Понимание закономерностей гаметогенеза важно как душ решения крупных теоретических проблем, так и для непосредственной практической деятельности человека, связанной с регуляцией размножения и плодовитости животных.
В настоящее время довольно полно исследованы завершавдие фазы гаметогенеза. Вместе с тем сравнительно меньше исследованы особенности развития половых клеток в его начальный период (Происхождение и развитие половых клеток., 1968; Современные проблемы оогенеза, 1977).
В течение раннего гаметогенеза рыб происходят дифферешщюв-ка пола и формирование фонда половых клеток, которые являются основой для становления будущей плодовитости. Поэтому изучение этого периода гаметогенеза приобретает особое значение как в норме, так и на фоне различных экстремальных воздействий, что позволяет выявить наиболее чувствительные этапы и потенщальные возможности указанного периода гаметогенеза рыб.
Ранние гаметои гонадогенез радужной форели в норме достаточно полно изучены морфологически (Буранбаева, 1974; Лимчева-Грозданова, 1968; Mrsic, 1923, 1931; Moore, 1937; Padoa, 1939″ viad, 1976; Takashima et al., 1980; Lebrun et al., 1982 и др.). Однако необходимы дополнительные исследования как по морфологии половых клеток, так и по развитию стромы гонад, уточняющие отдельные стороны данных процессов.
В настоящее время перед ихтиологической наукой и практическим рыбоводством поставлена задача разработки и освоения технологии заводского выращивания рыбы в циркуляционных системах (Сводный межведомственный координационный план научно-исследовательских работ., 1983). Это требует всестороннего изучения жизне.
— 5 деятельности рыб, и в частности радужной форели, которая является одним из основных объектов искусственного рыбоводства в условиях ревдркулявди воды.
В настоящей работе в качестве экстремальных воздействий были выбраны рентгеновское облучение и пониженная температура. Одним из универсальных методов изучения процессов развития половых клеток и желез служит рентгеновское облучение в силу его проникающей способности и возможности удобного дозирования. С его помощью удается детальнее познать процессы, протекающие в клетках, выявить резервные возможности и границы устойчивости половых клеток и половых желез в целом, их восстановительную способность. Подобные работы в течение ряда лет проводятся сотрудниками лаборатории экспериментальной ихтиологии Биологического научно-исследовательского института при ЛГУ (Персов, 1967а-вФам Мань Тыонг, 1970; Чмилевский, 1974, 1978, 1982; Зубова, 1976 и др.).
Изучение влияния различного рода ионизирующих излучений на живые организмы, особенно водные, стало актуальным в связи с определенной радиоактивной загрязненностью рек, морей и океанов, а также повышением общего радиоактивного фона. Рыбы в этом плане не являются исключением. Понятен интерес к изучению пострадиационного состояния репродуктивной системы, которая, в конечном счете, обеспечивает воспроизводство и выживаемость популяции и вида в целом.
Изучение радиационного влияния на воспроизводительную систему актуально и в прикладном значении. В последнее время перед ихтиологической наукой и практическим рыбоводством встала задача получения однополых популяций или стерильных рыб (Stanley, 1981; Donaldson, Hunter, 1982), обладающих более высоким темпом роста, а стало быть, и повышенной продуктивностью. Радиационное облучение является одним из факторов в получении таких рыб. Известно.
— 6 также, что малые дозы радиации могут стимулировать либо процессы развития половых желез, либо процессы роста рыб, либо одновременно оба процесса (Персов, 1967а-в- 1975; Фам Мань Тыонг, 1970; Воронина, 1972 и др.). Однако для того, чтобы облучение было действенный, необходимо знать стадию развития половых желез и организма рыб в целом, на которой должно быть произведено воздействие.
Данные по влиянию радиации для объекта нашего исследованиярадужной форели — сравнительно немногочисленны (Welander, 1954; Tashiro, 1972; Konno, 1980 И др.).
Действие пониженных температур на воспроизводительную систему рыб, особенно на ранние этапы гаметои гонадогенеза, остается практически не изученным. Важность же таких исследований очевидна, и особенно для холодноводных рыбоводных, в том числе и форелевых, хозяйств, в которых низкая температура способна выступать в качестве экстремального фактора по отношению к развитию и росту рыб.
В связи с тем, что температура оказывает значительное влияние на развитие половых желез рыб, создается возможность регулирования их размножения. Результаты, полученные в этом плане, уже нашли применение в практике рыбоводства. Разработаны методы регуляции половых циклов и резервирования производителей с использованием пониженных температур (Казанский, 1963, 1977, 1979). Ранние этапы развития гонад в силу того, что именно на данных этапах происходит процесс формирования плодовитости и особенностей половых циклов рыб, являются наиболее перспективными в этом отношении. В связи с этим необходимо установить наиболее чувствительные к действию температурного фактора периоды в ходе раннего га-метогенеза рыб.
