Глава 2. Основные звенья жизненного цикла рыб



Размножение и развитие рыб

Развитие организма представляет собой совокупность количественных и качественных изменений в результате взаимодействия организма со средой. В индивидуальном развитии рыб можно выделить ряд крупных отрезков – периодов, каждый из которых характеризуется общими для разных видов свойствами.

I. Эмбриональный период – oт момента оплодотворения яйца до перехода молоди на внешнее питание. Эмбрион питается за счёт желтка – запаса пищи, полученного от материнского организма. Этот период подразделяется на два подпериода:

1) подпериод икринки, или собственно эмбриона, когда развитие происходит в оболочке;

2) подпериод свободного эмбриона (предличинки), когда развитие идет вне оболочки.

II. Личиночный период начинается с момента перехода на питание внешней пищей; внешний облик и внутреннее строение ещё не приняли формы взрослого организма. У личинок имеются специфические личиночные органы, которые в дальнейшем пропадают.

III. Мальковый период – внешний облик близок к облику взрослого организма. Исчезают личиночные органы, появляются характерные для взрослых органы и функции. Половые органы почти неразвиты. Энергетические ресурсы расходуются главным образом нарост. Вторичнополовые признаки обычно отсутствуют.

IV. Период полувзрослого (неполовозрелого) организма: начинается более или менее быстрое развитие половых желез и вторично-половых признаков, но организм ещё не способен к размножению.

V. Период взрослого (половозрелого организма – состояние, при котором в определённый период года организм способен воспроизводить себе подобных; вторичнополовые признаки, если они свойственны данному виду, имеются. Энергия тратится преимущественно. На развитие половой системы и создание запасов для поддержания жизнедеятельности во время миграций, зимовок, размножения.

VI. Период старости – половая функция затухает; рост в длину прекращается или крайне замедляется.

В пределах подпериода или периода выделяют этапы. Теория этапности развития рыб разработана отечественными учеными школы академика А. Н. Северцова С. Г. Крыжановским и В. В. Васнецовым. На каждом этапе организм характеризуется специфическими приспособлениями к среде, т. е. определёнными особенностями строения, дыхания, питания, роста. На протяжении этапа организм растет, но значительных изменений в его строении и отношениях со средой не происходит. При этом вырабатываются свойства, обеспечивающие переход к следующему этапу. Стадия обозначает любой данный момент развития.

Размножение – важнейший жизненный процесс, обеспечивающий существование вида. В органическом мире размножение может происходить двумя способами – бесполым и половым.

Рыбам свойственно половое размножение, хотя у многих видов сельдей, осетровых, лососевых, карповых и некоторых других зрелые половые клетки, попав в воду, начинают развиваться партеногенетически, т. е. без оплодотворения. При этом, как правило, развитие доходит только до стадии дробления и лишь в исключительных случаях были получены жизнеспособные личинки, прожившие до полного рассасывания желточного мешка (салака, сахалинская сельдь, налим, чебачок, окунь).

Некоторым видам рыб (серебряный карась Carassius auratusgibelio, молинизия Molinisia formosa) свойствен совершенно необычный способ размножения – гиногенез. У этих видов во многих районах ареала популяции состоят только из самок (самцы отсутствуют или единичны и неполноценны в половом отношении). В таких однополых популяциях нерест самок проходит при участии самцов других видов. При этом виде размножения проникновение спермия в яйцеклетку является необходимым условием развития. Однако слияния ядер спермия и яйцеклетки не происходит и ядро яйцеклетки становится ядром зиготы (ядро спермия генетически инактивируется). В результате в потомстве появляются только самки без внешних признаков тех самцов, которые принимали участие в нересте. Цитогенетической основой этого процесса является триплоидия самок из однополых популяций (при специфическом ходе делений созревания).

Размножение и развитие рыб отличаются рядом специфических особенностей, обусловленных водным образом жизни.

У большинства рыб осеменение наружное. В отличие от наземных животных зрелые половые клетки рыб выводятся в воду, здесь происходит оплодотворение икры и дальнейшее ее развитие. Осеменение, оплодотворение и инкубация икры в воде, вне материнского организма, влечет за собой большую гибель потомства на ранних стадиях развития. Для обеспечения сохранения вида в процессе эволюции у рыб выработалась или большая плодовитость, или забота о потомстве.

Плододовитость рыб много выше, чем у наземных позвоночных. Это приспособительное свойство вида к условиям существования. Количество икры, откладываемой разными видами, очень сильно варьирует – от нескольких штук у полярной акулы до 200 млн. у морской щуки и 300 млн. у луны-рыбы. Наиболее плодовиты рыбы, откладывающие плавающую пелагическую икру; затем следуют рыбы, икра которых развивается приклеенной к растениям. У рыб, прячущих или охраняющих свою икру, плодовитость невелика.

Наблюдается обратная зависимость между индивидуальной плодовитостью и размерами икринок: у рыб с крупной икрой она ниже, с мелкой – выше (у кеты диаметр икринок 7–8 мм, плодовитость2–4 тыс. шт. , у трески диаметр икринок 1,1 –1,7 мм, плодовитость до 10 млн. шт. ).

Сильнейшее влияние на плодовитость оказывает обеспеченность рыб пищей. У рыб одного размера плодовитость значительно выше в благоприятных условиях питания – в кормные годы, в разреженных популяциях. Кроме того, у одного и того же вида плодовитость зависит от размера и возраста рыбы. У одной и той же особи плодовитость –при прочих равных условиях – по мере роста сначала увеличивается, затем к старости уменьшается, несмотря на продолжающийся абсолютный рост.

Различают плодовитость индивидуальную, относительную и рабочую. Индивидуальная, или абсолютная, или общая, плодовитость –это общее количество икры, выметываемое самкой за один нерестовый период при благоприятных условиях. Например, у 6-летнегокарпа она составляет в среднем около 900 тыс. шт. Относительная плодовитость – количество икры, приходящееся на единицу массы тела самки; у карпа 180 тыс. шт/кг массы тела; этот показатель особенно удобен для сравнения, он четко показывает, как изменяется количество икры с ростом рыбы: до определённого возраста оно возрастает, потом снижается. Рабочая плодовитость – количество икры, получаемое от одной самки при проведении искусственного осеменения в рыбоводной практике. Для определения плодовитости берут пробу икры в стадии ее наибольшего развития, т. е. незадолго до нереста.

Наступление половой зрелости у разных видов происходит в разном возрасте, причем во многих случаях самцы созревают на год раньше самок. Наиболее скороспелые промысловые рыбы, с коротким жизненным циклом (некоторые бычки, каспийская килька, хамса, снеток), созревают в годовалом возрасте. Рыбы с продолжительным жизненным циклом, например осетровые, становятся половозрелыми в 7–8 (севрюга), 12–13 (осетр) и даже 18–20 лет (белуга и калуга).

У рыб одного и того же вида половозрелость может наступать в разном возрасте, в зависимости прежде всего от температуры выращивания и наличия пищи. Карп в средней полосе созревает в возрасте 4–5 лет, в южных районах – в 2 года и затем нерестует1 раз в год, в тропиках – на Кубе – в возрасте 6–9 месяцев и нерестует с полугодовым интервалом. У рыб одного вида ритм полового созревания в тропиках иной, чем в средней полосе (рис. 33). Обычно время наступления половой зрелости связано с достижением особью определённых размеров. Чем медленнее рыба растет, тем позднее созревает. Соотношение полов у разных видов изменчиво, но у большинства близко к 1: 1, кроме тех, у которых наблюдается гиногенез.

Вторичных половых признаков у большинства рыб нет, поэтому у них самки и самцы внешне не различаются. Однако половой диморфизм проявляется в различной величине самок и самцов: среди одновозрастных рыб самки бывают крупнее самцов, за исключением некоторых видов – мойвы, нерки, канального сома. Однако у многих рыб половой диморфизм становится Заметным в преднерестовый период, при созревании, когда появляется так называемый брачный наряд – в подавляющем большинстве случаев у самцов. У карповых и сигов на голове и теле образуется жемчужная сыпь, у хариусов краснеют плавники, у гольцов на теле появляются яркие пятна, у лососей изменяются челюсти и возникает горб (нерка, горбуша), появляются лиловые пятна вдоль тела (кета) и т. д. После нереста брачный наряд пропадает, однако, например, у дальневосточных лососей, угрей, сельди-черноспинки изменения в организме настолько сильны и необратимы, что после первого нереста рыбы погибают. У некоторых видов нашей фауны вторичные половые признаки выражены достаточно четко.

Они проявляются в большинстве случаев в величине плавников: у некоторых сомов, пескаря Gobio gobio, байкальской желтокрылки Cottocomephorus grewingkii, грудные плавники у самцов больше, чем у самок; у самцов линей Tinca tinca брюшные плавники больше и вторые лучи их толще; у самцов хариуса Thymallus thymallus и четырехрогого подкаменщика Myoxocephalus quadricornis длиннее спинные плавники. У полярных камбал рода Liopsetta самцы имеют ктеноидную, а самки – циклоидную чешую. У некоторых глубоководных рыб (Ceratiidae) мелкие самцы прирастают к телу самки.

Очень своеобразны преднерестовые изменения у горчаков Rhodeinae, откладывающих икру в мантийную полость двустворчатых моллюсков: у самцов окраска становится очень яркой, а у самок вырастает длинный яйцеклад.

По срокам икрометания рыб нашей фауны разделяют на:

а) весенне-нерестующих (сельди, радужная форель, щука, окунь, плотва, орфа);

б) летне-нерестующих (сазан, карп, линь, краснопёрка);

в) осенне-зимне-нерестующих (многие лососи, сиги, налим, навага).

Это деление в известной мере условно–один и тот же вид в разных районах нерестует в разное время: карп нерестует в средней полосе в мае–июне, на островах Ява и Куба – круглый год.

Время нереста сильно варьирует в течение суток: лососи, налим, хамса обычно вымётывают икру ночью, анчоус – вечером, карп нерестует чаще всего на зорях.

Изменения половых желез рыб в течение года (годичные половые циклы) проходят по одной схеме. Однако у разных видов имеются особенности в созревании и прежде всего в продолжительности разных стадий зрелости.

По продолжительности периода икрометания выделяют две группы рыб: с единовременным и порционным нерестом. У рыб единовременного икрометания икра откладывается сразу, единовременно: в короткий срок (одно утро) нерестуют вобла, окунь. Многие тропические рыбки выметывают икру в течение часа. Вся икра таких рыб, предназначенная к вымету в данный сезон, созревает сразу и полностью выметывается.

Другие рыбы откладывают икру в несколько приемов, отдельными порциями, с промежутками в 7–10 дней. Типичный представитель – каспийские сельди. У них в гонадах икра созревает и выметывается последовательными порциями. В результате увеличивается индивидуальная плодовитость: при порционном икрометании за сезон самка выметывает в 2–3 раза больше икры, чем при единовременном.

Порционность икрометания характерна главным образом для рыб тропиков и субтропиков, в умеренных широтах их меньше, в Арктике – почти нет.

Существуют рыбы, которые хотя и не имеют резко выраженного порционного икрометания, но нерестовый период их (одной особи) растягивается на несколько дней, т. е. икра также выметывается в несколько приемов (лещ, иногда карп). Некоторые рыбы в южной части своего ареала нерестуют порционно, в северной – единовременно (лещ, карп).

Порционное икрометание способствует увеличению плодовитости рыб и обеспеченности потомства пищей, а также лучшей выживаемости молоди в неблагоприятных условиях обитания. Например, в водоемах с колеблющимся уровнем значительно больше видов рыб с порционным нерестом.

Выметанные икринки у подавляющего большинства рыб шаровидны, но есть и овальные (хамса), сигаровидные (бычки, ротан) и даже каплевидные и цилиндрические (некоторые бычки). Окраска икринок у большинства видов желтоватая, оранжевая разных оттенков, у осетровых – черная, у бычков – зеленая. Желтоватый и оранжевый цвет обусловлен присутствием каротиноидов. Размеры икринок сильно варьируют: у некоторых сельдей, камбал икринки имеют менее 1 мм в диаметре, у акул – до 8–9 см и выше, причем они увеличиваются по мере продвижения вида к северу и на глубины.

Величина икринок, мм

Плащеносная акула Chlamydoselachus anguineus 90 – 97

Ручьевая форель Salmo trutta morpha fario 4,0 – 6,5

Черноморский шпрот Sprattus sprattus 0,9 – 1,15

Сельдь-черноспинка Caspialosa kessleri 2,87 – 3,93

Карп Cyprinus carpio 0,9 – 1,5

Линь Tinca tinca 1,0 – 1,2

Чехонь Pelecus cultratus 3,8 – 5,9

Речная камбала Pleuronectes flesus 0,78 – 1,3

Окунь Perca fluviatilis 2,0 – 2,5

Судак Lucioperca lucioperca 1,2 – 1,4

Щука Esox lucius 2,5 – 3,0

Икринки, выметанные и развивающиеся в разных экологических условиях, обладают рядом особенностей, которые способствуют их приспособленности к среде, (рис. 34). В толще воды развиваются плавающие, или пелагические, икринки, на дне или на субстрате –донные, или демерсальные.

У пелагических икринок, развивающихся в толще воды, увеличение плавучести обеспечивается рядом приспособлений. К ним относятся: оводнение желтка (в морских пелагических икринках содержание воды доходит до 85–97%, благодаря чему они легче морской воды, тогда как в донных – до 60–76%), увеличение перивителлинового пространства за счет наличия в желтке жировых капель (многие сельди, камбалы) или образование выростов, облегчающих удерживание икринки в толще воды (сайра и др. ).

У чехони, дальневосточных растительноядных рыб, проходных сельдей икринки полупелагические; они развиваются в толще воды, на течении, в реке, но в стоячей воде тонут.

Икринки, откладываемые на субстрат (вегетирующие или отмершие растения, камни, коряги и т. д. ), часто обладают клейкими оболочками (осетровые, атлантическая и тихоокеанская сельди, карп, карась, рыбец и т. д. ) или снабжены нитевидными или крючковидными отростками, которыми они прикрепляются к субстрату. Икринки часто откладываются компактно, и кладки имеют характерную форму. Например, у окуня икринки окружены вязким студенистым веществом, кладки имеют вид длинных (2–3 м) лент (рис. 35). Однако они могут и не прикрепляться к субстрату (лососевые, налим). Донные икринки свойственны подавляющему большинству пресноводных рыб или морским, нерестующим в прибрежной зоне. Количество желтка и плазмы в икринках разных видов рыб не одинаково. По их соотношению яйца костистых рыб делят на олигоплазматические (содержащие мало плазмы и много желтка) и полиплазматические (богатые плазмой и бедные желтком).

Резервный материал для питания зародыша – желток овоцита –состоит преимущественно из белков, основная масса которых представлена липофосфопротеидами (ихтулин) и небольшим количеством альбумина, и липидов (главным образом фосфатидов, прежде всего лецитина, а также холестерина); имеется небольшое количество полисахаридов и нейтральных жиров.

У многих рыб цитоплазма овоцита содержит жировые капли, состоящие преимущественно из нейтральных жиров – глицеридов. Яйца рыб характеризуются большим количеством воды. Сильно колеблется в них содержание белков (от 12–14 до 29–30% от сырой массы) и жиров (от 1–2 до 22% сырой массы). При этом количество белков преобладает над количеством жиров (отношение белки/жиры, например у пеляди составляет 1,17, у форели – 3,25, у сазана – 4,15, а у щуки и судака – 21,19–21,66).

