Эмбриогенез и раннее постэмбриональное развитие тресковых рыб дальневосточных морей

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 597. 562−13
ЭМБРИОГЕНЕЗ И РАННЕЕ ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ТРЕСКОВЫХ РЫБ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ
А. В. Буслов*, Н. П. Сергеева
*Дир., к. б. н., Сахалинский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии 693 023 Южно-Сахалинск, Комсомольская, 196 Тел., факс: (4242) 45−67−79- (4242) 45−67−50 E-mail: buslov@sakhniro. ru
Ст. н. с., Камчатский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
683 000 Петропавловск-Камчатский, Набережная, 18
Тел., факс: (4152) 41−27−01- (4152) 42−19−35- (4152) 42−57−96
E-mail: sergeeva. n. p@kamniro. ru
МИНТАЙ, ТИХООКЕАНСКАЯ ТРЕСКА, ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ НАВАГА, ТЕМПЕРАТУРА, МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИЗНАК, СТАДИЯ РАЗВИТИЯ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЭМБРИОГЕНЕЗА, МОРФОГЕНЕЗ, ИКРА, ЭМБРИОН, ПРЕДЛИЧИНКА
Выполнено описание эмбрионального развития и роста эмбрионов и предличинок минтая, трески и наваги. В ходе эмбриогенеза выделено 22 морфологических признака, которые легко идентифицируются и отражают процесс морфогенеза. Установлено, что продолжительность эмбриогенеза минтая, трески и наваги, как и отдельных его стадий, экспоненциально возрастает с уменьшением температуры воды. Показаны изменения в скорости развития при разных температурах и смене температурного режима. При анализе влияния температуры на ход развития выявлено, что длительность начальных стадий развития изменяется незначительно, а снижение скорости эмбриогенеза в связи с понижением температуры приурочено к поздним этапам роста зародыша, что можно считать адаптацией к выклеву в наиболее благоприятных условиях. Показано, что развитие зародышей минтая при отрицательных температурах воды может негативно сказываться на формировании численности поколения. Определено соотношение стадий развития в рамках общепринятой для тресковых рыб шкалы Расса. Соотношение стадий развития минтая изменяется при разных температурных условиях. При значительных изменениях продолжительности стадий развития трески их относительное соотношение остается достаточно постоянным в области положительных температур, а при отрицательных — несколько сокращается относительная продолжительность стадий дробления и зародышевой полоски, а стадия оформившегося эмбриона растягивается практически на половину эмбриогенеза. У дальневосточной наваги наибольшую длительность имеет завершающая стадия оформившегося эмбриона. Обсуждаются отдельные экологические аспекты развития в период раннего онтогенеза. Указаны сравнительные отличия некоторых признаков трех видов тресковых рыб в процессе эмбриогенеза и их обусловленность к различным условиям развития в естественной среде. Проанализированы результаты наблюдений за поведением и морфогенезом предличинок тресковых рыб при выдерживании в аквариумах. Рассмотрены отдельные аспекты прикладного характера результатов экспериментов по инкубации икры минтая, которые позволят оптимизировать интерпретацию результатов учетных икорных съемок.
EMBRYOGENESIS AND EARLY POSTEMBRYONIC DEVELOPMENT OF CODFISHES OF THE FAR EASTERN SEAS
A. V. Buslov*, N. P. Sergeeva
*Director, Ph. d., Sakhalin Research Institute of Fisheries and Oceanography 693 023 Yuzhno-Sakhalinsk, Komsomolskaya, 196 Tel., fax: (4242) 45−67−79- (4242) 45−67−50 E-mail: buslov@sakhniro. ru
Senior scientist, Kamchatka Research Institute of Fisheries and Oceanography 683 000 Petropavlovsk-Kamchatsky, Naberezhnaya, 18 Tel., fax: (4152) 41−27−01- (4152) 42−19−35- (4152) 42−57−96 E-mail: sergeeva. n. p@kamniro. ru
WALLEYE POLLOCK, PACIFIC COD, SAFFRON COD, TEMPERATURE, MORPHOLOGICAL CHARACTER, STAGE OF DEVELOPMENT, DURATION OF EMBRYOGENESIS, MORPHOGENESIS, EGGS, EMBRYO, PRELARVA
Description of embryonic and postembryonic growth and development of Walleye pollock, Pacific cod and Saffron cod is provided. There have been proposed 22 morphological characters during embryogenesis, which are simple in identification and helpful to check the course of morphogenesis. For three mentioned species of codfish the duration of the embryogenesis or particular stages increases exponentially when temperature of water decreases. It is demonstrated that the rate of the development differs at different temperatures or changes with a change of temperature regime. Analysis of the temperature effects in the development has revealed that changes in duration of early stages were minor, whereas visible decrease of the rate of the embryogenesis due
to the water temperature decrease was timed to late stages of the embryonic growth what can be reckoned as adaptation to emergence under the best terms. It is demonstrated that development of Walleye pollock embryos at the water temperatures below zero can affect formation of stock abundance of Walleye pollock generation. The ratio between duration of different stages of embryogenesis was estimated on the scale by Rass, well known for codfishes. It varied depending temperature conditions. Although the duration of particular stages of Pacific cod embryogenesis showed significant changes, the relative ratio of stages was stable at positive temperatures- at negative temperatures the stage of cleavage and the stage of germ band got shortened, and the stage of developed embryo took almost a half in the total embryogenesis. Saffron cod demonstrated maximal duration of the final stage of developed embryo. Particular ecological aspects of development in early ontogenesis have been discussed. Differences between three species of codfishes in the course of embryogenesis and determinants of the differences, related to different environmental conditions, are demonstrated, a comparison is provided. Analysis of behavior and morphogenesis of codfish prelarvae observed during aquarium rearing is made. Authors have analyzed particular aspects of pragmatic character on experimenting Walleye pollock egg incubation and found the results helpful to optimize interpreting data of egg surveys.
В теоретических работах, касающихся вопросов индивидуального развития организма, отмечается, что в процессе развития всех живых существ, и рыб в частности, неоднократно изменяются их биологические особенности и отношения со средой (Шмидт, 1951- Еремеева, 1967). Применительно к рыбам эти особенности давно отмечались исследователями в виде теорий периодичности или этап-ности их развития (Расс, 1946- Васнецов, 1953). Несмотря на несколько различающиеся подходы к определению границ периодов, всеми авторами в качестве отдельного периода (или фазы) развития рыб выделяется эмбриональный, как совершенно специфичный в качестве формы существования и взаимоотношений со средой. Весьма важная роль этому периоду отводится и в рамках теории экологических групп рыб (Крыжановский, 1948), по которой приспособления к условиям размножения и развития, в первую очередь, отражают существенные экологические моменты эмбрионального развития, хотя роль остальных периодов также важна. Кроме того, согласно теории критических периодов развития рыб, последние приходятся именно на эмбриогенез и предшествуют началу основных процессов морфогенеза (Светлов, 1960- Трифонова, 1963). Наконец, период эмбрионального развития совершенно уникален в вопросах морфогенетического значения роста и развития. Например, ранние стадии развития и первые этапы органогенеза происходят при общем отсутствии роста (Кауфман, 1990).
Таким образом, во всех основных теориях, рассматривающих взаимоотношения рыбы, как организма, со средой, особое место принадлежит эмбриональному развитию. Изучение этого периода важно как с теоретической, так и прикладной точек зрения. Этот вывод актуален и для тресковых дальневосточных морей. Во-первых, вопросы их эмбриогенеза изучены крайне слабо (о чем ниже будет говориться в каждом конкретном случае). Отсюда возникает существенный разрыв в понимании системных связей и причинно-следственных
механизмов в динамике популяций и даже биоценозов. Во-вторых, наличие критических периодов во время эмбрионального развития наталкивает на необходимость всестороннего изучения взаимоотношений зародышей и среды для выявления, в конечном итоге, механизмов формирования численности поколений. В-третьих, исключительно прикладной аспект. Учет развивающейся икры минтая до сегодняшнего времени остается одним их основных методов прямого учета его запасов. Следовательно, четкие представления о характере его эмбриогенеза — залог адекватности оценок численности. С другой стороны, растущий интерес к искусственному воспроизводству трески, как посредством пастбищного, так и садкового выращивания, предопределяет первоочередное изучение закономерностей ранних этапов онтогенеза.
Безусловно, очерченный выше круг вопросов не полон и, тем более, не подразумевает сиюминутного решения, однако свидетельствует о необходимости консолидации имеющихся представлений и результатов экспериментов, касающихся эмбрионального развития тресковых дальневосточных морей. Тем более что ранее таких попыток не предпринималось.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА Минтай. Текучие особи минтая длиной 44,5−59,0 см были пойманы в Авачинском заливе, который является основным районом воспроизводства восточнокамчатской популяции (Буслов, 2008). Лов производили снюрреводами на судах МРТК-316, СТР «Балей» и СТР «Чистый». Оплодотворение икры выполнено 19 апреля 2008 г., 23 и 26 апреля
2009 г. и 8−9 апреля 2010 г. Оплодотворение осуществляли «сухим способом» на борту судна. Икру сцеживали в ёмкость, затем добавляли сперму, осторожно перемешивали в течение 5−10 минут, после чего добавляли воду. Температура воды во время оплодотворения находилась в пределах 0,65−0,85 °С. Оплодотворённая икра отста-
ивалась 0,5−1,0 час и находилась в верхнем слое воды, затем при помощи сита её перемещали в стеклянные банки с морской водой ёмкостью 3 л. Транспортировка банок с икрой осуществлялась в термобоксах, снабжённых аккумуляторами холода. Температура воды варьировала от 0,6 до 0,8 °С. Время перевозки составляло от 4 до 6 часов. В лаборатории икру помещали в стеклянный аквариум-инкубатор размерами 12×16×20 см, наполненный морской водой на 2/3 объёма. Инкубацию икры проводили в холодильных камерах «Samsung». Погибшую икру удаляли со дна с помощью сифона. Морскую воду соленостью 30,7−32,40/00 доставляли в пластиковых 20-литровых контейнерах из Авачинского залива.
Один раз в сутки около половины объёма воды в аквариуме заменяли на свежую, при этом аквариум с икрой выставляли на лёд для предотвращения нагрева воды. При смене воды старались, чтобы температура свежей воды была такой же, как в инкубаторе. Для этого предварительно воду наливали в 5-литровые пластиковые банки и выдерживали в холодильнике не менее суток, а в некоторых случаях свежую воду заливали в чистый аквариум, измеряли температуру воды и, если она была недостаточно низкая, то для дополнительного охлаждения помещали пластиковую бутылку со льдом. В 2008—2009 гг. измерение температуры осуществляли два раза в сутки: утром и вечером. Среднесуточное значение определяли как среднее арифметическое. В 2010 г. температуру воды из-
меряли три раза в сутки: в 10 часов, до и после смены воды. Среднее за сутки значение рассчитывали, исходя из промежутка времени между измерениями. В 2008 г. проведено два эксперимента при средней температуре 1,5 и 3,0 °С, в 2009—2010 гг. — 17 экспериментов, в 9 из них выклюнулись пред-личинки.
Из каждого аквариума ежедневно отбирали для просмотра 2−15 икринок, в зависимости от их количества в опыте, отмечали изменения в развитии и измеряли диаметр икринки, желтка и некоторых морфологических показателей, характеризующих рост эмбрионов (рис. 1). При взгляде на икринку сверху измеряли диаметр икринки, диаметр желтка, диаметр диска. При повороте икринки (вид сбоку) измеряли высоту диска, высоту обрастания желтка, размеры эмбриона, высоту головы, диаметр глаза и хрусталика, размер слуховой капсулы, ширину и высоту тела, меж-глазничное расстояние, расстояние между слуховой капсулой и глазом, расстояние между слуховой капсулой и кончиком рыла и некоторые другие характеристики.
Наблюдения за поведением предличинок минтая проводили ежедневно. Для описания морфогенеза на этапе предличинки выполняли измерения различных показателей (список которых приводится в соответствующем разделе) у новорожденных и в возрасте 5, 10, 15 суток (рис. 2). Чтобы знать точный возраст предличинок, выклюнувшихся за сутки отлавливали при помощи
Рис. 1. Схема измерений основных признаков зародышей тресковых рыб
Рис. 2. Схема измерений основных показателей предли-чинок тресковых рыб
большой пипетки и пересаживали в отдельный аквариум.
Треска. Текучие особи трески длиной 69,0−78,0 см были пойманы 14 и 26 марта 2009 г и 6 и 7 марта
2010 г. у юго-восточного побережья Камчатки. Лов проводили снюрреводом на судне МРТК-316. Процедура оплодотворения, транспортировки и инкубирования икринок была аналогична таковой для минтая. Во время перевозки температура составляла 1,8 °С в 2009 г и -0,1 °С в 2010 г.
Измерения температуры и наблюдение за развитием осуществляли два раза в сутки — утром и вечером. В 2009 г. инкубирование было проведено в 8 сериях с разными температурными условиями: -0,04- 1,26- 1,84- 2,59- 3,31- 4,03- 1,35 и 3,30 °С (средняя температура). В двух последних случаях в процессе эксперимента была осуществлена смена температурного режима с относительно теплого (3,93 °С) на холодный (0,22 °С) после 10 суток, и наоборот (с 0,86 °С до 4,55 °С) после 8 суток развития. В 2010 г. инкубирование проведено в 9 сериях с разными температурными условиями: -0,38- 0,07- 0,49- 1,10- 1,33- 1,40- 1,47- 2,07- 2,22 °С.
В измерениях, характеризующих рост и развитие эмбрионов трески, старались придерживаться той же схемы, что и для минтая. Для этого каждый день просматривали до 15 икринок, часть которых подвергалась измерению, ориентируясь при этом на момент наступления очередного морфологического признака. Наблюдения за поведением предличинок трески осуществляли ежедневно. Для описания морфогенеза на этапе предличинки выполняли измерения различных показателей у новорожденных и в возрасте 5, 10, 15, 20, 25 суток в
2009 г. и в первые сутки в 2010 г.
Навага. Производители наваги (3 самки и 3 самца) были пойманы вентерем 20 января 2010 г.
в бух. Карага Карагинского залива (юго-восточная часть Берингова моря). Оплодотворение ее икры выполнялось «сухим способом» на льду около проруби при температуре воздуха -37 °С. Половые продукты самок и самцов были сцежены в литровые банки и перемешаны. Как показали последующие наблюдения, количество оплодотворенных икринок оказалось небольшим. Очевидно, из-за низкой температуры воздуха икринки замерзали и теряли способность к оплодотворению. Пока (около трех часов) икра доставлялась на берег на мотосанях, в банках образовалась шуга. Икринки находились в шуге и их невозможно было погрузить в нижние слои воды даже при механическом перемешивании. На вторые сутки шуга растаяла, и икринки осели на дно. Оплодотворенная икра была доставлена в лабораторию самолетом через трое суток в литровых банках, помещенных в термоконтейнер со снегом. Температура воды в банках в конце транспортировки была -0,8 °С. В лаборатории икру поместили в три аквариума с распреснен-ной водой. Вода бралась из Авачинской губы у берега. Ее температура при этом составляла -1,2 °С, а соленость — 22,17 т.
При просмотре икры в день привоза и в последующие двое суток развивающихся икринок не обнаружено. Лишь на 6-е сутки после оплодотворения при тотальном просмотре было найдено 12 живых икринок на стадии крупно- и мелкоклеточной морулы. Поскольку аквариумы с икрой содержались в одинаковых условиях, живые икринки были помещены в одну чашку Петри, где и проходило развитие. Для просмотра, измерения структур, фотографирования и наблюдения за развитием чашку помещали на предметный столик микроскопа. Учитывая крайне скудное число икринок, старались, чтобы чашка находилась вне холодильника не более 1−2 минут, чтобы избежать значительного повышения температуры воды.
2 февраля была оплодотворена икра наваги в устье р. Авачи. Оплодотворение происходило на месте лова. Через 15 минут после этого икра была доставлена в лабораторию и помещена в аквариум. На 14-е сутки, когда обрастание достигало 2/3−¾ желтка, она погибла.
При вскрытии в лаборатории производителей наваги из удебного улова, выдержанных в ванне с водой в течение суток, было выполнено оплодотворение еще 9 икринок. Развитие этих икринок протекало нормально, однако в конце III стадии эмбрионы погибли.
Таким образом, в 2008—2010 гг. было проведено 19 опытных инкубаций икры минтая, 17 — трес-
ки и 3 — наваги. Не все эксперименты были удачными, в некоторых сериях эмбрионы погибали до выклева (табл. 1).
Описание морфогенеза и фотографирование проводили только на живых икринках. Для ранжирования процесса эмбрионального развития по стадиям и сопоставления с предыдущими исследованиями использовали шкалу, предложенную Т. С. Рассом (1933, 1946) для атлантической трески и адаптированную Н. Н. Горбуновой (1951) для минтая. В процессе работы возникла необходимость более дробного деления каждой из четырех стадий. Качественные изменения, наблюдаемые в икринках за весь период развития, были детализированы с учетом наиболее характерных и легко определяемых признаков. Каждому признаку присвоен порядковый номер, согласно таблице 2. Сначала эти признаки использовали при описании развития трески, впоследствии такое же разделение на признаки применили для минтая и наваги.
Наблюдения за эмбрионами и измерение длины живых предличинок осуществляли при помощи бинокулярного микроскопа Olympus SZH10 и окуляр-микрометра 10X-D. Измерения различных показателей, а также величины эмбрионов и изображения объектов, получены с помощью бинокулярного микроскопа Olympus СН-2, вооруженного объективом ЕА-4, и цифровой камеры-окуляра DCM35 с программным обеспечением «ScopePhoto». Обработку изображений выполняли в 'PhotoShop". Всего было просмотрено свыше 1,5 тыс. икринок минтая, 2,6 тыс. икринок трески и измерено свыше 1000 развивающихся икринок и 700 предличинок. Статистическую обработку данных выполняли в программе «Statistica»
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Эмбриональное развитие минтая
Практически все исследователи сходятся во мнении, что критические периоды, в которые происходит закладка величины поколения минтая, приходятся на ранние этапы его жизни. Понятно, что зна-
ние механизмов, влияющих на выживание молоди, во многом продвинуло бы возможности в прогнозировании динамики запасов этого вида. Учитывая его промысловую значимость, логично ожидать широкого фронта исследований, направленных на изучение ранних этапов онтогенеза, и особенно таких критических как эмбриональный и ранний постэмбриональный периоды. Однако приходится констатировать, что, несмотря на многолетнюю историю изучения разных сторон биологии и динамики численности минтая, вопросы его эмбриогенеза исследованы слабо. Достаточно сказать, что до последнего времени в отечественной литературе были опубликованы результаты только одного эксперимента по искусственной инкубации икры минтая, выполненного в 1950 г. (Горбунова, 1954).
О том, что на сегодня нет четких представлений
о характере эмбрионального развития минтая, свидетельствует следующий пример. В работе О. Г Золотова с соавторами (1987) отмечается, что продолжительность эмбриогенеза минтая у Западной Камчатки при 0 °C может составлять 39 суток. С другой стороны, Н. С. Фадеев и Е. Е. Овсянников (2001) при этой температуре указывают продолжительность в 82 дня. Очевидно, что такие различия могут, в конечном итоге, сказываться на точности оценок запаса, выполняемых при помощи ихтиопланктонных съемок.
В этом смысле важно заметить, что, несмотря на известные эксперименты по инкубированию икринок минтая (Kanamaru et al., 1979- Nakatani, Maeda, 1984- Haynes, Ignell, 1983- Hinckley, 1990- Blood et al., 1994), работы Н. Н. Горбуновой (1951), выполненные в Корейском заливе и зал. Петра Великого, остаются единственными, на которые опираются отечественные специалисты при анализе данных икорных съемок. Вызвано это, в первую очередь, тем, что в отечественной практике для характеристики стадий эмбрионального развития используется удобная (особенно в полевых условиях) 4-балльная шкала, предложенная Т.С. Рас-
Таблица 1. Количество проведенных экспериментов по инкубации икры тресковых рыб
Объект Количество опытов Средняя температура
исследований (в т. ч. успешных) воды в период инкубации
2008 Минтай 2 (2) +1,5 — +3,0
2009 Минтай 6 (1) -0,68- +3,23
Треска 8 (8) -0,04 — +4,03
2010 Минтай 11 (8) -0,60 -+1,62
Треска 9 (9) -0,38 — +2,22
Навага 3 (1) +0,69
Всего Минтай 19 (12) -0,68 — +3,23
Треска 17 (17) -0,38 — +4,03
Навага 3 (1) +0,69
сом (1946). Зарубежные исследователи традиционно оперировали более дробными шкалами, включавшими от 7 до 22 стадий (Haynes, Ignell, 1983- Nakatani, Maeda, 1984- Picquelle, Megrey, 1993- Blood et al., 1994), что затрудняет полноценное использование их результатов. Кроме того, отмечалось (Золотов и др., 1987), что соотношение стадий развития икринок минтая, рассчитанное по данным Н. Н. Горбуновой (1951), весьма приблизительное, а выводы по влиянию температуры на отдельные стадии даже несколько противоречивы, так как во время экспериментов температура инкубирования существенно варьировала — от 0 до 11,5 °С и от 2,8 до 12,2 °С. Таким образом, очевидно, что наши представления о морфогенезе минтая во время эмбрионального периода, продолжительности этого периода, длительности разных стадий эмбриогенеза, влиянии на них температуры воды и других факторов явно недостаточны.
Нерестовое поведение, оплодотворение. Эмбриональное развитие рыб начинается с оплодотво-
Таблица 2. Морфологические признаки эмбрионального развития тресковых рыб
Номер признака Особенности развития
0 Оплодотворение, образование
плазменного бугорка
1 Дробление (2−16 бластомеров)
2 Крупноклеточная морула
3 Мелкоклеточная морула
4 Образование перибласта, бластула
5 Образование зародышевого валика
и зародышевого узелка
6 Образование зародышевого лепестка
и гастроцели
7 Обрастание мезодермой до половины желтка
8 Обрастание более половины желтка
9 Завершение эпиболии, желточная пробка
10 Образование купферова пузырька
11 Формирование хвостовой почки
12 Хвостовая почка сформирована
13 Обособление хвостовой почки
14 Загиб хвоста (отчленение головы,
закладка протоптеригия)
15 Голова отчленена, эмбрион почти
о хватывает желто к
16 Длина эмбриона больше окружности желтка
17 Хво ст до стигает заднего края глаз
18 Хво ст до стигает грудного плавника
19 Хвост достигает перитонеума
20 Хвост достигает середины перитонеума
21 Хво ст до стигает конца перитонеума
22 Набухание
23 Выклев
рения. В естественных условиях это сложный и многофазный процесс. Он состоит из вымета половых продуктов, активации яйца, выведения его из состояния «оцепенения» и побуждения к последующему развитию, внесения в яйцо отцовской наследственной информации. Во многом успех последующего развития зависит от этих начальных факторов. Известно, что у рыб в процессе оплодотворения яйцо и сперматозоид влияют друг на друга (Кауфман, 1990). Это влияние проявляется во время нереста еще до акта оплодотворения и выражается во взаимовлиянии веществ, выделяемых гаметами. Важную роль в этом играет нерестовое поведение рыб, поэтому сам процесс икрометания можно рассматривать как предварительную фазу эмбрионального развития.
Нерестовое поведение минтая, наблюденное в аквариумных условиях, описано в ряде работ (Sakurai, 1989- Baird and Olla, 1991- Sakurai, 1993). Авторы отмечают его сложный и иерархический характер. В процессе вымета и оплодотворения порции икры всегда участвуют одна самка и один самец. Рыбы совместно двигаются, соприкасаясь брюшными сторонами, обеспечивая так называемую «вентральную садку» (рис. 3).
Эта особенность, по мнению Я. Сакураи (1993), обеспечивает оптимальные условия для встречи яйца и сперматозоида за счет ограниченного пространства между генитальными порами рыб, а также концентрированного распределения икры и спермы сразу после одновременного их вымета. Помимо этого, процесс икрометания сопровождается достаточно сложным социальным поведением рыб. Рыбы агрегируются в группы разной величины, внутри которых и происходит «отбор» партнеров, причем основная роль принадлежит
Рис. 3. Поведение производителей минтая во время вымета порции икры (из Sakurai, 1993)
самцам. Группы сформированы таким образом, что непосредственно перед выметом самкой порции икры самец позади нее всегда выжидает удобного случая для спаривания. При этом было установлено, что самцы минтая издают звуки, различающиеся для привлечения самки и отпугивания других самцов (Sakurai, 1993). Наблюдения американских исследователей за нерестующим минтаем в условиях эксперимента также показали, что самка выметывает икру небольшими порциями, в среднем 14 порций за 21 день (Hinckley, 1990).
Вывод о том, что во время икрометания минтай может образовывать небольшие нерестовые группы, в общем подтверждается нашими наблюдениями на реальных природных нерестилищах. Такие группы, например, неоднократно отмечались нами на акустических регистрациях скоплений минтая во время нереста на шельфе Олюторского залива (рис. 4). В результате 30-минутного траления, сделанного в этом месте, был получен улов величиной в 15 т, представленный исключительно производителями минтая с текучими гонадами. Два последовательных ихтиопланктонных облова, выполненных над нерестилищем, показали концентрации икринок более 4 тыс. экземпляров под квадратный метр. Все икринки были на ранних стадиях дробления, т. е. недавно выметанные.
С другой стороны, существует и несколько иное описание нерестового поведения минтая. Так, наблюдая из обитаемого подводного аппарата «Омар» за икрометанием этого вида на западнокамчатском шельфе, В. В. Федоров (2007) сообщает, что готовые к вымету икры самки медленно плавали возле дна, в то время как самцы держались над ними метрах в десяти. В про-
цессе оплодотворения рыбы не смешивались — самки выметывали икру, а самцы «выпускали молоки прямо сверху белыми струями, в результате чего весь придонный слой превратился в молозиво» (с. 130).
Вероятно, вышеописанное поведение минтая присуще для нерестилищ, на которых сосредоточены значительные скопления производителей, как, например, в водах Западной Камчатки. Икрометание же менее многочисленных запасов может сопровождаться поведением, описанным Я. Сакураи. Тем не менее очевидно, что в обоих случаях для минтая характерны приспособления к условиям размножения, сформированные с учетом последующих условий эмбрионального развития, начинающегося после оплодотворения.
Эмбриональный рост и морфогенез. При описании эмбриогенеза минтая остановимся на наиболее заметных диагностических признаках, характеризующих морфологические процессы развития икринок, которые до статочно четко наблюдаются и могут быть легко идентифицированы. Заметим, что в естественном состоянии икринки минтая ориентированы анимальным полюсом вниз, что является адаптивной особенностью телолеци-тальных яиц костистых рыб (Соин, 1968). Поэтому измерения икринки, желтка и диаметра бластодиска выполнялись, используя обзор сверху, а высоты диска — сбоку. Несколько по-иному приходилось измерять различные структуры развивающихся эмбрионов, поворачивая икринку, чтобы зародыш был виден сбоку. Желток с зародышем в икринке минтая не перемещается при поворачивании икринки, вследствие небольшого перивител-линового пространства. Измерения икринок и не-
Поверхность
Дно, изобата 55 м
Рис. 4. Акустическая регистрация скоплений минтая, разбившегося на нерестующие группы (Олюторский залив, 10 мая 2007 г.)
которых внутренних структур, выполненные в ходе экспериментов по инкубированию, ранжированные в соответствии с уровнем развития, описанным ниже, сведены в таблице 3.