Весьма интересным было бы сравнить между собой эффекты, которые возникают в половых клетках и половых железах, а также в 7 «организме рыб при действии на них облучения и пониженной температуры в плане чувствительности одних и тех же этапов развития к воздействиям различного рода.
Познание указанных закономерностей имеет большое значение для понимания «надежности» функционирования воспроизводительной системы рыб (Персов, 1969) и познания адаптивных возможностей видадля дальнейшей эколого-физиологической периодизации гамето-генеза рыб (Казанский, 1949, 1963, 1972, 1975 и др.), а также для практической деятельности человека по регуляции размножения и разведению рыб.
В соответствии с изложенным, задачами настоящей работы были: изучение раннего гаметои гонадогенеза радужной форели в норме, имевдее целью дать морфологическую и гистохимическую характеристики половых клеток с момента вылупления до 8,5-месячного возраста — от первичных половых клеток (ППК) до оощтов периода преви-теллогенезанаиболее раннее выявление признаков щтолошческой и анатомической дифференцировки пола у форелиизучение влияния на ранний гаметои гонадогенез радужной форели таких факторов, как рентгеновское облучение и пониженная температура, с целью выявления наиболее чувствительных этапов в ходе этих процессов.
— 255 -ВЫВОДЫ.
1. Цитологическая дифференцировка пола у самок радужной форели в норме начиналась в возрасте 32 — 42 суток после вылупления, у самцов — в возрасте 147 суток. Анатомическая дифференцировка пола начиналась в возрасте 42 — 57 суток у самок и 52 — 57 суток у самцов.
2. Изучено влияние различных доз рентгеновского облучения на ранний гаметогенез радужной форели. Доза в 25 Р не вызывала каких-либо серьезных нарушений в развитии половых желез и гаметогенез е рыб. Дозы облучения в 350 и 1000 Р оказывали поражащее действие, причем его эффект возрастал пропорционально дозе.
3. Наибольшей радиопоражаемостью отличались ППК, гонии и ооциты ранней профазы мейоза. Многие из этих клеток погибали не сразу, а через значительный промежуток времени после облучения. Меньшей радиопоражаемостью отличались ооциты периода превителлогенеза.
4. Во всех вариантах опытов через один-два месяца в зависимости от дозы и момента облучения начинался процесс восстановления половых желез радужной форели. Возможными источниками восстановления фонда половых клеток могут быть сохранившиеся после облучения гонии, определенную роль в этом процессе могут иметь также клетки эпителия гонады.
5. Наиболее чувствительным к рентгеновскому облучению для радужной форели оказался период, когда в половых железах были представлены главным образом ППК в покоящемся состоянии (возраст рыб 13 суток после вылупления). К концу эксперимента у некоторых рыб этого варианта опыта наблюдалось состояние, близкое к стерильности.
6. Облучение в дозе 25 Р оказывало слабое стимулирупцее влияние на рост ж чинок радужной фореж, доза в 350 Р не имела выраженного эффекта, а облучение в дозе 1000 Р приводило к резкому угнетению жизнеспособности, роста и развития рыб. При облучении сеголетков (в возрасте 5,5 месяцев) все дозы не имеж достоверно выраженного эффекта на рост и развитие рыб.
7. Джтельное содержание жчинок и сеголетков радужной форе-ж в условиях пониженной температуры (3 — 4° С) вызывало резкое замедление темпов развития половых желез, сокращение кожчества половых клеток, уменьшение размеров гонад, а также замедляло рост и развитие рыб.
8. Выдерживание молоди радужной фореж при температуре ниже оптимальной до определенных стадий постнатального онтогенеза не оказывало угнетающего воздействия на последующее развитие половых желез, а также на рост и развитие рыб. Напротив, при переводе рыб в нормальные условия (15 — 18° С) наблюдалось ускоренное компенсаторное развитие половых желез, процессов роста и развития рыб, в результате чего они быстро достигали контрольного уровня, а по отдельным показателям (по кожчеству половых клеток, по среднему весу тела — жчинки) достоверно превосходиж его.
9. Личиночные стадии развития радужной фореж (выдерживание рыб с 13 суток после вылупления) оказались более чувствительными, по сравнению с сеголетками (выдерживание рыб с 5,5 месяцев после вылупления), к действию низких температур.