Различна и калорийность икры, например у осетра и лосося 25522–25941 Дж/г, у барабули 16 318 Дж/г сухого вещества. Содержание углеводов в яйцах рыб незначительно: глыбки гликогена обнаружены (цитохимически) у осетровых, лосося, пеляди, карпа.

Таким образом, главным источником энергии при развитии зародыша являются белки, за счет которых покрывается до 70% расходуемой энергии. Жиры, в отличие от жиров яиц птиц, расходуются в меньшей степени. При этом в пелагических икринках запас энергетических веществ меньше, в донных – больше.

Зрелый сперматозоид представляет собой клетку с малым количеством плазмы. В нем различают головку, среднюю часть и хвост (рис. 36). Форма головки различна: в виде шара, яйца, желудя (у большинства костистых рыб), палочки (у осетровых и некоторых костистых), копья (у двоякодышащих), цилиндра (у акуловых, кистепёрых). В головке помещается ядро. Впереди ядра у акулообразных, осетровых и некоторых других рыб располагается акросома; у костистых акросомы нет. Ядерная часть головки сперматозоида состоит преимущественно из дезоксирибонуклеопротеида (нейтральная соль ДНК с основным белком – протамином) и небольшого количества РНК. Концентрация ДНК в головке (ядре) составляет 38,1% (карп), 48,4% (семга) и отражает количество ДНК в гаплоидном наборе хромосом. Протамины состоят из 6–8 аминокислот, среди которых преобладает аргинин. В средней части сперматозоидов обнаружены митохондрии, играющие основную роль в снабжении клетки энергией. В хвостовой части выявлены белки, лецитин, жиры и холестерин. Сперматозоиды большинства костистых рыб имеют общую длину 40–60 мкм (головка 2–3мкм).

Сперма, выделяемая самцом, состоит из сперматозоидов, погруженных в спермиальную жидкость, сходную по составу с физиологическим раствором. В момент выхода из организма сперматозоиды ещё неподвижны, обмен их понижен.

У одного и того же самца сперматозоиды качественно неодинаковы. Прежде всего они различаются по величине: в эякуляте при помощи центрифугирования можно выделить три группы сперматозоидов – мелких (легких), крупных (тяжелых), промежуточных (средних). Они различаются и по биологическим свойствам, в частности по характеру гамет: среди крупных сперматозоидов в большом количестве встречаются X-гаметы, среди мелких – Y-гаметы. Вследствие этого из икры, оплодотворенной крупными сперматозоидами, рождаются преимущественно самки, а мелкими – самцы.

Эти данные используют для разработки направленного формирования пола у рыб, которое имеет важное значение в рыбоводстве. Количество спермы, которое единовременно выделяет самец при нересте, и концентрация эякулятов различны у разных видов (табл. 6). Оно зависит от комплекса внутренних и внешних факторов: размеров, возраста и состояния самцов, условий нереста – течений, температуры, соотношения самок и самцов на нерестилищах и т. д.

В спермиальной жидкости сперматозоиды неподвижны. При соприкосновении с водой их обмен резко возрастает, поглощение кислорода увеличивается больше чем вдвое, содержание АТФ – больше чем втрое; сперматозоиды активируются и начинают бурно двигаться со скоростью, наблюдаемой у сперматозоидов млекопитающих (164–330 мкм/с). Встретив икринки, они проникают в них через микропиле, после чего происходит оплодотворение. Однако в воде сперматозоиды недолговечны. Энергетические ресурсы их иссякают, первоначальное поступательное движение замедляется, становится колебательным, затем прекращается и они погибают. Продолжительность подвижности сперматозоидов колеблется в зависимости от солености среды, в которой проходит нерест, и температуры; в соленой воде она значительно дольше: до нескольких суток у тихоокеанской сельди Clupea harengus pallasi, в пресной воде у большинства рыб – карповых, лососевых, окуневых – не больше 1–3 мин.

Таблица 6Характеристика спермы разных видов рыб (по Казакову, 1978, с сокращениями) .

Вид рыбы Единовремен ный объём спермы, см3 Концентрация сперматозоидов, млн. /мм Продолжительность активности сперматозоидов, с
общая поступательного движения

 

Радужная форель Пелядь Карп Белый амур 1,0-23,0 0,2-3,2 2,9-12,5 20-30 20,4 7,6 16,5 33,1
60-105 - - 35 10-56 27-65 70-87 15-53

 

 

 Между подвижностью сперматозоидов и их оплодотворяющей способностью наблюдается прямая зависимость: уменьшение скорости движения сопровождается падением процента оплодотворённости икры. При этом имеет значение поступательное движение (колебательное движение не дает возможности сперматозоиду проникнуть в икринку).

В эякуляте без добавления воды неподвижные сперматозоиды долго сохраняют оплодотворяющую способность – до нескольких часов и даже суток. На этом основаны хранение и перевозка “сухой” спермы.

Рыбы почти всех видов раздельнополы. Органический гермафродитизм свойствен миксинам. Среди костистых рыб обычно являются гермафродитами лишь морские окуни Serranus и морские караси Sparidae. Изредка гермафродиты появляются во многих семействах как среди морских, так и пресноводных форм (у сельдевых, лососевых, щуковых, карповых, окуневых и др. ). При этом, например, у кеты и кефали в гонадах чередуются участки яичников и семенников. Крайне редки сообщения о гермафродитизме карпа. В одном из таких случаев описано выделение гермафродитом одновременно икры и спермы. При этом самооплодотворение сопровождалось значительным отходом икры (развилось 29% зародышей), тогда как при осеменении спермой гермафродита икры другой самки развивалось 98% икринок.

У рыб может происходить изменение, превращение (реверсия) пола. Например, молодь радужной форели на ранних стадиях (в возрасте 135–160 дней), имевшая в гонадах массу женских половых клеток, в дальнейшем развивалась в самцов. У большинства пресноводных рыб половые железы во время закладки индифферентны в отношении половой принадлежности, они как бы потенциально двуполы. Пол такой интерсексуальной особи определяется при дальнейшем развитии.

Но превращение пола может наблюдаться и у взрослых особей. Известны случаи, когда у зубастых карпов Cyprinodontoidae половозрелые, уже ранее нерестовавшие самки вдруг превращались в самцов и становились способными оплодотворять икру; у некоторых рыб в течение жизни перестройка пола наблюдается неоднократно.

У рыб имеет место избирательность оплодотворения. Поэтому использование при осеменении икры спермы двух (или более) особей повышает оплодотворяемость икры.

Рыбы размножаются в самых различных условиях. В связи с особенностями, строения, размножения на различном нерестовом субстрате и развития рыб выделяют следующие экологические группы: Литофилы – размножаются на каменистом грунте, обычно в реках на течении или на дне олиготрофных озер или прибрежных участков морей, обычно в благоприятных условиях кислородного режима. Это осетры, лососи, подусты и др.

Фитофилы – размножаются среди растительности, откладывая икру в стоячей или слаботекучей воде на отмершие или вегетирующие растения. При этом кислородные условия сильно варьируют. К этой группе принадлежат щука, сазан, лещ, плотва, окунь и др.

Псаммофилы – откладывают икру на песок, иногда прикрепляя ее к корешкам растений. Часто оболочки икринок инкрустируются песком. Развиваются обычно в благоприятных условиях дыхания. К этой группе принадлежат пескари, некоторые гольцы и др.

Пелагофилы – выметывают икру в толщу воды. Икра и свободные эмбрионы развиваются, свободно плавая в толще воды, обычно в благоприятных для дыхания условиях. В эту группу входят почти все виды сельдей, тресковых, камбал, некоторые карповые (чехонь, толстолобики, амуры и др. ).

Остракофилы – откладывают икру внутрь мантийной полость моллюсков и иногда под панцири крабов и других животных. Икра обычно развивается в не особенно благоприятных условиях дыхания. Это некоторые пескари, горчаки и др.

Эта классификация охватывает не всех рыб, имеются промежуточные формы: рыбец может нерестовать и на растительности, и на камнях, т. е. как фитофильная и литофильная рыба.

В зависимости от кислородного режима нерестилищ, при котором обычно инкубируется икра, развиваются “дыхательные” пигменты – каротиноиды желтоватого и красноватого цвета. Чем хуже условия дыхания, тем сильнее пигментирована икра. Поэтому самая яркая окраска присуща икре фитофильных и литофильных рыб, а самая светлая – икре пелагофилов.

Большинство рыб не заботится о потомстве. Нередки случаи, когда родители даже поедают собственную икру и особенно молодь.

Каннибализм встречается у гамбузии, наваги, даже карпа. Поэтому целесообразно в целях сохранения молоди вылавливать производителей из нерестовых прудов. Однако немало видов рыб, заботящихся о потомстве. При этом охрана потомства в большинстве случаев выпадает на долю самцов.

Примеры заботы о потомстве интересны и разнообразны: колюшка (самец) строит гнездо из кусочков травинок, склеиваемых выделениями почек. Гнездо имеет сначала два отверстия, а после наполнения его икрой (несколькими самками) самец закрывает одно отверстие и остается охранять его, аэрируя воду движениями плавников. После выклева молоди самец в течение нескольких дней следит за тем, чтобы она находилась в гнезде и возвращает туда выплывающих, захватывая их ртом (рис. 37). Тиляпии вынашивают икру во рту (самки) и некоторое время после выклева забирают молодь в рот при опасности. У морской иглы и морского конька икра инкубируется в складке или сумке на брюшке самцов. Лабиринтовые рыбки строят гнездо из пены – пузырьков воздуха и слюнообразного секрета. Хотя молодь в гнезде появляется через сутки, самец охраняет его до тех пор, пока рыбки окончательно не оформятся. Вообще постройка гнезд разной сложности встречается у рыб нередко. Форель и лосось выкапывают в грунте несколько ямок, а отложенную икру засыпают песком и гравием движениями хвоста (устраивая так называемые нерестовые бугры). Некоторые бычки, сомы устраивают гнезда из камешков и кусочков растений; пинагор охраняет комок икры, отложенной у полосы прибоя, и вовремя отлива поливает его водой из рта. Судак строит гнездо из кусочков корней или расчищая каменистый участок; он кусает протянутую к гнезду руку, и отогнать его не удается; движением грудных плавников он создает ток воды, смывающий ил с икринок.

Наиболее совершенной формой заботы о потомстве является живорождение. При этом плодовитость обычно бывает мала –несколько десятков особей. По сути это – яйцеживорождение с задержкой потомства в половых путях самки, до рассасывания желточного мешка. Оно присуще многим акуловым, а среди костисты хрыб – бельдюге Zoarces viviparus, морскому окуню Sebastes marinus, гамбузии Gambusia affinis, гуппи Lebistes reticulatus, меченосцу Xinophorus hellery, из карповых – усачу Barbus viviparus.

Эмбриональное и раннее постэмбриональное развитие рыб

В первые мгновения после оплодотворения оболочки икринки прилегают к поверхности желтка. Затем кортикальные альвеолы, располагающиеся в поверхностном слое цитоплазмы, лопаются, их содержимое выделяется под оболочку и она отслаивается от желтка. Начинается оводнение (набухание) икринки, в процессе которого между желтком и оболочкой образуется перивителлиновое пространство, заполненное жидкостью. Эта жидкость обеспечивает обмен зародыша и защищает его от воздействия внешней среды.

Перивителлиновое пространство образуется и в неоплодотворенной икринке после попадания ее в воду. Так как перивителлиновое пространство препятствует проникновению сперматозоидов, то после его образования икринка теряет способность к оплодотворению.

Внешняя оболочка икринки многих рыб выделяет клейкое вещество, благодаря которому в естественных условиях икринки прилипают к субстрату. После набухания прочность оболочек возрастает. Яйца костистых рыб относятся к телолецитальному типу. В них желток распределен неравномерно: ядро и плазма располагаются на анимальном полюсе, а желток концентрируется в противоположной части клетки на вегетативном полюсе. В результате дробление охватывает не всю клетку, а только бластодиск (неполное, или дискоидальное, дробление, при котором борозды дробления проходят только по бластодиску).

Внешним признаком развития икринки является скопление плазмы на анимальном полюсе и образование бластодиска. Развитие идёт по общеизвестной схеме: дробление бластодиска (с образованием сначала крупноклеточной, затем мелкоклеточной морулы); появление бластулы, внутри которой имеется первичная полость тела – бластоцель; в результате продолжающегося размножения клеток – наступление гаструляции, в процессе которой клетки анимального полюса надвигаются на желток (обрастание желтка), образуется два зародышевых листка (экто и энтодерма); полость гаструлы представляет собой первичную полость кишечника. Затем между двумя эмбриональными пластами образуется третий (мезодерма); внутри мезодермы развивается вторичная полость тела, или целом. Далее зародышевые листки дифференцируются на зачатки тканей и органов: из эктодермы формируются покровы (эпидермис), нервная система; из энтодермы – кишечник и связанные с ним органы; из мезодермы –внутренний скелет, мускулатура, соединительнотканный слой кожи, аорта и кардинальные вены, эндокардий сердца и др.

Эмбриональный период развития рыб не заканчивается выходом зародыша из оболочки. Он продолжается в течение некоторого времени после выклева, пока предличинка, или свободный эмбрион, обладая ещё рядом эмбриональных особенностей строения органов дыхания, кровообращения, пищеварения и других систем, проходит заключительные этапы эмбрионального развития. После того как начинают функционировать жаберная, пищеварительная и другие системы, деятельность эмбриональных органов прекращается и соответственно кончается период эмбрионального развития.

Следующий период – личиночный – начинается с момента перехода молоди на активное питание внешней пищей. Сначала питание смешанное – остатками желточного мешка и частично внешней пищей, затем полностью экзогенное. Имеются временные личиночные органы (непарная плавниковая кайма, наружные жабры и т. д.), отсутствуют многие органы взрослой рыбы.

При переходе в следующий период развития – мальковый молодь приобретает форму взрослой рыбы; появляется чешуя, характерные для взрослого органы и функции (например, брюшные плавники и жаберное дыхание через рот), но некоторые органы могут ещё отсутствовать, например каналы боковой линии. Личиночные органы исчезают.

Для примера рассмотрим развитие карпа в нерестовом пруду (при температуре воды 20–22°С рис. 38).

В течение первых суток проходят этапы, предшествующие оформлению тела зародыша.

Образование бластодиска (1-й этап). Начинается сразу после оплодотворения. Примерно через 30 мин в икринках между желтком и наружной оболочкой возникает перивителлиновое пространство, занимающее 3,4–15,4 % диаметра икринки. На анимальном полюсе икринки формируется бластодиск в виде возвышающегося над желтком светлого бугорка.

Дробление бластодиска (2-й этап). Бластодиск разделяется бороздами дробления на бластомеры.

Сначала наблюдается морула крупных клеток, но по мере того, как возрастает число бластомеров, размеры их уменьшаются. Примерно через 5 ч после оплодотворения наблюдается морула мелких клеток.

Бластула (3-й этап). Бластомеры уплотняются и отодвигаются к периферии. Образуется бластула, внутри которой имеется полость – бластоцель; желток образует впячивание навстречу накрывающей его бластодерме.