Как правило, доставка проб оплодотворенной икры минтая из района лова до лаборатории требует определенного времени, поэтому процесс активации яйца, кортикальной реакции, слияния обоих пронуклеусов и превращения яйцеклетки в зи-
готу исследователями не наблюдался. Однако по фиксированным образцам известно, что в это время заметна миграция потоков ооплазмы к ани-мальному полюсу, где идет образование цитоплазматического бугорка. Желточная мембрана полностью соприкасается с наружной оболочкой икринки. Перивителлиновое пространство становится видимым в районе бластодиска (Blood et al., 1994).
Таблица 3. Размерные характеристики икринок и эмбрионов минтая тіп-тах (среднее) в течение развития (мкм)
№ признака (табл. 2) Диаметр икринки Диаметр желтка Диаметр бластодиска Высота бластодиска Толщина оболочки Голова зародыша Диаметр глаз Измерено икринок, (экз.)
ширина высота
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1643,8−1652,2 1549,7−1553,6 916,5 237,9 9,1 — - - 2
(1650,3) (1551,6)
1 1466,4−1663,2 1357,2−1575,4 928,2−1149,7 137,3−304,2 — - - - 11
(1581,2) (1511,3) (995,5) (212,6)
2 1608,0−1706,8 1514,8−1585,4 929,4−1111,5 165,4−220,7 6,3 — - - 10
(1653,7) (1548,5) (1029,8) (207,3)
3 1528,8−1772,0 1376,9−1610,7 651,3−1141,5 117,8−390,0 6,3 — - - 18
(1624,6) (1535,8) (916,8) (266,8)
4 1490,0−1733,2 1443,2−1640,7 622,1−878,3 262,9−438,0 7,9−9,1 — - - 37
(1617,2) (1529,3) (757,0) (356,8) (8,7)
5 1545−1667,3 1472,4−1579,7 773,4−935,6 282,0−310,4 — - - - 8
(1621,7) (1526,7) (836,4) (293,7)
6 1486,9−1669,6 1415,7−1579,7 829,9−985,5 229,3−271,4 — - - - 10
(1602,1) (1506,6) (907,5) (247,3)
7 1498,6−1685,8 1412,0−1577,0, 8 2, 0 12, 4−1 67, 3, 0 3, 2 5, 4−1 3, 19 6,0−9,4 — 67,9 — 17
(1608,9) (1507,1) (1379,9) (592,2) (7,7)
8 1433,1−1710,7 1410,4−1567,2 — - 5,6−8,8 306,2−405,6 136,5−277,3 204,4−252,7 29
(1610,8) (1502,1) (7,2) (355,9) (240,9) (238,3)
9 1500,5−1731,6 1370,8−1523,9 — - 9,4 324,5−417,3, 9 01 3 —, 0 3 4 2, 4 5, 3 3 -1,5 21 2 19
(1619,4) (1483,3) (365,4) (290,3) (277,1)
10 1519,2−1762,4 1372,0−1583,0 — - 8,5 310,4−414,2 271,1−331,8 277,7−329,6 23
(1634,0) (1468,9) (358,4) (309,6) (302,6)
11 1519,1−1699,8 1327,4−1521,6 — - - 322,5−413,0, 8 2, 4 3, 6−3 72, 2, 0 6, 2 3 -, 5 9 5 2 11
(1598,2) (1437,0) (383,3) (304,6) (308,1)
12 1476,0−1668,8 1300,5−1546,4 — - - 330,3−473,1, 2 9, 5 3 —, 0 41 2, 9 8, 3 3, 8−3 87, 2 8
(1590,5) (1440,9) (412,1) (310,3) (299,9)
13 1527,8−1710,0 1368,1−1552,6 — - - 402,9−472,7 293,7−355,7 232,8−339,7 17
(1648,9) (1464,3) (439,9) (319,7) (283,6)
14 1491,6−1689,5 1274,9−1535,8 — - 6,3 433,3−535,1 296,4−370,9 253,5−331,1 36
(1635,0) (1445,3) (487,5) (3262) (294,3)
15 1485,3−1715,8 1265,9−1545,2 — - 7,9 461,8−613,5, 8 21 3 —, 8 9, 8 2, 5 3, 6 3, 7−3 77, 2 25
(1624,5) (1428,7) (5442) (329,5) (301,1)
16 1621,8−1713,7 1284,9−1511,1 — - 7,9−10,1 551,5−610,4, 9 4, 2 3 —, 6 9 7 2, 2 9, 0−469, 0 3 5 3 19
(1674,6) (1378,9) (9,0) (580,9) (414,6) (299,9)
17 1585,0−1696,9 1169,8−1425,6 — - 9,4−10,3 588,1−682,5, 3 9, 0 3 -, 5 2 9 2, 0 16 51 -, 3 6 2 4 10
(1645,3) (1331,3) (9,9) (626,7) (481,7) (304,5)
18 1601,1−1783,7 1191,3−1475,0 — - 8,5−14,3 596,3−723,8, 8 8, 2 3 -, 9 9, 9 2, 4 2, 6 5 -, 3 8 8 4 6
(1662,0) (1296,1) (11,2) (646,1) (514,7) (315,5)
19 1639,5−1717,9 921,8−1297,3 — - 8,0−14,3 571,7−680,2 8, 3 3 —, 4 3 0 3, 6 91 5 -, 7 8 8 4 10
(1679,4) (1197,0) (10,5) (635,4 (536,5) (318,3)
22 1624,0−1671,9 1130,4−1200,6 — -, 0 6, 5 -65, 3 14, 61 5−66,1, 5 0, 2 459,0−601,8 307,7 4
(1639,7) (1174,2) (49,7) (640,0) (508,4)
Выполненные нами эксперименты впервые позволили провести наблюдение за изменениями, происходящими сразу после оплодотворения и до начала первого деления бластодиска. Икринка минтая имеет хорошо заметное и достаточно большое микропиле. Диаметр воронки достигает 43,7 мкм. Постепенно становятся видимы потоки ооплазмы и небольшое перивителлиновое пространство (рис. 5а). Далее происходит образование цитоплазматического бугорка в икринке. Вначале бугорок охватывает примерно треть желтка, его границы слабо заметны, а цитоплазматическое вещество лежит тонким слоем (рис. 5б). Высота бугорка в этот момент составляла 81,9 мкм, а диаметр достигал
955.5 мкм. Вблизи вегетативного полюса желток плотно прилегает к оболочке икринки. Впоследствии диаметр бугорка немного уменьшился, до
916.5 мкм, а высота возросла до 237,9 мкм. Когда бугорок уже образован, границы его хорошо видны как при обзоре сверху, так и сбоку (рис. 5 В, г). Процесс образования бугорка протекал в течение
3−4 часов (5−9 часов после оплодотворения) при температуре 1,5 °С. Далее начинались первые дробления.
Стадия дробления и обрастания (I). Через
9 часов после оплодотворения (1,5 °С) появилась первая борозда дробления, разделившая диск на две равные части, в результате чего образовалось 2 бластомера. Борозды деления не выходят за пределы анимального полушария и не распространяются на вегетативное, так как дробление у минтая меробластическое (т. е. частичное, происходит только на бластодиске), поскольку яйца относятся к обособленножелтковым телолецитального
типа. Бластодиск в этот момент имеет некруглую форму (рис. 6 (1а)), средние размеры его вдоль и поперек составляют 1095,9 и 729,7 мкм соответственно. Высота бластодиска равна 137,3 мкм, или 8,8% от диаметра желтка. В ходе наблюдений отмечались икринки, в которых оба бластомера были одинаковы по величине, но встречались яйца с разными бластомерами. В последних, по-видимому, закладывалась вторая борозда дробления, так как в течение следующего часа она появилась, и образовалось 4 бластомера. Форма диска при этом становится более округлой. На стадии 4−32 бластомеров (рис. 6 (1б, г)) диаметр диска дробления составляет около 67% от диаметра желтка, а высота его может увеличиться до 20%. Величина бластомера уменьшается до 156,0 мкм.
На завершающей крупноклеточную морулу стадии (64 бластомера), при некотором снижении высоты диска дробления и уменьшении размеров бластомеров, диаметр диска почти не изменяется. В этот момент, очевидно, завершается образование и формирование околожелткового пространства. От начала дробления и до образования крупноклеточной морулы оно занимает от 4,7 до 6,7% от размеров икринок. Диск дробления выглядит в виде шапочки с крутыми краями и даже как бы нависающими над сферой желтка крайними бластомерами, а собственно желток имеет форму шара (рис. 6 (2)). В процессе последующего развития на стадии мелкоклеточной морулы происходят существенные изменения в соотношении размеров и формы желтка и бластодиска. Края диска дробления становятся пологими и сглаженными с оболочкой желтка. Часть диска, которая со-
0 а 06
0 в Ог
Рис. 5. Кортикальная реакция и образование плазменного бугорка в икринке минтая
прикасается с желтком, становится из слегка выгнутой — прямой.
Таким образом, если смотреть на икринку сбоку, то желток как бы сжат бластодиском. Размеры желтка по оси «вегетативный полюс — бластодиск» в 1,2 раза меньше, чем в перпендикулярном направлении. Диаметр диска уменьшается и составляет 59% от размеров желтка, а высота увеличивается и достигает 18% от диаметра желтка. Края диска отчетливо не видны.
Вскоре центральная часть нижнего слоя диска начинает погружаться в желток, наступает стадия бластулы. Диаметр диска еще более уменьшается и равен уже половине диаметра желтка, в то время как высота возрастает до 356,8 мкм, составляя около четверти размера желтка. Краевая зона бластодиска находится на желточной сфере, и при виде сбоку диск визуально как бы разделен на две
части. В разные моменты протекания бластулы нижняя часть диска может на ¾ быть погружена в желток. Затем высота бластодиска продолжает увеличиваться, а нижняя погруженная часть его становится относительно меньшей и может составлять уже около половины высоты диска. На стадии бластулы, когда края диска размыты, сначала за краевой его зоной появляются отдельные ядрышки, затем их становится намного больше и они образуют кольцо на перибласте, а контуры краевой зоны диска становятся отчетливо различимы, — в этот момент высота диска имеет наибольшее значение (рис. 6 (4)). На этом этап бластуляции, в общем, завершается.
Начало гаструляции характеризуется образованием валика или раннего зародышевого кольца. По завершении образования бластулы сначала светлеет краевая зона бластодиска, затем высота дис-
Рис. 6. Эмбриональное развитие минтая на стадии дробления и обрастания (I). 1 — собственно дробление (а-г — 2−16 бластомеров) — 2 — крупноклеточная морула- 3 — мелкоклеточная морула- 4 — бластула, образование перибласта- 5 — образование зародышевого валика и зародышевого узелка- 6 — образование зародышевого щитка и гастроцели. Приведены изображения сверху и сбоку
ка начинает уменьшаться, а диаметр — увеличиваться. Это происходит вследствие того, что клеточный материал глубокого слоя мигрирует из центра бластодермы к периферии и образует по краю диска утолщение — зародышевое кольцо (рис. 6 (5)). Зародышевый валик образуется в краевой зоне, края его кажутся приподнятыми, а центральная часть уплощенной, и при виде икринки сбоку хорошо видна бластоцель, имеющая форму «колпачка», диаметр которой равен 510,9 мкм. Высота бластоцели составляет 245,3 мкм, или 16% от диаметра желтка, а слоя мезодермы, расположенного под бластоцелью — 134,6 мкм, или 9%. При просмотре сверху отчетливо проявляется зародышевое кольцо.
Далее глубокие клетки начинают концентрироваться в дорзальном секторе бластодермы — будущем головном конце зародыша. Визуально в месте формирования будущего зародыша зародышевое кольцо расширяется, образуется зародышевый узелок и появляется гастроцель, а тенденция уменьшения высоты диска и увеличения его диаметра сохраняется до начала обрастания. В это время диаметр диска составляет 61%, а высота — 16% от диаметра желтка. Длина гастроцели равнялась 589,1, а ширина 448,4 мкм. Почти одновременно с образованием гастроцели начинается обрастание желтка бластодермой, соответственно размеры гастроцели тоже увеличиваются. Когда становится заметен процесс эпибо-лии, продолжается увеличение диаметра зародышевого диска и величины обрастания желтка. Гастроцель как бы «растягивается» и становится по форме похожа на широкий полумесяц, еще более возрастает ее длина, до 789,3 мкм, а ширина остается почти прежней. Образуется зародышевый лепесток (рис. 6 (6)). Ширина зародышевого кольца в месте образования будущего зародыша равняется 595,1 мкм. На противоположной стороне ширина кольца намного меньше — 113,9 мкм. Здесь следует обратить внимание, что описанные изменения размеров диска и гастроцели соответствуют величине эпиболии до четверти желтка.
Интересно заметить, что наблюдая за развитием при отрицательной температуре воды, обратили внимание, что икринки на стадии бластулы находились на дне аквариума. Температура воды при этом была -0,9 °С. На следующий день температура воды снизилась до -1,0 °С, поверхность воды была покрыта корочкой льда. Все икринки распределялись ровным слоем на 2 см ниже льда. Когда лед растаял, икринки поднялись к поверхности. Заметного в дальнейшем влияния на развитие и гибель икринок это не оказало.
Стадия зародышевой полоски (II). Когда обрастание желтка достигает 30%, формируется щиток. Появление эмбриологического щитка Т. С. Расс (1933) считает началом II стадии развития — стадии зародышевой полоски. Однако если смотреть на икринку минтая, находящуюся в естественном положении сверху, то видеть щиток может лишь достаточно опытный наблюдатель. Если же повернуть икринку боком, можно различить щиток, даже если при обзоре сверху его не видно. Тем не менее наши многочисленные наблюдения позволяют заключить, что наиболее точным диагностическим признаком начала II стадии можно считать степень обрастания желтка более 1/3. Этот признак очень хорошо идентифицируется даже на небольшом увеличении, если повернуть икринку.
Зародышевая полоска у минтая хорошо заметна лишь при обрастании 40−50% желтка (рис. 7 (7)). К этому времени гастроцель еще больше увеличивается, длина ее достигает 1073,0, а ширина —
517.3 мкм. Длина зародыша составляет в среднем
771.3 мкм, и он занимает 19−22% окружности желтка. Очертания тела зародыша нечеткие, и ширина мезодермы в головном конце достаточно большая — 729,3 мкм. Глазные пузыри еще не выражены. Высота мезодермы на месте формирования головного конца эмбриона составила 67,9 мкм.
Когда обрастание желтка только минует положение «экватора», эмбрион имеет длину 27−30%, можно видеть зачаток хорды, но сегменты еще не образовались (рис. 7 (8)). У зародыша начинают формироваться глазные пузыри. Мезодермальная полоска распластана по желтку, ее ширина в средней части 626,7 мкм. По мере продолжающегося до ¾ обрастания желтка становятся хорошо видны глазные бокалы. Однако тело зародыша еще распластано по желтку, не резко очерчено и занимает около 40% окружности, а часть желточной сферы довольно большая. Ширина хорды — 156,0 мкм. Появляются первые 4 сегмента. Мезодермальная полоска становится почти вдвое уже, теперь ее ширина — 357,6 мкм.
Дальнейшее обрастание желтка сопровождается уменьшением его свободной сферы и увеличением длины зародыша. К моменту окончания эпи-болии и образования желточной пробки зародыш занимает 45−48% окружности желтка (рис. 7 (9)).
Тело еще не резко очерчено, но ширина хорды стала больше (178,2), а ширина полоски вместе с мезодермальными листками еще более уменьшилась — до 237,1 мкм. Тело эмбриона имеет 8 сегментов, начинает утолщаться, возвышается над
желтком, хотя хвостовой отдел по-прежнему уплощен. Когда желточная пробка затягивается, в конце хвостового отдела, шириной 476,6 мкм, образуется более светлая полость. Затем здесь формируется купферов пузырек, который лежит как бы в ямке этой полости (рис. 7 (10)).
Диаметр пузырька может варьировать от 107,6 до 287,0 мкм, в среднем 197,7 мкм, а высота —
121,3 мкм. Впереди пузырька может быть пузырек меньшей величины, соответственно 72,5 и 42,1 мкм. Второй пузырек наблюдали не у всех зародышей. На этой ступени развития широкий ареол мезодермы в хвостовой части тела исчезает. Однако кончик «хвоста» еще пока уплощен.
Уже после образования купферова пузырька, когда величина эмбриона равна 50−55% окружности желтка, начинает формироваться хвостовая почка. Одновременно ширина мезодермы в хвостовом отделе начинает уменьшаться, а высота его — увеличиваться. Сначала конец хвостового отдела наполовину и более как бы утоплен в желток, край его пологий, средняя ширина — 222,7, а наибольшая высота — 175,5 мкм. Затем эта часть тела начинает оттесняться в сторону околожелт-кового пространства до тех пор, пока утопленным
остается лишь купферов пузырек (рис. 7 (11)). Когда небольшая часть формирующейся хвостовой почки еще утоплена, появляются зачатки кишечной трубки. У зародышей с 18 сегментами уже можно различить разбросанные мелкие клетки пигмента, при этом высота миомера в среднем равна 50,7 мкм.
В момент, когда край хвостового отдела перпендикулярен оболочке желтка, и верх почки чуть возвышается над лежащим впереди телом эмбриона, хвостовая почка сформирована и лежит на желтке (рис. 7 (12)). Ширина основания хвостовой почки увеличивается до 250,4, а высота — до
186,4 мкм. На месте образования грудных плавников начинают увеличиваться мезенхимные, в виде пологой дуги, выросты. Видна невральная трубка. В капсулах формируются глаза, у эмбриона заметно утолщение на месте образования продолговатого мозга. Эмбрион занимает примерно 60% окружности желтка, формируется зачаток хрусталика, но границы его кажутся размытыми. К моменту окончания II стадии развития тело эмбриона лежит валиком на желтке, охватывая около 2/3 желтка (63−67%). В передней трети тела формируется зачаток печени, закладываются кишечная трубка и сердечная сумка. У эмбриона насчи-
Рис. 7. Эмбриональное развитие минтая на стадии зародышевой полоски (II). 7 — образование зародышевой полоски, обрастание мезодермой половины желтка- 8 — обрастание более половины желтка, образование бластопора- 9 — смыкание бластопора, образование желточной пробки- 10 — бластопор закрыт, формирование купферова пузырька- 11 — формирование хвостовой почки- 12 — хвостовая почка сформирована, конец II стадии
тывается 26 сегментов. Высота миомера в области окончания кишечной трубки — 58,5 мкм, а высота крайних хвостовых миомеров несколько меньше — 42,8 мкм. Пигментные клетки располагаются по дорзальной стороне тела от головы до конца округлой хвостовой почки. Купферов пузырек становится меньше и виден не у каждого эмбриона.
Таким образом, в целом, в течение II стадии развития длина эмбриона возрастает с 19 до 65% относительно окружности желтка. В начале стадии ширина тела составляет 156,0 мкм, увеличиваясь к концу до 199,7 мкм. Одновременно уменьшается ширина мезодермальных листков (пластинок). Наибольшая ширина хвостового конца зародыша наблюдается во время образования желточной пробки, затем уменьшается по мере формирования хвостовой почки. Особо заметные изменения проявляются в увеличении ширины и высоты головы и размеров глаз (табл. 3). Отметим также, что перивителлиновое пространство в икринках минтая на протяжении II стадии увеличивается с
6,3 до 9,4%.
Стадия неоформившегося эмбриона (III). Характерным признаком наступления III стадии развития является обособление хвостовой почки от оболочки желтка (рис. 8 (13)). С этого момента эмбрион очень быстро растет в длину. Краешек хвостового отдела у эмбрионов, охватывающих около 70% окружности желтка, изменяется из округлого в заостренный. Уменьшаются его ширина и высота, до 208,7 и 172,0 мкм соответственно, что свидетельствует о закладке протоптеригия в виде
узкой складки по бокам хвостового отдела. В это время хорошо выражены хрусталики глаз, печень и сердечная сумка. У некоторых эмбрионов еще имеется купферов пузырек. Ширина тела в области формирования грудных плавников составляет в среднем 160,7 мкм, а вместе с их выростами —
264,4 мкм. Слуховой пузырек достаточно большой и хорошо виден, имеет близкую к овалу форму длиной 61,6 мкм. Располагается довольно далеко от переднего конца эмбриона. Расстояние между слуховой капсулой и глазом — 287,0 мкм.
Дальнейшее развитие эмбриона проявляется в удлинении хвостового отдела. В этот момент узкий протоптеригий шириной 17,0 мкм сформирован лишь в задней трети тела эмбриона, охватывающего 72−78% окружности желтка. Если в начале III стадии хвостик эмбриона не загнут, то по мере дальнейшего развития хвостовой отдел отклоняется от оси тела зародыша значительно (рис. 8 (14)). У нормально развивающихся эмбрионов минтая отклоненный не более чем на 45° хвостовой отдел лежит прямо, в отличие от эмбрионов трески, у которых он может быть загнутым на 90° и отклоняться от оси передней части тела эмбриона. С момента отклонения хвостового отдела у минтая становится видна двухслойная оболочка желтка. Сначала это заметно лишь вблизи головы эмбриона, а затем вокруг всего желтка. Расстояние между оболочкой собственно желтка и желточным мешком достигает 78,4 мкм вблизи головы и 21,9 мкм — по краям. На данном этапе морфогенеза купферов пузырек отсутствует. При обзоре эмбриона сбоку голова его представляется по-
Рис. 8. Эмбриональное развитие минтая на стадии неоформившегося эмбриона (Ш). 13 — обособление хвостовой почки- 14 — образование протоптеригия, загиб хвоста- 15 — эмбрион более 4/5 окружно сти желтка
груженной в желток до уровня середины глаз. В этот момент передний отдел тела эмбриона плотно прилегает к оболочке желтка. Увеличиваются голова зародыша, размеры глаз. Межглаз-ничное расстояние равно 88,5 мкм. Значительно возрастает ширина эмбриона, которая вместе с формирующимися грудными плавниками достигает 326,8 мкм. Одновременно увеличивается длина слуховой капсулы до 77,6 мкм, при том что расстояние между слуховой капсулой и глазом уменьшилось до 248,4 мкм, и она располагается в
670,4 мкм от кончика рыла. Плавниковая складка быстро формируется, и у эмбриона, охватывающего около 80% окружности желтка, ширина складки (в области окончания кишечной трубки) изменяется от 33,1 до 96,3 мкм по дорзальной стороне и от 50,7 до 115,1 мкм — по вентральной. В этот момент отмечаются слабые неритмичные сердечные сокращения.
Далее происходят очень важные изменения: голова эмбриона, который охватывает более 80% окружности, начинает отчленяться от желтка. Сначала это отмечается в промежутке между сердцем и уже достаточно хорошо образованной печенью, в которой заметна зернистость (рис. 8 (15)). Затем голова еще немного приподнимается над желтком, но передняя часть головы (вперед от середины глаз) остается лежать на поверхности желтка. У эмбрионов отмечается активное сердцебиение до 80−100 сокращений в минуту. Появляются темный пигмент по краю глаз и отдельные разветвленные звездочки пигмента впереди глаз. Межглазничное расстояние возрастает до 95,6 мкм. Образовываются железы вылупления, расположенные между глаз на рыле. Эмбрион интенсивно растет, его тело начинает выпрямляться, хвост приближается к голове. Ширина тела в области грудных плавников увеличивается до 185,6 мкм, ширина же самих плавников в среднем равна 78,2 мкм. Еще более уменьшается ширина уростиля. К окончанию III стадии эта величина снизилась более чем в 2 раза, но плавниковая складка в хвостовом отделе стала заметно шире и вместе с хвостовым стеблем достигла 239,9 мкм. Размеры слуховых капсул продолжают увеличиваться, составляя в длину 92,4 мкм, а в ширину — 60,8 мкм. При этом местоположение капсул все более смещается вперед — расстояние до глаза и кончика рыла уменьшается до 212,9 и 652,5 мкм соответственно. Плавниковая складка начинается уже сразу за линией грудных плавников. Средняя высота плавниковой складки в области ануса составляет 144,7 и 170,4 мкм по спинной и брюшной стороне тела
эмбриона соответственно. Завершается III стадия в тот момент, когда эмбрион охватывает или может охватить желток. Нормально развивающиеся эмбрионы ровно охватывают желток практически посредине.
В целом, во время прохождения III стадии наблюдаются интенсивный рост и формирование органов эмбриона. Увеличиваются ширина и высота головы, диаметр глаза, межглазничное расстояние, формируется и становится тоньше уростиль, развиваются плавниковые складки. Перивителлиновое пространство уменьшается и к окончанию стадии составляет в среднем 12,1% диаметра икринки. Начинается работа сердца, и в дальнейшем наблюдается стабильное сердцебиение эмбриона.
Стадия оформившегося эмбриона (IV). В начале стадии эмбрион охватывает желток. Кончик хвоста касается рыла или чуть заходит за его край и немного смещен в правую сторону от тела эмбриона (рис. 9 (16)). Заметно увеличивается голова, особенно ее высота, которая в среднем равна 414,6 мкм. Значительно сокращается расстояние между слуховой капсулой и глазом. Эмбрион растет быстро, и вскоре кончик хвоста до стает до глаза. Высота кишечной трубки в средней ее части составляет 113,3 мкм. Характерных пигментных поясков у эмбрионов еще не сформировано. Клетки пигмента крупные, разветвленные, разбросаны по телу. Между желточным мешком и желточной каплей наименьшее расстояние равно 9,4 мкм.
По мере того, как хвост доходит до заднего края глаза (рис. 9 (17)), наблюдаемые ранее тенденции в изменении размеров структур сохраняются: увеличиваются длина и ширина головы, размер глаз, слуховой капсулы, межглазничный промежуток- уменьшается расстояние от слуховой капсулы до глаз и до кончика рыла. Ширина миомера достигает 84,2 мкм. Пигментные клетки по-прежнему разбросаны, глаза становятся более темными.
По мере роста эмбриона хвост заходит за задний край глаза и становятся заметны два пигментных пояска, но на теле еще остаются разбросанные отдельно клетки пигмента. Далее кончик хвоста достигает слуховой капсулы. В этот момент пигментные пояски сформированы и хорошо выделяются на фоне тела эмбриона. Перед первым пояском, в основании дорзальной плавниковой складки, могут быть отдельные клетки пигмента. Эмбрион лежит в икринке так, что кончик рыла находится на уровне середины второго пигментного пояска. Кишечная трубка уже хорошо развита, и средняя высота ее достигает 138,5 мкм. На уро-
стиле видны мезенхимные образования — зачатки лучей хвостового плавника. Рост эмбриона продолжается, и кончик хвоста доходит до основания грудного плавника (рис. 9 (18)).
При таком уровне развития железы вылупления есть не только на рыле, но и на глазах и за ними. У части эмбрионов наблюдается пигментация пери-тонеума, примыкающего к дорзальной задней трети кишечной трубки. Средняя ширина и высота головы зародыша равны 646,1 и 514,7 мкм соответственно. Диаметр глаза достигал 328,8, а в среднем составлял 315,5 мкм. Диаметр хрусталика — 90,9 мкм. Слуховая капсула по-прежнему смещается вперед. Расстояние от нее до глаза и кончика рыла сократилось до 78,0 и 519,5 мкм соответственно. В это время у эмбрионов начинается «оводнение» передней части дорзальной плавниковой складки, которая возвышается пологим гребнем над верхней частью головы как продолжение спинной плавниковой складки — головного синуса.
В таком состоянии эмбрион слегка растягивает оболочку икринки, и кончик его рыла находится на уровне конца второго пояска либо за ним. Незадолго до выклева хвост у эмбрионов находится на уровне грудных плавников, а у некоторых может простираться дальше, за грудной плавник (рис. 9 (19)). Все
эмбрионы полностью сформированы, у них четкие пигментные пояски, почти черные глаза с легким бирюзовым на свету оттенком. Упомянутые ранее размерные характеристики различных структур изменились незначительно и, очевидно, могут быть связаны с величиной самих икринок. Рыло эмбриона по-прежнему упирается в конец второго пояска. Эмбрион охватывает желток 1,2−1,3 раза, делает интенсивные распрямляющие движения.