10. Таким образом, при использовании различных видов экстремальных воздействий (рентгеновское облучение и пониженная температура) чувствительные периоды в раннем гаметогенезе и развитии половых желез радужной фореж быж одинаковыми. Наиболее чувствительным оказался период, когда в половых железах быж представлены в основном ППК в покоящемся состоянии (возраст рыб 13 суток после вылупления). Кроме того, рентгеновское облучение и пониженная температура оказывали на половые железы, а также на развитие и рост форели в некоторой степени сходные эффекты, хотя природа этих факторов различна.
II. Установлено также, что процессы развития половых желез, а также рост и развитие радужной форели отличались большой восстановительной способностью, в результате которой их развитие могло достигать уровня нормы после прекращения действия угнетающего фактора, а в отдельных случаях даже превосходить его.
НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
Полученные данные могут быть в определенной мере использованы в практике рыбоводства.
На современном этапе развития рыбоводства одной из важнейших задач является разработка и освоение технологии выращивания рыб в условиях циркуляции воды (Сводный межведомственный координационный план., 1983). Нами показано, что выращивание молоди радужной форели в системах с рециркуляцией воды (открытого типа) не оказывало какого-либо отрицательного влияния как на развитие половых желез, так и на темп роста рыб, по крайней мере до 138 — 147-суточного возраста. Б силу чего циркуляционные системы могут быть использованы для подращивания молоди радужной форели — ценного объекта рыбоводства.
В настоящее время одним из способов повышения продуктивности рыб является их стерилизация (Chevassus et al., 1979) и как частный ее пример — радио стерилизация (Donaldson, Einter, 1982). Из материалов наших работ также следует, что рентгеновское облучение может быть использовано для получения стерильных рыб, а также рыб с подавленным развитием половых желез (дозы в 350 и 1000 Р, облучение рыб в возрасте 13 суток после вылупления, в половых железах представлены главным образом ППК в домитотическом состоянии).
Перспективы использования переменного температурного режима в рыборазведении как способа управления и интенсификации роста и развития рыб, широко обсуждаются в ихтиологической литературеотдельные практические рекомендации уже нашли свое применение в практике рыбоводства (Иванов, 1949; Лебедева, Мешков, 1969; Тимошина, 1972; Толкунова, 1973; Яндовская, Казаков, 1974; Лейзерович, 1976, 1980; Яндовская, 1976; Казаков, 1982; Соин, Новиков, 1983).
Данные настоящей работы также показали возможность использо.
— 253 вания переменного температурного режима в практике форелеводства: применение пониженной температуры (3 — 4° С) для задержки развития личинок радужной форели, если в этом возникает необходимость: отсутствие кормов или друтих условий, поскольку впоследствии уже при оптимальных условиях содержания возможно компенсировать отставание в росте и развитии молоди в короткий срок за счет реализации ее потенциальных возможностей Использование пониженных температур при выращивании радужной форели возможно и на этапе сеголетков (5,5 — 6,5 месяцев после вылупления) за счет после-дущей реализации потенций компенсаторного роста и развития рыб. Материалы проведенных исследований позволяют применять указанный биотехнический прием, не опасаясь отрицательного влияния низких температур на последующее состояние половых желез и фонда половых клеток радужной форели (по крайней мере до 7,5-месячного возраста).
В настоящее время в рыбоводстве с целью ускорения роста и развития рыб обыкновенно используют повышенные температуры, то есть подогрев воды либо в течение всего жизненного цикла рыб, либо в определенные моменты развития, что сопряжено с большими энергетическими затратами. Применение пониженных температур позволит сократить длительность подогрева воды и тем самым уменьшить энергоемкость рыбоводного процесса. Так, возможно выращивание личинок радужной форели без подогрева воды до 50-суточного возраста (35 -36 стадия по Вернье), используя естественные низкие весенние температуры воды, а также сеголетков (возраст рыб 5,5 — 6,5 месяцев) при осеннем понижении температуры с последувдей реализацией потенциального компенсаторного роста и развития рыб, а также развития их половых желез при переводе молоди в оптимальные условия. ж Предварительные данные доложены в статье (Захарова, Кара-банова, 1982).
Данные, полученные в настоящей работе, нуждаются в повторении в производственных условиях, так как температурный эффект, как известно, зависит в значительной степени от кислородного режима, качества воды, фотопериода и предшествовавших температурных условий. Желательным также являлось бы установление температурных пределов, при которых наблюдается компенсаторный рост и развитие рыб, а также ускоренное развитие их половых желез.
