Научный журнал

Научное обозрение. Фундаментальные и прикладные исследования

Введение

Китайский окунь-ауха (Siniperca chuatsi Basilevsky) является одним из немногих представителей семейства перцихтовых морских окуней, приспособившимся к жизни в пресной воде. В России окунь-ауха обычен в нижнем и среднем течении Амура, в реках Сунгари и Уссури, в озере Ханка, но никогда не образует промысловых скоплений. Основной причиной низкой численности окуня-аухи является его территориальное поведение и каннибализм [1]. Главным препятствием для разведения окуня-аухи является особенность его пищевого поведения на ранних стадиях онтогенеза. В отличие от других видов окуневых рыб личинки и мальки окуня-аухи питаются только личинками и мальками других видов рыб, игнорируя зоопланктон. В настоящее время в странах Юго-Восточной Азии активно разрабатываются искусственные комбикорма для окуня-аухи, которые позволяют удешевить процесс выращивания и отказаться от применения живых кормов [2]. Лидером по искусственному воспроизводству окуня-аухи является Китай. В 2020 г. в рыбоводных хозяйствах КНР было выращено около 380 тыс. тонн товарной продукции окуня-аухи, что значительно больше, чем всех видов рыб во всех рыбоводных хозяйствах России. Воспроизводство окуня-аухи в Приморском крае было начато в начале XXI века [3, 4, 5, 6] и были получены первые положительные результаты.

Цель исследований: рыбоводно-биологическая и физиологическая характеристики производителей и потомства китайского окуня-аухи (Siniperca chuatsi, Basilewsky) из тепловодного хозяйства Приморья

Материал и методика

Работу по формированию РМС (ремонтно-маточного стада) окуня-аухи провели в период с 2008 по 2021 г. в п. Лучегорск на севере Приморского края в условиях научно-исследовательской рыбоводной станции Тихоокеанского филиала ВНИРО. В состав станции входят 128 садков площадью 10 м2 каждый, установленные в водоподводящем канале тепловой электростанции на линии ЛМ-4, цех для инкубации и выращивания любых видов рыб в бассейнах на прямоточном водоснабжении и в режиме УЗВ, а также мальковые пруды площадью 0,2-0,7 га, снабжаемые водой из водоема-охладителя электростанции [Rachek, 2022]. Общая годовая сумма тепла в садках хозяйства составляет 4630-4870 градусо-дней. Минимальная температура воды зимой опускается до 1-2 ºС, летом повышается до 28ºС, а в отдельные годы в течение нескольких суток может достигать максимальных значений 33-35ºС. Активная реакция воды рН варьирует от 7,3 до 9,2,содержание кислорода от 5,3 до 13,4 мг/л.

Материалом для исследований служили производители окуня-аухи, его икра, личинки, молодь и сеголетки, содержащиеся в бассейнах, мальковых прудах и садках. Маточное стадо китайского окуня-аухи было сформировано из сеголеток, отловленных в реках Уссури, Амур и водоеме-охладителе Приморской ГРЭС. С начала сеголетки содержались по 1-2 экз. в садках с производителями осетровых рыб, где питались мелкой малоценной рыбой, заходящей туда через ячею. Затем их перевели в один садок, где содержали до весны 2021 г., когда производителей разделили по полу. В период формирования ремонтно-маточного стада (РМС) окуня-аухи для его кормления использовалась отловленная живая малоценная рыба (востробрюшка (Hemiculter leucisculus) и колючий горчак (Acanthorhodeus asmussii)). За 40-60 дней до нереста 2021 г. производителей начали усиленно кормить, согласно рекомендациям китайских исследователей [2]. При повышении температуры до 15-16° С, когда рыба начала питаться, в садки внесли 140 кг живых отбракованных годовиков сазана в качестве кормовых объектов, что составило 60-65 % от ихтиомассы производителей. Когда рыба была съедена, начали производить нормированное кормление хищников малоценной рыбой из расчета 4-5 % от биомассы рыбы в сутки.

Взвешивание и измерения производителей перед нерестом проводилось согласно общепринятым методикам [7].