Практически одновременно с образованием головного синуса отмечается набухание оболочки (рис. 9 (22)). На предыдущих стадиях развития (I-III) толщина оболочки варьировала от 5,6 до 9,4 мкм, и была видна ее двуслойность. На IV стадии толщина оболочки икринок немного увеличилась и колебалась в диапазоне 7,9−14,3 мкм. В процессе же набухания оболочки и подготовки эмбриона к вы-клеву толщина ее возросла почти в 5 раз и доходила до 66,1 мкм, а у оболочек без эмбриона толщина достигала 96,0 мкм. При такой толщине хорошо заметна ее слоистость (не менее 9 слоев). Вскоре оболочка икринки разрывается вблизи головы. Сначала эмбрион медленно, в течение нескольких минут, освобождается от оболочки. В первую очередь выходит желточный мешок. Затем эмбрион резко двигает хвостом и сбрасывает оболочку икринки.
Рис. 9. Эмбриональное развитие минтая на стадии оформившегося эмбриона (IV). 16 — кончик хвоста достает до переднего края рыла- 17 — хво ст доходит до заднего края глаза- 18 — хво ст до стигает грудного плавника- 19 — хво ст заходит за грудной плавник- 22 — набухание оболочки и ее выраженная слоистость- 23 — выклев предличинки
Столь подробное описание эмбриогенеза в целом характеризует этот процесс как с точки зрения развития, так и роста. Для практического применения этих данных исследователи, как правило, разбивают эмбриональный период на некоторые обобщенные части (этапы, стадии, фазы), характеризующиеся специфическими морфологическими признаками. Однако следует заметить, что использование специалистами отличающихся шкал стадийности развития икринок минтая затрудняет применение результатов разных экспериментов по инкубированию икры. В первую очередь, для сравнения в межрегиональном и межпопуляционном аспектах. Поэтому возможность приведения известных результатов к периодизации Т. С. Расса (1946), традиционно используемой в отечественных ихтиоплан-ктонных исследованиях минтая, представляется весьма актуальной задачей. Вышеприведенное описание эмбрионального роста и морфогенеза минтая позволяет решить этот вопрос.
Т. С. Расс предложил для изучения развития атлантической трески использовать 4-балльную шкалу: I стадия — дробления и обрастания, в которой целесообразно выделять дополнительную, начальную стадию дробления от 2 до 8 бластомеров, II — стадия образования зародышевой полоски, III — стадия неоформившегося эмбриона, IV — стадия оформившегося эмбриона. Эта шкала в дальнейшем широко использовалась применительно к минтаю в силу малой дробно сти и удобства дифференциации признаков даже в судовых экспедиционных условиях. Что касается японских исследователей, то некоторые авторы в развитии икринки выделяли шесть стадий (Nakatani, Maeda, 1984- Kendal, Nakatani, 1992), другие подразделяли развитие эмбриона на четыре стадии (Yusa, 1954) (табл. 4).
В американских работах можно встретить две разные шкалы. В одних эмбриогенез делится на семь стадий от оплодотворения до выклева
(Haynes, Ignell, 1983), в других различают восемь возрастных интервалов, включающих 21 стадию развития до выклева (Blood et al., 1994) (табл. 5). Следует заметить, что в работе Д. Блад с соавторами приводятся достаточно подробные иллюстрации состояния икринок, что в значительной мере облегчает возможность сопоставления.
Зная диагностические признаки, характеризующие ту или иную стадию эмбрионального развития, можно достаточно точно соотнести их и сгруппировать в более общие кластеры, что как раз и позволяет сделать шкала Расса. Результаты сопоставления всех признаков относительно этой шкалы приведены в таблице 6. В дальнейшем полученные соотношения использованы для некоторых расчетов.
В завершение описательной части, касающейся вопросов эмбрионального роста и морфогенеза, следует остановиться на некоторых интересных, на наш взгляд, моментах. В процессе развития икринок минтая их размер не претерпевает значительных изменений. Так, в ходе эксперимента диаметр икринок варьировал от 1,60 до 1,80 мм, при этом средние величины на I и IV стадиях развития составили 1,65 и 1,67 мм соответственно (рис. 10).
Аналогичное наблюдение приводит и Н. Н. Горбунова (1954). Интересно заметить, что даже непосредственно перед выклевом, когда происходит «оводнение» и расслаивание оболочки икринки, диаметр икринки не изменяется, в то время как у тихоокеанской трески, например, этот процесс сопровождается увеличением диаметра до 20%, о чем будет сказано в следующей главе. Примечательно также, что у обоих видов толщина оболочки в ходе эмбрионального развития изменяется по-разному: у минтая увеличивается, а у трески — уменьшается.
Говоря о размерах развивающихся икринок минтая, нельзя не отметить их вариабельность
Таблица 4. Характерные признаки стадий развития икры минтая, используемые японскими исследователями
Стадия Особенности развития Автор
1 Оплодотворение, морула Nakatani,
2 Бластула, начало гаструляции Maeda, 1984
3 Образование зародышевой пластинки, обрастание до экватора и почти до полного закрытия бластопора
4 От закрытия бластопора до величины эмбриона ¾
5 Эмбрион охватывает от ¾ до окружности желтка
6 Эмбрион охватывает весь желток и до выклева
1 От оплодотворения до закрытия бластопора Yusa, 1954
2 От закрытия бластопора до охвата эмбрионом половины окружности желтка, образование 5−6 сомитов
3 Эмбрион охватывает '-/2 — ¾ желтка. Число сомитов до 35
4 От конца 3 стадии до вылупления. Число сомитов 37−40
в географическом аспекте. Данные разных авторов свидетельствуют, что самая мелкая икра у минтая — на южной окраине американского побережья, а наиболее крупная — в Беринговом, Охотском морях и в тихоокеанских водах Камчатки (табл. 7). В общем, тенденция увеличения диаметра икринок минтая в направлении от южных популяций к северным вписывается в установленные ранее закономерности (Расс, 1946), хотя в большей степени клинальная изменчивость размеров икринок проявляется все же вдоль американского побережья. Кроме того, необходимо учитывать и тот факт, что размеры икринок минтая уменьшаются
-о- Стадия дробления и обрастания • Стадия оформившегося эмбриона
Диаметр, мкм
Рис. 10. Размерный состав развивающихся икринок минтая на разных стадиях эмбриогенеза
Таблица 5. Характерные признаки стадий развития икры минтая, используемые американскими исследователями
Стадия Особенности развития (Haynes, Ignell, 1983) I & amp- к ^ Особенности развития | * Сгадия (Blood et al, 1994)
1 Оплодотворение и кортикальная реакция. 2 Образование 2−32 бластомеров. 3 От 64 бластомеров до завершения бластулы. 4 Образование зародышевого кольца до смыкания бластопора. 5 Завершение эпиболии до длины эмбриона ¾ окружности желтка. 6 Отклонение кончика хвоста от оси тела до охвата эмбрионом окружности желтка. 7 Эмбрион охватывает более окружности желтка до выклева. широкий слой мезодермы. 12 Позднее зародышевое кольцо. Эпиболия более 7/8 желтка, начало сегментации. 13 Ранняя «средняя» стадия. Бластопор закрыт, край хвоста уплощен, появление купферова пузырька.
5 14 Средняя «средняя» стадия. Край хвостовой почки сформирован, но еще плоский. Появление пигмента на теле. 14−16 миомеров. 15 Поздняя «средняя» стадия. Хвостовая почка сформирована, лежит на поверхности желтка. 20−25 миомеров.
Интер- вал Стадия Особенности развития (Blood et al., 1994)
1 1 Предклетка — агрегация ооплазмы 6 16 Ранняя «поздняя» стадия.
и формирование зиготы.
2 2 бластомера.
3 4 бластомера.
4 8 бластомеров.
5 16 бластомеров. ___________
6 32 и более бластомеров.
7 Бластула — диск в форме полусферы с плоским основанием.
Хвостовая почка отчленена от желтка.
24−36 миомеров.
17 Длина эмбриона — 5/8 окружности желтка.
Плавниковая складка в задней трети ______тела эмбриона. ____________________
8 Раннее зародышевое кольцо. Образование зародышевого валика и бластоцели.
9 Зародышевое кольцо охватывает ¼ окружности желтка.
Образование зародышевого узелка и начало обрастания желтка.
10 Зародышевое кольцо охватывает половину окружности желтка.
Край будущего головного конца эмбриона сильно изогнут. Образование зародышевых лепестков.
18 Длина эмбриона — ¾ окружности
желтка. Кончик хвоста заострен и загнут, плавниковая складка до середины эмбриона, закладка грудных плавников.
8 19
20
21
11 Зародышевое кольцо до стигает ¾ желтка. Образование глазных пузырей,
Длина эмбриона — 7/8 окружности желтка. Спинная плавниковая складка простирается до уровня печени. 44−48 миомеров.
Эмбрион охватывает желток.
Начало формирования поясков, плавниковая складка до заднего края головы.
Длина эмбриона — 11/8.
Кончик хвоста достигает заднего края глаз или грудного плавника.
2
7
3
от начала нереста к его окончанию как непосредственно в порциях, выметываемых одной самкой (Hinckley, 1990), так и в целом в популяции (Горбунова, 1954). Известна также положительная связь между диаметром икринок и длиной выклюнувшихся предличинок (Hinckley, 1990- Буслов, Сергеева, 2009). Предполагается, что разница в размерах икринок может сказываться и на продолжительности эмбриогенеза. При одинаковой температуре для развития более крупных икринок требуется больше времени (Pepin, 1991). Однако общепризнанно, что главный фактор, влияющий на длительность инкубации икринок — это температура.
Экологические аспекты эмбрионального развития минтая. Известно, что продолжительность эмбрионального развития минтая возрастает со снижением температуры. Результаты разных экспериментов по искусственной инкубации икринок этого вида показывают, что температурный диапазон, при котором проводились исследования, включает значения от -1 °С до +13 °С. При более высокой температуре икра минтая гибнет (Горбунова, 1954).
В целом, обобщенные данные экспериментов дают представление о длительности эмбриогене-
за в разных температурных условиях. Знание такой связи, помимо биологического смысла, имеет и большое прикладное значение при оценке запасов минтая посредством ихтиопланктонных съемок. Поэтому ранее уже предпринимались попытки формализации такой зависимости (КакаЬаш, Maeda, 1984- Золотов и др., 1987- Буслов, Сергеева, 2009). Однако из-за недостатка экспериментов в области низких температур достоверность расчетов по продолжительности эмбриогенеза в холодных условиях была низка, на что указывали и сами авторы. Учитывая же, что в российских водах развитие икры происходит преимущественно в экстремально холодных для минтая условиях, необходимость дополнительных экспериментов была очевидной. Поэтому в 2009—2010 гг., на примере минтая из тихоокеанских вод Камчатки, нами была выполнена серия опытов по инкубированию икры при температуре ниже 1,5 °С. В дополнение к этому, учли также неопубликованные результаты экспериментов Д. Блад по развитию икры минтая из Берингова моря и зал. Аляска (1997−1998 гг.) при низких температурах. С учетом всех данных можно уверенно заключить, что продолжительность эмбриогенеза минтая экспоненциально возрастает
Таблица 6. Стадии развития икринок минтая, используемые разными исследователями, приведенные в сопоставлении со шкалой ТС. Расса (1946)
Автор Стадия Выклев
Расс, 1946 I II III IV
Blood et al., 1994 1−9 10−15 16−19 20−21 Выклев
Nakatani, Maeda, 1984 1−2 3−4 5 6 7
Yusa, 1954 1 1−3 3 4 Выклев
Haynes, Ignell, 1983 1−4 4−5 6 7 Выклев
Таблица 7. Прео бладающие размеры (диаметр) развивающихся икринок минтая в разных райо нах его нереста
Район нереста Преобладающие размеры, мм Источник данных
Зал. Пьюджет Саунд 1,20 Hinckley, 1990
Зал. Аляска 1,37 Hinckley, 1990
1,35−1,45 Blood et al., 1994
Берингово море 1,58 Горбунова, 1954
1,57−1,59 Серобаба, 1974
1,45−1,72 Blood, 2001
Тихоокеанские воды 1,55−1,60 Полутов, Трипольская, 1954
Камчатки и Северных 1,50−1,59- 1,56−1,66 Горбунова, 1954
Курильских о-вов 1,53−1,66 Наши данные
Западная Камчатка 1,54−1,60
Южный Сахалин 1,58
Южные Курилы 1,48−1,59 Горбунова, 1954
Татарский пролив 1,47
Залив Петра Великого 1,46
Корейский залив 1,54
Воды Японии 1,45 Yusa, 1954
1,50−1,57 Nakatani, Maeda, 1984
с уменьшением температуры воды (рис. 11). Рассчитанная по этим данным зависимость удовлетворительно (с коэффициентом детерминации R2, равным 0,95) аппроксимируется функцией вида: Т=аехр (-Ь^)+с, где а, Ь и с — коэффициенты, рассчитанные методом наименьших квадратов (табл. 8), Т — продолжительность эмбрионального развития икринок, суток, t — температура воды, °С.
Учитывая, что каких-либо закономерных географических различий в скорости эмбриогенеза не проявляется (рис. 11), эту функцию можно считать, в целом, характерной для минтая как вида.
Важно заметить, что валидность вышеприведенного уравнения подтверждается и исследованиями на естественных нерестилищах минтая. Такие наблюдения были проведены в каньонах Авачинского залива-традиционном районе основного икрометания восточнокамчатского минтая (Буслов, 2008). Ранее нами было показано, что икра, выметанная в каньонах, не выносится за их пределы и большую часть эмбрионального периода развивается ниже холодного промежуточного слоя в горизонте 300−600 м (Буслов, Тепнин, 2002-
Буслов и др., 2004). Многократные ихтиопланктон-ные обловы в этих каньонах позволяют отследить динамику и скорость развития икринок минтая. По материалам исследований 2003 г. было установлено, что температура воды в каньонах в слое концентрации икринок составляла 2,5 °С. Согласно рассчитанной выше зависимости, продолжительность эмбриогенеза при таких условиях составит 24 суток.
Как видно на рисунке 12, пики на кривых, характеризующих уловы икринок на разных стадиях развития в течение нерестового периода, последовательно смещаются вправо со временем. В результате разница между пиком на I и IV стадиях в двух каньонах составила 23−24 суток. Это вполне укладывается в расчисленную нами выше продолжительность эмбриогенеза и подтверждает возможность применения данного уравнения для разных популяций минтая.
Говоря о влиянии температуры на продолжительность всего эмбриогенеза, нельзя не коснуться вопроса воздействия на его отдельные этапы, тем более что это краеугольный аспект при интерпретации данных икорных съемок. В этом
Температура, °С
Рис. 11. Зависимость продолжительности эмбрионального развития икринок минтая от температуры: 1 — воды Японии, 2 — тихоокеанские воды Камчатки, 3 — Берингово море, 4 — зал. Аляска, 5 — Корейский залив
Таблица 8. Значения и вероятностные характеристики коэффициентов а, Ь и с зависимости продолжительности эм-
бриогенеза минтая от температуры
Коэффициент Уровень значимости Стандартная ошибка Граница 95%-го доверительного интервала
верхняя нижняя
а 33,6308 р& lt-0,05 1,7679 35,4587 31,8408
Ь 0,2763 р& lt-0,05 0,0275 0,3138 0,2419
с 7,1431 р& lt-0,05 1,5921 8,7732 5,351
смысле актуально исследовать влияние температуры применительно к стадиям развития икринок по Рассу. Традиционно соотношение этих стадий для всего эмбриогенеза принимается из работ
Н. Н. Горбуновой (1951- 1954) в следующей пропорции: I стадия — 20%, II — 20%, III — 40%, IV — 20%.
При этом, в силу слабой изученности вопроса, всеми исследователями впоследствии делалось допущение о неизменности этой пропорции при любых температурах. Однако данные, опубликованные в свое время в ряде работ (Nacatani, Maeda, 1984- Blood et al., 1994), давали основания предположить, что относительная продолжительность стадий не постоянна. Имеющиеся в нашем распоряжении результаты собственных экспериментов по инкубации икринок минтая позволяют более подробно осветить этот вопрос. Кроме того, сопоставление со шкалой Расса других шкал эмбрио-
нального развития минтая, использовавшихся разными исследователями (табл. 6), позволило получить дополнительные материалы.
Как видно на рисунке 13, характер увеличения продолжительности стадии с уменьшением температуры не совсем одинаков. Если для I и II стадий зависимость аппроксимируется функцией вида Т=а ехр (-Ь ?), то для III и IV стадий левая часть кривой загибается более круто, и функция имеет вид Т=а ехр (-Ь ^)+с, где а, Ь и с — коэффициенты (табл. 9), Т — продолжительность стадии, суток, t — температура воды, °С.
Из полученных результатов следует, что относительная продолжительность стадий и их соотношение меняются при разных температурных условиях. Однако если стадии дробления и зародышевой полоски практически на всем термическом диапазоне занимают примерно по 20% эмбриоге-
20 -15 —
ь 3 ю.
5-
0 -I
тт11 iQiгттОттттСЬ
О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
Дни от начала нереста Дни от начала нереста
Рис. 12. Изменение суточной продукции икры (тыс. шт. /м2) минтая на разных стадиях развития в «эпицентрах» нереста в «северном» (А) и «южном» (Б) каньонах Авачинского залива в 2003 г. Точками обозначены эмпирические наблюдения (из Буслов и др., 2004)
неза, то вклад двух последних стадий изменяется в противофазе (рис. 14). Доля нахождения икринки на стадии неоформившегося эмбриона увеличивается от холодной температуры к теплой, тогда как относительная продолжительность стадии оформившегося эмбриона при отрицательных температурах почти в два раза больше, чем при значениях выше 7 °C.
В целом, осредненное для всего исследованного термического диапазона (от -1 °С до +8 °С) со-
Таблица 9. Значения коэффициентов а, Ь и с зависимости продолжительности отдельных стадий развития икры минтая от температуры
Стадия развития Коэффициенты
a±S x b±S x c±S x
I стадия 8,825±0,635 0,199±0,017 —
II стадия 8,399±0,794 0,189±0,015 —
III стадия 9,387±0,915 0,297±0,017 3,042±0,249
IV стадия 11,938±1,002 0,382±0,022 0,495±0,062
отношение стадий выглядит следующим образом: 22: 22:35:21%, что достаточно близко к значениям, приводимым Н. Н. Горбуновой. Однако применение такой пропорции вряд ли оправдано с практической точки зрения. Например, в холодной воде на последнюю стадию развития приходится почти треть всего эмбриогенеза, тогда как в более теплых условиях пропорция смещается в сторону стадии неоформившегося эмбриона, достигая почти половины всего периода развития (рис. 15).
В дополнение к вышесказанному интересно привести результаты эксперимента, в котором развитие икринок минтая проходило со сменой температурных условий. В качестве контроля инкубирование проводилось параллельно в двух опытах. В первом средняя температура воды равнялась 0,60 °С, во втором — + 1,62 °С. При наступлении
I стадии из первого («холодного») аквариума часть икринок была помещена в более теплые температурные условия (+0,79 °С) (рис. 16). Уже на сле-
7а — - - -1 стадия
Температура, °С
Рис. 14. Изменение относительной продолжительности стадий развития икринок минтая при разной температуре воды
и I стадия u im стадия '-? II стадия ¦ IV стадия
н¦
Рис. 13. Продолжительность отдельных стадий развития икринок минтая (по Рассу) в зависимости от температуры воды
-1,1 -0,3 0,5 1.3 2.1 2,9 3,7 4,5 5,3 6.1 6,9 7,7 Температура, °С
Рис. 15. Изменение соотношения стадий развития икринок минтая в ходе эмбриогенеза при разных температурных условиях
дующий день на стадии завершения обрастания и образования желточной пробки в «теплом» аквариуме произошло ускорение развития, и разница с «холодным» составила около суток. Далее, вплоть до окончания II стадии, эта временная разница сохранялась. Заметное ускорение развития произошло во время формирования плавниковых складок, когда загнутый кончик хвоста выпрямляется и прижимается ближе к голове эмбриона. В «теплых» условиях этот процесс длился 2 суток, в холодных — 4. В результате, к моменту достижения эмбрионом размеров, чуть превышающих окружность желтка, разница в длительности развития составляла уже 7 суток.
Рост эмбриона от момента достижения кончиком хвоста заднего края глаза и до момента роста до уровня грудного плавника в «теплых» условиях прошел за 3 суток, а в холодных длился 6 суток. Процесс оводнения головного синуса и набухание оболочки в обоих опытах проходили быстро, и в течение суток происходил выклев. Всего разница в продолжительности развития в этих опытах составляла 10 суток.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что неравномерность скорости развития икринок при изменении температуры носит приспособительный характер. Логично полагать, что вспышка цветения фитопланктона и предшествующее ему размножение копепод, яйца которых являются основным стартовым кормом предличинок минтая, жестко связаны с весенним прогревом воды. В таком случае температурный фон может служить определенным сигналом, резко ускоряющим или замедляющим рост эмбриона уже после органогенеза, позволяя тем самым выклюнуться предличинкам в оптимальных условиях, т. е. тогда, когда вероятность наличия первичной пищи наиболее реальна. Например, если по каким-то при-
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Морфологический признак
Рис. 16. Развитие икринок восточнокамчатского минтая при средней температуре 1,62 °С (1), -0,60 °С (2) и со сменой температурного режима с «холодного» на «теплый» со средней температурой 0,79 °С (3)
чинам произошло похолодание воды, то выклев задержится, и наоборот. В противном случае при отсутствии первичного корма предличинки в массе гибнут в течение двух-трех суток сразу после рассасывания желточного мешка, что и показали эксперименты.
Отдельно следует остановиться на развитии икринок минтая при отрицательной температуре. Во время инкубации в некоторых сериях температуру воды снижали до уровня льдообразования. До момента появления льда большинство икринок плавало на поверхности. При замерзании воды икринки ровным слоем опустились глубже и распределились ниже границы льда (рис. 17).
Известно, что во время эмбрионального развития плотность икринок минтая изменяется, благодаря чему они постепенно всплывают к поверхности, но в ряде случаев могут и опускаться (Nakatani, Maeda, 1984). Так, например, при искусственном моделировании условий термоклина часть инкубировавшихся икринок в течение всего периода развития оставалась в районе градиента, тогда как другая часть развивалась на поверхности (Yamamoto et al., 2009). Очевидно, что и в нашем эксперименте в случае с образованием льда икринки за счет плотности сменили горизонт распределения. При этом важно заметить, что какой-либо повышенной смертности эмбрионов не отмечалось.
Наблюдения за икринками в условиях отрицательных температур показали, что в течение первой и второй стадий не происходило каких-либо отклонений от нормы, за исключением удлинения продолжительности собственно стадий. Однако когда сформировался эмбрион, проявились явные аномалии: неестественно искривленный хвостовой отдел эмбриона, недоразвитие плавниковой складки, повреждения оболочки икринки и оболочки
Поверхность
Рис. 17. Распределение развивающихся икринок минтая в аквариуме при льдообразовании
Икра
желточного мешка (рис. 18). Отмечалась высокая смертность икринок. Наблюдался и явно преждевременный выклев недоразвитых предличинок, у которых хвостовой отдел был сильно прижат к желточному мешку. Совершенно очевидно, что такие предличинки были нежизнеспособны. Нака-тани и Маэда (1984) также сообщали, что от икринок, инкубировавшихся при температуре -1 °С, был получен чрезвычайно низкий процент выкле-ва. Помимо этого, в большом количестве отмечались личинки с видимыми морфологическими отклонениями от нормы в области хвоста и желточного мешка.
В результате, есть основания полагать, что отрицательная температура воды может являться одним из начальных предикторов в цепи факторов, негативно влияющих на формирование численности поколения. Однако следует заметить, что при кратковременном воздействии отрицательной температуры этот фактор может не иметь летального воздействия. Возможно, что икринки избегают наиболее критичных условий за счет изменения их плотности. Кроме того, есть гипотеза, что после прохождения икринкой морулы негативное воздействие отрицательной температуры снижается, точнее, зародыш становится более резистентен к ней (Nakatani, Maeda, 1984). При этом возрастает роль скорости всплытия икринок из горизонта вымета к поверхности, как фактора, обусловливающего транспортировку эмбрионов к слоям холодной воды в разной степени готовности к ее влиянию (Yamamoto et al., 2009). В этом случае икрометание на большей глубине можно считать «выигрышной» стратегией. Однако глубоководный нерест
будет эффективным в том случае, если гидрологические условия квазистационарны и способствуют выносу икринок на шельф. Как показывают многочисленные исследования, такие условия существуют в районе каньонов, врезающихся в материковую отмель, причем в зоне действия какого-либо течения. В случае, если икрометание происходит на шельфовом мелководье, то логично полагать, что негативному влиянию отрицательных температур на эмбриональный период наиболее подвержены северные популяции. Действительно, на примере динамики численности поколений запад-ноберинговоморского минтая, воспроизводящегося в таких холодных заливах как Олюторский и Карагин-ский, подобие такой связи можно заметить (рис. 19). В годы, когда наблюдалась повышенная ледовито сть, вероятность появления урожайных поколений была невысока, и наоборот: численность генераций в менее ледовитый период была выше. Естественно, что действие этого фактора вряд ли формализуется так просто. Тем не менее достаточно логично вписывается в понятийный аппарат выявленной ранее закономерности о том, что «теплые» периоды в Северной Пацифике более благоприятны для минтая, чем «холодные» (Шунтов и др., 1993).
В завершение рассмотрения вопросов, касающихся влияния температуры воды на ход эмбрионального развития минтая, логично уделить внимание и прикладному характеру проведенных исследований. Выше уже отмечалось, что многие годы одним из основных способов оценки нерестового запаса минтая остаются ихтиопланктонные съемки. Они ориентированы на учет икринок, развивающихся в толще воды. Процесс размножения мин-
Рис. 18. Аномалии развития икринок и преждевременно выклюнувшиеся предличинки минтая, инкубировавшиеся при отрицательных температурах
тая достаточно растянут во времени, поэтому в ихтиопланктонных пробах присутствуют икринки разного возраста. В связи с этим обстоятельством для интерпретации данных съемок важно знать продолжительность всего эмбриогенеза и длительность его отдельных стадий. Данные показатели могут значительно влиять на точность расчетов нерестового запаса. Так, при оценке общего количества икры, выметанной за репродуктивный сезон, по суточной продукции, важным условием для расчетов является знание продолжительности I стадии развития. Ранее нами было показано, что данные экспериментов по инкубации икры могут существенно скорректировать расчеты запаса (Буслов, Сергеева, 2009). В качестве примера возьмем результаты икорной съемки, выполненной в тихоокеанских водах Камчатки в 2007 г., а среднюю температуру развития икры примем равной
1,5 °С. При таком условии, согласно подхода, применявшегося Н. С. Фадеевым и Е. Е. Овсянниковым (2001), продолжительность I стадии составит
7 суток, по О. Г. Золотову с соавторами (1987) — 6,2 суток, по результатам нашего эксперимента —
4 суток. Общее количество икры на I стадии развития, учтенное в пик нереста посредством икорной съемки, составило 3,97* 1013 экз. Рассчитанные по этим данным продукционные кривые представлены на рисунке 20. При всех аналогичных биопоказателях рыб (плодовитость, соотношение полов, средняя масса рыб) нерестовый запас, оцененный по трем подходам определения продолжительности I стадии, составил 725, 815 и 1263 тыс. тонн, соответственно. Различия оказались весьма существенны. Таким образом, приведенный пример достаточно убедительно иллюстрирует тот факт, что реальные представления о ходе эмбрионального развития икринок минтая могут в значительной мере повлиять на точность оценки его запасов.