Гаструла (4-й этап). При дальнейшем размножении клеток анимального полюса происходит обрастание желтка: бластомеры как бы сползают в сторону вегетативного полюса, постепенно накрывая его; образуется зародышевый узелок; формируются зародышевые пласты, а из них зачатки органов.

К концу первого дня после оплодотворения в икринке имеется зародыш в виде прозрачной зародышевой полоски, лежащей на желтке. Произошла закладка головного и туловищного зачатков, причём головной конец заметен резче, хвостовой конец утончается постепенно, ограничиваясь едва заметно; выявляются участки эмбрионального материала, которые дадут начало хорде, миотомам, кишечной энтодерме, нервной и другим системам.

В течение вторых суток проходят следующие три этапа.

Органогенез (5-й этап). Зародыш увеличивается в размерах: тело утолщается, хвостовой отдел оканчивается перед головным, немного не доходя до него. Формируются головной, туловищный, хвостовой отделы тела и основные органы и системы органов: нервная, мышечная, кишечник и т. д. Примерно через 28 ч после оплодотворения в головном отделе хорошо виден мозг, причем заметно разделение его на передний и задний отделы, четко различимы слуховые пузырьки, глаза продолговатой формы, ещё не имеющие пигмента. В туловищном отделе происходит сегментация хорды. Примерно через 32 ч. после оплодотворения хорошо заметна плавниковая кайма, начинающаяся на спинной стороне тела в задней его трети. Кайма огибает хвостовой отдел и подходит к желтку. Видны также плавниковые складочки на желтке.

Появляется нервно-мышечная моторика (6-й этап). Зародыш начинает временами подергиваться, а затем периодически поворачивается в оболочке. Так как зародыш в это время дышит поверхностью тела (специальных органов дыхания нет), то перемешивание перивителлиновой жидкости при таких поворотах способствует улучшению газового обмена.

Зародыш настолько увеличивается, что хвостовой отдел начинает заворачиваться по поверхности желтка, образуя спираль. В головном отделе просматриваются обонятельные ямки, глазные бокалы, хрусталики, отолиты. В глазах появляется точечный меланин. Сердечная трубка сокращается, но форменных элементов крови ещё нет. Хорошо видна кишечная трубка. Продолжается сегментация тела (в хвостовом отделе). Желточный мешок становится грушевидным.

Начинает функционировать эмбриональная дыхательная система (7-й этап). Так как дефинитивные органы дыхания ещё не сформированы, то дыхательную функцию выполняет сеть кровеносных сосудов: Кювьеровы протоки (лежащие на передней части желточного мешка), нижняя хвостовая вена (в хвостовом отделе тела), сеть сегментальных сосудов в плавниковой кайме (в анальной ее части). В токе плазмы крови появляются форменные элементы. Заканчивается сегментация тела. Появляются грудные плавнички. Усиливается пигментация глаз. Примерно через 52 ч после оплодотворения появляются пигментные клетки над кишечной трубкой, вскоре покрывающие головку зародыша, спинной и хвостовой отделы и желточный мешок. Пигментные клетки (меланофоры) крупные, лежат близко друг к другу (группами). На голове видны зачатки жаберных крышек. На голове и желтке появляются железки вылупления.

К концу вторых – началу третьих суток после оплодотворения начинается последний – 8-й этап развития зародыша в оболочке. Увеличиваются все части тела и просвечивающие сквозь прозрачные покровы органы. Головка зародыша частично обособляется от желтка. В слуховых пузырьках видны полукружные каналы. Отчетливо видна ротовая ямка (рот неподвижный, открытый). Оформляется жаберно-челюстной аппарат. В передней части головы видны клетки, образующие железки приклеивания. Основания грудных плавников расположены наклонно по отношению к оси тела. В плавниковой складке обособляются спинной, хвостовой и анальный участки. Усиливается пигментация тела.

Примерно через 78 ч после оплодотворения начинается массовый выклев молоди. Выклюнувшиеся зародыши, или предличинки (этап развития А, или последний зародышевый), имеют около 5,0–5,2 мм длины (рис. 39). Обращает на себя внимание большой желточный мешок грушевидной формы и прямая (не изогнутая) хорда. Голова немного пригнута вниз. В передней части ее, ближе к глазам, имеются углубления – обонятельные ямки. Хорошо видны сегменты (их насчитывается 38), не одинаковые по величине, они постепенно уменьшаются к заднему концу тела. По спине зародыша, начиная с 9-го сегмента, тянется вдоль тела плавниковая кайма, переходящая на хвост, далее на брюшную сторону и оканчивающаяся на желточном мешке. В хвостовой части плавниковая кайма разделяется задним концом хорды на две равные половины. Плавниковая кайма узкая, недифференцированная, без выемок, расширяется только в хвостовой части, прозрачная, чуть-чуть уплотненная с прилегающей к телу стороны; в спинной и анальной частях пронизана кровеносными сосудами. Грудные плавнички подвижны. Глаза сильно пигментированы. По телу разбросаны пигментные клетки; больше всего их на голове и вдоль спинного и брюшного краев тела, лежат они и на желточном мешке. На голове и спине имеется также желтоватый пигмент.

На переднем краю головы зародыши имеют железу приклеивания, позволяющую им прикрепляться к подводным растениям. Сквозь прозрачное тело просвечивают внутренние органы: сердце в околосердечной сумке, кишка, прямая, ещё без просвета, не вполне сформированный жаберный аппарат – только начальные жаберные дужки прикрыты намечающейся жаберной крышкой, два отолита в слуховой капсуле. Рот открыт, имеет форму ямки.

В течение 1-х суток жизни после выклева зародыши движутся периодически; время от времени, приклеившись к растениям, они висят неподвижно, покойно; затем, оторвавшись от субстрата, проделывают несколько червеобразных движений, после чего опять приклеиваются. Таким образом чередуются состояния движения и покоя.

При указанных температурах преобразования зародышей протекают быстро. Уже к концу первого дня их жизни (длина 6 мм) желточный мешок оказывается сильно втянутым. На 2-е сутки жизни (длина 5,9–6,7 мм) зародыши имеют сравнительно небольшой желточный мешок. Уменьшение желточного мешка происходит по всей площади соединения его с зародышем, но быстрее в передней расширенной части. В плавниковой кайме, особенно в нижней части хвостового отдела, уплотнённые участки (скопления мезенхимных клеток) становятся более значительными. Зародыши больше не приклеиваются к растениям, они постоянно плавают.

На 3-й сутки жизни (этап развития В, или первый личиночный) при длине тела 6,2–7,8 мм у молоди остается совсем мало желтка. Хорда по-прежнему оканчивается прямо – она не изогнута. У особей длиной около 7 мм дифференциации плавниковой каймы ещё нет, но в хвостовой части в нижней половине намечаются мезенхимные тяжики. Пигментных клеток становится больше. Жаберная крышка прикрывает не все жаберные дужки. Линия основания грудных плавников становится вертикальной. Кровь начинает окрашиваться, приобретает очень слабый жёлто-розовый оттенок.

Кишечник представляет собой едва изогнутую трубку, но уже с просветом. Молодь заглатывает воздух, плавательный пузырь (задняя камера) наполняется им и становится хорошо видным. Наполнение плавательного пузыря воздухом облегчает передвижение рыбок. Части ротового аппарата могут двигаться. Рот перемещается на конец рыла.

Молодь переходит к активному питанию (внешней пищей). Таким образом, в это время у личинок питание смешанное: как внешней пищей, так и за счет не совсем израсходованного желточного мешка. Вследствие прозрачности тела хорошо видно содержимое кишечника.

На 4-е сутки жизни (этап развития С1; или второй личиночный)длина личинок достигает 5,5–9,0 мм. Самые мелкие из них имеют ещё остатки желтка. Рот приобретает способность закрываться полностью.

У личинок, достигших длины около 8,3 мм, задний конец хорды – уростиль – начинает загибаться кверху. Зачатки лучей в нижней половине хвостовой части плавниковой каймы увеличиваются. Плавниковая кайма в передней части (на спине) становится более высокой, здесь появляется сгущение мезенхимных клеток. Такое же сгущение мезенхимы наблюдается в анальной части каймы, на месте будущего анального плавника. Перед хвостом плавниковая кайма становится немного уже, тем самым намечаются границы хвоста.

Пигментных клеток становится очень много, они крупные, разбросаны по всему телу. Особенно крупны они на спинной стороне головы. Жаберные крышки увеличиваются. Личинки уже заглатывают циклопов, босмий и других мелких ветвистоусых и веслоногих рачков.

На 5-е сутки жизни (этап развития С2, или третий личиночный)при длине 7,0–10,1 мм личинки отличаются от предыдущих в основном тем, что у них сильнее загнут уростиль, хвост стал гетероцеркальным, в плавниковой кайме резче выделяется хвостовой отдел, в котором лучи уже сформировались; в спинном и анальном отделах плавниковой каймы сгущения мезенхимы стали плотнее. На челюстях появляются роговые зубы. В пищевом комке кроме коловраток, ветвистоусых и веслоногих рачков начинают встречаться планктонные личинки хирономид.

На 6-е сутки жизни (длина 8,2–11,3мм) личинки своим общим видом напоминают уже больше рыбку, чем личинку. Головка из закругленной становится вытянутой. Жаберные крышки закрывают все жаберные дужки. Хвостовой отдел на плавниковой кайме ограничивается четче, мезенхимные сгущения в спинном и анальном участках каймы уплотняются. Тело личинок становится менее прозрачным, сегменты видны плохо, только в задней части.

На 8-е сутки жизни личинки достигают длины 10–12,8 мм. Меньшие из них прошли этап развития D1, , или четвертый личиночный, у наиболее крупных развитие продвинулось до этапа D2 –пятого личиночного.

Сегменты в теле видны совсем плохо. Уростиль сильно загибается кверху, образуя почти прямой угол с плавниковыми лучами. В плавательном пузыре обе камеры наполнены воздухом. На месте брюшных плавников появляются кожистые выросты. Плавниковая кайма ясно дифференцирована, спинной отдел ее имеет лучи, в анальном ее отделе также появляются зачатки лучей. Хорошо видны кости черепа. У наиболее крупных рыбок хвостовой отдел представляет собой сформированный хвостовой плавник (гомоцеркальный); появляется хвостовая выемка, раздваивающая плавник на верхнюю и нижнюю лопасти. Спинной плавник также вполне сформирован. Грудные и брюшные плавники ещё не имеют лучей. Все тело очень сильно пигментировано. Рот становится выдвижным. Кишечник слабо изогнут, намечается первая петля.

На 11-е сутки жизни (длина 11,1 – 16,0 мм) у личинок спинной и анальный участки плавниковой каймы приобретают форму плавников. С хвостовым плавником они соединяются совсем узенькими перетяжками. Лопасти брюшных плавников становятся крупнее, но лучей в них ещё нет. Пигментные клетки очень крупные. В кишечнике образуется первая петля.

На 13-е сутки жизни (длина 12–13 мм) остатки плавниковой каймы между плавниками становятся еле заметными. Тело почти непрозрачно, лишь слабо просвечивает кишечник.

На 14-е сутки жизни (этап развития Е, или шестой личиночный)при длине тела 15–20 мм никаких следов плавниковой каймы между плавниками нет. В брюшных и грудных плавниках появились лучи. Тело непрозрачно, его почти сплошь покрывают пигментные клетки. В кишечнике стало две петли. Чешуи ещё нет. Дальнейшее развитие происходит в выростном пруду.

В течение развития у зародыша чередуются периоды усиленного роста тканей и периоды усиленной дифференцировки их и образования новых зачатков органов. При этом меняется характер обмена веществ, в частности интенсивность водного обмена, интенсивность усвоения биогенных элементов (фосфора, кальция, углерода), аминокислотный состав тела (уменьшается число свободных аминокислот, увеличивается количество связанных), интенсивность потребления кислорода. Наиболее интенсивен обмен во время формирования органов и тканей. Чувствительность зародышей к внешним воздействиям – тряске, колебаниям температуры, содержанию кислорода – на разных стадиях развития различна. Наименее устойчивы зародыши во время усиленного формирования тканей и органов, когда обмен наиболее интенсивен. Это начало дробления, гаструляция, закрытие бластопора, начало формирования зародыша и т. д. Это обстоятельство учитывается при работах с икрой, особенно при ее перевозках.

Инкубация икры рыб каждого вида проходит при определённых условиях внешней среды (температура, содержание кислорода и углекислоты, рН, освещенность, соленость и т. д. ).

Исход инкубации определяется также качеством икры. Оно связано с видом рыбы, ее возрастом, условиями содержания и в предыдущий год, и особенно перед нерестом, временем взятия икры от самок, а при искусственном осеменении – с техникой проведения всех операций.

Длительная задержка икры в полости тела самки вызывает перезревание. Перезревшая икра характеризуется пониженной оплодотворяемостью, повышенным отходом в период инкубации, увеличенным числом уродов и самцов.

Невыметанные зрелые половые продукты рассасываются. Но это длительный процесс. Поэтому если нерест почему-либо не прошел (например, из-за похолодания), то очередной нерест на следующий год также может не состояться, так как в гонадах не успеют пройти процессы резорбции зрелых невыметанных клеток и образования клеток новых генераций.

Продолжительность инкубации при прочих равных условиях зависит от температуры: чем она выше, тем развитие происходит быстрее.

У рыб, выметывающих икру весной и летом, при высоких температурах, развитие длится несколько дней; у рыб с осенне-зимним нерестом – несколько месяцев.

Успешнее всего инкубация проходит при оптимальной температуре. При повышенной она хотя и заканчивается быстрее, но молодь выклевывается мелкой и недоразвитой, а при понижении температуры зародыши более крупные, но нарушается процесс выклева. При отклонении температуры повышается количество уродов –особей с укороченным туловищем, искривлением позвоночника, водянкой околосердечной и брюшной полости, а также двухголовых экземпляров, срастающихся разными участками туловища, особей с аномалиями челюстного аппарата и т. д.

Для учета длительности развития существует понятие “градусо-дни”. Это произведение средней температуры инкубации на число дней развития икры. Оно дает общее представление о сумме тепла, необходимого для развития молоди до выклева. Но это не постоянная величина, она имеет разные значения при разных температурах. У карпа развитие длится 54–126 градусо-дней, у радужной форели – 330–400. При неблагоприятных условиях, например при недостатке кислорода, продолжительность развития удлиняется.

Питание и упитанность рыб

Значение питания в жизнедеятельности организма очень велико. Пища, поступающая в организм, обеспечивает на всех этапах его развития энергетические процессы, связанные с движением, ростом, созреванием, размножением. Так через потребление пищи осуществляется одна из важнейших связей организма с окружающей средой. На протяжении индивидуального развития у рыб имеют место два типа питания – эндогенное (за счет внутренних ресурсов организма) и экзогенное (за счет внешней пищи).

Большинство рыб большую часть жизни питается экзогенно. Однако у всех рыб питание в начальный период жизни – развитие в икринке и сразу после вылупления эмбриона – происходит за счёт запасов желтка и жира в желточном мешке (эндогенное питание) . У взрослых рыб также бывают периоды эндогенного питания, например у рыб, которые не питаются зимой или живут в пересыхающих водоемах, а также у проходных рыб во время нерестовых миграций. В это время поступление пищи извне прекращается.