Для стимуляции созревания самкам двукратно и самцам однократно вводили рилизинг-гормон «Нерестин-6». Производители нерестились самостоятельно в небольших бассейнах с круговым током воды. Икру из бассейнов отбирали сачками, взвешивали, определяли среднюю массу икринок, рабочую (РП) и относительную рабочую плодовитость (ОРП). Инкубацию проводили в аппаратах ВНИИПРХ объемом 120 литров с протоком 7 л / мин., закладывая туда от 1 до 2,5 кг икры. Вылупившиеся личинки скатывались в приемные бассейны с уровнем воды 0,3 м. Определяли выход личинок от икры и их массу при вылуплении. Затем в каждом из бассейнов оставили по 2000 шт. (500 шт. / м2) перешедших на активное питание личинок и начали их кормить 3-5 раз в день личинками сазана, карпа, белого толстолобика и белого амура, которых специально получили и выращивали для этой цели.

Через неделю опыта в бассейнах установили ячеистые пластиковые укрытия для молоди, а также ветви абрикоса с листьями. В бассейнах молодь подращивали в течение 25 суток. Затем ее рассадили по 450 шт. в пруды, где содержали в поликультуре с амурским сазаном и растительноядными рыбами, посаженными туда личинками. В общей сложности в каждый пруд запустили по 50 тыс. шт. личинок сазана и по 135 тыс. шт. личинок белого толстолобика и белого амура за 22 суток до посадки окуня, за 7 дней до посадки окуня и одновременно с ним. В прудах карповых рыб по 2-3 раза в день кормили вначале стартовыми, а затем продукционными комбикормами. Через 44 дня пруды обловили, хищников отсортировали от карповых рыб и отсадили в бассейн размером с уровнем воды 0,4 м. В качестве корма использовались мелкие живые отбракованные сеголетки амурского сазана и белого толстолобика из прудов. В бассейне сеголетки окуня-аухи провели 19 дней, после чего их перевели в типовой садок из безузловой дели, где продолжали кормить 18 дней мелкими карповыми рыбами.

Для нереста и комбинированного выращивания сеголеток использовались следующие искусственные сооружения (таблица 1).

Таблица 1 – Характеристика сооружений для нереста, выращивания молоди и сеголеток окуня-аухи

Table 1− Description constructions for spawning, rearing of Chinese perch-aucha juvenile fish and fingerlings

Перед зимовкой была проведена бонитировка сеголеток и производителей окуня-аухи. Размерно-весовые характеристики сеголеток и производителей определялись согласно общепринятым методикам [7].

Физиологическое состояние производителей и сеголеток окуня-аухи оценивалось по гематологическим показателям непосредственно перед входом в зимовку. Обработка гематологических материалов проводилась по общепринятым методикам [8]. В ходе исследований оценивались следующие гематологические показатели: общее количество гемоглобина, гематокритное число, концентрация гемоглобина в 1 эритроците (МСНС), содержание гемоглобина в 1 эритроците (MCH), объем 1 эритроцита (MCV), общее число эритроцитов, общее число тромбоцитов, общее число эритроцитов, лейкоцитарная формула крови. Количество гемоглобина в периферической крови определялось гемоглобинцианидным (HbCN) методом на гемоглобинометре «Минигем-540». Для определения лейкоцитарной формулы и наличия патоморфологических изменений мазки крови окрашивались по Май-Грюнвальду с использованием стандартного красителя производства фирмы «ДИАХИМ-ЦИТОСТЕЙН». Окрашенные мазки изучались под микроскопом «Olympus−573» с фотокамерой «Olympus−DP80» при увеличении 60х10 и 100х (с применением иммерсии). Общее количество лейкоцитов просчитывалось как прямым, так и косвенным методом (расчет на 1000 эритроцитов); результаты подсчетов оказались сопоставимыми. Общее количество тромбоцитов также подсчитывалось прямым и косвенным путем из расчета на 1000 эритроцитов. Количество патоморфологических изменений клеток красной крови подсчитывалось из расчета на 1000 эритроцитов.

Весь материал статистически обработан с использованием пакетов Excel и BioStat.