Помимо этого, экспериментальные исследования по инкубации икры минтая, вкупе с многолетними данными ихтиопланктонных съемок, позволяют рекомендовать некоторую оптимизацию ме-
8000 — -х • 900
'- 11 '- 11 11… Рис. 19. Численность поколений западноберинго-
11)72 1978 1'Ш НлЮ [& lt-)% 2нП2 2008 воморского минтая в возрасте 2 года (1) и площадь
I (1 у, ледового покрова Берингова моря в мае (2)
12
3 7 11 15 19 23 27 31 4 8 12 16 20 24 28 2 6 10 14 18 22 26 30 Март Апрель Май
Рис. 20. Динамика суточной продукции икры восточнокамчатского минтая в 2007 г., рассчитанная для разных подходов определения продолжительности I стадии развития икры при температуре 1,5 °С: 1 — Фадеев, Овсянников, 2001- 2 — Золотов и др., 1987- 3 — данные инкубирования
тодологии интерпретации результатов икорных съемок.
В прикамчатских водах ежегодные стандартные работы по учету выметанной минтаем икры проводятся как для охотоморской, так и восточнокамчатской группировок. В последние годы при обработке ихтиопланктонных проб развитие икры определяли параллельно по двум шкалам — 4-балльной Расса и шкале, используемой американскими исследователями, включающей 21 стадию от оплодотворения до выклева (Blood et al., 1994). Для иллюстрации суммарного качественного состава икринок в соответствии со второй шкалой использовали данные съемок в 2000—2005 гг. (рис. 21). Всего было просмотрено около 6 тыс. экземпляров. Как видно, более половины пойманных икринок в обоих районах соответствовали 5 и 6 стадиям развития, т. е. крупно- и мелкоклеточной мору-ле. Икринки, соответствующие 7, 8 и 9 стадиям развития (т. е. до наступления II стадии по шкале Расса), составляли лишь 12,5% у Западной Камчатки и 10,6% - у Восточной.
Вышеприведенные данные, в первую очередь, свидетельствуют о том, что основная убыль икры происходит с началом дифференциации клеток, т. е. на этапе между морулой и бластулой и, возможно, гаструляцией. При этом, отсутствие большого количества икринок, учтенных во время начального дробления, объясняется достаточно быстрым прохождением этого процесса в природных условиях. Здесь уместно напомнить, что Накатани и Маэда (1984) также выделяли морулу, как критический период по отношению к температуре воды.
Отсюда можно сделать вывод, что для расчетов суточной продукции логично использовать количество икры, развившейся только до стадии бластулы, так как при расчетах от продолжительности всей I стадии по Рассу величина суточной продукции занижается: во-первых, за счет смертности, а во-вторых — из-за большей продолжительности.
В связи с данным предположением, по результатам экспериментов рассчитали зависимость продолжительности развития икринок от оплодотворения до стадии бластулы при разной температуре инкубации. Данная зависимость описывается экспоненциальным уравнением и имеет вид: Т=4,9141ехр (-0,1878?), где Т — продолжительность стадии, сут., t — температура воды, °С. При сопоставлении полученной кривой с аналогичной для всей I стадии (согласно коэффициентов табл. 9) видно, что в диапазоне температур ниже 2 °C разница достаточно существенна (рис. 22).
Далее, используя вышеприведенные зависимости, можно оценить, как будет меняться интересующая нас величина суточной продукции. В обоих случаях исходное количество учтенных икринок за 2000−2005 гг. приняли условным и соответствующим их суммарной величине. Результаты показали, что значения продукции, рассчитанные по количеству икринок, развитие которых соответствовало бластуле и более ранним стадиям, при любом значении температуры воды значительно превышают таковые, полученные по числу икринок, на всей I стадии на 42,5−64,6% (табл. 10).
Следовательно, определение суточной продукции по результатам учета в пробах икринок ранних стадий развития (до бластулы) более оправдано при расчетах величины нерестового запаса минтая, поскольку в этом случае существенно минимизируется влияние смертности икринок. Более того, идентификация икринок на стадии морулы не вызывает затруднений и может осуществляться даже в судовых условиях.
В отличие от температуры, влияние других абиотических факторов на ход эмбрионального развития не столь велико. Например, поимки развивающейся икры минтая отмечались нами в достаточно распресненной воде (до 24%,) в Авачин-ской губе. Даже резкое изменение солености не сказывается на эмбриогенезе. Так, в ходе одного
7 9 11 13 15
Стадия развития
Рис. 21. Распределение учтенной во время съемок 20 002 005 гг. икры минтая по стадиям развития в соответствии со шкалой Д. Блад с соавторами (1994)
Температура, & quot-С
Рис. 22. Продолжительность развития икринок минтая до стадии бластулы (1) и до конца I стадии по шкале Расса (2) в зависимости от температуры воды
из экспериментов по инкубации, икринки в конце второй стадии были перемещены из воды с соленостью 32. 5%, в инкубаторы с соленостью 27. 0%,. В дальнейшем развитие эмбрионов и выклев проходили нормально.
Аналогичные выводы делает и Ямамото с соавторами (2009). Как следует из экспериментов, выполненных этими исследователями, увеличение или уменьшение солености воды не приводит к изменению скорости эмбриогенеза и уровня выживаемости икринок (рис. 23). Как уже отмечалось выше, основным лимитирующим фактором в этом смысле выступает температура.
Тем не менее очевидно, что существуют значения солености, критические для нормального развития икринок. Однако, учитывая, что в естественных условиях районы нереста минтая в Северной Пацифике приурочены к обширным морским пространствам, вряд ли стоит ожидать, что соленость на этих акваториях может изменяться до каких-то неблагоприятных пределов.
То же самое можно сказать о влиянии растворенного кислорода, если рассматривать его нехватку как лимитирующий фактор. Специальные экспериментальные работы, посвященные этому вопросу, нам не известны. Однако проводившиеся нами ранее исследования в глубоководных каньонах Авачинского залива показали, что основное икрометание и начальное развитие икринок могут происходить в слоях с не самым высоким содержанием растворенного кислорода (Буслов, Тепнин, 2002). Так, согласно данным, приведенным в таблице 11, наиболее интенсивное икрометание протекало в горизонте 400−500 м. Очевидно, что в этом слое существовали оптимальные условия для нереста, которые характеризовались температурой и соленостью +2,9 °С и 33. 9%, соответственно. При больших и меньших значениях этих показателей масштабы икрометания резко снижались (рис. 24а). Глубже 400 м наблюдалось уменьшение растворенного в воде кислорода, причем наиболее значительное — в горизон-
35
33
§ 30
I
о
27
24
¦
-1 0
I
• • •
к
¦
• • 35 * *
• 33 ¦
• • 30 + +
2 5 7 9
Температур а,°С
11
«
100%
27
24 +
-1 0
11
5 10 15 20 25 30 35
Дни
Рис. 23. Изменение относительной выживаемости икринок (А) и продолжительности эмбриогенеза (Б) минтая при различных значениях температуры и солености воды (по Yamamoto et al., 2009). + - отсутствие данных
Таблица 10. Сравнение условных показателей суточной продукции икры минтая при использовании в расчетах икринок разного возраста
Т °С Длительность, сут. Условная суточная продукция, тыс. икринок
Западная Камчатка Восточная Камчатка
I стадия до бластулы I стадия до бластулы поправка, % I стадия до бластулы поправка, %
-1,0 10,8 5,9 5,4 8,1 50,6 7,3 12,1 64,6
-0,5 9,7 5,4 5,9 8,9 49,6 8,1 13,3 63,5
0,0 8,8 4,9 6,5 9,7 48,6 9,0 14,6 62,3
0,5 8,0 4,5 7,2 10,7 47,5 9,9 16,0 612
1,0 72 4,1 8,0 11,7 46,5 11,0 17,5 60,1
1,5 65 3,7 8,8 12,9 45,5 12,1 19,3 59,0
2,0 5,9 3,4 9,8 14,1 44,5 13,4 21,1 57,9
25 5,4 3,1 10,8 15,5 43,5 14,8 232 56,8
3,0 4,8 2,8 11,9 17,0 42,5 16,4 25,5 55,7
те наибольшей концентрации икры (рис. 24б). Однако, как видно, эта особенность не лимитирует нерест. При этом следует отметить, что зафиксированное в ходе исследований содержание кислорода заметно превышает рассчитанные ранее для минтая оптимальные концентрации (Фадеев, Кодолов, 1980). Как и в случае с соленостью, логично полагать, что для икры минтая существуют определенные пороговые значения количества растворенного в воде кислорода. Вероятность же существования таких показателей в районах естественного нереста минтая вряд ли возможна. Таким образом, в природных условиях эмбрионального развития минтая из абиотических факторов только температура оказывает существенное влияние как на скорость, так и на характер эмбриогенеза.
Эмбриональное развитие тихоокеанской трески
Тихоокеанская треска Gadus macrocephalus — традиционный объект промысла в дальневосточных морях. Разные стороны биологии этого вида
широко освещены в литературе, чего нельзя сказать о вопросах эмбрионального развития. Как и в ситуации с минтаем, до настоящего времени отечественными исследователями был осуществлен только один успешный эксперимент по искусственной инкубации икры трески (Мухачева, Звягина, 1960). Другие известные попытки заканчивались ее гибелью на ранних стадиях (Горбунова, 1954- По-лутов, Трипольская, 1954). Что касается работы Мухачевой и Звягиной (1960), то в ней описанию процесса собственно эмбрионального развития уделено относительно мало внимания. Еще в меньшей степени к этому вопросу обращались зарубежные исследователи, хотя известно большое количество работ с результатами экспериментов по инкубации икринок тихоокеанской трески (Yamamoto, Nishioka, 1952- Forrester, 1964- Forrester, Alderdice, 1966- Alderdice, Forrester, 1971- Mishima, 1984- Zhang, 1984- Seo et al., 2007- Laurel et al., 2008).
Из вышесказанного следует, что такой важный этап жизненного цикла тихоокеанской трески как эмбриональное развитие изучен и описан недостаточно. Кроме того, большинство опытов по инкуба-
Таблица 11. Результаты послойного лова икры минтая в каньоне Авачинского залива (из Буслов, Тепнин, 2002)
Номер облова Слой облова, м Число икринок Соотношение стадий развития икры, % Средняя темп-ра, °С Средняя СОЛ-ТЬ, '- ¦ 1
шт. % I II Ш IV мертвая
1 50−0 321 1,9 84,0 14,0 1,0 — 1,0 -0,67 32,55
2 100−50 29 0,2 35,8 57,1 — - 7,1 -1,37 32,77
3 200−100 28 0,2 71,4 21,4 3,6 — 3,6 -0,66 32,91
4 300−200 794 4,6 86,0 12,0 2,0 — - -0,25 32,99
5 400−300 3070 17,9 90,0 5,0 2,0 — 3,0 0,66 33,17
6 500−400 10 716 62,6 82,0 15,0 0,5 — 2,5 2,89 33,92
7 600−500 1494 8,7 40,0 58,0 — - 2,0 3,42 33,92
8 700−600 425 2,5 16,0 73,0 8,0 — 3,0 3,38 34,09
9 800−700 213 12 38,0 58,0 4,0 — - 3,36 34,15
10 900−800 30 0,2 42,9 53,6 3,6 — - 3,28 34,19
3 4
П 1 ^ о (2
'-ГемчсРаТ^*а'
Рис. 24. Величина послойных уловов икринок минтая (а) и содержание растворенного кислорода (б) в зависимости от температуры и солености воды. Нумерация слоев облова как в табл. 11 (из Буслов, Тепнин, 2002)
ции икры было выполнено в диапазоне температур 2−12 °С, а во время попытки проведения эксперимента при более низкой температуре (1 °С) выкле-ва личинок не произошло (Yamamoto, Nishioka, 1952). Из чего был сделан вывод, что нерест тихоокеанской трески при низких температурах не эффективен (Alderdice, Forrester, 1971). Однако сообщения о поимках в феврале-марте преднерестовой и нерестовой трески из-подо льда в Тауйской губе Охотского моря (Хованский, Скрылев- 2001, Белый и др., 2011) и лагунах Чукотского п-ва (Датский, Андронов, 2007) позволяют предположить, что икрометание и эмбриональное развитие трески могут проходить при температурах, близких к отрицательным.
Нерестовое поведение, оплодотворение. Применительно к тихоокеанской треске можно сказать, что многие авторы отмечают привязанность ее нерестовых скоплений к песчано-галечным грунтам. Репродуктивное поведение трески исследовалось в аквариальных условиях (Sakurai, Hattori, 1996). Отмечается, что в отличие от минтая, треске не свойственны сложные нерестовые взаимоотношения партнеров. Процесс оплодотворения у нее не сопровождается так называемой „вентральной садкой“. На некотором удалении от дна самка выметывает почти все зрелые икринки за один раз, которые постепенно оседают. Продолжительность вымета составляет примерно 20 секунд. После этого один или несколько самцов, следующих за самкой, выметывают сперму на икру и распределяют ее над икрой движением хвостового плавника (рис. 25).
Отмечается также, что нерестующие рыбы не образуют скоплений, как, например, минтай. Самцы не проявляют агрессии по отношению к другим самцам, не издают каких-либо звуков. Тем не менее во время подводных наблюдений за нерестующей треской было отмечено, что икромечущие рыбы могут образовывать небольшие косяки (20−25 особей) (устное сообщение М. Н. Белого, МагаданНИРО). Можно предположить, что объединение в нерестовые группы все же характерно для основных районов размножения трески, где она образует очень плотные скопления, на которых, например, традиционно базируется эффективный весенний промысел снюрреводами. В связи с описанными нерестовыми взаимоотношениями самцов и самок и большими значениями индивидуальной плодовитости трески есть основания полагать, что столь быстрый вымет большого количества икры не обеспечивает высокого процента ее оплодотво-ряемости. Вполне вероятно, что именно характер нерестового поведения обусловливает большую индивидуальную плодовитость тихоокеанской
трески. Кроме того, проведенные нами эксперименты с инкубацией икры показали, что и при искусственном оплодотворении доля неоплодотво-ренных икринок была достаточно высока.
Эмбриональный рост и морфогенез. Поскольку в процессе освещенных ниже экспериментов для доставки оплодотворенных икринок требовалось время, то процесс активации яйца, кортикальной реакции, слияния обоих пронуклеусов и превращения яйцеклетки в зиготу нами не зафиксирован. На начало наблюдений икринки находились на стадии 2−4 бластомеров. Располагались на дне банок, образуя небольшие сгустки, за счет незначительной клейкости, которая ощущалась при прикосновении. Известно, что у демерсальной икры приобретение наружной оболочкой клейкости соответствует моменту завершения кортикальной реакции (Кауфман, 1990). При взбалтывании воды в банках сгустки икры легко распадались. Клейкость исчезала примерно на третьи сутки развития, и икринки свободно лежали на дне, всплывая и постепенно оседая при взбалтывании воды. Утрата клейкости у икринок тихоокеанской трески также отмеча-
Рис. 25. Поведение тихоокеанской трески во время икрометания в аквариальных условиях (из Sakшai аМНаИоп, 1996)
лась некоторыми авторами (Мухачева, Звягина, 1960- Yamamoto, Nishioka, 1952- Forrester, 1964).
Как и в случае с минтаем, при описании эмбриогенеза остановимся на наиболее заметных диагностических признаках, характеризующих морфологические процессы развития икринок, которые достаточно четко наблюдаются и могут быть легко идентифицированы. Измерения икринок
и некоторых внутренних структур, выполненные в ходе эксперимента, сведены в таблице 12.
Стадия дробления и обрастания (I). Поскольку дробление икринок тихоокеанской трески меробластическое, то первая борозда дробления делит диск на две равные части, а борозды деления не выходят за пределы анимального полушария и не распространяются на вегетативное (рис. 26 (1)).
Таблица 12. Размерные характеристики икринок и эмбрионов тихоокеанской трески (тіп-тах (среднее)) в течение
Номер признака (табл. 2) Диаметр икринки Диаметр желтка min-max Диаметр бластодиска min-max Высота бластодиска min-max Толщина оболочки Голова зародыша Диаметр глаз Измерено икринок, (экз.)
(среднее) (среднее) (среднее) ширина высота
1 1145,2−1263,8 (1206,3) 1099,0−137,0 (1105,2) — - - - - - 54
2 1158,5−1288,6 (1226,4) 1053,0−1152,2 826,4−973,0 (1111,1) (912,0) 112,7−268,3 (188,4) 11,4−12,9 (12,2) — - - 62
3 1197,3−1263,6 (1220,6) 1056,9−1162,2 779,2−908,7 (1095,1) (848,3) 319,8−382,2 (348,4) — - - - 17
4 1204,0−248,0 (1225,5) 1046,0−1119,3 978,9−998,4 (1088,4) (988,7) 337,3−413,9 (369,6) 11,4 — - - 13
5 1178,0−1240,0 (1214,0) 1059,0−1131,5 821,5−930,0 248,0−279,0 (1083,9) (871,2) (271,2) — - - - 8
6 1200,8−1247,0 (1223,5) 1016,0−1138,9 939,1−1031,4 277,1−354,1 (1062,8) (981,1) (320,8) 12,3 — - - 10
7 1216,2−1262,4 (1226,4) 1062,2−1139,2 (1100,7) — 461,8−600,4 (531,1) — - - - 6
8 1143,7−1269,6 (1217,9) 1012,7−1145,4 (1054,9) — - - 202,0 226,2 — 41
9 1162,7−1253,3 (1208,0) 996,6−1041,9 (1026,8) — - - 202,8−214,5241,6−317,1 (208,0) (274,8) 5
10 1178,7−1255,4 (1211,5) 993,3−1082,4 (1022,0) — - - 224,0 286,9−362,4 226,5−286,9 (318,6) (256,7) 13
11 1175,8−1223,8 (1205,3) 948,5−1050,8 (1004,5) — - - 347,1 319,0−348,0 (334,9) — 22
12 1135,1−1236,5 (1193,8) 890,2−995,0 (937,7) — - - 351,0−467,9 (409,5) 354,9 260,0 20
13 1170,0−1227,3 (1195,3) 955,1−1072,5 (984,7) — - 11,3 392,3−431,4 (414,4) 347,0 248,1−292,5 (266,1) 13
14 1215,6−1241,0 (1225,6) 1033,5−1076,4 (1056,1) — - - 367,5 — - 6
15 1142,7−1224,6 (1191,4) 971,1−994,5 (982,8) — - - 417,3−452,4 (436,8) 401,3 257,4−281,6 (265,7) 12
16 — - - - - - - - 0
17 1123,2−1236,3 (1203,3) 846,3−1113,4 (997,6) — - - 495,3 — 237,9−290,2 (265,8) 16
18 1193,4−1240,2 (1219,1) 877,5−1045,2 (941,8) — - - 510,9−565,5 (539,8) — 241,8−290,6 (262,5) 14
19 1162,2−1263,6 (1207,1) 787,8−1103,7 (898,0) — - 11,3 448,5−562,8 (503,9) 479,7 241,8−305,0 (268,8) 29
20 1185,6−1267,5 (1214,0) 955,5 — - - 456,3−495,3 (475,8) — 261,3−280,8 (272,0) 15
21 1177,8−1259,7 (1206,5) 857,3 — - 8,3−9,7 444,6−573,3 (525,5) — 257,4−347,1 (291,1) 15
22 1337,7−1606,8 (1440,5) 686,4−943,8 (825,8) — - 6,5 — - - 33
В естественном положении икринки ориентированы анимальным полюсом вниз. На стадии 4-х бластомеров диаметр диска дробления составляет около 80% от диаметра желтка, а размер бластомера по диагонали — 507 мкм. На протяжении первых дроблений перивителлиновое пространство занимает около 8,4% от диаметра икринки. Борозды дробления образуются быстро, а интерфазные промежутки покоя между дроблениями минимальны.
В результате следующих делений бластодиска (более 24 бластомеров) образуется крупноклеточная морула (рис. 26 (2)). На момент образования 32 бластомеров их размеры колеблются от 180 до 203 мкм, а при дальнейших делениях уменьшаются до 115 мкм. Диаметр бластодиска увеличивается до 89% диаметра желтка, а его высота составляет около 22%. Пгривителлиновое пространство возрастает до 9,4% от диаметра икринки.
Последующие морфологические изменения хорошо прослеживаются при образовании мелкоклеточной морулы (рис. 26 (3)). На этом этапе размер
бластомеров не превышает 57 мкм, причем в центре бластодиска они более мелкие, чем по краям. По сравнению с крупноклеточной морулой, диаметр бластодиска несколько уменьшился, а высота, наоборот, увеличилась (табл. 12). Контуры диска не совсем четкие, а по периферии начинают появляться образования с минимальным количеством цитоплазмы размерами 9−12 мкм. Перивителлиновое пространство составляет 10,3% от диаметра икринки, и его величина в дальнейшем практически не меняется.
Продолжающийся морфогенез характеризуется завершением бластуляции. Достаточно отчетливо проявляется образование желточного синцития, или перибласта. Он представлен кольцом ядер у основания диска, расположенным на поверхности желтка в тонкой пленке цитоплазмы (рис. 26 (4)). Если в начале процесса образования перибласта контуры бластодиска по-прежнему оставались не совсем четкими, то к окончанию — оформились. Диаметр и высота бластодиска несколько увели-
Рис. 26. Эмбриональное развитие тихоокеанской трески на стадии дробления (Г). 1 — собственно дробление (2−32 бластомера) — 2 — крупноклеточная морула- 3 — мелкоклеточная морула- 4 — образование перибласта- 5 — образование зародышевого валика- 6 — образование зародышевого узелка и гастроцели- 7 — обрастание мезодермой половины желтка
чились (табл. 12). С началом гаструляции, которая сопровождается образованием зародышевого валика, резко возросла скорость обрастания желтка бластодермой. Зародышевый валик отчетливо виден в краевой зоне бластодиска (рис. 26 (5)). При этом края последнего становятся еще более четкими, так как под бластодиском располагается тонкий слой перибласта, осуществляющего переработку желтка. В этот момент развития диаметр бластодиска составляет в среднем 85% диаметра желтка, а высота — 25%. Дальнейший ускоряющийся процесс эпиболии сопровождается увеличением ширины зародышевого валика с образованием зародышевого узелка и гастроцели, средняя длина которой составила 565 мкм, а ширина — 445 мкм (рис. 26 (6)). Диаметр бластодиска возрастает до 92%, а его высота достигает трети диаметра желтка. Когда обрастание бластодермой доходит до „экватора“, на месте зародышевой полоски видны утолщения мезодермы (рис. 26 (7)). Ширина зародышевого кольца напротив узелка в среднем была равна 59 мкм. Клетки на нем значительно крупнее, чем клетки мезодермы. Однако у части икринок при обрастании бластодермой до половины желтка утолщения мезодермы заметны очень слабо. На наш взгляд, это несколько затрудняет идентификацию начала стадии зародышевой полоски у тихоокеанской трески, по сравнению, например, с минтаем (Буслов, Сергеева, 2009). Дальнейшие наблюдения позволяют сделать вывод, что для трески в качестве диагностического признака окончания I стадии более удобно использовать такой показатель как достижение бластодермой „экватора“. При распространении эпиболии за середину желтка наступает II стадия.
Стадия зародышевой полоски (II). Зародышевая полоска хорошо различима, когда обрастание составляет от ½ до 2/3 желтка (рис. 27 (8)). Диаметр кольца перибласта составляет 905 мкм, а ширина — 43 мкм. В головной части зародыша появляются „выросты“, что свидетельствует о начале формирования глазных бокалов и дифференциации мозговых пузырей. Между головной и хвостовой частью расположена полоска несегменти-рованной мезодермы. Зародыш распластан по бластодиску, его размер составляет четверть окружности желтка. По мере дальнейшего обрастания зародыш становится более выпуклым, прежде всего в районе головного мозга, так как этот отдел растет вверх и вперед (рис. 27 (9)). К моменту завершения обрастания величина зародыша немного превышает треть окружности желтка (38%), а ширина его головы (вместе с ореолом кле-
ток мезодермы) составляет 224 мкм. Завершение процесса эпиболии сопровождается образованием желточной пробки. Эмбрион в этот период становится относительно выпуклым, хотя тело все еще уплощено и охватывает половину или чуть больше половины окружности желтка. Глазные капсулы сформированы. Кончик хвоста уплощен и виден не отчетливо. Хорошо заметна хорда. Начинается сегментация. Первые сегменты появляются приблизительно посередине тела, далее продолжаются по направлению к хвостовому концу зародыша.
Вскоре после завершения обрастания, когда зародыш охватывает чуть более 60% окружности желтка (рис. 27 (10)), появляются купферов и слуховые пузырьки. Голова и хвост возвышаются над желтком, а тело остается уплощенным. Диаметр глаза колеблется от 227 до 287 мкм. Начинается утолщение хвостовой почки, которая кажется утопленной в желток. Рост зародыша продолжается. При охвате им от 75 до 83% окружности желтка, последний немного сплющивается головой (рис. 27 (11)). Хвостовая почка в этот момент округлая, но еще не сформирована, так как ее нижняя часть утоплена в желток. Купферов пузырек в диаметре равен 96 мкм, а в высоту — 47 мкм. Тело стало „валиком“ возвышаться над желтком. Число сегментов — 9−16. Когда длина зародыша достигает 4/5 окружности желтка, на голове появляются клетки пигмента. Хорошо заметны глазные хрусталики, средний диаметр глаза равен 260 мкм. Появляются зачатки органов с брюшной стороны тела. В конце II стадии при охвате зародышем около 90% окружности желтка, хвостовая почка сформирована, но не обособлена (рис. 27 (12)). Количество сегментов увеличивается до 20−25. У основания головы видны пузырьки: один большой (зачаток печени) диаметром 50 мкм, и два поменьше — до 41 мкм. Голова как бы утоплена в желток до середины глаз. Пигмент отмечается на голове и дорзальной стороне тела. Заметна сердечная трубка.
Стадия неоформившегося эмбриона (III). Характерным диагностическим признаком наступления III стадии является обособление хвостовой почки, высота которой составляет 221 мкм (рис. 27 (13)). В этот момент у зародышей насчитывается 27−33 сегментов. Толщина первого сегмента несколько больше, чем последних (в хвостовой части) — 53 против 41 мкм. Голова прижата к желтку. Средний диаметр глаза равен 262 мкм, а хрусталика — 93 мкм. В глазах появляется пигмент, а кончик хвоста не пигментирован, кроме того, в хвостовой части заметна узкая плавниковая складка. Когда длина зародыша превышает
90% окружности желтка, хвостовая часть загибается вправо относительно оси тела (рис. 27 (14)).
Голова несколько обособляется, но еще плотно прилегает к желтку, который в этом месте приобретает усеченную форму. Сердце остается вдавленным в желток. Начинает формироваться кишечная трубка. Видны зачатки грудных плавников в виде пологой дуги. Длина несегментированного хвостика за купферовым пузырьком увеличивается, одновременно на нем появляются пигментные клетки. У некоторых эмбрионов в передней части головы можно различить железы вылупления. Дальнейшее развитие сопровождается отчленением головы от желтка (рис. 27 (15)). Наблюдаются слабые сокра-
щения сердца, которое лежит на желточной капле. Кончик хвоста становится заостренным и еще более отклоняется вправо, при этом постепенно приближаясь к голове. Плавниковая кайма хорошо просматривается, ее ширина в несколько раз меньше ширины хвостика. Грудные плавники хорошо выражены. Пигмент рассеян по спинной стороне. Очень хорошо видна желточная оболочка, отходящая от головы к кромке желточной капли. Морфологическим признаком завершения стадии неоформившего-ся эмбриона считается охват зародышем всего желтка, т. е. когда кончик хвоста достает до головы. Однако нами не встречено ни одной икринки, где бы можно было четко отметить этот мо-
Рис. 27. Эмбриональное развитие тихоокеанской трески на стадии зародышевой поло ски (II) (8−12) и неоформивше-гося эмбриона (Ш) (13−15). 8 — зародышевая полоска- 9 — завершение эпиболии, желточная пробка- 10 — образование купферова пузырька- 11 — формирование хвостовой почки- 12 — хвостовая почка сформирована, конец II стадии- 13 — обособление хвостовой почки- 14 — загиб хвоста, начало отчленения головы от желтка- 15 — голова отчленена от желточной капли, эмбрион охватывает весь желток
мент. У всех эмбрионов трески хвостовая часть остается сильно загнутой и приподнимается над желточной каплей в направлении головы. Поэтому началом следующей (IV) стадии можно считать момент, когда кончик хвоста находится у кромки желточной капли, так как если мысленно выпрямить тело, то эмбрион охватит всю окружность.
