в современных экологических условиях//Сб.: Биологические ресурсы Каспийского моря/Тез.докл. I Междунар. Конф./Астрахань, 1992, с.82−84.
41. Алтуфьев Ю. В., Шевелева H.H. Морфофункциональное состояние поперечнополосатой мышечной ткани русского осетра с 1987 по 1993 Г.//С6.: Экосистемы морей России в условиях антропогенного пресса (включая промысел)/Астрахань, 1994, с.43−44.
42. Алтуфьев Ю. В. Морфофункциональное состояние мышечной ткани и печени молоди русского осетра и белуги в экспериментах по хронической интоксикации//Вопросы ихтиологии. Т.34, вып.1, 1994, с.135−138.
43. Алтуфьев Ю. В., Романов A.A. Патология мышечной ткани северокаспийской и уральской белуги в 1989;1994гг.//Тез.докл. итоговой научн. конф. АГПИ им. С.М.Кирова/ Астрахань, 1995, с. 49.
44. Алтуфьев Ю. В., Шевелева H.H., Гераскин П. П. Видовые особенности состояния нейрогипофиза осетровых до, во время и после нереста//Сб.: Нейроэндокринология-95/Тез. докл. IY Всеросс.конф./С.-Петербург, 1995, с. 5.
45. Алтуфьев Ю. В. Переход лимитирующих факторов среды в повреждающие на примере осетровых рыб (Acipenseridae) Каспийского моря//Ученые записки АГПИ им. С. М. Кирова. Естественные науки. т.11/Астрахань, 1996.с.З-14.
46. В соавторстве. Монография. Проект моря. Гидрометеорология морей. Гидрохимические условия и океанологические условия формирования биологической продуктивности. Каспийское море// Справочное издание/Тидрометиздат. С.-Петербург .т.YI, вын.2, 1996, 322с.
47. Алтуфьева Н. С., Алтуфьев Ю. В. Некоторые особенности топографии и морфологии преоптического ядра представителей трех таксономических групп класса рыб//" Гез.докл. i Конгресса ихтиологов России/М., ВНИРО, 1997.C.34.
48. Алтуфьев Ю. В., Романов A.A., Шевелева H.H., Журавлева Г. Ф., Дубовская A.B. Морфофункциональные показатели адаптационной и воспроизводительной способности каспийских осефовых/ТТез.докл.? Конгресса ихтиологов России/М., ВКйРО, ?997, с.4и.
49. Гераскин П. П., Алтуфьев Ю. В., Шелухин Г. К., Металлов Г. Ф. Физиолого-биохимические и морфо-физиологические исследования осетровых//Рыбное хозяйство. № 5, 1997, с.28−30.
50. Altufiev Yu.V., Romanov A.A., Zuravleva G.F., Sheveleva N.N. Morphofunctional abnormalities in some organs and tissues of the Caspian sturgeons (Acipenseridae)//Booklet of abstracts. 3 International Symposium on sturgeon. Piacenza. Italia, 1997, p.73.
51. Shelukhin G.K., Altufiev Yu.V., Romanov A.A., Rizvanova A.V. Specific