Результаты и их обсуждение

Характеристика производителей китайского окуня в начале и конце рыбоводного сезона

К моменту проведения исследований в 2021 г. маточное стадо окуня-аухи состояло из производителей трех возрастных групп. Большинство представлено особями в возрасте 10 лет, но также присутствовали несколько рыб старших возрастных групп – 12 и 14 лет. После разделения производителей по полу в мае 2021 г. в маточном стаде оказалось близкое количество рыб обоих полов с некоторым преобладанием самцов (таблица 2).

Таблица 2 – Размерные показатели производителей окуня-аухи из садков перед нерестом и перед зимовкой 2021 г.

Table 2 – Chinese perch-aucha spawners size characteristics from cages before spawning and winter period

Весной по всем размерным параметрам самки превышали самцов на 1-4 см, но максимальная длина особей обоих полов была одинаковой. Масса самок на 0,8 кг превышала таковую у самцов, и они имели большую упитанность. Масса самой крупной старой самки в возрасте 14 лет составила 7,3 кг. Несколько производителей приняли участие в нерестовой кампании в июне 2022 г.

Результаты проведенной осенней бонитировки производителей окуня-аухи в конце октября показали, что за вегетационный период длина тела самок и самцов окуня-аухи увеличилась на 3-4 см, толщина на 0,4-0,7 см, обхват тела уменьшился на 1,0-2,4 см. Масса тела возросла на 0,19-0,20 кг, в то же время упитанность уменьшилась на 0,23-0,38 по сравнению с маем. В основном, это связано со снижением активности питания или полным его прекращением у теплолюбивых самцов и самок окуня при температуре ниже 14-15 ºС.

Отхода производителей окуня-аухи за рыбоводный сезон не отмечено. Во второй половине лета они в течение недели выдержали повышение температуры до 35 ºС.

Проведение нерестовой кампании и выращивание сеголеток китайского окуня

Первый нерест хищников провели в середине июня при температуре воды 24-26 ºС, второй в конце июня при более высокой температуре воды 26-27 ºС . Во время первого и второго нерестовых туров все самцы при легком надавливании выделяли сперму. Самки окуня-аухи были хорошо подготовлены к нересту, имели полный округлый живот и воспаленное половое отверстие. В обеих нерестовых кампаниях нерест производителей в бассейнах начинался через 21,5-22 часа после предварительной инъекции самкам и заканчивался через 25-26 часов. Самка, использованная во время второго тура нереста при повышенной температуре воды, показала значительно более высокую плодовитость по сравнению с крупной самкой в первом туре нереста. У нее отмечена также более высокая оплодотворяемость икры и выход личинок (таблица 3).

Таблица 3 – Рыбоводная характеристика самок окуня-аухи, использованных в нересте

Table 3 – Fish-rearing characteristic Chinese perch-auсha female using in the spawning

Вылупление первых личинок окуня-аухи начиналось на вторые сутки инкубации и продолжалось в течение полутора суток. Массовое вылупление наблюдалось в начале третьих суток инкубации. Во время инкубации часть икринок погибала из-за аномалий развития и поражения сапролегнией. Выживаемость однодневных личинок была высокой (таблица 4).