Стадия оформившегося эмбриона (IV). В начале стадии хвост загнут по кромке желточной капли (рис. 28 (16)). Плавниковая кайма вполне сформирована, и ее ширина равна ширине конца самого хвоста. Отмечаются подергивания зародыша. Желточная капля становится несимметричной. Хвост достает до заднего края глаз (рис. 28 (17)). При таких размерах у зародыша начинают темнеть глаза, их диаметр в среднем равен 266 мкм. Заметны слуховые капсулы, длина которых составляет 65 мкм. Пигмент в виде звездочек разбросан по всему телу. Перитонеум не пигментирован.
Увеличиваются ширина и высота головы, а высота желточной капли уменьшается. Хвост достигает грудного плавника (рис. 28 (18)). Эти изменения сопровождаются „выпрямлением“ эмбриона, т. е. он ровным витком закручивается вокруг желтка. Пигмент глаз более интенсивный, чем ранее. Желточная капля становится сильно несимметричной — туловищный отдел эмбриона сдавливает каплю, а большая ее часть располагается справа от тела, под витком хвостового отдела. Высота желточной капли равна половине диаметра икринки. Длина и ширина слуховых капсул составляют 75 и 21 мкм соответственно. Кончик хвоста находится за грудными плавниками (рис. 28 (19)). При такой длине зародыш темнеет. Клетки пигмента еще разбросаны по телу, но начинают сгруппировываться в пояски. Сначала появляется второй поясок, который расположен на теле на уровне между передним краем глаза и
16 17 18
19 20 21 22
23 24
Рис. 28. Эмбриональное развитие тихоокеанской трески на стадии оформившегося эмбриона (IV). 16 — длина зародыша больше окружности желтка- 17 — хвост достигает заднего края глаз- 18 — хвост достигает грудного плавника- 19 — хво ст до стигает перитонеума- 20 — хво ст до стигает середины перитонеума- 21 — хво ст до стигает юнца пери-тонеума- 22 — набухание- 23 — соотношение размеров набухшей и обычной икринки- 24 — выклев предличинки
слуховой капсулой. На перитонеуме может быть слабая пигментация.
К моменту достижения хвостом переднего конца перитонеума глаза становятся темными или почти черными. Средний диаметр глаз — 269 мкм. Частота сердечных сокращений — 58 ударов в минуту. Хвост доходит до середины перитонеума (рис. 28 (20)). При таком положении длина зародыша достигает 1,5 окружности, а передний край головы лежит между пигментными поясками. Кончик хвоста находится рядом с 5−8 сегментами. Перитонеум хорошо пигментирован меланофора-ми в виде ветвистых звездочек. Высота желточной капли еще больше уменьшилась и составляет чуть более трети от диаметра икринки. Диаметр глаз увеличился до 272 мкм. Длина слуховых капсул составляет уже 130 мкм, а ширина — 21 мкм. Затем хвост достигает конца перитонеума (рис. 28 (21)). Когда наблюдается этот признак, глаза зародыша приобретают темно-бирюзовый оттенок. Рыло располагается на уровне заднего края хвостового пигментного пояска. Диаметр глаз возрастает до 291 мкм. Примерно за сутки перед выклевом происходит набухание икринок (рис. 28 (22)). Размеры икринок трески существенно увеличиваются (рис. 28 (23)). Примечательно, что ранее такая особенность для тихоокеанской трески не отмечалась. Непосредственно перед набуханием эмбрион меняет свое положение в икринке, немного изгибаясь телом в переднем отделе. Желточная капля в это время еще более несимметрична, так как оттесняется головой и передней частью тела. Когда икринка увеличивается в размерах, желточная капля становится яйцеобразной формы (рис. 28 (22)). Тело эмбриона упирается в оболочку, совершая частые распрямляющие пульсирующие движения. Далее следует выклев предличинки (рис. 28 (24)). Процесс выхода эмбриона из оболочки икринки занимает, как правило, несколько минут.
Необходимо отметить, что в течение развития оболочка икринок становится тоньше. Если в период начального дробления ее толщина колебалась от 11 до 13 мкм, то перед выклевом она составляла в среднем 6,5 мкм. Вероятно, это связано с тем, что вылупление через более тонкую оболочку происходит легче и требует меньше энергетических затрат. Размеры икринок также претерпевают изменения на протяжении эмбриогенеза. Ранее отмечалось, что средний диаметр выметанных икринок трески восточного побережья Камчатки составлял 1,17 мм (Полутов, Трипольская, 1954). Наши наблюдения за развитием икринок от одной самки показали, что средний диаметр неоплодотворенных
(1,205 мм) и оплодотворенных (1,206 мм) практически не различался. Однако на стадии оформившегося эмбриона он возрос до 1,230 мм, а у набухших икринок — до 1,450 мм (рис. 29).
При этом достаточно растянутый размерный ряд последних объясняется разной степенью набухания на момент измерений. Следует также заметить, что икринки восточнокамчатской трески несколько крупнее, чем в других районах. Так, для трески западного побережья о. Сахалин указывается, что средний диаметр развивающихся икринок равен 1,00 мм (Мухачева, Звягина, 1960), для залива Петра Великого — 0,92−1,04 мм (Горбунова, 1954), северного побережья о. Хонсю — 1,1 мм (Yamamoto, Nishioka, 1952), для вод Британской Колумбии — 1,00 мм (Alderdice, Forrester, 1971), восточного побережья Кореи — 1,03 мм (Seo et al., 2007), хотя ранее для последнего района сообщалась величина 1,27 мм (Zang, 1984). По всей видимости, у тихоокеанской трески имеет место уменьшение размеров икры в пределах ареала с севера на юг Сходную ситуацию мы отмечали выше и для минтая.
Экологические аспекты эмбрионального развития тихоокеанской трески. Известно, что важнейшим абиотическим фактором, который влияет на продолжительность и характер эмбрионального развития трески в естественных условиях, является температура воды (Alderdice, Forrester, 1971). Максимальная известная температура, при которой наблюдалось успешное развитие икринок, составляла 12,8 °С. Икринки были получены от производителей северного побережья о. Хонсю (Yamamoto, 1939, по Forrester, Alderdice, 1966). В водах Южной Кореи при попытке инкубирования при 15 °C вся икра погибла, не достигнув стадии
4-х бластомеров (Seo et al., 2007). Таким образом, очевидно, что верхний температурный предел развития икры трески лежит в диапазоне 13−14 °С. Что касается нижнего предела, то до недавнего
°/

Диаметр икринок, мкм Рис. 29. Размерный состав икринок трески от одной самки. 1 — неоплодотворенная, 2 — оплодотворенная, 3 — на стадии оформившегося эмбриона, 4 — набухшая перед выклевом
времени считалось, что он близок к +1 °С. Однако в работе Лорела с соавторами (2008) отмечается, что икра от производителей зал. Аляска успешно развивалась при 0 °C. Наши результаты свидетельствуют, что и при отрицательных значениях температуры эмбриогенез протекает без каких-либо изменений. Более того, в ходе эксперимента в одном из инкубаторов с холодным режимом трижды (на 18-е, 38-е и 47-е сутки развития) понижали температуру воды до образования льда (-1,8 °С), и икринки более суток находились в шуге. Несмотря на этот факт, в дальнейшем их развитие и вы-клев прошли нормально. Тем не менее логично полагать, что для рыб из северной и южной частей ареала границы температурных диапазонов, при которых может проходить эмбриогенез, будут отличаться.
В целом, данные настоящего исследования вкупе с литературными материалами позволяют обобщить представления о продолжительности эмбрионального развития икринок тихоокеанской трески в зависимости от температуры воды (рис. 30). Эта зависимость удовлетворительно (с коэффициентом детерминации R2, равным 0,96) аппроксимируется функцией вида:
Т = а • exp (b • t + с • t2), где a, b и c — коэффициенты, рассчитанные методом наименьших квадратов (табл. 13), Т — продолжительность эмбрионального развития икринок, сут., t — температура воды, °С.
Как видно, длительность развития икринок существенно возрастает в области низких температур. Действительно, если сравнить ход эмбриогенеза в самой холодной (-0,04 °С) и самой теплой (+4,03 °С) сериях нашего эксперимента, то в первом случае он оказался дольше на 28,5 суток (рис. 31). При этом периоды, на которые приходились наибольшие задержки, соответствовали следующим этапам морфогенеза: обособлению хвостовой почки, отчленению головы, росту зародыша после достижения хвостом перитонеума. Схожую тенденцию можно обнаружить и у трески в водах Канады, Кореи и Японии (Forrester, Alderdice, 1966- Seo et al., 2007- Tezuka, 2008). Здесь также с понижением температуры наибольшие приращения продолжительности развития икринок отмечались после того, как длина зародыша становится равна длине окружности желтка. Однако провести полноценное сравнение разных экспериментов не представляется возможным из-за значительно отличающейся периодизации эмбриогенеза, принятой в разных странах. Тем не менее, описанные нами выше основные признаки морфогенеза эмбрионов
трески позволяют сопоставить некоторые периоды развития (табл. 14). С учетом неопределенностей, связанных с точностью идентификации признака, можно констатировать, что результаты экспериментов оказались достаточно близки.
Если ранжировать данные нашего исследования в рамках принятой среди отечественных ис-
Таблица 13. Значения и вероятно стные характеристики коэффициентов а, Ь и с зависимости продолжительности эмбрионального периода развития тихоокеанской
Коэф- фициент Уровень значимости Стандартное отклонение Граница 95%-го доверительного интервала
верхняя нижняя
a 48,7649 p& lt-0,001 1,0200 46,7362 50,7936
b -0,2568 p& lt-0,001 0,0108 -0,2783 -0,2353
c 0,0094 p& lt-0,001 0,0011 0,712 0,0116
I & gt-'-¦
I I
Щ 5 г- а
II
пд
d3
0 I ° 2
* З
* 4
* 5
1 6
& quot-s * •••A» t".
60 50 40 30 20 10
і-. ¦
0 -T----T---------T------T--------T--------------
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Температура, °С Рис. 30. Продолжительность развития икринок тихоокеанской трески в зависимости от температуры воды в разных экспериментах и районах: 1 — Британская Колумбия (Forrester, 1964- Forrester, Alderdice, 1966- Alderdice, Forrester, 1971), 2 — Во сточная Камчатка (наши данные), 3 — Западный Сахалин (Мухачева, Звягина, 1960), 4 — воды Японии (Yamamoto, Nishioka, 1952- Mishima, 1984- Yamauchi et al., 1993- Narimatsu et al., 2007- Tezuka, 2008), 5 — воды Южной Кореи (Zhang, 1984- Seo et al., 2007), 6 — зал. Аляска (Laurel et al., 2008)
1 З
21
5 7 9 11 13 15 17 19
Морфологический признак Рис. 31. Развитие икринок трески при средней температуре воды +4,03 °С (1) и -0,04 °С (2). * Номера морфологических признаков — как на рис. 26−28
следователей шкалы Расса, то заметно, что в области положительных температур, при значительных изменениях продолжительности стадий в абсолютном выражении, их относительное соотношение остается достаточно постоянным (табл. 15). В среднем, I стадия занимает 21% продолжительности всего эмбриогенеза трески, II стадия — 23%, III стадия — 1% и IV стадия — 39%.
Однако следует отметить, что при отрицательной температуре воды несколько сокращается относительная продолжительность стадий дробления и зародышевой полоски, а стадия оформившегося эмбриона растягивается практически на половину эмбриогенеза. Весьма показательны в этом смысле результаты инкубирования икринок со сменой температурного режима (рис. 32). В первую очередь, обращает на себя внимание тот факт, что резкое изменение температуры в процессе развития (более чем на 3 °С) не привело к гибели или ненормальному развитию икринок. Таким образом, можно заключить, что и в естественных условиях икра тихоокеанской трески тоже должна быть толерантна к резким перепадам температуры воды. Как видно на рисунке 32, эмбриогенез в разных температурных режимах протекал вполне закономерно.
Если в икринках, развивавшихся при температуре 1 °C, зародышевая полоска образовалась то-
лько на восьмые сутки, то при 4 °C в эти сроки уже проходило формирование хвостовой почки. После смены режимов на 14-е сутки эксперимента произошло выравнивание уровня развития, а на 25-е сутки эмбрионы, перешедшие на «теплый» режим, выклюнулись. Выклев же икринок, развивавшихся во второй части эксперимента при 0,22 °С, наблюдался лишь на 39-е сутки. При этом на графике развития этих икринок заметно, что значительная задержка произошла на самых последних этапах роста эмбриона. Такая особенность, по всей видимости, имеет приспособительный характер. Очевидно, что появление личинок трески должно быть приурочено к весеннему прогреву воды и вспышке фито- и зоопланктона, когда в достатке появляется стартовый корм. Однако уже задолго до этого икринки находятся в состоянии, близком к вы-клеву, поэтому, например, при раннем прогреве воды не потребуется лишнего времени для формирования зародыша и выклева предличинок. В противном случае, когда температура остается низкой, развитие эмбриона затормаживается до наступления благоприятного периода для выклева.
Как следует из вышеизложенного, процесс изменения скорости эмбриогенеза трески в зависимости от температуры носит нелинейный характер и имеет свои особенности на разных этапах. По-
Таблица 14. Сравнительная характеристика продолжительности отдельных этапов эмбриогенеза трески (сутки) в различных экспериментах
Температура инкубации, °С Морфологический признак (согласно рис. 26−28) Источник
2 8 10 15 16
+2 6,8 9 14 Forrester, Alderdice, 1966
+1,84 7 8,5 15,5 Наши данные
+3 1 7 15 Seo et al., 2007
+3,31 1 7 14 Наши данные
+4 4 5 10 Forrester, Alderdice, 1966
+4,03 5 7 13,5 Наши данные
Таблица 15. Абсолютная и относительная продолжительность стадий эмбрионального развития икринок трески
в зависимости от температуры воды
Средняя температура воды, °С Стадии развития (Расс, 1946) Всего, суток
I II III IV
суток % суток % суток % суток %
+5,5* 3 21 4 29 2 14 5 36 14
+4,03 5 23 5 23 4 19 7,5 35 21,5
+3,31 4,5 20 5 23 3,5 16 9 41 22
+2,59 6 24 5,5 22 4,5 18 9 36 25
+1,84 6 21 7 25 5 17 10,5 37 28,5
+1,26 7 22 7 22 5 16 13 40 32
-0,04 7,5 15 10 20 9 18 23,5 47 50
-0,38 7 12 10 17 4 7 37 64 58
* - по Мухачева, Звягина, 1960.
нятно, что в естественных условиях температурные условия развития икры не могут быть стабильными. Поэтому возможность рассчитать или спрогнозировать продолжительность эмбриогенеза трески при изменяющейся температуре представляется весьма актуальной задачей. Для ее решения мы придали целочисленные значения тем морфологическим признакам, которые приведены на рисунках 26−28, поскольку какое-либо другое количественное выражение качественных изменений эмбриогенеза на существующем уровне изученности вряд ли возможно. Далее, по результатам выполненных экспериментов при фиксированных значениях температуры (^ °С), исследовали зависимость продолжительности инкубационного периода (Т, сут.) от уровня развития эмбриона, выраженного через номер морфологического признака (х). Для всех серий было характерно линейное увеличение продолжительности при небольших значениях номера морфологического признака (х& lt-10), и экспоненциальный рост при больших значениях (х& gt-10). В связи с этим для аппроксимации процесса была выбрана функция Т=а-х-ехр (с-х). Для всех температур эта зависимость удовлетворительно описывала данные наблюдений (коэффициент детерминации R2& gt-0,98). Затем, при фиксированных значениях номера морфологического признака (х), исследовали зависимость продолжительности (Т) от температуры (^). При Т& gt-5 эта зависимость удовлетворительно описывается экспонентой Т=а-ехр (Ь1) (коэффициент детерминации R2 был не менее 0,82). Сопоставив эти результаты, для описания процесса эмбрионального развития трески при изменяющихся температурных условиях выбрали функцию:
Т=а-х-ехр (ЬЧ)-ехр (с-х), где а, Ь, с — коэффициенты, оцененные методом наименьших квадратов по 132 экспериментальным данным (табл. 16). Эмпирические результаты удовлетворительно аппроксимируются полученной зависимостью ^2=0,98) (рис. 33), что, на наш взгляд, позволяет использовать ее для расчета продолжительности всего эмбриогенеза (или части) при
любых изменениях температуры воды в характерном для тихоокеанской трески диапазоне.
Говоря об эмбриональном развитии тихоокеанской трески, нельзя не отметить, что помимо влияния на него температуры, изучалось также воздействие солености и содержания растворенного в воде кислорода. По результатам ряда экспериментов очевидно, что икринки трески эвригалин-ны. Они успешно развивались от оплодотворения
:1 У 19 *
17 а.
15 «13 и
Продолжительность развития, сугкн Рис. 32. Развитие икринок трески со сменой температурного режима инкубирования с „холодного“ на „теплый“ (1) и с „теплого“ на „холодный“ (2). Температурные режимы обозначены сплошной и пунктирной линиями
Т смпсратура, 1
Рис. 33. Моделирование эмбрионального развития тихоокеанской трески (кружки в поле — данные экспериментальных наблюдений)
Таблица 16. Оценки и вероятностные характеристики коэффициентов а, Ь и с нелинейной регрессии эмбриогенеза
тихоокеанской трески
Коэффициент Уровень значимости Стандартное отклонение Граница 95%-го доверительного интервала
верхняя нижняя
а 0,9232 р& lt-0,001 0,0357 0,8526 0,9938
Ь -0,1868 р& lt-0,001 0,0058 -0,1983 -0,1754
с 0,0356 р& lt-0,001 0,0020 0,0316 0,0397
до выклева в диапазоне солености от 12,7%(, до 31%, (Forrester, Alderdice, 1966- Alderdice, Forrester, 1971). При солености 37%, выклева не произошло, а эмбриогенез дошел только до стадии, когда зародыш охватывает весь желток (Forrester, Alderdice, 1966). Существенного влияния на скорость развития соленость не оказывает, тем не менее отмечается, что с ее повышением несколько ускоряется процесс выклева. Так, например, при температуре 6 °C в воде соленостью 19'-S, вы клев 50% икринок произошел через 15,7 суток после оплодотворения, при солености 25%(, — через 14,3 суток, а при солености 31%, — через 13,8 суток. Собственно процесс вылупления в этих пробах составил 167,5, 124,0 и 89,5 часов соответственно (Forrester, Alderdice, 1966). Позднее авторы нашли, что влияние солености может усиливаться при совокупном воздействии с количеством растворенного в воде кислорода (Alderdice, Forrester, 1971). В свою очередь, влияние последнего может быть сопряжено с температурой инкубирования. Однако все проведенные опыты свидетельствовали, что эмбриогенез нормально протекал при количестве растворенного кислорода от 3,6 до 12,4 мл/л. Из чего был сделан вывод, что в естественных условиях содержание кислорода в воде не является ограничительным фактором для развития икринок трески. Тем не менее, анализ совокупного действия всех трех факторов (температуры воды, солености и растворенного кислорода) удовлетворительно описывался полиномом:
Y=32,479+0,145x-4,404x+0,305x-
' ' 1 ' 2 ' 3
-0,009×2+0,200×2−0,011×2+0,015x x +
' 1 ' 2 ' 3 ' 12
+0,018xx-0,066 x x ,
1 3 2 3
где Y — продолжительность эмбриогенеза (дни) — Xj, x,. х3 — соленость (%»), температура (°С) и растворенный кислород (мл/л) соответственно (Alderdice, Forrester, 1971). Рассчитанная скорость эмбрионального развития трески в разных комбинациях этих предикторов показала незначительное влияние кислорода и солености по сравнению с температурой (рис. 34).
В завершение рассмотрения вопросов эмбрионального развития трески приведем интересные, на наш взгляд, результаты наблюдений за смертностью икринок, полученные в ходе экспериментов по инкубированию. Оценка смертности икры была проведена в 8 сериях. По прошествии определенных периодов развития икры, характеризующих I стадию (по Рассу), соответствующих крупноклеточной мо-руле, бластуле, образованию зародышевого валика и гастроцели, а также при наступлении II, III и IV стадий, отбирали и просчитывали погибшие за ис-
текший период икринки. Мертвые икринки были отделены также в конце IV стадии. Величина смертности икры рассчитана относительно числа всех оплодотворенных икринок в каждом опыте.
Наибольшая гибель икринок во всех сериях наблюдалась во время образования крупноклеточной морулы, в среднем 80,9%. Затем отход резко снижался до 1,2% в конце I стадии (рис. 35). В об-
Рис. 34. Влияние предикторов соленость-кислород разных комбинаций на скорость развития икринок трески
(изAlderdice, Forrester, 1971): а) 14%: 8,60 мл/л: б) 26'-ь: 3,6 мл/л- в) 143,6 мл/л- г) 26%": 8,6 мл/л
90 -,
80 —
? 70 —
м о 60 —
С: Ж 50 —
Ь г- 40 —
и 2 30 —
О 20 —
10 —
0 4
2 4 5 6−7
Морфологический признак
II III
Стадия развития Рис. 3 5. Смертность икры трески: А — I стадия (от крупноклеточной морулы до окончания I стадии) — Б — 1-^ стадии развития по Рассу
щем, смертность икринок за время прохождения I стадии составила 53,6%. Подобным образом изменялась гибель икринок на последующих стадиях: во время II стадии погибло 1,1%, на III стадии — 0,3%, на IV стадии до выклева — 1,1%. Из икринок с живыми эмбрионами в конце IV стадии выклюнулась лишь часть. Доля выклюнувшихся (из оставшихся) изменялась от 16,5 до 42,6%, и в среднем равнялась 30,8%. Период выклева в наших опытах продолжался от 4 до 16 суток. По всей видимости, на продолжительность выклева и, очевидно, на его эффективность повлияло обрастание икринок грибками, которое наблюдалось в ходе этого эксперимента. В результате не все эмбрионы смогли самостоятельно освободиться от оболочки икринок. У искусственно освобожденных были деформированы желточный мешок, спинная и брюшная плавниковые складки (рис. 36). Многие эмбрионы некоторое время плавали с остатками оболочек на голове и погибали. Тем не менее выполненные наблюдения позволяют сделать вывод, что для икринок трески наиболее критичный период эмбриогенеза — стадия морулы. Интересно заметить, что и у минтая максимальная убыль характерна для аналогичного уровня развития икринок.
Эмбриональное развитие
дальневосточной наваги
В отличие от минтая и трески, вопросам эмбрионального развития дальневосточной наваги больше внимания уделяли отечественные исследователи, чем зарубежные. Тем не менее и для этого вида приходится констатировать крайне слабую освещенность процессов роста и морфогенеза данного периода жизни. Единственный известный эксперимент по инкубации икринок наваги с описанием морфологических изменений в процессе эмбрионального развития был осуществлен в
1953 г. (Мухачева, 1957). Однако следует заметить, что описание и иллюстрации в этой работе носят больше схематический характер. В других известных экспериментах говорится только о длительности инкубационного периода без рассмотрения каких-либо аспектов морфогенеза (Козлов, 1951- 1959- Дубровская, 1954). Более того, анализ этих материалов не дает целостного представления даже о продолжительности эмбриогенеза. Например, Б. М. Козлов (1951- 1952) сообщает, что при средней температуре 0 °C икра развивалась 40 суток, а при +1 — 37 суток. Позднее (1959) этот автор приводит данные, что 40 суток требуется для развития при температуре + 2,4 °С. В эксперименте, выполненном В. А. Мухачевой (1957), при средней температуре 0,03 °С эмбриональный период занял 46,5 суток. С другой стороны, имеются результаты наблюдений за развитием икры наваги в естественной среде, где продолжительность эмбриогенеза оценивается гораздо выше. Так, в заливе Петра Великого она составляла 76 суток (Дубровская, 1954), а на северном побережье Хоккайдо — 73−87 суток (Покровская, 1960). В заливе Корфа выклев предличинок проходит на 80−90-е сутки развития (Богаевский, 1948). Таким образом, очевидно, что вопросы эмбрионального развития дальневосточной наваги требуют дополнительных и более углубленных исследований.
Нерестовое поведение, оплодотворение. Поведение производителей наваги во время икрометания известно из наблюдений за рыбами, содержавшимися в аквариальных условиях (Chen et al., 2008). В процессе вымета и оплодотворения икринок участвуют, как правило, одна самка и один или несколько самцов. Нерест происходит преимущественно в вечернее время. Сначала самка отделяется от группы рыб и медленно плавает у дна. Затем, совершая резкие движения, выметывает икринки, и только по с-
ле этого самцы, следующие за самкой, выметывают сперму, распределяя ее движениями хвостового плавника (рис. 37). Авторы не отмечали какого-либо агрессивного и социального поведения между самцами за право осеменить икру. В отличие от минтая, икрометание наваги не сопровождается «вентральной садкой», обеспечивающей лучшее оплодотворение. Самки за один раз выметывают все зрелые икринки, что занимает несколько минут. В целом отмечается, что нерестовое поведение и процесс оплодотворения икры у дальневосточной наваги весьма схожи с таковыми у тихоокеанской трески.
За нерестом наваги в естественных условиях в зал. Корфа наблюдал Т. Ф. Богаевский (1948).
Автор отмечал, что плотные косяки рыб в ночное время с приливом подходят к песчаным косам, вдоль которых, медленно продвигаясь у самого дна, выметывают икру на чистый песчаный грунт. Нерест проходит и по открытой воде, и когда она покрыта шугой. Период нереста непродолжительный — около 20 дней. Икрометание проходит при отрицательной температуре воды (от -1,7 °С до -1,8 °С). Следует заметить, что и в экспериментах, выполненных японскими исследователями, нерест протекал преимущественно при температуре ниже 0 °C (Chen et al., 2008).
Эмбриональный рост и морфогенез. Для наблюдений за развитием икринок в контролируе-
Рис. 37. Поведение производителей дальневосточной наваги в процессе икрометания (из Chen et al., 2008): A — самец появляется в поле зрения самки- B — самка начинает плавать кругами- C — к плавающей кругами самке приближаются несколько самцов- D — резко начинается нерест, самка выметывает икру, и оба пола распределяют ее движениями плавников и тела- E — самцы выпускают большое облако спермы- F — самцы и самка остаются в месте нереста 5−10 минут
мых условиях в двух случаях оплодотворение также было выполнено при отрицательной температуре как воды, так и воздуха. Чтобы придерживаться единой схемы описания диагностических признаков, формирующихся в процессе морфогенеза при эмбриональном развитии, воспользовались теми же числовыми обозначениями, что
для минтая и трески (табл. 2). Измерения икринок и некоторых внутренних структур, характеризующие изменения в процессе роста и развития эмбриона, выполненные в ходе эксперимента, сведены в таблице 17.