Эндогенное питание поддерживает обмен веществ у рыб во время зимовки, а у мигрирующих – покрывает огромную трату энергии при их длительных передвижениях от мест нагула к местам нереста (осетровые, лососи, некоторые сельди, угри) и созревание в это время половых продуктов, т. е. в организме происходит преобразование накопленных в предыдущий период энергетических ресурсов (в первую очередь жира).

У дальневосточных лососей и угрей этот процесс является необратимым: организм настолько истощается, что после нереста рыба погибает.

Соотношение этих двух форм питания у разных видов различно. По разнообразию пищи среди рыб различают монофагов (потребляющих пищу одного вида), стенофагов (набор пищевых объектов невелик) и эврифагов (пища разнокачественна).

Существует ряд классификаций рыб соответственно их питанию. Прежде всего рыб делят на мирных и хищных.

Мирные рыбы могут питаться беспозвоночными, растительностью и детритом. Сюда относятся мирные животноядные: планктонофаги, (сельди, некоторые сиги и т. д. ) и бентософаги (лещ, некоторые сиги и др. ); фитофаги (краснопёрка, растительноядные дальневосточные карповые – толстолобик, белый амур, амурский лещ и др. ); детритофаги (закаспийская храмуля и др. )

Хищники питаются рыбой, а при случае даже другими позвоночными. Однако это деление весьма относительно: многие рыбы всеядны (сазан, карп), иногда бентософаги могут переходить на питание планктоном, а мирные животноядные при отсутствии обычной пищи становятся хищниками.

Приспособленность разных видов рыб к определённому виду пищи четко проявляется в строении пищеварительного тракта –рот, жаберный аппарат, глотка, кишечник. Смена пищи на протяжении онтогенеза сопровождается морфофизиологическими изменениями.

Изменение характера питания обусловлено рядом биотических и абиотических факторов: возрастом, полом, степенью зрелости, состоянием здоровья, сезоном года и т. д.

Возрастные особенности питания рыб. Экзогенное питание рыб начинается не сразу после выхода из икринки, а после некоторого периода желточного питания, но до того, как желток будет полностью израсходован (у карповых, окуневых и других – через несколько дней после выклева, у лососей – через несколько недель). Промежуток времени, когда молодь питается отчасти внешней пищей, а отчасти остатками желтка, называется периодом смешанного питания. Так как молодь в это время ещё очень мала, то ей доступны лишь самые мелкие формы планктона, однако уже через 1–2 дня она может захватывать и крупных его представителей. Таким образом, молодь всех рыб вначале питается зоопланктоном. Затем, по мере роста, пищевые потребности разных видов расходятся. Одни остаются планктоноядными на всю жизнь (верховка, чехонь, многие сиги, в частности пелядь), другие начинают поедать растения (фитопланктон – белый толстолобик, высшие растения – краснопёрка, белый амур и др. ), становятся бентосоядными (сазан, линь, карп и т. д. ) или рыбоядными (щука, окунь, судак и др. ); набор пищевых объектов по мере роста рыб расширяется.

Например, вобла начинает питаться мелким фито- и зоопланктоном, затем использует зоопланктон более крупный, далее переходит к бентосным организмам – главным образом личинкам хирономид, а став взрослой, питается преимущественно моллюсками. Соответственно возрастные изменения происходят в строении пищеварительного тракта.

Сезонные особенности питания рыб. Многообразны изменения в питании рыб в течение года. Они связаны прежде всего с температурой воды, сезонными изменениями в составе, численности и доступности пищевых организмов и их приуроченностью к определённому району.

Например, значительно меняется в течение года роль разных пищевых организмов в питании форели (табл. 7).

Таблица 7Сезонные изменения в составе пищи форели, % (по Строганову, 1962, с сокращениями) .

Месяцы I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Донные животные, всего 98,5 98,3 97,1 75,8 53,4 59,1 70,5 6,4 26,3 70,3 98,2 100
Из них: гаммарусы лимнеа хирономиды 70,5 3,9 - 41,2 23,7 0,4 12,1 7,7 53,8 8,1 6,4 2,0 25,3 1,6 1,6 4,0 0,9 - 0,6 1,2 0,3 - 3,7 0,5 10,2 3,6 0,2 19,4 32,7 - 17,5 3,9 - 29,4 - -
Поверхностные животные, всего - 0,7 1,7 21,5 52,5 32,2 25,0 93,1 73,4 17 1,5 -

 

Особенности питания рыб в зависимости от мест обитания. Фауна пищевых организмов в разных водоемах не идентична, поэтому нередко характер питания одного и того же вида в них не совпадает: например, в пище сига-пыжьяна из реки Печоры преобладают моллюски, из реки Гыды — ракообразные, из реки Кары — личинки хирономид. Очень сильно разнится доля планктона, личинок хирономид и детрита в пище серебряного карася из разных водоемов.

Половые особенности питания рыб. Отмечено различие в наборе пищевых организмов в зависимости от пола рыбы: в Азовском море у самок леща преимущественно встречались Hypaniola, у самцов — Nereis. Наиболее разительны различия у глубоководных удильщиков: самки хищничают, а паразитирующие на них самцы питаются соками тела самок.

Величина объектов, служащих пищей рыбам, различна: от микроскопических у планктонофагов до жертвы, превышающей размеры рыбы-хищника.

Количественные характеристики питания рыб также разнообразны. Обычно масса пищи составляет 2—25% от массы тела рыбы.

По значению отдельных видов пищи для разных рыб условно выделяют пищу излюбленную (ограниченную 2—6 видами организмов, которые составляют 50—75% пищевого комка), заменяющую, или второстепенную (5—6 видов, образующих 15—30% содержимого пищеварительного тракта), и случайную (много видов пищевых объектов, не превышающих, однако, 4—10% от содержимого пищеварительного тракта). Существуют и другие классификации.

Количество пищи, потребляемой ежедневно рыбой в течение жизни, неодинаково. Относительно своей массы молодь ест больше, чем взрослые и старые рыбы: у молоди севрюги масса пищи составляла 150% по сравнению с массой тела, а позднее — только 50%.

Меняется характер питания рыб (часто очень сильно) при созревании гонад в преднерестовый период, что, видимо, имеет гормональную основу. Многие морские рыбы при приближении нереста питаются мало или совсем не питаются. Особенно резко это выражено у проходных рыб: дальневосточные лососи перестают питаться при переходе из моря в реку за 2—3 мес., а иногда за 1 год до нереста.

Сильно ослабляется питание при заболеваниях рыб. Рыбы, зараженные паразитами, даже в начальных стадиях инвазии питаются более мелкими объектами и менее интенсивно.

Интенсивность питания. Для каждого вида рыб характерны свои температурные границы, в которых питание происходит наиболее интенсивно, ослабевает или прекращается. Очень сильно влияет на интенсивность питания состояние рыбы — упитанная рыба питается менее интенсивно, чем истощенная: годовики карпа после зимнего голодания питаются гораздо активнее, чем сеголетки в конце лета. При определении интенсивности питания учитывают количество пищи, которое находится в пищеварительном тракте в данный момент, суточную ритмику питания и скорость продвижения пищи по тракту. Общее предварительное представление об интенсивности питания дает индекс наполнения пищеварительного тракта — отношение массы пищи, находящейся в пищеварительном тракте, к массе тела, выраженное или в процентах, или в продецимилле (отношение массы пищи к массе тела, выраженное в десятитысячных долях и обозначаемое 0 /000 ). Этот индекс характеризует накормленность рыбы в данный момент.

Индекс наполнения может быть общим, если учитывается масса всего пищевого комка, или частным, если определяют долю какого-то компонента. Индексы потребления пищи, например, у личинок плотвы колеблются от 0 до 142%; на более поздних этапах максимальные индексы превышают минимальные в 3—10 раз.

В течение суток рыбы питаются неравномерно. Промежутки активного питания чередуются с периодами ослабления или даже прекращения потребления пищи. Определенные суточные ритмы обнаруживаются уже на самых ранних этапах развития. На этапе смешанного питания периоды интенсивного поглощения пищи чередуются с периодами полного прекращения питания (ночью). В дальнейшем полного опорожнения кишечного тракта ночью не наблюдается, но интенсивность питания снижается.

Суточная ритмика питания определяется биологическими особенностями самой рыбы и качеством и поведением пищевых объектов. У мирных рыб, особенно планктоноядных, перерывы в питании невелики, у хищных они могут длиться больше суток. Суточные ритмы питания многих карповых рыб имеют в большинстве случаев два максимума — утром и вечером. В неблагоприятных условиях, при резких сдвигах температуры, отсутствии пищи — суточные ритмы могут нарушаться. На интенсивности питания рыб отражаются также суточные миграции основных объектов питания — планктонных организмов, личинок хирономид, бокоплавов и т. д.

Пищевой рацион. При изучении питания обычно пытаются установить пищевой рацион рыбы, т. е. количество пищи, съедаемой ею за какой-то период, выраженное в процентах от массы тела.

Чаще всего определяют суточный рацион, но можно подсчитать и годовой. Существует прямой способ вычисления — определение количества съеденной пищи, но обычно пользуются косвенными способами, основанными на результатах азотистого баланса, потребления кислорода, учета индексов наполнения кишечника, скорости переваривания пищи и т.д. Например, суточный рацион можно определить по формуле D) = A(24/n), где D — суточный рацион, %; А — средний индекс наполнения кишечника, %; п — скорость переваривания пищи, ч.

Пищевой рацион рыбы зависит от ряда биотических и абиотических факторов: ее физиологического состояния, интенсивности обмена, качества пищи, а также температуры, содержания кислорода.

В частности, большое значение имеет качество корма. Сеголетки щуки в день съедают циклопов 160—175% массы тела, олигохет 150—330, личинок хирономид 150—250, рыбы — 30—50%Вобла съедает в сутки мизид 17% массы тела, а моллюсков—28%. Суточный рацион прудовых рыб составляет 1,5—8% массы тела. Значительное влияние на величину суточного рациона оказывает возраст рыбы: у молоди он выше, у взрослых — ниже (у личинок карпа в нерестовых прудах он составляет 20—60%, карпа-годовика — 6—8, у двухлетка — 2%).

Физиологическое состояние рыбы отражается на интенсивности питания очень сильно. Истощенная рыба питается более активно, чем упитанная. У леща осенью при коэффициенте упитанности Кy = 2,3 индекс наполнения кишечника составлял 197 0/000, тогда как при Кy =2,5 он был вдвое меньше и не превышал 86 0/000 . Многие рыбы перестают питаться перед нерестом. Ослабляется питание во время заболевания и т.д.

Имеет значение также видовая принадлежность рыбы. Молодь осетра ест больше, чем молодь севрюги. Суточные рационы тесно связаны с особенностями поведения рыб. В одиночку и в группе рыбы питаются неодинаково, при этом планктонофаги интенсивнее питаются в стае, бентософаги и хищники успешнее выслеживают добычу и овладевают ею поодиночке.

Интенсивность питания рыб колеблется по сезонам: весной и осенью при одинаковой температуре она различна.

Из физико-химических факторов среды первостепенное значение имеют температура и газовый режим. Каждый вид рыбы может питаться в определенных температурных границах, выше и ниже которых рыба не берет пищу (для карпа оптимальная температура 20—27°С; при температуре ниже 4°С и выше 35°С он не питается).

При неблагоприятном газовом режиме величина суточного рациона снижается.

При определении суточного рациона прудовых рыб необходимо учитывать также физиологическое действие кормов. Под действием различных кормов наступают изменения строения стенок кишечника, количества гемоглобина, интенсивности эритропоэза и лейкоцитарной формулы крови.

Однообразные корма растительного происхождения, в частности льняной (бедный лизином) и соевый шрот (бедный метионином), вызывают наибольшие отклонения от нормы в строении кишечного тракта. Если принять за норму строение кишечника карпа, питавшегося естественной пищей, то у рыб, выращенных на льняном жмыхе и соевом шроте, высота складок слизистой в 10—5 раз меньше, цилиндрический эпителий этих складок или отсутствует, или полуразрушен и невысок, а продольный циркулярный слой гладких мышц сильно истончен.

Разрушение цилиндрического эпителия должно повлечь за собой нарушение его физиологических функций — секретирования пищеварительных ферментов и всасывания питательных веществ.

Показателем потребления и усвоения пищи является кормовой коэффициент (количество корма, необходимое для прироста единицы массы).

Характер питания является видовым свойством рыбы, с питанием определенной пищей связаны особенности ее организации: органов чувств, ротового аппарата, пищеварительного тракта, обеспечивающих обнаружение соответствующих объектов, их схватывание и переваривание.

Характер питания рыб одного вида, но разного возраста, пола, и разных видов, населяющих водоем, их взаимоотношения при использовании пищевой базы, т. е. их пищевые отношения, или пищевые связи, являются основой внутривидовых, межвидовых и вообще биотических связей в водоеме.

Непосредственное представление о характере питания рыб дает анализ содержимого пищеварительного тракта (для безжелудочных рыб — кишечника): определив процентный состав пищевых организмов в пищевом комке, можно предварительно судить о значении для данной группы рыб различных пищевых объектов.

Однако состав пищи рыб определяется не только наличием пищевых объектов, но и отношением к ним рыб.

Рыбы относятся к пищевым организмам не одинаково, а более или менее избирательно, т. е. одних предпочитают, а других избегают.

У планктоноядных рыб, которые захватывают сразу большое количество пищевых организмов, отфильтровывая их из значительного объёма воды, избирательная способность выражена слабо.

У бентософагов, питающихся одиночными организмами, она проявляется довольно четко.

Например, карп избегает остракод, хотя они крупнее других рачков и многочисленнее; севрюга выбирает мизид, стерлядь — хирономид.

Способность рыб потреблять пищевые организмы в ином соотношении, чем они имеются в водоеме, получила название избирательной способности. Для количественного выражения ее был предложен соответствующий индекс, который представляет собой отношение процента данной группы пищевых организмов в пищевом комке к проценту этой группы в фауне водоема (А. А. Шорыгин, 1948):

 

ИС = r/B

 

где ИС индекс избирательной способности, r — процентное значение группы пищевых организмов в пище рыбы, В — процентное значение этой группы в окружающей среде

При этом значение В определяют по пробам планктона (если определяют индекс избирания планктонных организмов) или бентоса (если определяют избирательность бентических организмов).

Величина ИС может сильно колебаться — от нуля до нескольких сотен. Если рыба питается всеми организмами подряд, соотношение пищевых организмов в ее пищевом комке и водоеме будет одинаковым и индекс будет равен единице; если рыба предпочитает какой то объект и берет его чаще других, его в комке будет больше и индекс будет выше единицы; если рыба избегает каких-то организмов, их доля в пищевом комке уменьшится, следовательно, индекс будет меньше единицы. ИС меняется в зависимости от вида и состояния рыбы (возраст, пол) и богатства и доступности пищевой фауны, которая, в свою очередь, определяется сезоном, циклом развития пищевых организмов, климатическими условиями и характером водоема.

Например, для бентосоядных рыб большое значение имеет возможность доставать пищевые организмы с разной глубины. Эта способность перерывать грунт неодинакова у разных видов, а у рыб одного вида сильно зависит от характера дна (рис. 40, 41).


Таблица 9Состав пищевого комка двух видов карасей, % .