Таблица 4 – Результаты инкубации икры и получения личинок окуня-аухи

Table 4 – Results of caviar incubation and Chinese perch-aucha larva obtaining

Вылупляющиеся личинки распределялись, в основном, у стенок бассейна. Наибольшая концентрация личинок наблюдалась в затененных местах, т.е. их фототаксис был отрицательным. Некоторые личинки начинали питаться через 2,5 суток выдерживания. На 3-4 сутки выдерживания все личинки переходили на активное питание. Их масса в это время составляла 1,6 мг. В опытах по выращиванию окуня-аухи использовали личинок от 2 тура нереста, когда в большом количестве удалось получить кормовых личинок карповых рыб. Личинки окуня-аухи поедали личинок сазана, карпа, белого толстолобика и белого амура массой от 1,1 до 1,6 мг. Причем размер жертвы мог превышать размер окуня в полтора-два раза. Хищник захватывал личинку с хвоста, постепенно ее заглатывал, а затем откусывал голову и выбирал следующую жертву. В одном из опытов при полном голодании в течение 4-х суток у личинок аухи начинал активно проявляться каннибализм. Причем довольно часто личинки, заглотившие своих собратьев, погибали из-за острых шипов, расположенных на их жаберных крышках. При обилии пищи каннибализма не наблюдалось. Но в возрасте более 20 суток при массе свыше 500 мг в случае недостатка пищи они могли напасть на мелкую молодь своего вида. Молодь аухи массой 200 мг потребляла карповых рыб массой 50-100 мг. В случае если молодь аухи захватила молодь карповых значительно крупнее себя за центр тела и не смогла ее развернуть и заглотить, та часто вырывалась и, как правило, погибала. В конце опыта по выращиванию молоди окуня-аухи, таким образом, погибало около 5 % кормовой рыбы. Молодь кормили от 3 до 5 раз в сутки. За 1-2 суток личинка или молодь окуня-аухи съедала от 2 до 5 кормовых личинок карповых рыб. При внесении кормовой рыбы, особенно если она была немного подморена и начинала беспорядочно двигаться, они нападали молниеносно. Через 10-20 секунд у каждого хищника была рыба в зубах.

Ночью при выключенном освещении питание окуня-аухи прекращалось. Но если освещение оставляли на ночь, охота продолжалась. Ежедневная чистка бассейнов вызывала у рыб стресс. Поэтому в конце эксперимента бассейны очень осторожно чистили один раз в 5 суток. Личинки и молодь избегали искусственных укрытий из пластика, и через 10 суток их пришлось убрать. Наиболее привлекательными для них оказались ветви деревьев с листьями (абрикос), под которыми они предпочитали собираться небольшими косяками.

Наиболее интенсивный рост окуня-аухи начался с 16-х суток выращивания, когда масса молоди составила 200-250 мг. К концу эксперимента на 25-е сутки жизни молодь имела среднюю массу 1,7 г при колебаниях от 0,5 до 3 г. Ниже приведена динамика роста молоди, полученной во втором туре нереста (рисунок 1).

Основной отход произошел на этапе выращивания ее до навески 200-250 мг. К концу опыта выжило около 50 % .

Молодь окуня-аухи игнорировала зоопланктон, искусственные корма и поедала только живых личинок и молодь карповых рыб, что неоднократно отмечали китайские ученые [9].

Рисунок 1 – Динамика роста личинок и молоди окуня-аухи в бассейнах

Figure 4 – Chinese perch-aucha fry and juvenile fish growth dynamic into basins

Недостаток корма в конце опыта и повышение температуры до 32°С послужили основными причинами пересадки рыбы в пруды. За время выращивания в прудах масса сеголеток возросла до 111,5 г при колебаниях от 46 до 274 г.

Модальной группой являлись особи массой 100-120 г, которые составляли 77 % от общего количества рыбы. Низкий выход сеголеток из прудов можно объяснить большой разницей в размерах молоди окуня при зарыблении прудов и тем, что на момент посадки там уже находилась, отдельные крупные мальки сазана, которые также могли уничтожить часть отставших в росте мальков окуня-аухи. Однако к концу эксперимента сеголетки намного превышали по массе тела сеголеток карповых и растительноядных рыб, которые при облове прудов имели массу от 8 до 30 г. Затем хищников отсортировали от карповых рыб, и они провели равные промежутки времени в бассейнах, а затем в садках (таблица 5).

Таблица 5 – Результаты культивирования сеголеток окуня-аухи в бассейнах и садках

Table 5 – Chinese perch-aucha fingerlings rearing into basins and cages results

В бассейнах при температуре 23°С большинство сеголеток окуня-аухи начала питаться через двое-трое суток после посадки, однако, интенсивность питания была постоянно низкой. Несомненно, это связано с высокой плотностью посадки и стрессом, вызванным резкой сменой условий обитания и рыбоводными манипуляциями. Известно, что в природных условиях окунь-ауха никогда не держится стаями и ведет одиночный образ жизни.

В садке плотность посадки была в 9,5 раз, ниже, чем в бассейне. Сеголетки начали активно питаться по всей толще воды практически сразу после перевода из бассейна и продолжали питаться при понижении температуры до 14°С.