Яйца тихоокеанской наваги, как и других тресковых телолецитального типа, мезоплазматичес-
Таблица 17. Размерные характеристики икринок и эмбрионов наваги (тіп-тах (среднее)) в период развития, мкм
Номер признака (табл. 2) Диаметр икринки Диаметр желтка Диаметр бластодиска Высота бластодиска Голова зародыша Диаметр глаз Измерено икринок (экз.)
ширина высота
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0* 936,2−1049,9 770,2−945,9 — 58,9 — - - 7
(971,4) (851,3)
1* 1018,9−1078,9 783,1−815,5 604,5 144,3 — - - 2
(1048,9) (799,3)
2 1266,0−1363,9 968,8−975,8 556,1−629,3 156,0 — - - 3
(1299,4) (972,3) (591,3)
3 958,4−1524,8 714,7−934,1 597,5−716,8 262,1−405,8 — - - 6
(1136,8) (818,0) (6492) (328,6)
4 1060,1−1412,0 735,0−954,7 648,2−808,1, 6 5, 2 3 — 1,2 51 2 — - - 5
(1201,4) (823,4) (721,6) (295,1)
5 1328,1−1390,5 804,6−990,2 799,5−825,2 226,2−330,7 — - - 3
6 (1364,8) (899,0) (810,7) (274,0)
и 7 1387,8−1454,3 956,9−998,0 — - - - - 2
(1421,1) (977,4)
8 1150,9−1382,7 942,4−977,9 — - - - - 2
(1266,8) (960,2)
9 1416,7−1461,7 890,8−892,5 — - - 192,7 — 2
(1439,2) (891,6)
10 1242,3−1339,7 854,3−868,1 — - - 225,0 271,4 2
(1291,0) (861,2)
11 1260,5−1515,7 746,1−876,7 — - 158,3−181,7 205,5−314,0 288,6−295,2 16
(1349,9) (788,7) (170,0) (264,1) (291,9)
12 1274,3−1395,2 678,2−704,9 — - 384,5 242,6−314,3 241,8−262,1 2
(1334,8) (691,6) (278,5) (251,9)
13 1230,8−1489,8 659,9−801,5 — - - 299,1−326,8 240,6−257,0 7
(1312,1) (739,8) (314,3) (246,0)
14 1249,2−1424,5 654,6−795,8 — - 438,4 315,1−352,2 246,1−300,3 7
(1309,3) (725,0) (332,1) (264,3)
15 1271,2−1280,0 665,5−728,3 — - - 331,9−356,1 — 2
(1275,6) (696,9) (344,0)
16 1312,4−1318,8 695,0−745,9 — - 447,7 380,3 265,6−280,8 2
(1315,6) (720,4) (273,2)
17 1240,6−1421,6 661,1−837,1 — - 495,3 367,4−383,8 252,7−295,2 10
(1321,9) (731,0) (377,5) (271,7)
18 1244,5−1487,5 558,3−785,1 — - 465,2−483,2 411,1−417,7 251,6−298,4 12
(1315,7) (662,0) (474,2) (414,4) (268,9)
19 1278,2−1405,8 626,7−817,2 — - 477,4−571,4 — 267,9−283,4 9
(1312,6) (715,5) (520,2) (274,4)
20 1258,5−1470,3 602,4−750,2 — - 531,2−589,7 — 246,5−295,2 11
(1335,8) (668,2) (560,4) (272,0)
21 1247,6−0400,9 513,8−771,0 — - 556,9 — 238,4−295,2 15
(1298,4) (614,3) (274,5)
кие, обособленножелтковые. Оплодотворенные икринки наваги светло-желтого цвета. Цвет желтка более насыщен, чем у околожелткового пространства. В наших пробах икринки лежали на дне емкости, при покачивании чашки оставались прилипшими, но легко отставали при прикосновении. Оболочка икринок мутная, очень прочная, икринка упругая при нажатии. Сходное описание приводится и для оплодотворенных икринок ледовитоморской наваги (Аронович, Шатуновский, 1975). Эксперименты с изучением прочности оболочки этого вида показали, что у икринок в соленой воде она была существенно выше. Кроме того, авторы отмечали, что вскоре после набухания прочность оболочки повышается, и икра способна выдерживать значительные нагрузки. Перед выклевом прочность ее резко снижается.
В наших экспериментах уже на стадии крупноклеточной морулы на икринках был заметен налет обрастаний, что мешало просмотру и значительно ухудшало качество фотоснимков. Также было видно, что попадающиеся в воде мельчайшие ворсинки прилипали к оболочке. Попытки освобождения икринок от обрастаний при помощи пинцета и иглы были практически тщетны. При малейшем качании чашки отделенные частички опять прилипали к оболочке. Создавалось впечатление, что икринки притягивают частички и обволакиваются ими. К окончанию II стадии обрастания и прилипания развились до такой степени, что трудно было рассмотреть состояние эмбриона. Когда завершалась III стадия развития, была предпринята попытка очищения икринок сначала мелким песком (икринки катались по песку в чашке, но песчинки застревали между ворсинками), затем вместо песка на дно положили мельничный газ. Эти действия к удовлетворительному результату не привели, и икринки почистили кисточкой с мягким ворсом. После этой процедуры икринки стали практически чистыми, были хорошо видны эмбрионы. Впоследствии эту процедуру повторяли не раз, гибель эмбрионов не отмечалась. Схожие особенности были отмечены и при инкубировании икринок ледовитоморской наваги (Аронович, Шатуновский, 1975). Ав-
40 i 30 ¦
20 -10 —
0 -I i.
900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Диаметр, мкм -устье р. Лвача -в-б. Карага
Рис. 3 8. Размерный состав икринок наваги
торы отмечали, что из-за длительного процесса инкубации к моменту выклева оболочки всех эмбрионов были покрыты инфузориями. Для удаления инфузорий часть емкостей с икрой была обработана 2%-м формалином. Однако процент выклева личинок в лотках, обработанных формалином, был значительно ниже. Таким образом, предложенный нами способ можно считать более эффективным средством для борьбы с обрастанием икринок наваги.
Поскольку в нашем распоряжении была икра из двух районов: бух. Карага и Авачинской губы, размеры развивающихся икринок наваги различались (рис. 38). Диаметр икринок авачинской наваги колебался от 883,9 до 1078,9 мкм, а у карагин-ской размеры икринок варьировали от 958,4 до
1533,7 мкм при средних значениях, соответственно, 997,9 и 1303,1 мкм.
Стадия дробления и обрастания (I). Процессы, происходящие в икринке до дробления, и его начальные стадии мы наблюдали в икринках авачинской наваги, оплодотворенных в лабораторных условиях при комнатной температуре воды. Микропиле у наваги хорошо заметно, большого размера, и диаметр его воронки составлял 74,9 мкм. Через 20 минут после оплодотворения вещество ооплаз-мы окутывало желток относительно ровным слоем (рис. 39 (0)). Под микроскопом ооплазма имеет более светлую окраску, чем собственно желток. У икринок со средними размерами 971,4 мкм довольно большое перивителлиновое пространство, занимающее в первые сутки 12,7%. Через сутки при температуре 1,1 °С ооплазма по-прежнему обволакивала весь желток, но более толстый ее слой находился в области микропиле. Высота слоя плазменного вещества доходила до 58,9 мкм.
На 2-е сутки началось дробление плазменного бугорка. Дробление у наваги меробластическое. К моменту образования 4 бластомеров заметно возросла величина околожелткового пространства — до 23,7%, при увеличении размеров икринок до
1048,9 мкм (рис. 39 (1)). У наваги на этот момент очень крупные бластомеры, размер их по диагонали составлял 540,9 мкм. В течение суток дробление продолжалось, достигнув крупноклеточной морулы (рис. 39 (2)).
На стадии крупноклеточной морулы в лабораторию была доставлена икра из бух. Карага. Дальнейшее развитие описываем по этому эксперименту, т. к. он был наиболее удачным. Желток (без диска дробления) занимал 77,0% диаметра икринки. Размеры диска дробления варьировали от 556,1 до 629,3, при среднем показателе 591,3 мкм, что
составляло 60,9% при колебаниях от 57,4 до 64,5%. На стадии мелкоклеточной морулы околожелтко-вое пространство увеличилось, желток занимал 61,3−82,9%, в среднем 72,9% от диаметра икринки (рис. 39 (3)). Размеры бластодиска возросли до 649,2 мкм, или 80,0% от диаметра желтка. Высота диска изменялась от 262,1 до 405,8 мкм, при средней высоте 328,6 мкм, что составляло 41,3% от диаметра желтка. Стадия бластулы, по сравнению со стадией мелкоклеточной морулы, характеризуется еще меньшими размерами желтка относительно диаметра икринки, большим диаметром бластодиска, занимающего 88,1% желтка, и уменьшением его высоты до 251,2−325,6 мкм, в среднем
295,1 мкм, или 36,3%.
К моменту образования зародышевого валика, предшествующего формированию гастроцели, у наваги уже заметно обрастание желтка (рис. 39 (5)). Размеры желтка составляли в среднем 65,9%, диаметр зародышевого диска увеличился и равнялся 810,7 мкм, или 90,8%, а высота немного уменьшилась — до 274,0 мкм, что соответствовало 30,5%. Диагностировать окончание I стадии и начало II у наваги еще более затруднительно, чем у трески. Видеть сквозь мутную оболочку икринок наличие зародышевого щитка, что свидетельству-
ет о начале II стадии, в соответствии со шкалой Т. С. Расса, и тем более зародышевой полоски, не всегда возможно.
Кроме того, в чашке Петри, где проходило развитие, икринки, как правило, были ориентированы вниз не зародышевым диском (как у минтая и трески), а частью желтка. При повороте икринка быстро принимала первоначальное положение. Поэтому, как для трески, приняли, что при достижении бластодермой «экватора» и распространении обрастания за него наступает II стадия. Этот морфологический признак очень легко определяется при повороте икринки (рис. 39 (7)).
Стадия зародышевой полоски (II). Когда процесс обрастания распространяется до «экватора» либо чуть больше, при виде сбоку заметен мезо-дермальный слой. Он тонкий в вершине «колпачка» высотой 50,7 мкм и более толстый, до 145,9 мкм, на месте образования зародыша, что можно было наблюдать, поворачивая икринку (рис. 40 (8а, б)). В икринках можно увидеть нечеткие границы головной части эмбриона, находящегося на поверхности желтка в слое мезодермы. В этот момент величина эмбриона составляет не более 37% окружности желтка. Затем, по мере дальнейшего обрастания желточной сферы, когда эмбрион занима-
Оя
Об
За
36
Рис. 39. Эмбриональное развитие наваги на стадии дробления и обрастания (I). 0 — образование плазменного бугорка (а — через 20 мин.- Б — через 8 час. после оплодотворения) — 1 — собственно дробление (4 бластомера) — 2 — крупноклеточная морула- 3 — мелкоклеточная морула- 4 — бластула- 5 — образование зародышевого валика- 7 — обрастание половины желтка
ет 40% окружности желтка, появляются едва заметные первые сомиты (рис. 40 (9)). Высота головной части тела эмбриона составляет 192,7 мкм, а ширина вместе с мезодермальными лепестками — 663,0 мкм. Размеры желтка уменьшаются еще больше и составляют в среднем 62,0% от размеров икринки.
Когда процесс эпиболии завершен, у эмбриона, охватывающего 46% окружности желтка, формируются глазные пузыри, размеры которых доходят до 271,4 мкм (рис. 40 (10)). Конец хвостового отдела эмбриона пологий и соединен с мезодермой. Голова еще не резко очерчена, ширина головной части вместе с мезодермой уменьшилась до 429,0 мкм, а высота возросла до 225,0 мкм. Начинает формироваться хвостовая почка. Эмбрион подрос, теперь он охватывает 51−57% окружности желтка (рис. 40 (11)). Появляется достаточно большой купферов пузырек, диаметр которого может достигать 113,9 мкм. Ширина головы стала еще меньше и равнялась в среднем 170,0 мкм, а высота —
264,1 мкм. Вначале формирующаяся хвостовая почка как бы утоплена в желток наполовину, затем на треть. Лишь к концу периода своего формирования почка находится на желтке (рис. 40 (12)). Высота почки варьирует от 110,0 до 229,7 мкм и в среднем равняется 177,9 мкм. Формирование хвостовой почки продолжается довольно долго.
В нашем эксперименте хвостовая почка формировалась 5 суток. Эмбрион за этот промежуток
времени достиг такого размера, что охватывал до
75-
окружности желтка, а высота хвостовой
почки составляла в среднем 205,9 мкм. Диаметр желтка к окончанию II стадии развития сильно уменьшился и составлял лишь 52,0% от диаметра икринки. Ширина головы эмбрионов достигала 384,5, а высота — 278,5 мкм. Контуры глазных бокалов длиной 251,9 мкм стали более четкими, началось образование хрусталика, который пока не имеет ясных границ. Формируется зачаток печени. Купферов пузырек у эмбрионов довольно большой и хорошо заметен, размеры его доходили до
164,2 мкм, и он кажется погруженным в желток.
Стадия неоформившегося эмбриона (III). Характерным признаком наступления III стадии, как и у минтая и трески, является обособление хвостовой почки от желтка (рис. 41 (13)). Надо полагать, что прилежащие к поверхности желтка слои хвостовой почки вовсе не отслаиваются от него. Начинаются формирование и рост хвостового отдела зародыша, и он (отдел) уже свободно лежит на желтке. Появляются редкие пигментные клетки по бокам тела.
Хвост эмбриона вначале округлый, высота (правильнее сказать — ширина, т. к. по бокам, прилегая к желтку, будут развиваться плавниковые складки) его осталась прежней. Впоследствии хвост немного заостряется, начинается формирование протоптеригия, ширина которого может до-
Рис. 40. Эмбриональное развитие наваги на стадии зародышевой полоски (II). 8 — обрастание более 72 желтка- 9 — завершение эпиболии, образование желточной пробки- 10 — образование купферова пузырька- 11 — формирование хвостовой почки- 12 — хвостовая почка сформирована
стигать 28,5 мкм. У некоторых эмбрионов отмечали исчезновение купферова пузырька, у других размеры его были гораздо меньше, чем ранее, до 74,4 мкм. Диаметр желтка составлял менее половины диаметра икринки (43,5%). Отмечалось интенсивное увеличение высоты головы до средних размеров 314,3 мкм, стала видна слуховая капсула длиной 93,6 мкм. Формируется кишечная трубка.
Затем у эмбриона начинает загибаться кончик хвостового отдела, он становится тоньше, чем ранее, и толщина его снижается до 171,2 мкм. Одновременно продолжается формирование дорзальной и вентральной плавниковых складок (рис. 41 (14)). Размеры желтка относительно величины икринки остались прежними, на поверхности желтка появились отдельные округлые клетки черного пигмента. Подчеркнем, что уже с момента загиба кончика хвоста желточная капля становится несколько несимметричной относительно оси тела эмбриона: хвостовой отдел вместе с загнутым кончиком оттесняет желток в противоположную сторону ближе к оболочке. В слуховых капсулах видны отолиты. Высота головы эмбрионов увеличилась до 332,1, а ширина — до 438,4 мкм.
На завершающем промежутке III стадии развития эмбрион почти охватывает желток, кончик хвоста по-прежнему немного загнут и до конца III стадии не касается кончика головы. Ширина хвоста уменьшилась до 108,4 мкм, а ширина спинной складки протоптеригия в месте будущего урости-ля увеличилась до 45,6 мкм. В это время голова высотой 344,0 мкм приподнята над желтком, можно увидеть сгиб оболочки желтка, наблюдаются сокращения тела эмбриона. Диаметр глаз, в которых появился слабый пигмент, равняется 291,5 мкм. Клетки пигмента на желтке стали ветвиться, и при большом увеличении заметно, что весь желток покрыт легкой «сеточкой».
Стадия оформившегося эмбриона (IV). Величина эмбриона превышает длину окружности желтка. На протяжении всей стадии отношение размеров желтка и икринки менялось незначительно:
эта величина варьирует от 45,5 до 52,5%, и закономерного снижения ее не наблюдалось. Скорее, такие вариации зависели от того, в каком ракурсе удавалось измерить эти показатели. На протяжении всей IV стадии несимметричность желточной капли грушевидной формы и расположения на ней эмбриона возрастает, что хорошо видно на снимках. В естественном положении икринки лежали на дне чашки самой широкой частью желточной капли вниз, т. е. как это показано на рисунке 42 (20−21).
В начале IV стадии, когда кончик хвоста только заходит за край рыла, но не заходит далее заднего края глаза, высота отчлененной от желтка головы эмбриона равна 380,3, а ширина — 447,7 мкм (рис. 42 (16)). Сердце эмбриона хорошо сформировано, находится на сгибе желточной капли. Плавниковая кайма более развита, чем ранее, в таком состоянии ее ширина достигает 74,5 мкм.
Первые толчки слабого и неровного сердцебиения отмечали, когда кончик хвоста доходил до заднего края глаза (рис. 42 (17)). Эмбрионы наваги энергично шевелятся в икринке, так, мы наблюдали, что сначала хво ст простирался за задний край глаза, до слуховой капсулы, а после подергивания едва заходил за кончик рыла. Заметно, что икринка при этом может не быть круглой.
Когда хвост достигает заднего края глаза и доходит дальше, до основания грудного плавника, ширина головы увеличивается до 495,3 мкм. Грудные плавники развиты, появились железки вылуп-ления на голове, перед глазами. Глаза стали темными, почти черными (рис. 42 (18)). По достижении кончиком хвоста основания грудного плавника, размеры глаз и хрусталика уже практически не меняются до выклева, средняя величина глаза колебалась от 268,9 до 274,5 мкм, а хрусталика — не превышала 94,0 мкм. Когда кончик хвоста минует слуховую капсулу, разбросанные по телу пигментные клетки начинают сгруппировываться в по-станальные пояски. Сначала пояски пигмента становятся видимыми, но отдельные темные клетки еще разбросаны по телу эмбриона, затем пояски
Рис. 41. Эмбриональное развитие наваги на стадии неоформившегося эмбриона (Ш). 13 — обособление хвостовой почки- 14 — загиб хвоста
более отчетливы, железы вылупления обнаруживаются не только в передней части головы, но и на затылке эмбриона.
По достижении кончиком хвоста перитонеума, на выстилке последнего, в части, прилегающей к брюшной стороне эмбриона, появляется скопление клеток пигмента, а также довольно большая «звездочка» между глазом и слуховой капсулой. Рыло эмбриона лежит на уровне второго пояска у крупных икринок, либо между поясками в икринках помельче (рис. 42 (19)). Вплоть до наступления момента, когда кончик хво ста до стигает середины перитонеума, у эмбрионов увеличивается ширина головы до 560,4 мкм (рис. 42 (20)). При достижении хвостом конца перитонеума у эмбрионов появился бирюзовый оттенок глаз (рис. 42 (21)). На протяжении IV стадии развития постепенно увеличивалась длина слуховой капсулы: от 95,0 в момент достижения хвостом заднего края глаза до 170,6 мкм в конце стадии. Перед выклевом кончик хвоста заходит за конец перитонеума и изгиб кишечника. Хотя мы располагали совсем малым количеством икринок, можно констатировать, что уже в последние дни перед выклевом было заметно, что кишечник у эмбрионов наваги более развит, чем у минтая и трески: кишечная трубка имеет большую, чем у них, высоту, трубка не прямая (как у минтая и трески), а с изгибами. Выклев четырех предличинок наваги произошел через 62 суток после оплодотворения, последняя предличинка выклюнулась на 74 сутки.
В эксперименте, в котором выклюнулись пред-личинки наваги, I стадия длилась 12 суток при средней температуре воды -0,21 °С и колебаниях от -1,0 до +0,48 °С, II стадия продолжалась так-
же 12 суток, но температура воды повысилась до 0,55 °С, меняясь от 0,30 до 0,89 °С. Самой скоротечной оказалась III стадия (9 суток), но надо учесть, что среднесуточная температура была еще выше и изменялась от 0,75 до 1,24, составив в среднем 0,94 °С. Последняя, IV стадия протекала в более теплом режиме при колебаниях 0,24−2,0 и среднем показателе 1,04 °С и длилась 29 суток (рис. 43).
Таким образом, у дальневосточной наваги наибольшую длительность имеет завершающая стадия эмбриогенеза. Схожая ситуация характерна и для ледовитоморской наваги, у которой при средней температуре 1,39 °С продолжительность эмбрионального развития после органогенеза составила около половины всего развития (Aronovich et al., 1975). Как и в случае с тихоокеанской треской, такая особенность, по всей видимости, обеспечивает возможность выклева предличинок в условиях, близких к оптимальным, в первую очередь по термическим параметрам.
С точки зрения экологических аспектов эмбрионального развития дальневосточной наваги, следует отметить, что ее икра толерантна к низким температурам, что, в общем, не удивительно, учитывая приуроченность ее нереста к самому холодному периоду года (практически повсеместно январь) и мелководным прибрежным зонам. В своей работе В. А. Мухачева (1957) сообщает, что в ходе экспериментов икринки выдерживали понижение температуры до -3,8 °С. При этом автор отмечает, что вода в сосуде промерзала до дна, а икринки вмерзали в лед, но после оттаивания продолжали нормально развиваться. Факт того, что икринки наваги могут вмерзать в шугу и при этом
Рис. 42. Эмбриональное развитие наваги на стадии оформившегося эмбриона (IV). 16 — длина зародыша больше о кружно сти желтка- 17 — хвост до стигает задний край глаза- 18 — хвост до стигает груцно й плавник- 19 — хвост достигает перитонеум- 20 — хвост доходит до середины перитонеума- 21 — хвост достигает конца перитонеума
не погибают, отмечался и в естественных условиях (Богаевский, 1948). Верхней границей для эмбрионального развития можно считать температуру +8 °С (Мухачева, 1957).
Соленость воды также не является для икринок дальневосточной наваги лимитирующим фактором, учитывая, что зачастую ее нерестилища расположены в районах стока крупных рек и в лагунах. Однако следует отметить, что сильное рас-преснение неблагоприятно сказывалось на качестве выклюнувшихся предличинок (Мухачева, 1957). С другой стороны, у ледовитоморской наваги икра оплодотворялась и развивалась в диапазоне солености от 12 до 36%(, (Аронович, Шатуновский, 1975).
Если говорить об общей продолжительности эмбриогенеза, то очевидно, что в естественных условиях, например Берингова или северной части Охотского морей, он занимает 3−4 месяца. В этом смысле представляется, что данные, приводимые В. А. Мухачевой (1957), несколько завышены из-за значительных колебаний температуры воды в опытах. Об этом свидетельствуют результаты нашего эксперимента, поскольку даже при достаточно высокой средней температуре воды (0,69 °С) развитие икринок продолжалось до 2,5 месяцев. При этом известно, что в период эмбриогенеза наваги в прибрежье Карагинского залива температура воды у дна с января по апрель повышается всего с -1,9 до -0,7 °С и только в мае становится положительной (Трофимов, 2010). Т. е. в таких термических условиях логично ожидать выклева пред-личинок не раньше мая, при массовом нересте в конце января — начале февраля. Это подтверждается интерпретацией некоторых данных В. А. Мухачевой с учетом новых сведений об эмбриогенезе дальневосточной наваги. Так, в своей статье автор указывает, что для наблюдения за развитием икры в естественных условиях ее инкубировали в закрытой газом банке непосредственно в море (в проруби) при средней температуре воды -1,12 °С. За месяц, с 13 февраля по 14 марта, икринки развились лишь до конца II стадии (по шкале Расса). Через 10 дней банку выбросило на лед, и опыт прекратился. Однако зная из нашего эксперимента, что продолжительность первых двух стадий составляет около 35% всего эмбриогенеза дальневосточной наваги, можно рассчитать его длительность при температуре -1,12 °С. Она составит 86 суток, однако учитывая, что на инкубацию закладывались икринки, развившиеся до 164 бластомеров, полученную цифру можно увеличить на 3−4 дня. Таким образом, общая продолжительность эмбриогенеза может соста-
вить 90 суток. Это вполне соотносится с данными наблюдений за развитием икры наваги в естественной среде, приводившимися другими авторами. Напомним, что в заливе Петра Великого продолжительность эмбриогенеза оценивалась в 76 суток (Дубровская, 1954), на северном побережье Хоккайдо — 7387 суток (Покровская, 1960), в заливе Корфа — ориентировочно 80−90 суток (Богаевский, 1948). Для получения дополнительных материалов по длительности эмбриогенеза дальневосточной наваги можно обратиться к формуле Рейбиша, использовавшейся также В. А. Мухачевой (1957), но с учетом проведенного нами эксперимента (0,69 °С — 68 суток). В качестве температурного порога логично использовать предложенную вышеупомянутым автором величину -3,8 °С. С учетом всех имеющихся у нас данных можно в первом приближении построить кривую, описывающую зависимость продолжительности развития икринок дальневосточной наваги от температуры воды (рис. 44).
Зависимость удовлетворительно аппроксимируется уравнением экспоненциальной функции Т=78,257ехр (-0,24 941), ^2=0,98), где Т — продолжительность развития (сут.), t — температура воды, °С.
Тем не менее, завершая изложение результатов экспериментов по инкубированию икринок наваги,
^ 80 —
| ?60 -5 & amp-
5 I 40 -* І 20 —
т
о.
с.
с
о
т-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і-і
О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Морфологический признак Рис. 4 3. Развитие дальнево сточной наваги при средней температуре 0,69 °С
ё
й
н
с
э
с
Температура, & quot-С Рис. 44. Продолжительность развития икринок тихоокеанской наваги в зависимости от температуры воды. 1 — данные экспериментов по инкубированию икринок (Козлов, 1959- Мухачева, 1957- наши данные), 2 — расчетные значения
следует подчеркнуть, что длительность эмбрионального развития и описание отдельных стадий этого вида требуют дополнительных исследований.
Некоторые сравнительные аспекты
эмбрионального развития тресковых дальневосточных морей
В завершение раздела, посвященного эмбриогенезу тресковых дальневосточных морей, логично обратить внимание на некоторые моменты, характеризующие различия в эмбриональном развитии минтая, трески и наваги.
Икринки минтая развиваются в толще воды или в верхнем ее слое, в то время как развитие икринок трески и наваги проходит у дна. Средние диаметры развивающихся икринок минтая на начальных стадиях дробления составили 1,639 мм, трески — 1,206 мм, у карагинской наваги — 1,303 мм.
В икринках минтая и трески до стадии появления первых двух бластомеров перивителлиновое пространство уже образовано, а на стадии мелкоклеточной морулы составляет соответственно 5,5 и 10,3%. В икринках наваги пространство значительно увеличивается вплоть до стадии крупно клеточной морулы, когда оно составляет 25,2%. На стадии мелкоклеточной морулы околожелтковое пространство достигает 28,0% (рис. 45−46). Значительное увеличение пространства отмечается у трески перед выклевом, за счет «оводнения» икринки.
В целом, различия в величине перивителлино-вого пространства вполне логично объясняются экологическими условиями протекания эмбриогенеза. Так, перивителлиновое пространство в икринках наваги, в разы превышающее таковое у трески и минтая, обусловливает, по всей видимости, вместе с прочной оболочкой, защиту зародыша этого вида. Дальневосточная навага, как известно, нерестится на достаточно мелководных участках (на глубинах до 10−20 м) с песчано-галечными грунтами. При таких условиях икринки подвергаются существенным механическим воздействиям в процессе приливно-отливной деятельности.
Нельзя также исключать и влияния льда и шуги, которые вполне могут повредить менее прочную икру. Кроме того, все исследователи, инкубировавшие икру наваги, отмечают, что в процессе достаточно длительного развития икринки покрываются различными обрастаниями. Как показали результаты нашего эксперимента, икринки наваги благополучно переносят «механическую» чистку. Вполне возможно, что в естественных условиях, когда развитие длится несколько месяцев, подвергаясь постоянному воздействию песчинок, икринки наваги также «механическим» способом избавляются от обрастаний. Очевидно, что этому способствует высокая прочность их оболочки.