Группа пищевых организмов Золотой карась Серебряный карась
Ветвистоусые рачки Веслоногие рачки Личинки хирономид Обрывки растений Прочие организмы 24,2 9,6 45,0 14,0 7,2 39,0 16,2 9,0 - 6,5

 

 Рассматривая взаимоотношения разных видов, прежде всего важно выяснить, расходятся ли они в выборе пищевых объектов или их “запросы” совпадают.

Для определения степени совпадения пищи двух групп рыб существует соответствующий показатель — индекс пищевого сходства. Его вычисляют, исходя из состава пищевого комка: выписав весовой состав пищи (в процентах) двумя параллельными столбцами, отмечают меньшие значения для организмов, встречающиеся у обоих видов рыб. Сумма этих меньших значений и составит индекс пищевого сходства.

Если характер пищи двух групп рыб полностью совпадает, индекс пищевого сходства достигает 100%; если совершенно различен, индекс будет равен 0. Например, индекс пищевого сходства по зоопланктонным организмам золотого и серебряного карасей по данным табл. 9 составит 49,3% (меньшие значения выделены).

Эти же показатели можно представить графически в виде двух пересекающихся кривых. Площадь, общая для обоих видов, соответствует сумме меньших значений организмов в пищевом комке, т. е. индексу пищевого сходства (рис. 42).

Индексы пищевого сходства меняются в зависимости от состояния (возраста, пола и т. д.) рыб, сезона года, времени суток, состава пищевой базы.

С уровнем пищевого сходства между группами рыб связана интенсивность их питания. При меньшем индексе, т. е. при большем расхождении в выборе пищевых объектов, интенсивность питания повышается. Если пищевое сходство велико, то быстро ощущается недостаток пищи, рост рыб замедляется и в конечном счете какая-то группа их будет подавлена. Так происходит в некоторых озерах, где сорная рыба, более многочисленная, вытесняет промысловую, поскольку основу питания и тех и других составляют общие пищевые объекты.

В небольших замкнутых водоемах, где пищевые ресурсы ограничены, в более выгодном положении оказываются рыбы, обладающие широким спектром питания, так как они легко могут сменить пищевой объект, освоить свободную экологическую нишу и избежать тем самым обострения пищевых отношений с другими рыбами.

Показателен пример с питанием плотвы. Пищевой спектр взрослых особей этого вида очень широк, поэтому, обитая в разных водоемах — от пресноводных до солоноватоводных, они используют в пищу преимущественно растения, планктон, или моллюсков в зависимости от того, какая группа меньше используется другими рыбами.

Среди объектов тепловодного хозяйства широкий пищевой спектр свойствен серебряному карасю. Он успешно может потреблять низшие растения (фитопланктон), зоопланктон, бентос, детрит.

При рыбохозяйственном освоении водоема товарным продуктом является рыба. Она — последнее звено преобразований органического вещества в водоеме. Цепь жизни в водоеме начинается с водорослей. Если расположить обитателей водоема в ряд по характеру их питания, то получим так называемую трофическую “пищевую цепь”, в которой каждое звено служит пищей следующего. В общем виде эта цепь отражает пищевые отношения трех больших групп гидробионтов: водные растения —> беспозвоночные (зоопланктон, зообентос, прибрежная фауна) —> рыба (первичная продукция) —> (промежуточная продукция) —> (конечная продукция)

Организмы первой группы — растения — используют в процессе жизнедеятельности неорганические вещества (углекислоту, минеральные соли), т. е. образуют с участием солнечной энергии начальное звено органической жизни в водоёме.

Детализация пищевых цепей зависит от конкретной задачи. Можно составить ее для каждого вида. У взрослых растительноядных рыб (белый толстолобик) эта цепь будет короткой: водоросли — рыба; у хищников — длинной: водоросли — зоопланктон — бентос — мелкая рыба — хищная рыба.

При переходе с одного трофического уровня на другой теряется 80—90% энергии, а усваивается 10-20%. При удлинении пищевой цепи затраты энергии на получение конечной продукции (рыбы) многократно увеличиваются. Это связано с тем, что в каждом звене пищевой цепи прирост живой массы ниже затрат пищи в 5—10 раз и более. На образование 1 кг зоопланктона затрачиваются десятки килограммов фитопланктона; хищные рыбы на прирост 1 кг массы потребляют 5—10 кг мелкой рыбы и т. д. В результате в длинных пищевых цепях значительны весовые потери. В коротких пищевых цепях, т. е. при выращивании рыб детритоядных, растительноядных или планктоноядных, конечный продукт — рыба — образуется быстрее и в большем количестве и продуктивность водоема увеличивается.

Таким образом, мирные рыбы, способные питаться детритом и растительностью, выгодны в том отношении, что они используют эту пищу непосредственно на построение собственных тканей, т. е. конечного продукта, а не в качестве промежуточных продуктов, как например, бентосоядные рыбы — бентос.

Заселение водоема рыбами, различающимися по характеру питания, способствует более полному использованию различных звеньев общей пищевой цепи и повышению продуктивности водоема в целом. Поэтому в прудовом рыбоводстве большое значение имеет подбор видов для поликультуры применительно к характеру водоема (донные отложения, флора, беспозвоночные, рыбное население и т. д.).

В естественных водоемах изменения характера пищи в течение жизни рыбы обеспечивают расхождение в питании видов, имеющих даже близкие пищевые спектры (многие карповые), а внутри одного вида — у рыб разного возраста, размера, пола и т. д., благодаря чему ослабляется напряженность пищевых отношений. Однако это равновесие может быть нарушено в результате хозяйственной деятельности человека. Нарушение пищевых отношений вызывает изменение состава стада рыб (популяции). В больших водоемах результат сказывается медленнее, в малых — значительно скорее. При перелове одних видов их численность сокращается, но одновременно нередко усиленно развиваются другие виды. Перенаселение водоема ведет к уменьшению его продуктивности, так как сопровождается измельчанием рыбы и замедлением ее роста.

Учитывая, что основные закономерности пищевых отношений — и межвидовые и внутривидовые — в значительной степени определяют динамику численности и биомассы стада (популяции) рыб, в интересах рационального рыбного хозяйства важно воздействовать на них в нужном направлении.

Жирность и упитанность рыб. С условиями и характером питания в течение года, а также с ростом, возрастом и полом рыб тесно связано содержание жира в теле (жирность), а значит питательная ценность рыб как пищевого продукта. При этом сезонные колебания жирности яснее выражены у половозрелых рыб по сравнению с неполовозрелыми, а у самок заметнее, чем у самцов.

У одних видов отложение жира четко локализовано: в мышцах (лососи), в печени (акула, треска), в полости тела между органами (судак). У других видов локализация жира менее выражена (осетровые, сельди).

По содержанию жира в мышцах рыб разделяют на четыре группы: тощих (0,2—1,2% жира — щука, бычки, навага, треска, окунь, судак), среднежирных (1,5—4,5%—вобла, камбала, лещ, сазан), жирных (5—15%—лососи, осетровые, скумбрия) и особенно жирных (более 15% — угорь, минога, хамса).

Если на протяжении года условия питания вида колеблются сильно или годовые ритмы включают периоды голодания (зимовки, миграции), то в теле рыб сезонно накапливаются большие запасы жира, которые расходуются в периоды перерыва в питании. Если условия питания в течение года меняются мало, а больших передвижений рыбы не совершают, то их жирность в течение года изменяется мало.

Для определения упитанности рыб кроме данных химического анализа удобно пользоваться формулой Фультона в модификации ВНИИПРХа, основанной на положении, что упитанность связана с объёмом тела, его плотностью и жирностью:

 

Ку=Р*100/L3

 

где Ку — коэффициент упитанности; Р — масса тела, г; L — длина тела, см.

Однако в формуле Фультона из общей массы тела не исключается масса гонад и содержимого пищеварительного тракта, которые могут быть значительными, но не имеют отношения к упитанности. Ф. Кларк считает, что для более точного определения упитанности следует учитывать массу тела без внутренностей.

У большинства карповых, лососевых и осетровых рыб показатели жиронакопления очень неустойчивы (табл. 10). У таких рыб, как щука, судак, они не претерпевают значительных колебаний.

В разных частях и органах тела рыбы жир накапливается и расходуется неравномерно в зависимости от видовой специфики, условий питания.


Таблица 10Динамика коэффициента упитанности карпа /

Возрастная группа Масса, г Ку
Личинки 0,010-0,026 0,8-1,1
Мальки 0,7-5,1 1,1-3,5
Сеголетки 25,0-28,0 1,9-3,39
Годовики 20,0-22,0 1,7-2,31
Двухлетки 500,0-600,0 2,6-3,2
Производители 2800,0-8000,0 2,4-3,4

 

При недостаточном питании линейный рост прекращается, но накопление жира продолжается, поэтому . даже в неблагоприятных условиях у взрослых рыб обеспечивается развитие гонад. У голодающих рыб жир гонад расходуется в последнюю очередь, поэтому даже при истощении родителей потомство бывает обеспечено питательными веществами (жир в икринке).

У наиболее выносливых рыб нашей фауны — карасей — выработалась способность перестраивать обмен в период зимовки таким образом, что к концу зимнего голодания количество жира у них в теле не уменьшается. Предполагают, что это необычное явление связано с процессами анаэробного гликолиза и превращения части углеводов непосредственно в жир.

Значение запасов жира особенно возрастает у рыб, не питающихся зимой, в частности прудовых карповых (карп, карась). В период зимнего голодания жир, с одной стороны, служит источником энергии в процессах обмена веществ, а с другой — образует тепловую защиту внутренних органов и тканей и таким образом регулирует тепловой обмен в условиях низких температур. При этом степень изоляции внутренних органов жировой тканью различна у рыб разной массы: у крупных она больше, чем у мелких. В результате, например, у нестандартных сеголетков расход зимой резервного жира ведет к ослаблению тепловой изоляции головы и спинного мозга, что является одной из причин потери ориентации, нарушения локомоторной функции и в конечном счете гибели. Запасы жира служат также источником энергии для развития гонад. Однако чрезмерное накопление жира вредно, так как вызывает нарушение обмена веществ.

Рост и возрастная изменчивость рыб

Познание закономерностей роста рыб, а в естественных водоемах возрастного состава стада дает представление о степени использования рыбой пищевой базы, позволяет определить время и размеры наиболее целесообразного вылова и т. д. Иначе говоря, оно дает основание для составления прогнозов о составе стада и масштабе промысла, а в прудовом рыбоводстве является основой для племенной работы, для установления наиболее выгодных с хозяйственной точки зрения сроков выращивания рыбы.

Продолжительность жизни рыб и их размеры весьма различны, но специфичны для каждого вида. Самые маленькие рыбки — бычки с Филиппинских о-вов — не превышают в длину 7,5 — 14,0мм, продолжительность их жизни — около года. В тропиках в пресных водах живут также крошечные представители семейства Cyprinodontidae (карпозубых). Другая крайность — белуга массой около 1,5т, возраст которой может составить 100 лет, или полярная акула, достигающая в длину 15 м и даже больше. Обыкновенный сом достигает массы 300 кг. 100 лет, конечно, редкость. Обычно предельный возраст “долгожителей” исчерпывается 25—30 годами. У наших пресноводных рыб предельный возраст меньше: у аральского леща — 15 лет, амурского серебряного карася — 12, амурского сазана — 16, карпа — 20 лет.

Величина рыб одного вида и одной возрастной группы из разных водоемов может различаться в зависимости от условий жизни. Например, в Подмосковье зарегистрированы сеголетки карпа массой 200 г, а на о-ве Ява — трехмесячные карпы массой 690 г.

В настоящее время в связи с интенсификацией промысла лишь ограниченное количество особей доживает до предельного видового возраста. Естественная продолжительность жизни определяется видовыми особенностями обмена веществ. Многие виды рыб погибают после первого нереста (дальневосточные лососи рода Oncorhynchus, угорь Anguilla). Некоторым видам свойственна частичная посленерестовая гибель (у благородного лосося — семги — после нереста гибнет до 87% особей, причем преимущественно самцов).

Рост неразрывно связан с развитием, являясь одной из его сторон. Специфической особенностью роста рыб является преобладание ассимиляции над диссимиляцией, благодаря чему рыба растет в течение всей жизни и после наступления половой зрелости. Характерным свойством рыб является снижение обмена (но без нарушения функций органов) при длительном недостатке или отсутствии пищи и быстрое восстановление его интенсивности при улучшении условий питания. Эта способность позволяет многим рыбам безболезненно переносить долгое зимнее голодание.

Различают весовой рост (наращивание массы тела) и линейный (увеличение длины тела). Весовой рост сильнее подвержен колебаниям в зависимости от условий питания, чем линейный, поэтому закономерности изменения роста, его специфику легче проследить на линейном росте. Вместе с тем в прудовом рыбоводстве основным показателем эффективности выращивания рыбы является весовой рост. Рыба растет неравномерно как в течение жизни, так и в течение всего года, причем в разные периоды рост ее характеризуется определенными особенностями.

Прежде всего различен характер роста рыб до и после наступления половой зрелости. Обычно до наступления половой зрелости рыбы растут наиболее быстро. Пища используется ими в основном на весовой и главным образом линейный прирост, т. е. является в основном продуцирующей. Поэтому в первые годы жизни, как правило, происходит наиболее быстрое нарастание линейных размеров. После наступления половой зрелости темп роста снижается, но наращивание массы тела продолжается и максимальное увеличение ее наблюдается именно в старшем возрасте. Значительная часть потребленной пищи расходуется на образование половых клеток и накопление резервных веществ, обеспечивающих созревание гонад, благополучный исход зимовки, миграции и т. д. Доля продуцирующей пищи уменьшается и соответственно увеличивается часть пищи, идущей на поддержание жизнедеятельности (поддерживающая пища).

В период старения организма линейный рост сильно замедляется. Пища расходуется в основном на поддержание жизненных процессов. Такова общая закономерность, отражающая характер развития рыб в течение жизни. В ее пределах рост рыб в отдельные, более короткие, промежутки времени определяется многими факторами: температурой, гидрохимическим режимом, обеспеченностью пищей, состоянием здоровья, особенностями обмена на разных этапах развития, полом, видовой принадлежностью и т. д.

Неравномерность роста зародышей карпа в икринке в период инкубации, т. е. до выклева (в нерестовом пруду хозяйства ТСХА), представлена на рис. 43. Из рисунка видно, что более быстрое нарастание массы охватывает дробление, обрастание желтка, начало формирования органов зародыша, т. е. время усиленного формирования и дифференцировки тканей. После закладки органов следует сильное замедление весового роста. Резкий подъем последнего отрезка кривой показывает быстрое увеличение массы зародыша перед выклевом.

Рост молоди в начальный период жизни после выклева также происходит неравномерно. Именно в первые 25—30 дней после выклева выявляются четыре цикла, в которых повышенная скорость роста чередуется с замедленной (табл. 11).

Таблица 11Периодичность роста молоди карпа в нерестовых прудах (ТСХА)

Возраст молоди , дни Длина тела, мм Масса Р, мг Кратность увеличения массы Цикл развития
1 5,5 1,2    
2-3 5,5 1,2    
(переход на питание) 6,8 1,5 5 I
6 8,0 6,1   II
8 10,0 16,3 2,7 II
12 13,5 30,0   III
18 20,0 150,0 5 III

 

 I цикл—от вылупления личинок до 4—6-дневного возраста; характеризуется наиболее высокой интенсивностью роста и питания. Биологической особенностью этого цикла является зависимость основных функций организма — питания, дыхания — от желточного мешка, поставляющего организму пищу и кислород.

II цикл—от 4—6-дневного до 6—10-дневного возраста; характеризуется значительной депрессией дыхания и роста. Резорбция желточного мешка вместе с его кровеносными сосудами приводит к понижению функций дыхания и эндогенного питания. Газообмен происходит с помощью личиночных органов. К активному питанию личинки еще не приспособились, они питаются неинтенсивно и в той или иной степени испытывают недостаток пищи. За это время масса тела увеличивается примерно в 2,7 раза.

III цикл — от 10-дневного до 18—20-дневного возраста — новый подъем дыхания и роста. Сформированы жабры, органы пищеварения, передвижения (плавники) и т. д. Увеличение массы за это время — примерно в пять раз.

IV цикл — от 18—20-дневного до 27—30-дневного возраста; заканчивается формирование личинки в малька, появляется чешуя. При обильном питании скорость роста сохраняется высокая, при скудном корме — резко снижается.

Из этих данных следует, что циклы III и IV, характеризующиеся повышенной скоростью роста, являются очень ответственными в раннем развитии рыб. Обильное кормление на этих стадиях обеспечивает хороший рост, а скудное питание приводит к общей депрессии роста. Поэтому нужно пересаживать молодь из нерестовых прудов в выростные во время цикла II, пока рост замедлен, т. е. до 8-дневного возраста, чтобы цикл III проходил уже в условиях обилия пищи. В этом случае будет использована высокая энергия роста организма, способность его к быстрому росту в это время.

У рыб, как у животных с непостоянной температурой тела, наблюдается периодичность, неравномерность роста в течение года. Периоды усиления и замедления роста чередуются в течение года и сезона в соответствии с наиболее или наименее благоприятными для данного вида температурными условиями, богатством или бедностью пищевой базы и т. д. У неполовозрелых карповых, сиговых и многих других рыб характер роста наиболее ясно отражает обеспеченность их пищей и, следовательно, подвержен резким колебаниям. У хищных, например окуневых, рыб зависимость роста от обеспеченности пищевыми организмами выражена слабее. Это связано с тем, что в случаях обеднения пищевой базы они поедают себе подобных (каннибализм).

Очень специфичен рост рыб, которые перестают питаться в период зимовки (большинство объектов разведения в тепловодных хозяйствах) или миграций (проходные рыбы): у них перед зимним голоданием или длительным странствованием в тканях тела накапливается жир при замедленном белковом росте. При этом обычно после зимовки, в начале вегетационного периода, увеличения линейных размеров тела не происходит, а преобладает накопление жира. Этот процесс продолжается до момента достижения определенной упитанности. После этого жиронакопление замедляется или приостанавливается, а ускоряются белковый рост и связанный с ним линейный прирост.

Таким образом, очень важным показателем качества посадочного материала, например карпа, является его упитанность, в какой-то мере отражающая уровень накопления резервных веществ, а следовательно, и подготовленности рыбы к зимнему голоданию и дальнейшему росту во второе лето. Чем упитаннее годовики после зимовки, тем скорее начинается увеличение их линейных размеров после посадки в нагульные пруды.

Рост рыбы в значительной мере отражает качество и количество Пищи, находимой ею в водоеме. Поэтому, как правило, в течение Вегетационного периода увеличиваются различия в величине молоди, полученной одновременно от одних родителей. Например, при выращивании сеголетков карпа разница в размерах выклевывающейся молоди не превышает нескольких процентов, а осенью, т. е. в конце первого лета жизни, самые крупные экземпляры превосходят по массе самые мелкие зачастую в 10—20 раз. Возрастает изменчивость по массе рыб к осени и в нагульных прудах. При этом чем большие колебания размеров наблюдаются при зарыблении прудов весной, тем более разнокачественной оказывается рыба в конце выращивания.

Условия питания определяют быстроту индивидуального роста рыб, а тем самым и характер роста стада в целом. Богатая кормовая база обеспечивает быстрый рост. При этом все рыбы могут потреблять одинаковую пищу, поэтому они растут относительно ровно и индивидуальная изменчивость в стаде невелика.

При недостатке кормовых организмов скорость роста стада замедляется. Даже небольшие различия в исходной величине позволяют рыбам питаться по-разному и различия в росте увеличиваются, становятся все более заметными, а индивидуальная изменчивость рыб в стаде повышается. Таким образом, рост является обобщающим показателем того, насколько условия обитания отвечают потребностям рыбы.

Однако реакция организма на изменение условий жизни неоднозначна. В условиях обильного питания наряду с ускорением роста повышаются, например, выживаемость, особенно молоди, плодовитость, увеличивается численность вида; обеднение пищевой базы, замедление роста рыб сопровождаются уменьшением плодовитости, нередко проявлением каннибализма и в конечном счете уменьшением численности вида.

Неравномерный в течение года рост рыб (сезонные ритмы) приводит к образованию слоев (колец) на чешуе и костях. Эту особенность используют для определения возраста и расчисления темпа роста рыб в предыдущие годы, для чего исследуют чешую, отолиты, отдельные кости скелета — жаберную крышку, лучи плавников, клейтрум, позвонки и т.д. (рис. 44).

У большинства рыб, в том числе карпа, возраст и рост определяют по чешуе. Для приготовления препарата берут несколько чешуек со средней части тела между основанием первого спинного плавника и боковой линией, промывают в слабом растворе нашатырного спирта (1 —10%), обсушивают мягкой тканью и помещают между двумя предметными стеклами. Наилучшие препараты получаются из чешуи, взятой от свежей рыбы, но можно использовать соленую и фиксированную в формалине.

У осетровых, сомов, судака и некоторых других, как правило, используют луч грудного плавника, поперечный срез которого подшлифовывают и приклеивают бальзамом на предметное стекло.

У окуневых, налима и некоторых других рыб удобны для определения плоские кости — жаберные крышки и клейтрум. Косточку очищают, обваривая кипятком, обезжиривают в смеси эфира и бензина в отношении 1:2 и подсушивают. Формалинный материал не используют. Так же подготавливают позвонки, которые раскалывают продольно и рассматривают слом.

У тресковых, камбаловых и судака хорошо определять возраст по отолитам. Отолиты вынимают из свежей рыбы, чаще всего разрезав голову вдоль по середине или поперек в области затылка, разламывают пополам, подшлифовывают и прокаливают. На шлифе хорошо видны годовые кольца.

Для большей достоверности результатов рекомендуют определять возраст рыб параллельно по чешуе и костям. На чешуе и костях видны расположенные друг за другом светлые и темные полосы, или кольца, которые отражают рост рыбы в течение года. Полосы, образующиеся в периоды замедленного роста рыбы, состоят из мелких клеток, плотно прилегающих одна к другой; в падающем свете (освещение сверху) полосы темные, в проходящем (освещение снизу) — светлые. В периоды усиленного роста клетки, образующие полосу, крупнее и лежат свободнее. Кольцо оказывается более широким, матово-светлым в падающем свете и темным — в проходящем.

В умеренных широтах наиболее интенсивное питание и, следовательно, быстрый рост рыб приходится на лето или даже осень, в арктических районах — на зиму, что соответственно отражается на ширине колец. У рыб, обитающих в тропических и экваториальных водах, на костях и чешуе также откладываются сезонные кольца, иногда они соответствуют периодам засухи и тропических ливней.

Широкая и узкая полосы составляют вместе одну годовую зону (рис. 45).

Таким образом, узкие и широкие полосы на чешуе и костях появляются вследствие изменения скорости роста тела. Неправильно называть узкие темные кольца “зимними”: если зимой рыба не питается (карп и др.), то она и не растет и закладки кольца не происходит. Эти кольца соответствуют периодам медленного роста, они могут закладываться весной, осенью и даже летом.

В связи с этим на чешуе и костях могут образовываться не только годовые кольца, но и так называемые дополнительные (добавочные), появляющиеся в результате ослабления или прекращения питания в преднерестовый или нерестовый период, перемены кормовых объектов и т. п. К добавочным кольцам относится прежде всего первое кольцо на чешуе — мальковое, которое возникает при переходе молоди с питания планктоном на питание бентосом. Это кольцо оказывается внутри первой годовой зоны.

У многих рыб, не питающихся во время нереста, этот перерыв в питании отражается на чешуе в виде так называемых “нерестовых” колец (марок), которые обнаруживаются по разрушенному, как бы размытому краю.

Из-за различия в характере роста рыб до и после наступления половой зрелости у разных возрастных групп время закладки годовых колец сдвигается. Например, у неполовозрелых особей азовского судака и аральского леща, растущих наиболее быстро, годовые кольца закладываются в начале вегетационного периода — еще весной. После наступления половой зрелости определенная доля пищи расходуется на созревание гонад. Поэтому у рыб старших возрастных групп в начале вегетационного периода, когда интенсивно накапливаются резервные вещества, линейный рост часто не происходит. Через определенный промежуток времени жиронакопление замедляется или приостанавливается. Тогда ускоряется линейный рост и начинает закладываться новое широкое кольцо, это происходит уже во второй половине лета.

Таким образом, для правильного “чтения” чешуи при определении возраста необходимо знать биологию рыб и прежде всего особенности их роста.

Для обозначения разных возрастных групп принята следующая терминология (знак “+” обозначает прирост следующего года):

 

Возрастная группа Число колец Обозначение
Сеголетки нет 0+
Годовики Одно 1
Двухлетки Одно 1+
Двухгодовики Два 2
Трёхлетки Два 2+
Трёхгодовики Три 3

 

Пригодность темных и светлых полос на чешуе и костях рыб для определения возраста открыл еще Левенгук (1684), отметив, что их возникновение связано с неодинаковой быстротой роста. Если знать соотношение роста чешуи (или костей) и роста тела, то можно восстановить линейный рост рыбы в годы, предшествующие поимке (обратное расчисление роста).

Норвежский исследователь Э. Леа на основании допущения, что длина тела рыбы и длина чешуи изменяются в прямой пропорции, т. е. находятся в прямолинейной зависимости ln : l = Vn :V, предложил формулу ln=Vnl /V, где l — длина тела рыбы в момент поимки, V— длина чешуи по средней линии от центра до края, 1n — вычисляемая длина рыбы в возрасте п лет, Vn — расстояние от центра чешуи до годового кольца в возрасте п полных лет.

Установленная зависимость иллюстрируется на рис. 46. Чешую проецируют рисовальным аппаратом на лист бумаги или (в модификации Г. Н. Монастырского) на специальную доску.

Зная длину l рыбы в предыдущие годы, можно вычислить ее еже годные приросты (t): l1, = l1,, t2 = l2—l1 и т. д. Данный метод дает сравнимые результаты.

Впоследствии в положения, выдвинутые Э. Леа, были внесены по правки и уточнения; было показано, что между ростом тела и чешуи у некоторых рыб существует не прямая, а логарифмическая зависимость: пропорциональны лишь приращения логарифмов длины тела и длины чешуи. Специальный прибор (Г. Н. Монастырского) позволяет расчислить рост методом логарифмических шкал. Характер образующихся кривых сходен с данными, полученными методом Леа.

При анализе роста рыб пользуются различными показателями в зависимости от поставленной задачи. Обычно вычисляют:

а) весовой или линейный прирост: W1,—W0 (W1—конечная величина, W0 — начальная величина);

б) относительный прирост, или темп роста: (W1,—W0 )/W0 (обо значения те же);

в) относительную скорость роста К (показывает рост в определённый промежуток времени):

 

к = Wt - Wt /[(Wt + W0 )/2] * t


где W0 величина тела в начале периода, Wt — величина тела в конце периода, t — промежуток времени.

Рост рыб взаимосвязан с возрастом: рыбы могут расти практически всю жизнь. Однако, как и у всех живых организмов, с возрастом у них происходят изменения в молекулярной структуре клеток, в соотношении белков, нуклеиновых кислот, липидов, в количестве и качестве ферментов, в способности образовывать антитела. Это существенно влияет на энергетический и пластический обмен всего организма, поэтому его жизнедеятельность и прежде всего очень важные с хозяйственной точки зрения его приспособительные возможности и продуктивность в разном возрасте неодинаковы.

Общие закономерности возрастной изменчивости рыб очень сильно отражаются и на их воспроизводительной способности: во второй половине жизни постепенно снижается плодовитость, а затем, в результате дегенерации гонад, прекращается способность к размножению. Этот процесс сопровождается изменениями качества половых продуктов и свойств получаемого потомства. Поэтому, как и в других отраслях животноводства, в прудовом рыбоводстве большое значение придается возрастному подбору производителей, который в значительной степени определяет формирование качества посадочного материала и затем продуктивность товарной рыбы.

При изучении возрастных изменений основного объекта тепловодного хозяйства (ТСХА) — карпа — было обнаружено, что у производителей разного возраста качество половых продуктов различно. Эти различия касаются количества сухого вещества, белков, жиров, микроэлементов, показателей энергетического обмена. С самого раннего, эмбрионального, периода развития проявляются различия в качестве потомства.

У самцов, созревающих впервые, сперма отличается наименьшим количеством сухого вещества, жира и золы, низким содержанием фосфорных соединений и нуклеиновых кислот, пониженной концентрацией и наименьшим количеством жизнеспособных сперматозоидов в семенной жидкости.

У самцов среднего возраста в сперме отмечено высокое содержание сухого вещества, белков, жиров, аминокислот: цистина, цистеина, триптофана, гистидина; возрастание количества меди и уменьшение цинка. Сперма характеризуется большими запасами нуклеиновых кислот и энергетических веществ (лецитин, холестерин), что свидетельствует о высокой интенсивности обмена. Количество жизнеспособных спермиев в семенной жидкости и общая концентрация спермы наибольшие по сравнению с рыбами других возрастов.

Сперма старых рыб имеет наибольшее количество жира, лецитина, наименьшее — меди, цинка, РНК, пониженное содержание АТФ; понижена также концентрация спермы.

По мере увеличения возраста самок изменяется величина икринок: сначала она возрастает, а затем уменьшается или изменяется незначительно. Меняется и соотношение икринок разных размерных групп: количество крупных икринок сначала увеличивается, а потом уменьшается (табл. 12).

Таблица 12Изменение величины икринок по мере увеличения возраста двух самок карпа

Показатели

Возраст самок, лет

6 7 8 10 11 12

 

Диаметр икринок, мм
Масса икринок, мг

 

1,72 1,78 1,79 1,69 1,70 1,66
2,32 2,60 2,60 2,27 2,10 2,10

 

 

Количество, %, икринок разного диаметра, мм:  
до 1,5 1,51-1,70 1,71-1,90 больше 1,90

 

2,0 42,0 52,0 4,0 - 28,0 58,0 14,0 - 12,0 82,8 6,0 3,5 51,5 44,5 0,5 - 7,0 45,0 48,0 - 2,0 70,0 28,0

 

 


Икра средневозрастных самок содержит наибольшее количество сухого вещества, жиров, протеина и таких аминокислот, как цистин, цистеин, триптофан, гистидин и т. д.; в ней наибольшее количество марганца, меди и цинка.

Характер нереста и основные показатели качества потомства при нересте производителей разного возраста неодинаковы: впервые нерестующие производители нерестуют обычно вяло и недолго (около 3 ч) или, наоборот, очень долго, с промежутками, в общей сложности больше суток. Икра отличается наименьшим оплодотворением (61 — 88,8%), наибольшим отходом в период инкубации, доходящим иногда до 100%, большей продолжительностью инкубации. Выход молоди от одной самки из нерестовых прудов крайне низок и неравномерен (0—90 тыс. шт.). Замедленный рост и большие отходы характеризует их потомство и при дальнейшем выращивании, в первое и второе лето жизни.

У производителей, нерестующих второй раз, нерест длится дольше, он более активный. Оплодотворённость икры повышается (93,3%). Отход икры ниже, чем при первом нересте, но все же высок (14,3%). Выход молоди от одной самки из нерестовых прудов 31 —135 тыс. шт.

Производители среднего возраста нерестуют бурно, в течение 5—8 ч. Икра оказывается наиболее оплодотворенной (91—98%), эмбриональное развитие потомства проходит быстро.

У производителей среднего возраста отмечен наименьший отход икры, в ней больше жиров и белка, выклев молоди и переход ее на внешнее питание проходит быстрее. От каждой самки из нерестовых прудов получают наибольшее количество молоди (свыше 150 тыс. шт.). В постэмбриональный период эта молодь сохраняет преимущества по основным рыбоводным и биохимическим показателям (отходы, рост, накопление жиров, прирост белка и т. д.).

Так относительное увеличение массы зародышей при инкубации икры в зависимости от возраста производителей выглядит следующим образом:

 

Возраст производителей, лет1 Относительное увеличение массы (Р2—Р1)/Р21 Возраст производителей, лет1 Относительное увеличение массы (Р2—Р1)/Р21
6 0,53 11 0,52
7 0,28 8 0,40
10 0,83 12 0,30

1 Икру производителей возраста 6 и 10, 7 и 11, 8 и 12 лет инкубировали одновременно (попарно). 2 P1, и Р2 — начальная и конечная массы зародыша.

 

Стареющие производители нерестуют менее бурно, долго, с промежутками. Эмбриональное развитие молоди длится дольше, отходы икры повышаются (19—34%), весовой рост ее во время инкубации и желточного питания идет медленнее. Выклев и переход на активное питание растягивается. Выход молоди от одной самки из нерестовых прудов невысок (67—81 тыс. шт). При дальнейшем выращивании молодь характеризуется повышенным отходом.

При дальнейшем старении карпов способность их к размножению затухает: некоторые пары перестают нерестовать в возрасте 13—15 лет. Повышаются отходы икры, молодь отстает в росте.

По основным рыбоводным показателям — выживаемости, росту, зимостойкости — лучшие сеголетки и годовики получаются от производителей среднего возраста, худшие — от впервые нерестующих, поэтому рыбопродуктивность при выращивании потомства от производителей разного возраста различна.

Миграции и методы их изучения

Число видов рыб, живущих вполне оседло, в одном месте, невелико (представители коралловых рыб, некоторые бычки семейства Gobiidae и др.). У большинства рыб обязательным звеном в жизненной цепи являются миграции — периодические сезонные перемещения в определенном направлении и в определенные сроки.

Миграции могут происходить пассивно когда мигранты без собственных энергетических затрат подхватываются водными течениями в районе нереста и переносятся в другие районы. Так перемещаются пелагические икра и личинки, а иногда и неокрепшая молодь тех рыб, у которых места нереста и нагула разделены большим расстоянием. Например, у атлантической трески, нерестующей около Лофотенских о-вов (Скандинавия), пелагические икра и личинки переносятся в Баренцево море; у угря личинки с нерестилищ в Саргассовом море (Атлантика в районе Бермудских и Багамских о-вов) переносятся к берегам Европы.

Большинству рыб свойственны активные миграции, когда передвижение совершается по определенному пути и, следовательно, сопровождается тратой энергии, зачастую очень значительной. Это передвижения к местам нагула или нереста трески, кефали, скумбрии, многих каспийских сельдей, дальневосточных лососей, угря и т. д. В зависимости от направления движения различают миграции анадромные (в реке вверх, против течения; в море — из глубин или открытой части в прибрежные районы) и катадромные (в реке — вниз по течению; в море — из прибрежных районов в открытое пространство). Например, миграции из моря дальневосточных лососей для нереста в верховья рек или каспийских сельдей и осетровых в Волгу, так же как трески из открытого моря к побережью, являются анадромными, а выход для нереста речного угря из рек в океан или отход морской камбалы в глубокие соленые участки моря — катадромными.

Основными типами миграций являются нерестовые (от мест зимовки или откорма к нерестилищам), нагульные, или кормовые (от нерестилищ или зимовки к местам откорма), и зимовальные (из районов откорма или нереста в районы зимовки).

Как видно из названий, каждый из этих типов миграций обусловлен определенными требованиями организма в тот или иной период жизненного цикла. Поэтому начало миграций определяется как внешними факторами (температура, течения), так и подготовленностью организма к изменению условий жизни — упитанностью, содержанием жира, состоянием зрелости гонад.

Наиболее резкие изменения на протяжении миграций претерпевают проходные рыбы. Они резко меняют среду (морскую на пресноводную или наоборот), преодолевают большие расстояния и препятствия (семга проходит 1100—2500 км при скорости 50—100 км/сут., совершает прыжки при подъеме через пороги). У некоторых видов — дальневосточных лососей, угря, сельди-черноспинки — изменения в организме к концу нерестового хода становятся настолько значительными, что затрагивают структуру ДНК и делаются необратимыми. Вследствие этого рыбы в массе погибают после первого и единственного в жизни нереста.

Пути полупроходных рыб значительно короче — из предустьевых пространств моря на нерестилища, расположенные в нижнем или среднем течении реки. Такие полупроходные рыбы, как судак, сазан, лещ, сом и др., в Волге с наступлением холодов перестают питаться и массами концентрируются, “залегают” на ямах дельты, где в оцепенении проводят зиму; с наступлением весны они покидают ямы и направляются к нерестилищам, расположенным в низовьях реки.

Кроме морских, проходных и полупроходных рыб миграции свойственны многим пресноводным рыбам, но протяженность их передвижений невелика и не сопровождается столь значительными изменениями организма, которые вызвали бы посленерестовую гибель.

Среди пресноводных рыб, помимо обитающих постоянно в одном месте, некоторые обитатели озер поднимаются для нереста в реки. Волховский сиг Coregonus lavaretus baeri до постройки гидростанции проходил из Ладожского озера через Волхов и озеро Ильмень в реку Мсту, а байкальский омуль С. migratorius — из озера Байкал в В. Ангару и Селенгу. Для нереста поднимается выше по реке, например, стерлядь. Карповые рыбы весной и в начале лета чаще передвигаются вверх по рекам, осенью — вниз по течению.

Выяснение закономерностей миграций промысловых рыб очень важно для организации промысла. Наиболее надежным способом изучения миграций служит мечение рыб, позволяющее вполне достоверно установить пути, скорости движения рыб, скорость роста и т. д.

Индивидуальные метки прикрепляют к жаберным крышкам, основанию спинного или хвостового плавников. Это делают специальными щипцами, леской, ниткой или проволокой. Метки изготавливают из нержавеющего материала, они могут быть в форме пластинки, диска, гидростатического цилиндрика и т. д., на которых нанесены номера и другие исходные данные. Метки должны быть хорошо заметными, минимально беспокоить рыбу и не вредить ей. Ультразвуковые метки позволяют следить за рыбой непрерывно в течение определенного времени.

В целях изучения поведения больших групп рыб используют средства массового однородного мечения. К ним относят подрезание определенных плавников, окрашивание (как подкожное, поверхностных участков тела, так и тотальное), радиоактивное воздействие, применение антибиотиков — тетрациклина и др., после обработки которыми (инъекции или выдерживание в растворе) кости и чешуя при ультрафиолетовом облучении светятся желтым светом, и т. д.

В рыбоводстве часто возникает необходимость мечения рыб, как индивидуального — при бонитировке производителей, так и группового.

Распространено мечение путем подрезания плавников (предпочтительнее подрезать парные и прежде всего брюшные, так как другие быстрее восстанавливаются); с помощью цветных ниток, привязываемых к плавникам (на короткое время); таврения — выжигания метки на теле рыбы раскаленным или переохлажденным в жидком азоте клеймом и т. д. Метки, прикрепляемые к плавниковым лучам или жаберным крышкам; быстро теряются рыбами и при этом сильно травмируют их, особенно в летних прудах, когда рыбы неизбежно попадают в заросли. Применяют для мечения рыб и красители. Использовать красители можно разными способами. При прибавлении красителей к корму оказываются помеченными не только рыбы, получившие краску, но и их икринки и личинки. При купании рыб в красящих растворах окрашивается целиком поверхность тела, однако краска относительно быстро теряется. При индивидуальном мечении краску вводят под кожу с помощью инъекций. В этом случае метки сохраняются долго (несколько лет). В целях унификации чтения меток рекомендуют определенную систему выбора красок и места их введения. Например, для группового мечения рыб, разных по происхождению, краситель определенного цвета вводится одной группе под кожу жаберной крышки, а другой — под спинной плавник. Для индивидуального мечения производителей принята следующая система обозначения цифр и введения растворов разного цвета в разные участки брюшка: единицы обозначают синим цветом, десятки — красным, сотни — оранжевым; по средней — продольной линии брюшка располагают нечетные цифры, у основания плавников четные.

Место рыб в водных биоценозах

Рыбы в водоеме вступают со всеми другими обитателями его в самые различные отношения. Эти отношения возникают как между рыбами одного вида (внутривидовые связи) и различных видов (межвидовые связи), так и между рыбами и представителями всех других систематических групп. Многообразные связи образуются при питании (связи потребителя и пищи, хищника и жертвы, паразита и хозяина и др.), при защите от врагов (образование стай, защита гнезд и молоди, покровительственная окраска), при размножении (связь представителей разных полов, родителей и потомства, охрана территории, выбор субстрата в период икрометания).

Биотические и абиотические связи обитателей водоема переплетаются между собой. В результате этого сложнейшего процесса вырабатывается единство организма со средой обитания.

Внутривидовые отношения рыб, формирующиеся в процессе эволюции, обеспечивают существование вида. Важным поведенческим элементом рыб одного вида является образование различных группировок. Основные из них — стая, скопление и стадо. Стая (косяк) — относительно продолжительная группировка, характеризующаяся сходством поведения рыб. Ее образуют особи, близкие по биологическому состоянию и возрасту (при поиске пищи, миграциях, зимовке).

На стаи образуют не все виды. Стайный образ жизни характерен прежде всего для планктоноядных рыб (например, сельди). Некоторые виды объединяются в стаи только в начальный период жизни, а став половозрелыми, они собираются в стаи только в определенное время (карповые, многие хищники и др.).

Образование стаи имеет большое приспособительное значение. Стая рыб раньше отдельных особей_ обнаруживает опасность и часто при приближении хищника уплотняется настолько что он не может выхватить из нее отдельных рыб. Хищник вообще быстрее поедает рыб-одиночек. Стая легче избегает орудий лова; на кормовых площадях она скорее обнаруживает скопления пищевых организмов и интенсивнее их поедает. Во время миграций стая лучше ориентируется и быстрее определяет путь.

Скопление — временная группировка, возникающая из нескольких стай в различные периоды жизни. Миграционные скопления состоят из рыб, совершающих длительные передвижения (миграции), например, к нерестилищам (ход дальневосточных лососей из моря в реки или европейского угря из рек в море), к местам зимовки (ход карповых, сомовых и других рыб осенью в дельту Волги), к местам кормёжки, (скат производителей или молоди с нерестилищ). Нерестовые скопления состоят из половозрелых особей во время нереста (например, скопления сазана на нерестилищах дельты Волги, Дона). Нагульные скопления состоят из рыб, собирающихся на кормовых площадях. Зимовальные скопления состоят из рыб, концентрирующихся на местах зимовки (например, на ямах в устье Волги).

Стадо (популяция) — локальная самовоспроизводящаяся группировка рыб одного вида разного возраста, которая постоянно обитает в определенном участке водоема. У стада имеются определенные места размножения, нагула и зимовки. Рыбы из разных локальных стад обладают некоторыми морфоэкологическими особенностями.

Многообразие внутривидовых отношений рыб проявляется в стайном поведении и в пищевых отношениях; в отношениях рыб разного пола, возникающих в период размножения при брачных играх и постройке гнезд; в отношениях родителей и молоди у охраняющих потомство видов, в их влиянии друг на друга через изменение абиотической среды продуктами метаболизма.

Не менее разнообразны межвидовые связи рыб. У рыб разных видов вырабатываются специфические особенности, помогающие им лучше приспособиться к условиям среды, в которой он формируется. Расхождение спектров питания ослабляет напряженность пищевых отношений. Образование стай, повышение плодовитости, забота о потомстве, выделение яда ядовитыми железами (морской ёрш или морской окунь) или ядовитая икра (у маринки, османа, усача), наличие колючек, шипов облегчают защиту от врагов. Приспособления хищников помогают им в поимке жертв.

Биотические связи рыб весьма разнообразны. Большое значение в жизни рыб имеют растения. Общеизвестна роль растений в изменении гидрохимического режима водоема: в процессе фотосинтеза на свету из диоксида углерода поглощается углерод и выделяется кислород; массовое развитие и отмирание растений является причиной перегрузки водоема органическими веществами. За счет этого в водоеме происходят значительные колебания содержания кислорода и углекислоты — суточные, сезонные и т. д.

Растения являются субстратом, на который многие рыбы (фитофильные) откладывают икру. Их заросли служат убежищем от хищников. При этом у многих рыб, постоянно живущих среди растений, вырабатывается специфическая форма тела, делающая их незаметными в этой среде.

Растения используются в пищу многими рыбами. Низшими растениями питаются многие карповые (белый толстолобик, отчасти плотва и серебристый карась, храмуля, подуст и др.), некоторые цихлиды Tilapia esculenta; высшие растения потребляют белый амур, красноперка, отчасти карась.

Однако в пресных водах имеются и вредные для рыб растения. Животноядная пузырчатка Utricularia и Aldrovandia захватывают как личинок рыб, так и в большом количестве планктон, вследствие чего обедняется кормовая база в зарослевых участках (в одном растении было насчитано до 3570 шт. захваченных организмов планктона).

Сине-зеленые водоросли выделяют токсины, которые вызывают увеличение активности фермента, расщепляющего витамин B1 (тиаминаза), вследствие чего у рыб развивается авитаминоз-В1 . Цветение водоема, вызванное массовым развитием этой группы водорослей, кроме резкого ухудшения гидрохимического режима при их разложении может быть причиной отравления рыб, сельскохозяйственных животных и человека.

Некоторые грибы являются возбудителями различных заболеваний. Широко распространенные грибки из родов сапролегния Saprolegnia и ахлия Achlia поражают и взрослых рыб и икру; грибок бранхиомицес Branchiomyces sp. является возбудителем жаберной гнили, или бронхиомикоза.