Длительность содержания сеголеток в бассейне и садке была практически одинаковой, но их приросты различались многократно. В условиях прямоточных бассейнов, несмотря на обилие кормовой рыбы, прирост у них был минимальным. В садках темп роста сеголеток окуня-аухи значительно возрос. Абсолютные и относительные приросты превысили таковые в бассейнах более чем в десять раз.

Ниже приведены размерные показатели сеголеток окуня-аухи перед зимовкой (таблица 6, рисунок 2).

Таблица 6 – Размерные показатели сеголеток окуня-аухи

Table 6 – Chinese perch-aucha fingerlings size characteristics

Рисунок 2– Распределение сеголеток окуня-аухи из садков по массе тела

Figure 2 – Chinese perch-aucha fingerlings from cages body mass distribution

По сравнению с рыбой, отловленной из прудов, соотношение размерных групп изменилось. Однако модальными группами по-прежнему являлись особи с массой тела 100-120 г (46 %).

В южных китайских рыбоводных хозяйствах масса сеголеток окуня-аухи достигает 400- 600 г. при выращивании в течение полугода [10]. Большая разница в размерах сеголеток окуня-аухи связана с тем, что они не были рассортированы перед посадкой в пруды. Для предотвращения каннибализма весной 2022 г. до наступления периода активного питания годовиков необходимо рассортировать на 2-3 размерные группы.

Физиологический статус производителей и сеголеток окуня-аухи перед зимовкой

Перед входом в зимовку физиологическое состояние производителей и сеголеток окуня-аухи оценивалось с использованием гематологических показателей. Они являются необходимым элементом в биологических исследованиях, так как отражают различные физиологические и патоморфологические изменения, происходящие в организме рыб. Однако, эти показатели очень лабильны и могут значительно отличаться у одних и тех же рыб, находящихся на разных стадиях развития, при различных температурах и типах кормов, при обычных и стрессовых ситуациях, в хозяйствах различного типа [11, 12, 13]. Многообразие функций крови делает ее одним из ценных индикаторов физиологического состояния не только отдельных особей, но и популяции данного вида в целом. Функциональные и структурные изменения форменных элементов крови под воздействием различных биотических и абиотических факторов окружающей среды могут стать причиной нарушения системы кроветворения на разных этапах онтогенеза рыб. Характеристика клеток красной и белой крови рыб является основой для оценки физиологического статуса рыб. Достаточно хорошо изучена взаимосвязь количества эритроцитов, уровня гемоглобина, гематокрита и лейкоцитарной формулы крови с типом питания, образом жизни рыб, а также с абиотическими параметрами среды обитания [14]. В отечественной литературе данных о физиологическом состоянии разновозрастной молоди и производителей окуня-аухи, как при искусственном выращивании, так живущих в естественных условиях нет, поскольку данный вид включен в Красную книгу Российской Федерации. Впервые работы по оценке физиологического состояния сеголеток и производителей окуня-аухи начаты в 2021 г. в Тихоокеанском филиале ФГБНУ «ВНИРО».

Результаты исследований представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Гематологические показатели производителей и сеголеток окуня-аухи перед зимовкой

Table 7 – Hematological characteristics of Chinese perch-aucha spawners and fingerlings before winter

Перед зимовкой у всех исследованных производителей окуня-аухи наблюдалось развитие эритроцитоза на фоне микроцитарной гипохромной анемии, то есть наблюдалось увеличение числа эритроцитов в периферической крови (3,22 млн/мкл в сравнений с условной нормой для этого вида − 2,00 млн./мкл [13]). Признаком микроцитарной анемии является уменьшение объема 1 эритроцита (в нашем случае в среднем значение MCV составило 170,11±17,22 мкм3, при минимальном значении 84,18 мкм3). В ходе исследований также отмечался достаточно высокий уровень гемоглобина в периферической крови (132,60±4,52). Однако, увеличение числа эритроцитов привело к снижению величины МСНС (27,44±3,87 г/%) и МСН (42,35±3,16 nг). В периферической крови у производителей были обнаружены патоморфологические изменения эритроцитов, которые отличались степенью проявления нарушений: пойкилоцитоз, анизоцитоз, гемолиз эритроцитов, кариорексис, гипохромия и олигохромазия..

Белая кровь носила лимфоидный характер, при котором основную долю клеток белой крови составляли лимфоциты (80,75±1,73), что свидетельствует о достаточно сильном иммунитете у производителей окуня-аухи, содержавшейся в садках и подвергавшихся воздействию стресса из-за хендлинга и аномально высоких температур воды в течение вегетационного периода. Наличие большого числа (в процентном содержании) палочкоядерных нейтрофилов и появление метамиелоцитов свидетельствует о регенераторном ядерном сдвиге вправо при увеличенном содержании лейкоцитов в периферической крови. Чаще всего этот сдвиг является выражением истинной активации деятельности кроветворных органов в связи с потреблением и убылью нейтрофилов в тканях рыб [15].

У исследованных сеголеток окуня-аухи перед зимовкой наблюдались признаки развития макроцитарной анемии, обусловленные хендлингом: стрессом, связанным с резкой сменой места обитания и рыбоводными операциями при перевозках и пересадках. Основной признак макроцитарной анемии – увеличение среднего объема 1 эритроцита, который составил в среднем 558,87±45,01 и низкие значения концентрации гемоглобина в 1 эритроците (17,93±1,86 в среднем) на фоне высоких значений общего количества эритроцитов и гематокритного числа (таблица 7). На препаратах крови также отмечались патоморфологические изменения эритроцитов, которые были связаны с аномально высокими температурами воды в течение всего вегетационного периода (таблица 7). Белая кровь молоди окуня-аухи носила ярко выраженный лимфоидный характер, что свидетельствует о достаточно высоком уровне иммунитета у сеголеток. Количественное соотношение эозинофилов, базофилов и моноцитов, нейтрофилов и метамиелоцитов в лейкограмме находится в пределах нормы для окуневых рыб, в частности для речного окуня [11, 12, 13]. Патоморфологических изменений клеток белой крови не отмечалось.

Заключение

На основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

· Усиленное кормление производителей окуня-аухи в течение 1,5 месяцев перед нерестом сокращает сроки созревания и улучшает продукционные показатели самок и самцов;

· Устойчивое созревание производителей окуня-аухи во время нерестовой кампании происходит после использовании гормоностимулирующего препарата для карпа «Нерестин – 6» российского производства;

· Для инкубации икры окуня можно эффективно применять аппараты ВНИИПРХ объемом 120 литров с проточностью 7-10 л/мин.;

· За 25 суток выращивания в бассейнах молодь окуня вырастает до 1,5 г при выживаемости 45 %;

· С целью увеличения выживаемости молоди китайского окуня перед выращиванием в прудах ее нужно обязательно сортировать по размерам;

· После сортировки прудовых сеголеток окуня-аухи их нужно сразу размещать в садках при низкой плотности посадки;

· В условиях тепловодного хозяйства комбинированным методом за 3,5 месяца можно вырастить крупных сеголеток окуня-аухи массой более 140 г;

· В периферической крови, как производителей, так и сеголеток перед зимовкой, присутствовало относительно большое количество патоморфологически измененных клеток красной крови.

· Разнообразие патологических изменений эритроцитов в периферической крови производителей и сеголеток окуня-аухи: пойкилоцитоз, анизоцитоз, гемолиз эритроцитов, кариорексис, гипохромия и олигохромазия свидетельствует о влиянии стрессорного воздействия в воде на организм рыб в течение вегетационного периода.

· Белая кровь носила лимфоидный характер, при котором основную долю клеток белой крови составляли лимфоциты, что свидетельствует о достаточно сильном иммунитете у производителей и сеголеток окуня-аухи, содержавшейся в садках и подвергавшихся воздействию стресса аномально высоких температур воды в течение вегетационного периода.

· Поскольку окунь-ауха вводится в аквакультуру Российской Федерации, необходимо продолжить исследования по оценке здоровья данного вида при выращивании в различных типах рыбоводных хозяйств.