Здесь, кстати, уместно заметить, что в икринках трески, которые развиваются также на дне, перивителлиновое пространство существенно больше, чем у минтая. Даже с учетом того, что нерестилища трески располагаются значительно глубже, чем у наваги, их приуроченность к каменисто-галечным грунтам также оставляет возможность механических повреждений. Понятно, что в такой ситуации прочность икринки должна быть повышенной. Кроме того, выше уже упоминалось, что есть данные о нересте трески и на небольшой глубине, где ее икра также подвержена приливно-отливному воздействию (Белый и др., 2011). Что касается минтая, то развитие его икринок в толще воды позволяет пренебречь необходимостью иметь прочную оболочку. С другой стороны, это оставляет возможность для уве-
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Морфологический признак Рис. 45. Изменение величины перивителлинового пространства в период эмбриогенеза минтая (1), трески (2) и наваги (3)
Рис. 46. Икринки минтая (1), трески (2) и наваги (3) на стадии мелкоклеточной морулы
личения объема желтка, за счет уменьшения пе-ривителлинового пространства. В итоге выклюнувшиеся предличинки минтая имеют самый крупный желточный мешок, что будет показано ниже. Отсюда логично полагать, что данный факт дает ощутимые преимущества в один из самых критических периодов онтогенеза и является весьма эффективной адаптацией в стратегии жизненного цикла.
Самый большой диаметр бластодиска характерен для минтая, немного меньше он у трески и еще меньше у наваги (рис. 46). Однако по отношению к размерам желтка порядок очередности икринок этих видов рыб меняется на противоположный (табл. 18). Высота диска относительно диаметра желтка имеет наименьшее значение для минтая, наибольшее — для наваги. Заметно, что икринки минтая по этим двум показателям стоят обособленно от трески и наваги. Вероятно, это также связано с экологией икринок в период их эмбрионального развития.
При наступлении стадии неоформившегося эмбриона, обособление хвостовой почки зародыша происходит, когда эмбрион минтая охватывает около 70% окружности желтка, эмбрион трески занимает 90%, а наваги — 80% (рис. 47). Длина дуги окружности, на которой расположен эмбрион минтая, составляет в это время 3,2 мм, для трески этот показатель равен 2,8 мм, а зародыши наваги самые маленькие — 1,9 мм.
К концу периода эмбрионального развития, который заметно отличается у видов дальневосточных тресковых рыб, диаметр желтка уменьшился практически на одинаковую величину — 24−25%
относительно его размеров на стадии морулы. У эмбрионов минтая хвост доходит до основания грудного плавника или заходит за него, у трески кончик хвоста простирается до конца перитонеу-ма, а у наваги хвост заходит за окончание кишечной трубки (рис. 48).
Перед выклевом эмбрионов минтая происходит набухание и расслоение оболочки икринок, толщина ее возрастает почти в пять раз, однако заметного увеличения размеров икринок нами не отмечено. Икринки трески за сутки перед выклевом проходят стадию оводнения. Они значительно увеличиваются в размерах, на 20−37%, и могут достигать в диаметре 1,65 мм, при уменьшении толщины оболочки. Надо полагать, что разный характер подготовки эмбриона и оболочки икринок к выклеву также обусловлен действием механизма адаптации. Размеры пе-ривителлинового пространства икринок минтая и наваги перед выклевом увеличиваются незначительно, в отличие от икринок трески (рис. 45).
Длительность эмбриогенеза минтая и трески, рассчитанная по уравнениям зависимости от температуры (0,69 °С), составила 34 суток для первого вида, 40 суток для второго, а выклев предличи-нок наваги произошел в среднем на 68 сутки. Как видно, при одних и тех же термических условиях самый высокий темп эмбрионального развития характерен для минтая. У трески он ниже на 18%, а у наваги — в два раза. Учитывая, что у рассматриваемых видов длительность эмбриогенеза экспоненциально возрастает с уменьшением температуры воды (рис. 49), максимальные расхождения характерны для отрицательного диапазона температур. При этом если у минтая и трески ско-
Рис. 48. Икринки минтая (1), трески (2) и наваги (3) на завершающих стадиях развития
рость развития икринок можно считать достаточно схожей, то навага в этом смысле существенно от них отличается.
Что касается отдельных частей эмбриогенеза, то у минтая, трески и наваги относительная продолжительность I и II стадий меняется в довольно небольшом диапазоне значений (от 19 до 22%). После стадии зародышевой полоски отмечаются существенные различия в скорости формирования эмбриона. У минтая, развитие икры которого проходит в верхних слоях или в толще воды, стадия неофор-мившегося эмбриона самая продолжительная, у трески и наваги, икра которых развивается в нижних слоях — эта стадия наиболее скоротечна. При этом у последних двух видов рыб последующая стадия оформившегося эмбриона составляет половину и даже более всего периода эмбриогенеза. У минтая же она весьма непродолжительна.
120 п
-----минтай
^ 100 — -----треска
-----навага
-10 1 234 56 78 9 10 II
Температура, '-С
Рис. 49. Зависимость продолжительности эмбрионального развития тресковых дальнево сточных морей от температуры воды
Наиболее крупные предличинки выклюнулись из икринок минтая, а средняя длина предличинок трески и наваги была приблизительно одинаковой (табл. 18). Интересно заметить, что, несмотря на различия в диаметре икринок, предличин-ки минтая лишь незначительно крупнее двух других видов.
Однако, как уже отмечалось выше, более крупные икринки минтая с минимальным пери-вителлиновым пространством позволяют его предличинкам иметь и самый большой желточный мешок, что, с точки зрения логики, является функциональной адаптацией, повышающей выживаемость в течение раннего постэмбриогенеза. Предличинки трески снабжены желтком значительно меньших размеров (рис. 50). У предличинок наваги желток в виде овала располагается от головы и до изгиба кишечной трубки, длина его больше, чем у трески, а высота меньше (табл. 18). Кишечная трубка у выклюнувшихся предличинок минтая и трески прямая, полая, без изгибов, а у предличинок наваги кишечник более развит, трубка непрямая, имеет изгибы. На этом следует закончить рассмотрение вопросов эмбрионального развития, поскольку далее перейдем к освещению закономерностей постэмбрионального развития.
Раннее постэмбриональное развитие минтая
После вылупления предличинки (свободные эмбрионы) лежат на дне. Они еще имеют форму,
Таблица 18. Некоторые характеристики развития тресковых рыб
Стадия развития (признак) Показатели Минтай Треска Навага
Морула (3) Диаметр икринок, мкм 1624,6 1220,6 1136,8
Диаметр желтка, мкм 1535,8 1095,1 818,0
Диаметр желтка, % 94,5 89,7 72,0
Диаметр бластодиска, мкм 916,8 848,3 649,2
Диаметр бластодиска, % к диаметру желтка 59,7 77,5 79,4
Высота бластодиска, мкм 266,8 348,4 328,6
Высота бластодиска, % к диаметру желтка 17,4 31,8 40,2
Обособление Размер эмбриона, % окружности желтка 70,0 90,0 80,0
хвостовой почки (13) Высота головы, % к диаметру желтка 21,8 35,2 42,5
Перед Диаметр икринок, мкм 1639,7 1440,5 1298,4
выклевом (21, 22) Диаметр желтка, мкм 1174,2 825,8 614,3
Диаметр желтка, % 71,6 57,3 47,3
Длительность эмбриогенеза при Т=0,69 °С, сут. 34 40 68
Соотношение стадий развития икринок, % 22: 22:35:21 21: 23:17:39 19: 19:15:47
1 сутки Длина предличинок (колебания) 4,5−5,6 4,4−5,5 5,1−5,4
(средняя), мм (5,3) (5,2) (5,2)
Длина желточной капли, мкм 1679,4 923,4 1033,6
Высота желточной капли, мкм 862,6 502,7 330,4
Высота кишечника, мкм 130,5 158,0 208,7
близкую к той, которая была в икринке, и тело их изогнуто в форме запятой. Голова прижата к желточному мешку. Если их потревожить, то они спиралеобразными движениями поднимаются и снова падают. Предличинка при этом парит желточным мешком кверху, и положение тела, обычно, почти горизонтальное, либо хвостовой отдел находится чуть ниже головы. Предличинки удерживаются в толще воды или у поверхности при помощи того же приспособительного механизма, что и у икры, то есть оводнения желточного мешка. У предличинок развит головной синус — плавниковая полость, образующаяся в спинной плавниковой складке эмбриона перед выклевом и заполненная жидкостью. Наличие головного синуса характерно для многих морских рыб, в том числе для минтая, трески и наваги. По мнению С.Г. Крыжанов-ского (по Соин, 1964), полость представляет собой временное вместилище для избыточной воды, которая освобождается из желточного мешка по мере его рассасывания и не может быть выделена наружу, пока не сформируются органы выделе-
ния. Плавниковая полость также является гидростатическим приспособлением и помогает удерживать свободный эмбрион в определенном положении. В дальнейшем эта полость постепенно увеличивается по мере резорбции желтка, достигая наибольшего объема к моменту перехода на активное питание, что способствует большей подвижности в толще воды (Соин, 1968).
Длина выклюнувшихся предличинок минтая изменялась от 4,50 до 5,58 мм (табл. 19). У новорожденных предличинок перитонеум пигментирован лишь над задней третью кишечника. Хорошо заметен пигмент на затылке, позади глаз, иногда присутствуют отдельные клетки пигмента на спинной выстилке перитонеума. Выражены пояски, и при наблюдении невооруженным глазом видимы три скопления черного пигмента: на кишечнике и два пояска в хвостовой части тела. Расстояние от кончика рыла до середины первого пояска равно
2775.8 мкм, или 52,5% от длины эмбриона, а середина второго пояска удалена от конца рыла на
4137.9 мкм, что составляло 78,4%. Кишечник в
виде тонкой полой трубки, без изгибов. Более крупные предличинки имеют меньшие размеры желточной капли, большую высоту тела и высоту кишечника (рис. 51). Однако длина самого желточного мешка больше у крупных экземпляров (Буслов, Сергеева, 2009).
Тело предличинки окружено высокой плавниковой складкой, которая начинается над серединой головы или над ее началом (головной синус), достигает наибольшей высоты над областью ануса и уменьшается по направлению к хвосту. По брюшной стороне плавниковая складка заметно увели-
чивается только впереди второго хвостового пояска и возрастает при приближении к желточному мешку, соединяясь с нижней его частью (рис. 52). Наибольшая высота дорзальной плавниковой складки варьировала от 140,8 до 444,6 мкм, составив в среднем 265,3 мкм. Высота вентральной складки имела большие значения и изменялась от
203,2 до 524,6 мкм, в среднем 360,7 мкм.
Антеанальное расстояние у предличинок в первые сутки после выклева варьировало от 1772,6 до
2145,0 мкм, что составило 32,4−41,2%, в среднем 35,7% от всей длины. Параметры головы предли-
Таблица і 9. Морфологические характеристики предличинок минтая разного возраста (мин. -макс. (ср.))
Показатели Возраст предличинок
і сутки 5 суток І0 суток І5 суток
Длина (АС), мм 4,50−5,58 (5,29) 5,60−6,50 (5,97) 5,80−6,35 (6,І2) 6,20−6,65 (6,42)
Длина желточной капли, мкм і390,7−2030,3 І034,3-І705,і 994,5-і38і, 8 563,9-іі68,і
(І679,4) (І398,5) (І2І4,0) (898,і)
Высота желточной капли, мкм 498,0-і460,6 347,9-іі00,2 250,8−672,0 3 і, 6−420,0
(862,6) (668,2) (5І3,6) (І92,0)
Антеанальное расстояние, мкм І772,6−2І45,0 І844,7−2І47,3 і 80 і, 8−2 І82, і 2040,і-230і, 8
(І956,9) (2025,2) (20І7,3) (2І86,І)
Длина кишечника, мкм 703,2-і084,2 96І, 0-ІІ50,І 867,0-і239,4 826,0-і232,4
(9І4,0) (І044,2) (І020,8) (І080,7)
Наибольшая высота кишечника, мкм 85,8-і59,і І25,6−286,3 і36,5−234,0 і22,і-409,5
(І30,5) (І622) (І80,5) (297,9)
Расстояние от рыла до 1 пояска, мкм 2535,0−298і, 2 2926,6−3 І76,6 2694,і-3 І98,0 3229,6
(2775,8) (3054,3) (2984,8)
Расстояние между 1 и 2 пояском, мкм і099,8−2230,8 І289,3-І492,9 І396,6-І544,8 —
(І362,і) (І37і, 3) (І48і, 0)
Высота тела в области ануса, мкм 235,6−320,2 262,і-347,9 269,5−323,7 276,9−337,7
(270,5) (298,3) (299,4) (3іі2)
Высота тела, % АС 4,6−5,6 4,4−5,4 4,6−5,3 4,3−5,3
(5,2) (5,0) (4,9) (4,8)
Высота тела с каймой, мкм 624,4-іі72,7 987,І-І443,8 973,І-І240,2 923,І-І090,8
(882,і) (ІІ44,6) (ІІ47,7) (І0І9,2)
Ширина головы, мкм 588,9−648,2 593,6−626,3 — -
(620,2) (6І0,0)
Высота головы, мкм 389,2−72і,і 556,9−787,8 7І3,3−776,І 702,0−936,4
(567,5) (674,0) (754,5) (8І5,0)
Длина головы, мкм 8І9,0−963,3 838,9-і007,8 883,4−946,9 924,3-і080,7
(9ІІ, 7) (932,8) (922,4) (994,і)
Длина головы, % АС І5,2-І8,7 (І6,7) І4,4-І8,0 (І5,6) І4,5-І5,8 (І5,і) І4,7-І6,8 (І5,5)
Диаметр глаз, мкм 273,8−347,і 302,3−320,2 3 І2,0−342,0 293,3−374,0
(305,3) (3І2,9) (323,6) (329,8)
Расстояние от глаза до слуховой 43,3-Щ0 37,8−9і, 7 50,7−75,3 87,4−97,5
капсулы, мкм (88,4) (57,7) (58,і) (93,6)
Расстояние от кончика рыла до слуховой 429,4−588,і 420,8−494,5 487,5−524,9 546,0−570,2
капсулы, мкм (494,3) (469,3) (500,6) (558,і)
Длина нижней челюсти, мкм — - 363,і 388,і-530,4
(453,3)
Длина слуховой капсулы, мкм і І7,8−202,4 — - і67,7−270,7
(І64,0) (2І92)
Ширина миомера, мкм 82,3−95,2 9І, 9−95,І 89,7 98,3-і06,2
(90,5) (93,5) (І022)
Количество экз. 33 І5 8 І8
чинок изменяются по отношению к этим показателям у эмбриона в икринке. Так, ширина головы уменьшается, а высота, наоборот, увеличивается, очевидно из-за того, что предличинка уже не стеснена оболочкой икринки. Длина головы в среднем равнялась 9ІІ, 7 мкм, а ширина миомера над анусом — 90,5 мкм.
По истечении 5 суток поведение предличинок изменилось. Предличинки активно плавали в толще воды, в темноте, в холодильнике они, очевидно, держались в верхнем слое, поскольку при открывании двери быстро опускались на дно аквариума и только потом распределялись в толще воды. Длина предличинок колебалась в пределах 5,60−6,50 мм, составив в среднем 5,97 мм. Длина и высота желточной капли уменьшились на І7 и 23% соответственно. Предличинки в возрасте 5 суток еще не способны заглатывать какую-либо пищу и питаются за счет желтка. У них еще не сформированы челюсти, перистальтика кишечника не наблюдается. Тем не менее их развитие и рост достаточно выражены. Увеличились антеанальное расстояние, длина и высота кишечника, уменьшилась высота тела по отношению к длине. Средняя величина суточного прироста за первые
5 дней жизни равнялась G, І36 мм.
Как и во время развития в оболочке, отмечался метаморфоз, особенно заметный в головной части предличинки: увеличились длина и высота головы, наблюдалось постепенное уменьшение расстояния от слуховой капсулы до глаза и кончика рыла, уменьшалась относительная длина головы. Средняя величина антеанального расстояния снизилась до 33,9%, что свидетельствует о более интенсивном росте хвостового отдела предличи-нок. Появилось скопление клеток пигмента за головой, на выстилке над передней частью кишечника и на уровне начала печени. Глаза эмбрионов стали почти черными.
Длина 10-суточных предличинок варьировала от 5,80 до 6,35 мм, при средней — 6,12 мм. Среднесуточный прирост равен 0,03 мм. Предличинки активно плавали, избегали пипетки, у них наблюдалась отрицательная реакция на свет. Желточная капля еще более уменьшилась: на 13% снизилась ее длина и на 23% - высота. Визуально объем желтка уменьшился наполовину или более. Попадались предличинки с очень малым желтком. Продолжает расширяться кишечная трубка, высота ее достигает 180,5 мкм, но кишечник еще не функционирует, заметен небольшой изгиб кишечника. Стала видна формирующаяся нижняя челюсть,
Рис. 5 і. Изменение некоторых морфологических показателей в зависимо сти от длины предличинок минтая в первые сутки после выклева
иногда предличинки делают хватательные движения. У 13-суточных предличинок отмечается перистальтика кишечника. Голова предличинки растет больше в высоту, чем в длину. Высота плавниковых складок за истекшие пять суток изменилась незначительно, очевидно завершение формирования складок заканчивается к этому возрасту.
Внешний вид 15-суточных предличинок разительно изменился. Сильно рассосался желток. Средняя длина предличинок — 6,42 мм, суточный прирост — 0,06 мм (рис. 53). Однако увеличение прироста по сравнению с предшествующими пятью сутками вовсе не означает более интенсивный рост. Скорее, к этому времени мелкие предличинки уже погибли. За пять суток жизни длина капли умень-
шилась на 26%, а высота — более чем вдвое. В итоге длина желточной капли в два раза меньше, чем при рождении, а высота снизилась в 4,5 раза. Кишечная трубка образует довольно большое расширение. У всех предличинок наблюдалась активная перистальтика кишечника, длина его увеличилась незначительно, а высота на 65% превышала таковую в 10-суточном возрасте. Увеличилась длина нижней челюсти, она немного выдается вперед, заметна верхняя челюсть. У предличинок возросло расстояние от слуховой капсулы до глаза и до кончика рыла, чего не наблюдалось в период развития в икринке и в первые дни после вылупления. Стала уменьшаться высота дорзальной и вентральной плавниковых складок. Печень шарообраз-
ной формы находится на расстоянии 868,1 мкм впереди кишечника, средняя длина печени — 258,0 мкм. В сосудах можно заметить бесцветные форменные элементы крови, особенно хорошо видимые в токе крови на желточной капле и в хвостовой артерии.
В природе такие предличинки должны заглатывать пищу. Так, Н. Н. Горбунова (1954) полагает, что переход на самостоятельное питание начинается при длине 6,0−6,5 мм, когда имеется в запасе 1/3 желтка, а заканчивается к моменту полного рассасывания желтка, при длине 7,0−7,5 мм. В нашем случае, 10-суточные личинки, по всей вероятности, должны начинать питаться. К 15-суточ-ному возрасту у голодающих предличинок наблюдалась высокая смертность, отмечены искривления хвостового отдела, у предличинок ближе к концу тела не было заметно тока крови. Голова при-
С
К
5 I
¦=& lt-
О
о
0-
S.
с
л
X
«
g
U
сз
Оч
X
гг
о
Э Ц
X ЪА * 2 Л
н
о
о
/
6 -5 —
4
10 15
Длина желточной капли Высота желточной капли
да
1
15
5 10
Возраст, сут.
Рис. 53. Рост предличинок минтая и изменение размеров желточной капли и кишечника
жималась к желточному мешку, т. е. тело изгибалось в месте первых туловищных сегментов. Часто нарушалась целостность плавниковой каймы, особенно с дорзальной стороны тела. При просмотре ближняя к хвосту часть хвостового отдела быстро начинала отмирать (чернеть). Такие пред-личинки малоподвижны и погибают.
Раннее постэмбриональное развитие трески
После выклева предличинки трески в слегка изогнутом состоянии лежат на дне, сохраняя форму, в которой находился эмбрион в икринке (рис. 54). Временами совершают быстрые спиралеобразные движения и поднимаются к поверхности. Всплывают также, если вспугнуть сачком. Падают вниз головой и создается эффект «дождя». Изменить направление движения, очевидно вследствие недоразвитости грудных плавников, эмбрионы не в состоянии. Голова у новорожденных предличинок наклонена и прижата к желтку. У основной массы предличинок желточный мешок имел овальную (яйцевидную) форму, как и у эмбриона в набухшей перед выклевом икринке. Лишь у некоторых особей желток имел вид усеченного яйца. Предличин-ки содержались в аквариумах при температуре от 0,8 до 4,3 ос, при средней температуре 1,9 ос. Наиболее существенные изменения при выдерживании предличинок наблюдались в изменении размеров желточной капли и кишечника. Измерения предличинок и некоторых морфологических характеристик приведены в таблице 20.
В 2009 г. длина предличинок в первые сутки после выклева варьировала от 4,40 до 5,50 мм, при средней величине 5,18 мм (рис. 55). Примерно такого же размера выклевывались предличинки и в 2010 г.: средняя длина равнялась 5,26 мм при колебаниях от 4,5 до 5,6 мм. Следует заметить, что в наших экспериментах предличинки имели существенно большие размеры, чем, например, в опытах Мухачевой и Звягиной (1960), в которых они колебались от 3,27 до 3,80 мм.
Длина желточной капли у более крупных предличинок увеличивалась, а высота ее, наоборот, уменьшалась, по сравнению с эмбрионами меньшей длины. По высоте желточная капля занимала почти всю полость желточного мешка, а по длине лишь 57−87%, в среднем 75%. Крупные предличинки характеризовались также большей высотой головы и тела в области ануса (рис. 56).
У предличинок трески хорошо видны пост-анальные пояски пигмента (рис. 57). По спинной стороне первый, окрашивающий покровы 17−21-го
миотомов, начинается за анусом через 1−3 сегмента. На брюшной стороне он начинается на 1−2 сегмента дальше. Второй пигментный поясок обычно расположен по 33−43 сегменту по брюшной стороне тела. По спинной он длиннее и простирается на 1−3 сегмента ближе к голове. На хвосте у всех предличинок пигмент присутствовал только по брюшной стороне: от 2 до 5 звездочек пигмента (третий постанальный поясок). При увеличении видны зачатки лучей хвостового плавника. Вся верхняя прилегающая к туловищу часть перитоне-ума пигментирована достаточно интенсивно, но на уровне грудных плавников и особенно в задней трети перитонеума пигментация более насыщенна, чем в средней части. Таким образом, при просмотре плавающих предличинок невооруженным глазом создается видимость наличия 3 поясков: в задней трети перитонеума и 2 постанальных (третий постанальный не заметен).
У некоторых предличинок отмечены клетки пигмента перед глазами. Глаза у эмбрионов черные, с бирюзовым оттенком. Ротовая ямка не вид-
Таблица 20. Морфологические характеристики предличинок трески разного возраста (мин. -макс. (ср.))
Показатели Возраст предличинок
1 сутки 5 суток 10 суток 15 суток 20 суток 25 суток
Длина (АС), мм 4,40−5,50 5,25−6,20 5,50−6,35 4,75−6,50 5,75−6,50 6,05−6,40
(5,18) (5,74) (6,06) (6,16) (6,20) (6,22)
Длина (АД), мм 4,25−5,40 5,00−5,95 5,30−6,15 5,55−6,25 5,55−6,25 5,8−6,1
(4,98) (5,53) (5,83) (5,92) (5,95) (5,92)
Длина желточной 561,6−1141,2 704,4−1170,0 70,2−1150,5 46,8−499,2 175,5−335,4 15,6−195,0
капли, мкм (923,4) (896,8) (616,0) (329,1) (255,5) (78,0)
Высота желточной 382,2−633,5 234,0−503,7 66,3−331,5 15,6−93,6 39,0−70,2 19,5−81,9
капли, мкм (502,7) (367,6) (208,1) (62,6) (54,6) (40,3)
Антеанальное 1750,0−2500,0 1950,0−2503,8 1957,8−2336,1 1922,7−2293,2 2215,2−2238,6 —
расстояние, мкм (2055,0) (2152,3) (2181,9) (2164,5) (2226,9)
Антеанальное 34,9−47,2 35,8−42,1 32,4−38,3 32,6−36,8 34,1−35,0 —
расстояние, % АС (402) (38,1) (35,9) (35,1) (34,5)
Длина кишечника, мкм 873,6−1181,7 1162,2−1400,1 1111,5−1380,6 1142,3−1443,0 1041,3−1345,5 1053,0−1205,1
(986,7) (1248,2) (1266,0) (1306,1) (1285,1) (1110,5)
Наибольшая высота 144,3−179,4 187,2−284,7 276,9−471,9 308,1−413,4 312,0−378,3 273,0−417,3
кишечника, мкм (158,0) (241,6) (389,3) (359,4) (340,1) (345,2)
Высота тела 236,1−279,4 253,5−322,7 269,1−335,4 288,6−319,8 284,7−292,5 265,2−288,6
в области ануса, мкм (260,4) (291,4) (308,5) (305,4) (287,3) (275,5)
Высота тела, % АС 4,3−5,3 4,5−6,0 4,4−5,9 4,6−5,3 4,4−4,6 4,1−4,7
(5,1) (5,2) (5,1) (5,0) (4,5) (4,4)
Длина головы, мкм 755,5−928,7 653,2−877,5 807,3−947,7 936,0−1092,0 990,6−1021,8 —
(838,2) (800,4) (890,6) (1014,3) (1006,2)
Длина головы, % АС 14,5−18,4 11,9−15,9 13,1−15,8 14,9−17,3 15,2−16,0 —
(16,2) (14,6) (14,5) (16,4) (15,6)
Диаметр глаз, мкм 247,9−315,9 214,5−324,0 280,8−366,6 312,0−358,8 319,8−335,4 315,9−343,2
(285,9) (283,8) (315,5) (333,7) (329,9) (331,5)
Длина слуховой 149,5−171,4 — 179,4−257,4 241,8−284,7 269,0−284,7 265,2−273,0
капсулы, мкм (161,6) (212,7) (258,5) (276,9) (269,6)
Количество экз. 97 51 105 42 22 12
Рис. 54. Выклюнувшиеся предличинки тихоокеанской трески
Рис. 55. Размерный состав суточных предличинок трески
iK
о
ад
о
? 5 * g CS с
Й я 8 м, а га
ci
Ч
& lt-и
н
cd
о
3
м
1200 п
1000 —
800-
600
4,0
800 1
3
я о 700-
g
U
od H 1 600-
р
3
и 500-
----------------1--------------------1-------------------1--------------------1
4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
4,5
5,0
5,5
6,0
------------1--------------------1-------------------1--------------------1
4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Длина предличинок, мм Рис. 56. Изменение некоторых морфологических показателей в зависимости от длины предличинок трески в первые сутки после выклева
на. Кишечная трубка прямая и простирается до І5 сегмента. Длина кишечника равнялась в среднем 986,7 мкм, а высота — 158,0 мкм. Толщина 15 ми-омера (в области ануса) — 91,6 мкм.
На вторые сутки после выклева тело предли-чинок выпрямлено, движения их не активны, они лежат на дне аквариума, поднимаются к поверхности, если их потревожить. Становится заметной ротовая ямка. На истмусе появляется пока еще не яркий пигмент. В возрасте 3−4 суток предличинки активно двигаются, плавают короткими (І-2 см) рывками и падают вниз головой, отдыхают на дне. Поднимаются к поверхности аквариума вверх или по наклонной, но не по спирали, а хорошо владея хвостом. На дневной свет не реагируют. У предличинок формируется ротовой аппарат. Челюсти двигаются, наблюдается хватательный рефлекс.