Жизнедеятельность рыб тесно связана с бактериальной флорой. Существует ряд полезных бактерий, некоторые из которых обладают свойством растворять грибы, являющиеся вредителями рыб, другие принимают участие в пищеварении, третьи служат непосредственно пищей молоди рыб и планктонным организмам. С другой стороны, непосредственную опасность для рыб представляют бактерии и вирусы, вызывающие такие болезни, как краснуха карпов, панкреанекроз форелей, фурункулез лососей. Эти заболевания часто приводят к массовой гибели рыб.

Беспозвоночные играют в жизни рыб огромную роль. Прежде всего велико их пищевое значение. При переходе на питание внешней пищей на ранних личиночных стадиях рыб самые мелкие представители беспозвоночных — простейшие и коловратки — являются основной Пищей молоди. В дальнейшем более крупные объекты — различные представители ракообразных, червей, моллюсков, насекомых — составляют пищевую базу самых различных мирных рыб.

Вместе с тем представители этих групп могут быть непосредственными врагами молоди рыб. Хищные коловратки, циклопы, водные насекомые — жуки-плавунцы, гладыши, скорпионы, личинки жуков и стрекоз — при массовом развитии могут наносить большой урон молоди в нерестовых прудах. Самое же большое отрицательное значение беспозвоночных заключается в том, что во всех их группах встречаются или непосредственные возбудители, или промежуточные хозяева опасных возбудителей болезней рыб.

Такие опасные болезни, как хилодонеллез, ихтиофтириоз, триходиниоз вызываются инфузориями хилодонелла Chilodonella sp., ихтиофтириус Ichthyophthirius sp., триходина Trichodina sp.; костиоз — жгутиконосцем костия Costia sp.; вертёж лососевых — споровиком миксозома Myxosoma sp., а черно-пятнистая болезнь передается моллюском катушкой Planorbis sp. Сосальщики паразитируют на жабрах рыб (дактилогирус Dactylogyrus sp. и гиродактилюс Gyrodactylus sp.), в кровеносных сосудах (сангвиникола Sanguinicola sp.), в глазах (диплостома Diplostoma sp.); ленточные черви — гвоздичники Сагуорhyllaeus sp. и ботриоцефалюс Bothryocephalus sp. — поселяются в кишечнике, а круглый червь филометра Phyllometra sp. — в мышцах и т. д. Циклопы являются промежуточными хозяевами ленточного червя ботриоцефалюса, олигохеты — гвоздичника, а моллюск-прудовик диплостомы.

Связи рыб с позвоночными животными также разносторонни. Земноводные в какой-то степени используются в пищу хищными рыбами. Например, лягушки имеют некоторое значение в питании сома, а головастиков охотно поедают змееголов, форель и щука.

Лягушки истребляют хищных водных насекомых, чем приносят пользу рыбному населению водоемов. Однако озерные лягушки и тритоны поедают молодь и икру рыб, а урон, наносимый ими промысловым рыбам в местах концентрации молоди, бывает подчас значительным. Кишечники тритонов в нерестовых прудах бывают набиты икрой. В дельте Волги за 2—3 мес. пребывания молоди на полоях лягушки уничтожили на площади 1 га 110 тыс. шт. молоди преимущественно ценных промысловых рыб (сазана, леща, густеры). Головастики могут быть конкурентами в пище молоди рыб, особенно охотно поедая комбикорм в рыбоводных прудах.

Значение пресмыкающихся ограничивается главным образом их ролью рыбоядов: рыбой питаются водяной уж, черепахи, в меньшей мере крокодилы.

Водоплавающая птица (птенцы) используется в пищу крупными хищными рыбами (такими, как щука, сом). В местах птичьих базаров благодаря удобрению прибрежных участков моря птичьим пометом значительно увеличивается биомасса пищевых организмов. Использование птичьего помета как удобрения преследует также совместное выращивание рыбы и уток в рыбоводных прудах.

Птицы, уничтожающие насекомых, являющихся врагами икры и молоди рыб. В свою очередь, рыбоядные птицы — скопа, некоторые орланы, гагары, зимородки буревестники, цапли, бакланы, пеликаны, чайки, утки — требуют для пропитания огромного количества рыбы; например, за один день молодой баклан съедает около 500 г, а взрослый — около 700 г рыбы.

Многие рыбоядные птицы являются переносчиками опасных заболеваний: чайки — окончательный хозяин лигулы (рис. 47), диплостомы — возбудителя катаракты глаз, чернильной болезни и т. д. Мелкие млекопитающие — мыши-землеройки — могут стать добычей сильных хищных рыб — сома, щуки, ленка, тайменя, хариуса. Сом может захватить даже плывущую собаку. Гроза тропических рек — небольшие рыбки пираньи — мгновенно собираются стаями около раненого животного и, нападая, одолевают его. Они справляются даже с быками.

Вместе с тем многие млекопитающие относятся к рыбоядным: норки, выдры, водяные крысы, выхухоль, лисы, медведи. Самыми большими потребителями рыбы являются водные млекопитающие — китообразные Ceratea, ластоногие Pinnipedia. Белуха Defphinapterus в огромных количествах поедает лососевых рыб— кету, горбушу, тресковых — сайку, треску, навагу и других рыб. У черноморского дельфина большую долю пищи составляет хамса, шпрот, ставрида, барабулька.


Литература

 

Авакян А. Б., Ромашков Е.Г. Рыбы штурмуют плотины. М., 1970.

Баклашова Т. А. Ихтиология. М., 1980.

Баранникова И. А. Функциональные основы миграций рыб. Л., 1975.

Барач Г. Я. Черноморская кумжа. Тбилиси, 1962.

Бердышев Г. Д. О механизме генетически обусловленной смерти дальневосточных лососей после нереста. — В сб.: Обмен веществ и биохимия рыб. М., 1967, с. 30—37.

Березина Н. А. Гидробиология. М., 1973.

Берман Щ. А., Саленице И. К. Пристенное пищеварение у рыб. — Вопр. ихтиологии, 1966, т. 6, № 4, с. 720—724.

Берген Р. Чувства животных. М., 1972.

Борисов П. Г., Овсянников Н. С. Определитель промысловых рыб СССР. М., 1954.

Васнецов В. В. Этапы развития костистых рыб. — В кн.: Очерки по общим вопросам ихтиологии. М., 1953, с. 207—217.

Веселое Е. А. Определитель пресноводных рыб фауны СССР. М., 1977.

Винберг Г. Г. Интенсивность обмена и пищевые потребности рыб. Минск, 1956.

Виноградов В., Воропаев Н., Данченко А. Переселенцы из Америки — сомы-икталурусы. — Рыбоводство и рыболовство, 1974, № 5, с. 10—11.

Влияние качества производителей на потомство у рыб/Под ред. В. И. Владимирова. Киев, 1965.

Водоемы Сибири и перспективы их рыбохозяйственного использования/Под ред. Б. Г. Иоганзена. — Материалы совещ. изд-ва Томского ун-та. Томск, 1973.

Генетика селекции и гибридизация рыб/Отв. ред. Б. И. Черфас. М., 1969.

Гинзбург А. С. Оплодотворение у рыб и проблема полиспермии. М., 1968.

Головков Г. За пределами обычного ареала. — Рыбоводство и рыболовство, 1978, № 2, с. 14—15.

Дмитриев И. Ожившее озеро. — Рыбоводство и рыболовство, 1978, № 4, с. 9—10.

Ерохина Л,, Виноградов В. Новые объекты рыбоводства и акклиматизации. — Рыбоводство и рыболовство, 1974, №6, с. 12—13.

Жизнь животных/Под ред. Т. С. Расса. М., 1971, т. 4.

Зайцев А. В. Строение гипофиза костистых рыб и связь сезонных изменений микроструктуры гипофиза и гонад с условиями размножения. — В кн.: Проблемы современной эмбриологии, 1964, с. 304—308.

Закономерности роста и созревания рыб/Под, ред. Г. В. Никольского, М., 1971.

Иванова Н. Т. Материалы к морфологии крови рыб. Ростов н/Д, 1970.

Исаев А. И., Карпова Е. И. Рыбное хозяйство водохранилищ. М., 1980.

Карпевич А. Ф. Теория и практика акклиматизации водных организмов. М., 1975.

Козлов А. Итоги за тридцать лет. — Рыбоводство и рыболовство, 1978, № 2, с. 4—5.

Константинов А. С. Общая гидробиология. М., 1972.

Кошелев Б. В, Некоторые закономерности роста и времени наступления первого икрометания у рыб. — В сб.: Закономерности роста и созревания рыб. М., 1971, с. 186—218.

Краюхин Б. В. Влияние температуры на интенсивность обмена у рыб. — Вопросы ихтиологии, 1961, т. 1, с. 14—19.

Крыжановский С. Г. Экологические группы рыб и закономерности их развития. — Изв. ТИНРО, 1948, № 27.

Кудерский Л. А. О путях развития рыбного хозяйства на внутренних водоемах (озера, водохранилища, реки). — Изв. ГосНИОРХ, Л., 1974, т. 87, с. 94—119.

Кузнецов Б. А. Определитель позвоночных животных фауны СССР. 1974, ч. I.

Кузьмичев А. Б., Егерева Т. В. Статистические сведения по рыбной промышленности СССР за 1970—1972гг. М., 1973.

Лавровский В. В. Особенности нереста судака Курского залива как возможного объекта акклиматизации. — Рыбное хозяйство, 1962, № 6, с. 26—30.

Лапицкий И. И. Направленное формирование ихтиофауны и управление численностью популяций рыб в Цимлянском водохранилище. Волгоград, 1970.

Лукъяненко В. И. Токсикология рыб. М., 1967.

Мартышев Ф. Г. Прудовое рыбоводство. М., 1973.

Матюхин В. А. Биоэнергетика и физиология плавания рыб. Новосибирск, 1973.

Метелев В. В., Канаве А. И., Дзасохова Н. Г. Водная токсикология, М., 1971.

Методическое пособие по изучению питания и пищевых отношений рыб в естественных условиях. М., 1974.

Моисеев П. А., Азизова Н.А., Куранова И. И. Ихтиология. М., 1981.

Моисеев П. А., Вавилкин А. С., Куранова И. И. Ихтиология и рыбоводство. М., 1975.

Наумов Н.П., Kapташев Н. Н. Зоология позвоночных. М., 1979.

Никольский Г. В. Частная ихтиология. М., 1971.

Никольский Г. В. Экология рыб. М., 1974.

Никоноров И. В., Шаховский Б. М. Свет ловит рыбу. М., 1967.

Обмен веществ и биохимия рыб/ Отв. ред. Г. С. Карзинкин. М., 1967.

Основные особенности поведения и ориентации рыб/Под ред. Б. П. Мантейфеля. М., 1974.

Панов В. П. Морфологические особенности различных видов карповых рыб в связи с их образом жизни — Докл. ТСХА, 1979.

Пегель В. А. Физиология пищеварения рыб. Томск, 1950.

Пенязь В. С., Шевцова Т. М., Нехаева Т. И, Биология рыб водоемов Белорусского Полесья. Минск, 1973.

Поведение и рецепции рыб/Отв. ред. Г. С. Карзинкин и Г. А. Малютина, М., 1967.

Поддубный А. Г. Некоторые результаты дистанционных наблюдений за поведением мигрирующих, рыб. — В кн.: Бионика. М., 1965.

Полтавчук М. А. Биология и разведение днепровского судака в замкнутых водоемах. Киев, 1965.

Поляков Г. Д. Экологические закономерности популяционной изменчивости рыб. М., 1975.

Правдин И. Ф. Руководство по изучению рыб. М., 1966.

Промысловые рыбы СССР/Ред. Л. С. Берг, А. С. Богданов, Н. И. Кожин, Т. С. Расе. М., 1949.

Протасов В. Р. Зрение и ближняя ориентация рыб. М., 1968.

Протасов В. Р.,Никольский И. Д. Голоса в мире безмолвия. М., 1969.

Протасов В. Р. Электрические и акустические поля рыб. М., 1973.

Пучков Н. В. Физиология рыб. М., 1954.

Разнокачественность раннего онтогенеза у рыб. /Под ред. В. И. Владимирова. Киев, 1974.

Рыбохозяйственное освоение внутренних водоемов СССР в 1971 —1975 гг./Шимановская Л. Н., Чистобаева Р. Е., Танасийчук А. Н. и др. — Изв. ГосНИОХР, Л., 1977, т. 126, с. 3—62.

Рыбы СССР/Лебедев В. Д., Спановская В. Д., Савваитова К. А. и др. М., 1969.

Смирнов А. И. Биология, размножение и развитие тихоокеанских лососей. М., 1975.

Смирнова Е. Н. Развитие культурного карпа в зародышевый период. — В сб.: Эколого-морфологические и эколого-физиологические исследования развития рыб. М., 1978.

Совещание по биологической продуктивности водоемов Сибири. Лимнологический ин-т СО АН СССР/Ред. Б. К. Москаленко, М. Ю. Бекман, К. К. Вотинцев. Иркутск, 1966.

Соин С. Г. Эколого-морфологические данные о связи каротиноидов с процессами эмбрионального дыхания рыб. — В кн.: Обмен веществ и биохимия рыб. М. 1967.

Соин С. Г. Приспособительные особенности развития рыб. М., 1968.

Сорокин С. М. Рыбохозяйственное использование озер СССР. — В сб.: Рыбохозяйственное изучение внутренних водоемов. Л., 1972, № 11, с. 10—23.

Справочник по болезням рыб/Васильков Г. В., Грищенко Л,И., Енгашев В. Г. и др.; Под ред. В. С. Осетрова. М., 1978.

Сравнительная физиология животных/Под ред. Т. М. Турпаева. М., 1977.

Строганов Н. С. Экологическая физиология рыб. М., 1962.

Суворов Я. Я. Основы ихтиологии. М., 1948.

Сысоев Н. П. Экономика рыбной промышленности СССР. М., 1977.

Тамбиев А. X. Летучие вещества, запахи и их биологическое значение. М., 1974.

Тлеутов Р., Тлеубергенов М. Рыбы Каракалпакии. Нукус, 1974.

Труды лаборатории основ рыбоводства. Л., 1947, т. I.

Труды лаборатории основ рыбоводства. Л., 1949, т. II.

Флерова Г. И. Электрофизиологические исследования обонятельной системы рыб. — В кн.: Сенсорные системы. Морфофизиологические и поведенческие аспекты. Л., 1977, с. 5—22.

Черфас В. и. Рыбоводство в естественных водоемах. М., 1956.

Чижик А., Абрамович Л. А. Рыбоводство на юге Украины. Симферополь, 1973.

Щимановская Л. Н. Состояние рыболовства на внутренних водоемах СССР. — В сб.: Рыбохозяйственное изучение внутренних водоемов. Л., 1972, № 11, с. 3—9.

Щульман Г. Б. Физиолого-биохимические особенности годовых циклов рыб. М., 1972.

Balon E. K. Ryby Slovenska. Br., 1966.

Bauch G. Die einheimischen Susswasserfische. Leipzig, 1966.

Greenwood P. N. The fisches of Uganda Kampala, 1966.

Holcik J., Mihalik J. Susswasserfische. Pr., 1968.

Pflieger W. The fisches of Missuri. Missuri, 1975, p.201— 221.

Reagan R. E., Pavdue J. B., Eisen E. J. Predicting selection response for growth of chaunel catfish. — J. Heredity, 1976, v. 67, Nl, p. 49—53.

 


Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 44; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