Длина 5-суточных предличинок изменялась от 5,25 до 6,20 мм (рис. 58), а длина без хвостового плавника — от 5,00 до 5,95 мкм, при средних, соответственно: 5,74 и 5,53 мм. Величина суточного прироста равнялась 0,112 мм. Появился пигмент на голове и на затылке. Перитонеум пигментирован более ярко, чем ранее. У предличинок незначительно уменьшилась длина желточной капли и почти на треть (27%) — её высота (рис. 58). Развилась кишечная трубка, длина ее возросла в І, 3, а высота — в 1,5 раза, по сравнению с таковыми показателями у суточных предличинок. Антеанальное расстояние увеличилось до 2152,3 мкм, но уменьшилось по отношению ко всей длине тела, что свидетельствует о преимущественном росте хвостового отдела. На седьмые сутки у предличинок заметно выросла нижняя челюсть. У некоторых особей ряд пигментных клеток располагался и по брюшной стороне тела от ануса до первого пояска. Еще через сутки предличинки начали очень активно реагировать на свет. В темноте они держались у поверхности, а при свете сразу энергично опускались в нижние слои, буквально «врассыпную». На свету вели себя очень активно, довольно быстро плавали в аквариуме, пытались искать корм, находясь у дна. На девятые сутки в аквариум был добавлен корм (протертый яичный желток). Однако заметного результата не получили, лишь у некоторых предличинок в кишечнике были частички корма.
У 10-суточных предличинок трески желток еще не рассосался, хотя у некоторых размеры его были малы (табл. 20). У большинства предличинок желток был яйцевидной формы, у некоторых — грушевидной. Длина предличинок увеличилась и изменялась от 5,50 до 6,35 мм, составив в среднем
6,06 мм. Среднесуточный прирост длины равнялся 0,06 мм (рис. 58). В среднем за 5 суток длина капли уменьшилась еще на треть, а высота — на 43%. За прошедшие дни длина кишечной трубки
увеличивалась не столь интенсивно, как в первые 5 суток, при этом высота кишечника, особенно в передней его части, заметно возросла — с 241,6 до 389,3 мкм. Стал наблюдаемым изгиб кишечника
позади расширенной передней и средней частей. Отмечена перистальтика кишечника. Высота тела в области ануса, как и в первые дни, продолжала увеличиваться, и в этом возрасте она достигала максимальной за весь постэмбриональный период
и
о
а& gt-
& amp-
Св
X
S
Е-
CJ
О
iS
2
и
?
G
ti
и
7. 0
6. 5
6. 0
5. 5
5. 0
4. 5
4. 0
i
---------1-------------1-------------1-------------1------------1-------------1
1 5 10 15 20 25
• Длина желточной капли ¦ Высота желточной капли
• В средней части. Максимальная
¦-
п
X
0& gt-
В S
S X
^ ?S
?
о
и
?
сс
450 -і 400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 -0 —
1
10 15
20 25
Возраст, сут.
Рис. 58. Рост предличинок трески и изменение размеров желточной капли и кишечника
высоты. В таком возрасте предличинки более интенсивно пигментированы. Появился пигмент на боковой стороне второго постанального пояска, а у некоторых предличинок ряд клеток простирался по брюшной стороне от ануса до второго пояска. Стало заметным пятно ветвистых клеток на голове, затылке, нижней и верхней челюстях и над слуховой капсулой. Клетки пигмента есть на нижней (брюшной) выстилке перитонеума и в передней части. У некоторых предличинок отмечали клетки пигмента и на желточной капле.
У 15-суточных предличинок желточной капли почти нет. Она располагается тонкой полосой под кишечником и может иметь небольшое утолщение под задней его половиной. Высота желточной капли уменьшилась в восемь раз, по сравнению с первоначальной. Длина предличинок варьировала от 4,75 до 6,50 мм, суточный прирост составил 0,02 мм (рис. 58). Веточки меланофоров начали распространяться на плавниковую кайму в местах будущих оснований спинных плавников. По брюшной стороне хвостового отдела клетки пигмента расположены почти сплошной полосой, в третьем пояске по брюшной стороне наблюдалось до 10 клеток, а по спинной — 1−2, иногда 3.
В это время отмечается снижение показателей, характеризующих развитие предличинок: уменьшились высота тела, высота кишечника. Очень многие предличинки погибают, особенно в тех опытах, где инкубация икры проходила при низких температурах. У погибающих предличинок загнуты хвостики, наблюдается искривление туловищного отдела, голова опущена. Наибольшее количество предличинок погибли на 15−17 сутки после выклева.
Предличинки в возрасте 20 суток малоподвижны, держатся у поверхности и почти не плавают. Их длина изменялась от 5,75 до 6,50 мм, при средней 6,20 мм (рис. 58). У предличинок было нарушено кровоснабжение хвостового отдела и загнуты хвостики. Уменьшились размеры кишечника и высота тела. В таком состоянии они очень чувствительны к изменению температуры и при просмотре на стекле быстро погибали.
Поскольку инкубирование икры трески проходило в разных температурных условиях, можно высказать некоторые замечания по выживаемости предличинок. Средняя длина суточных предли-чинок, которые выклюнулись в опытах с температурой 3,30−4,03 °С, равнялась 5,17 мм. В более «холодных» условиях (-0,04 °С) предличинки были мельче — 5,06 мм. Однако уже к 5-суточному возрасту их длина превысила таковую особей из «теплых» условий и составила 5,92 мм против 5,51 мм.
Раньше всех погибли предличинки, полученные от инкубации в теплых условиях: на 14−15 сутки. Почти все предличинки из «холодной» инкубации также погибли на 15 сутки. У предличинок из «средних» температурных условий инкубации (1,26−2,59 °С) гибель отмечали лишь после 17 суток. Основная часть предличинок из этих опытов погибла на 23−25 сутки. Отдельные предличинки прожили 27 суток, но тело их было искривлено, отсутствовал головной синус, нарушена плавниковая кайма.
Раннее постэмбриональное развитие наваги
Выклюнувшиеся эмбрионы наваги лежали на дне, практически не двигаясь. Формой тела они напоминают запятую, в чем весьма схожи с треской. Голова прижата к желтку. Желток овальный, пигмент в виде крупных ветвистых звездочек, располагается по нижней и передней его сторонам. Потревоженные предличинки совершали спиралеобразные движения, не поднимаясь к поверхности. У выклюнувшихся эмбрионов наваги заметен, как и у других тресковых, головной синус, но степень его развития была различной. У одних он простирался прямо от затылка и был хорошо выражен (рис. 59), у других тянулся тонкой ниточкой над головой эмбриона. В отличие от эмбрионов минтая и трески, кишечник более развит, кишечная трубка шире, видны изгибы. Заметна ротовая ямка. На голове эмбриона имеется довольно крупная звездочка пигмента. Второй постанальный поясок пигментирован клетками в виде звездочек. На месте первого пояска такие клетки были только со спинной стороны, а с брюшной они оказались неветвистые и по виду напоминали горошинки. Первые сегменты с боковых сторон окрашены желтым пигментом. По всей длине дорзальной выстилки пе-ритонеума расположены отдельные клетки пигмента. Длину новорожденных предличинок измерить не удалось, т. к. даже при движении они не распрямляли свое тело. Через сутки предличинки выпрямились, плавали активно, уходили от света. Длина суточных предличинок колебалась от 5,05 до 5,38 мм, при средней — 5,16 мм. Длина желточной капли составляла в среднем 20% всей длины тела. Антеанальное расстояние равнялось в среднем 1852,2 мкм, а высота тела в области ануса —
279,6 мкм. Все измерения, которые удалось выполнить у предличинок наваги разного возраста, представлены в таблице 21.
Можно предполагать, что в естественных условиях эмбрионы наваги выклевываются достаточно хорошо сформированными и вскоре способ-
ны заглатывать пищу. Так, у предличинки, выклюнувшейся на 69 сутки, была заметна нижняя челюсть. Уже в 3-суточном возрасте эта предличин-ка совершала хватательные движения, появилась перистальтика кишечника.
У 5-суточных предличинок голова не прижата к желтку, они активно плавали, поднимались в толщу воды, но основное время держались в нижних слоях или у дна. Их длина изменялась от 5,10 до 5,40 мм, возросло антеанальное расстояние, а также высота тела в области ануса.
Делать какие-либо заключения о размерных характеристиках предличинок в возрасте 10 суток и старше нет достаточных оснований — ввиду того, что 4 из них погибли в возрасте 10 суток при исследовании, еще две погибли на 12 и 14 день. Следует лишь отметить, что у них были повреждены хвосты и они плохо плавали. Тем не менее сочли уместным привести результаты измерений двух 10-суточных предличинок (табл. 21).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам инкубирования икры минтая, трески и наваги подробно описаны морфологические изменения, проходящие в период эмбриогенеза. В течение развития выделены 22 морфологических признака, которые легко идентифицируются и отражают процесс морфогенеза.
Продолжительность всего эмбрионального периода минтая, как и отдельных стадий, экспоненциально возрастает с уменьшением температуры воды. Предложены уравнения этих зависимостей, а также уравнение длительности развития от оплодотворения до стадии бластулы от температуры воды, которое можно использовать при расчете суточной продукции икры. Определение величины продукции по этой зависимости превышает таковые с использованием ранее применяемой методики и по длительности I стадии на 42,5−64,6%.
Относительная продолжительность стадий в рамках общепринятой шкалы Расса меняется при разных температурных условиях. Стадии дробления и зародышевой полоски практически на всем термическом диапазоне занимают в среднем 22% эмбриогенеза. Доля развития икринки на стадии неоформившегося эмбриона увеличивается, тогда как продолжительность стадии оформившегося эмбриона уменьшается с повышением температуры. Инкубация икры минтая при отрицательных температурах показала, что задержка развития наблюдается на стадиях бластулы, образования зародышевого кольца и гастроцели, завершения обрастания желтка и в конце III стадии. Наибольшая
разница в скорости развития минтая при разных температурах проявляется на стадии оформившегося эмбриона, особенно в начале стадии и на завершающем этапе, когда хвост эмбриона заходит за задний край глаза и достигает уровня основания грудного плавника.
По результатам экспериментов, а также по литературным данным, выявлено, что продолжительность эмбрионального периода тихоокеанской трески экспоненциально возрастает с уменьшением температуры воды.
В ходе экспериментов выявлено, что развивающиеся икринки трески нормально переносят понижение температуры вплоть до замерзания воды,
а также резкую смену температуры (более 3 °С) как в сторону потепления, так и в сторону похолодания. Икринки минтая нормально развиваются при понижении температуры воды до -1,5 °С.
Относительная продолжительность I стадии развития трески составляет 21%, II стадии — 23%, III стадии — 17% и IV стадии — 39%. Однако при отрицательной температуре инкубирования несколько сокращается относительная продолжительность стадий дробления и зародышевой полоски, а стадия оформившегося эмбриона растягивается практически на половину эмбриогенеза. Снижение скорости эмбриогенеза в связи с уменьшением температуры приурочено преимуще-
0 суток. 5,1 мм
5 суток, 5,4 мм
10 суток, 5,2 мм
ственно к поздним этапам роста зародыша. Моделирование процесса развития по выделенным морфологическим признакам показало, что при снижении температуры инкубирования продолжительность развития увеличивается линейно в первой половине эмбриогенеза, затем возрастает экспоненциально. Подобрана функция, которая удовлетворительно описывает полученные результаты и может использоваться для расчета продолжительности всего эмбриогенеза или его части при любых изменениях температуры воды в характерном для тихоокеанской трески диапазоне.
Зависимость продолжительности развития икринок наваги от температуры аппроксимируется уравнением экспоненциальной функции. Наибольшую длительность имеет завершающая стадия эмбриогенеза, а наиболее скоротечная — стадия неоформившегося эмбриона.
У минтая, трески и наваги относительная продолжительность I и II стадий меняется в довольно небольшом диапазоне значений (от 19 до 22%). После завершения стадии зародышевой полоски отмечаются существенные различия в скорости формирования эмбрионов. У пелагической икры
минтая стадия неоформившегося эмбриона самая продолжительная, у трески и наваги, икра которых развивается в нижних слоях воды, эта стадия наиболее скоротечна, а стадия оформившегося эмбриона составляет половину и даже более всего периода эмбриогенеза.
Средняя длина выклюнувшихся предличинок минтая составила 5,3 мм. Предличинки трески и наваги были немного мельче — 5,2 мм. Самый большой желточный мешок имеют предличинки минтая. Предличинки трески и наваги снабжены желтком значительно меньших размеров.
Критическим возрастом предличинок минтая следует считать 13−15 сутки после выклева. Массовая гибель предличинок трески наблюдалась на 14−17 сутки.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы глубоко признательны сотрудникам лаборатории морских промысловых рыб КамчатНИРО П. М. Починку, И. К. Трофимову, С. В. Куприянову, А. А. Матвееву, обеспечившим получение и доставку проб с развивающейся икрой, Р. Н. Новикову, доставившему оплодотворенную икру и произ-
Таблица 21. Морфологические характеристики предличинок наваги разного возраста (мин. -макс. (ср.))
Показатели Возраст предличинок
1 сутки 5 суток 10 суток
Длина (АС), мм 5,05−5,40 5,10−5,40 5,17−5,22
(5,16) (5,20) (5,20)
Длина желточной капли, мкм 936,0−1150,5 1138,8 1131,0−1162,2
(1033,6) (1146,6)
Высота желточной капли, мкм 273,0−370,5 — 245,7−292,5
(330,4) (269,1)
Антеанальное расстояние, мкм 1172,2−1930,5 1961,7−2008,5 2035,8−2039,7
(1852,2) (1985,1) (2037,8)
Антеанальное расстояние, % АС 35,9−37,1 37,9−38,5 39,0−39,4
(36,5) (38,2) (39,2)
Длина кишечника, мкм 873,6−990,6 — 1111,5−1189,5
(924,3) (1150,5)
Наибольшая высота кишечника, мкм 195,0−222,3 — 148,2−156,0
(208,7) (152,1)
Высота тела в области ануса, мкм 273,0−284,7 292,5−304,2 304,2−308,1
(279,6) (289,9) (306,2)
Высота тела, % АС 5,3−5,4 5,2−5,7 5,9−5,9
(5,3) (5,5) (5,9)
Длина головы, мкм 800,3 — 897,0
Длина головы, % АС 15,5 — 17,2
Диаметр глаз, мкм 273,0−323,7 292,5−319,8 312,0−315,9
(303,2) (306,2) (314,0)
Длина нижней челюсти, мкм 351,0 — -
Длина слуховой капсулы, мкм 156,0−230,1 175,5−181,7 175,5
(193,1) (178,6)
Ширина миомера, мкм 89,7 — -
Количество экз. 4 4 2
водителей наваги, а также С. А. Веселову — за помощь в проведении экспериментов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Белый М. Н., Изергин И. Л., Каика А. И. 2011. Нерест тихоокеанской трески gadus macrocephalus на прибрежных мелководьях тауйской губы (Охотское море) // Вопр. рыболовства. Т. 12. № 2 (46). С. 261−273.
Богаевский В. Т. 1948. О нересте дальневосточной наваги // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 34. С. 260−261.
Буслов А. В. 2005. Рост минтая и размерно-возрастная структура его популяций. Петропавловск-Камчатский: КамчатНИРО, 224 с.
Буслов А. В. 2008. Минтай Восточной Камчатки: современное состояние запасов и рекомендации по рациональной эксплуатации // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 152. С. 3−17.
Буслов А. В., Тепнин О. Б. 2002. Условия нереста и эмбриогенеза минтая Theragra chalcogramma (Gadidae) в глубоководных каньонах тихоокеанского побережья Камчатки // Вопр. ихтиологии. Т. 42. Вып. 5. С. 617−625.
Буслов А. В., Тепнин О. Б., Дубинина А. Ю. 2004. Некоторые особенности экологии нереста и эмбриогенеза восточнокамчатского минтая // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 138. С. 282−298.
Буслов А. В., Сергеева Н. П. 2009. Некоторые результаты эксперимента по инкубированию икры восточнокамчатского минтая (Theragra chalcogramma) // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 156. С. 82−94.
Васнецов В. В. 1953. Этапы развития костистых рыб. В кн.: Очерки по общим вопросам ихтиологии. М. -Л.: АН СССР. С. 207−217.
Горбунова Н. Н. 1951. Икра минтая и ее развитие // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 34. С. 89−97.
Горбунова Н. Н. 1954. Размножение и развитие минтая // Тр. ИО АН СССР. Т. 11. С. 132−195.
Датский А. В., Андронов П. Ю. 2007. Ихтиоцен верхнего шельфа северо-западной части Берингова моря. Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 261 с.
Дубровская Н. В. 1954. Биология и промысел дальневосточной наваги: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 15 с.
Еремеева Е. Ф. 1967. Теория этапности развития рыб и ее отношение к другим теориям периодичности развития. В кн.: Морфо-экологический анализ развития рыб. М.: Наука. С. 3−17.
Золотов О. Г., Качина Т. Ф., Сергеева Н. П. 1987. Оценка запасов восточноохотоморского минтая // Популяционная структура, динамика численности и экология минтая. Владивосток: ТИНРО. С. 65−73.
Кауфман З. С. 1990. Эмбриология рыб. М.: Агро-промиздат, 271 с.
Козлов Б. М. 1951. Наблюдения над развитием икры наваги // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 34. С. 261−262.
Козлов Б. М. 1952. Наблюдения над развитием икры и личинок наваги в лабораторных условиях// Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 37. С. 255.
Козлов Б. М. 1959. Биология и промысел наваги в северной части Татарского пролива // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 47. С. 118−144.
Крыжановский С. Г. 1948. Экологические группы рыб и закономерности их развития // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 27. С. 3−114.
Макеева А. П. 1992. Эмбриология рыб. М.: МГУ, 216 с.
Мухачева В. А. 1957. Материалы по развитию дальневосточной наваги (Eleginusgracilis Tilesius) // Тр. ИОАН СССР. Т. 20. С. 356−370.
Мухачева В. А., Звягина О. А. 1960. Развитие тихоокеанской трески Gadus Morhua Macrocephalus Tilesius // Тр. ИОАН СССР. Т. 31. С. 145−165.
Покровская Е. Н. 1960. Географическая изменчивость биологии наваги (рода Eleginus) // Тр. ИОАН СССР. Т. 31. С. 19−110.
Полутов И. А., Трипольская В. Н. 1954. Пелагическая икра и личинки морских рыб у берегов Камчатки // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 41. С. 295−307.
Привалихин А. М., Варкентин А. И., Норвилло Г. В. 2001. Некоторые методологические подходы к оценке выживаемости икры минтая Theragra chalcogramma (Pallas) Западной Камчатки в 1996—1998 годах // Вопр. рыболовства. Приложение 1. Мат-лы Всерос. конф. «Ранние этапы развития гидробионтов как основа формирования
биопродуктивности и запасов промысловых рыб Мирового океана». С. 230−237.
Расс Т. С. 1933. Инструкция по сбору и технике количественной обработки икры и мальков морских рыб. М.: ГОИН, 24 с.
Расс Т. С. 1946. Ступени онтогенеза костистых рыб (Teleostei) // Зоол. журн. Т. 25 (2). С. 137−148.
Светлов П. Г. 1960. Теория критических периодов в развитии и ее значение для понимания принципов действия среды на онтогенез // Вопр. цитологии и общей физиологии. М. -Л.: АН СССР. С. 263−285.
Серобаба И. И. 1974. Экология нереста берингово-морского минтая Theragra chalcogramma (Pallas) // Вопр. ихтиологии. Т. 14. Вып. 4. С. 635−644.
Соин С. Г. 1964. Адаптивные особенности строения и развития икры и зародышей рыб, способствующие улучшению дыхания // Вестник Московского университета, серия 6. № 1. С. 9−31.
Соин С. Г. 1968. Приспособительные особенности развития рыб. М.: МГУ, 89 с.
Трифонова А. Н. 1963. Критические периоды развития морфогенеза и их биологическое обоснование // Успехи современной биологии. Т. 56. Вып. 3 (6). С. 381−402.
Трофимов И. К. 2010. О распределении наваги Eleginus gracilis на шельфе Карагинского и Олю-торского заливов Берингова моря (по материалам донных траловых съемок 1971−2006 гг.) // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана: Сб. науч. тр. КамчатНИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Вып. 18. С. 58−70.
Фадеев Н. С., Кодолов Л. С. 1980. О возможности концентрации рыб в слое минимума кислорода // Рыбохозяйственные исследования умеренных вод Тихого океана. Владивосток. С. 93−97.
Фадеев Н. С., Овсянников Е. Е. 2001. Распределение минтая в северной части Охотского моря в зимне-весенний период и динамика нереста // Изв. Тихоокеан. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. Т. 128. Ч. 1. С. 103−124.
Федоров В. В. 2007. Гидронавты в глубинах океана. М.: ВНИРО, 238 с.
Хованский И. Е., Скрылев С. В. 2001. Биологические характеристики и перспективы развития прибрежного промысла тихоокеанской трески в север-
ной части Охотского моря // Сб. науч. тр. Магадан: МагаданНИРО. № 1. С. 174−183.
Шмидт Г. А. 1951. Эмбриология животных. Ч. I. М.: Советская наука, 353 с.
Шунтов В. П., Волков А. Ф., Темных О. С., Дуле-пова Е.П. 1993. Минтай в экосистемах дальневосточных морей. Владивосток: ТИНРО, 426 с.
Alderdice D.F., Forester C.R. 1971. Effects of salinity, temperature, and dissolved oxygen on early development of the Pacific cod (Gadus macrocephalus) // J. Fish. Res. Bd. Canada. V. 28 (6). P. 883−901.
Aronovich T.M., Doroshev S.I., Spektorova L.V., Makhotin V.M. 1975. Egg incubation and larval rearing of Navaga (Eleginus navaga Pall.), Polar cod (Boreogadus saida Lepechin) and Arctic flounder (Liopsetta glacialis Pall.) in the laboratory // Aquaculture. V. 6. P. 233−242.
Baird T.A., Olla B.L. 1991. Social and reproductive behavior of a captive group of Walleye pollock Theragra chalcogramma // Environ. Biol. Fishes. V. 30. P. 295−301.
Blood D.M., Matarese A.C., Yoclavich M.M. 1994. Embryonic development ofWalleye pollock, Theragra chalcogramma, from Shelikof Strait, Gulf of Alaska // Fish. Bull. V. 92. P. 207−222.
Blood D.M. 2001. Low-temperature incubation of Walleye pollock eggs (Theragra chalcogramma) from the Southeast Bering Sea region // Report. www. pmel. noaa. gov.
Chen A., Yoshida H., Sakurai Y. 2008. Reproductive behavior of Saffron cod in captivity // Sci. Rep. Hokkaido Fish. Exp. Stn. V. 73. P. 35−44.
Forester C. R. 1964. Laboratory observations on embryonic development and larvae of the Pacific cod (Gadus macrocephalus Tilesius) // J. Fish. Res. Bd. Canada. V. 21 (1). P. 9−16.
Forester C.R., Alderdice D.F. 1966. Effects of salinity and temperature on embryonic development of the Pacific cod (Gadus macrocephalus) // J. Fish. Res. Bd. Canada. V. 23 (3). P. 319−340.
Hayness E.B., Ignell S.E. 1983. Effect of temperature on rate of embryonic development of Walleye pollock, Theragra chalcogramma // Fish. Bull. V. 81. P. 890−894.
Hinckley S. 1990. Variation of egg size of Walleye pollock Theragra chalcogramma with a preliminary
examination of the effect of size on larvae size // Fish. Bull. US. V. 88. P. 471−483.
Kanamaru S., Kitano Y., Yoshida H. 1979. On the distridution of eggs and larvae of Alaska pollock in waters around Kamchatka Peninsula // Bull. Hokk. Reg. Fish. Res. Lab. V. 44. P. 1−23.
Kendall A. W Jr., Nakatani T. 1992. Comparisons of early-life-history characteristics of Walleye pollock, Theragra chalcogramma, in Shelikof strait, Gulf of Alaska and Funka Bay, Hokkaido, Japan // Fish. Bull. U. S. V. 90. P. 129−138.
Laurel B.J., Hurst T.P., Copeman L.A., Davis M. W 2008. The role of temperature on the growth and survival of early and late hatching Pacific cod larvae (Gadus macrocephalus) // Journal of Plankton Research. V. 30 (9). P. 1051−1060.
Mishima S. 1984. Stock assessment and biological aspects of Pacific cod (Gadus macrocephalus Tilesius) in Japanese waters // Int. North Pac. Comm, Bull. V. 42. P. 180−188.
Nakatani T., Maeda T. 1984. Thermal effect on the development of Walleye pollock eggs and their upward to the surface // Bull. Jap. Soc. Sci. Fish. V. 50. P. 937−942.
Narimatsu Y., Hattori T., Ueda Y., Matsuzaka H., Shiogaki M. 2007. Somatic growth and otolith microstructure of larval and juvenile Pacific cod Gadus macrocephalus // Fisheries science. V. 73. № 6. P. 1257−1264.
Picquelle S.J., andMegrey B.A. 1993. A preliminary spawning biomass estimate of Walleye pollock, Theragra chalcogramma, in the Shelikof Strait, Alaska, based on the annual egg production method // Bull. Mar. Sci. V. 53. P. 728−749.
Pepin P. 1991. Effect of temperature and size on development, mortality, and survival rates of the pelagic early life history stages of marine fish // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. V. 48. P. 503−518.
Sakurai Y. 1989. Reproductive characteristics of Walleye pollock with special reference to ovarian development, fecundity and spawning behavior // Symp. Biol. Mgmt. Walley pollock. Alaska Sea Grant. V. 89. P. 97−115.
Sakurai Y. 1993. Reproductive characteristics and spawning strategies of Walleye pollock, Theragra chalcogramma // Sci. Rep. Hokk. Fish. Exp. St. № 42. P. 51−68.
Sakurai Y., Hattory T 1996. Reproductive behavior of Pacific cod in captivity // Fish. Sci. № 62 (2). P. 222−228.
Seo Y.S., ParkM.E., Kim J.G., Lee S. U. 2007. Egg development and juvenile growth of the Pacific cod Gadus macrocephalus (Korean East Sea population) // J. Kor. Fish. Soc. V. 40 (6). P. 380−386.
Tezuka N. 2008. Present state on Sea-Farming of Pacific cod (Gadus macrocephalus) in Notojima Station // Int. Symp. On Stock Enhancement and Fisheries Management of Pacific Cod. Program and Abstracts. Geoje City. Rep. Korea. P. 80−96.
Yamamoto G., Nishioka C. 1952. The egg development and rearing of the larvae of North Pacific cod (Gadus macrocephalus Tilesius) // Mem. Rep. 3rd Anniversary Founding Japan Sea Natl. Fish. Res. Lab. P. 301−308.
Yamamoto J., Osato M., Sakurai Y. 2009. Does the extent of ice cover affect the fate of Walleye pollock? // Proceedings of the Fourth Workshop on the Okhotsk Sea and Adjacent Areas. PICES Sci. Rep. № 36. P. 289−290.
Yamauchi S., Kono S., Sakai M., Kobayashi M. 1993. Artificial propagation of Pacific cod in Esan, Southern Hokkaido // Sci. Rep. Hokkaido Fish. Exp. Stn. V. 42. P. 283−294.
Yusa T. 1954. Jn the normal development of the fish, Theragra chalcogramma (Pallas), Alaska Pollock // Bull. Hokkaido Reg. l Fish. Res. Lab. V. 10. P. 1−15.
Zhang C.I. 1984. Pacific cod of South Korean waters // Int. North Pac. Comm, Bull. V. 42. P. 116−129.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой