Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации на Эко портале обращайтесь portaleco.ru@gmail.com

 Изучение чувствительности рыб к дефициту кислорода.
(0 голоса, среднее 0 из 5)
Статьи - Экологические аспекты ихтиотоксикологии

Изучение чувствительности рыб к дефициту кислорода.

По величине критической концентрации или его напряжения в воде проводилось обыч­но "попутно", при исследовании других вопросов дыхания рыб. Между тем экспериментальная разработка этого вопроса представляет первосте­пенный интерес в экологическом плане для прогнозирования реакции рыб в естественных водоемах на ухудшение кислородного режима как под вли­янием загрязнений, так и в сезонном аспекте (зимние заморы) для оценки возможности ухода рыб из заморной зоны. Одно из наиболее обстоятель­ных исследований критических напряжений кислорода для пресноводных и морских рыб предпринято в последние годы Л. Б. Кляшториным. Оно выполнено с соблюдением необходимых методических требований:

Зависимость пороговых величин кислорода в мг/л (а) и в % насыщения (б) у разных видов рыб от температуры

Рис. 6. Зависимость пороговых величин кислорода в мг/л (а) и в % насыщения (б) у разных видов рыб от температуры:

1 — осетровые; 2 — лососевые; 3 — пресноводные окунеобразные; 4 — карпообраз­ные; 5 — морские окунеобразные

длительная акклимация рыб к условиям, в которых проводятся измере­ния потребления кислорода, и минимальная подвижность исследуемых рыб при измерениях (табл. 5).

Подобно пороговым величинам содержания кислорода критическое напряжение, характеризующее собой его минимум, при котором насту­пает предел функционирования компенсаторных механизмов дыхатель­ной системы и начинается снижение потребления кислорода, широко варь­ирует от вида к виду при всех исследованных температурных режимах. Так, например, при 5°С максимальная величина критического содержания кислорода в воде для рыб — 25,2% насыщения (белуга, севрюга) в 3,7 ра­за превосходит минимальную величину — 6,7% насыщения (белый толсто­лобик) . При 10°С различие между максимальной величиной критического содержания кислорода — 33,2% насыщения (белуга, севрюга) и минималь­ной — 8% насыщения (белый толстолобик, язь, плотва) достигает уже 4,1 раза, а при 15°С — 5,3 раза: 45,5% насыщения у сибирского осетра и 8,5% насыщения у плотвы. При дальнейшем повышении температуры (выше 20 С) разнородность критических величин содержания кислорода для отдельных видов снижается, но остается вполне реальной. Так, при 20°С максимальная величина (48% насыщения у белуги и 10% насыщения у белого толстолобика) превосходит минимальную в 4,8 раза; при 25°С — в 3,3 раза (57% насыщения у севрюги и 17,3% насыщения у белого амура), а при 28°С уже только в 2,1 раза (40,5% насыщения). Следовательно, при крайних температурных режимах (5 и 25°С) критические величины напря­жения кислорода для разных видов рыб становятся более однородными, чем при 15°С, т. е. при температуре экологического "комфорта", когда дыхательная система функционирует в нормальных условиях и видовое своеобразие рыб той или иной экологической группы проявляется в пол­ной мере.

Сопоставляя уровень чувствительности различных видов рыб к недо­статку кислорода при 15°С, можно выделить две основные группы: высо­кочувствительных и низкочувствительных рыб. В первую из них входят осетровые и лососевые (белуга, севрюга, русский и сибирский осетры, кижуч, кета, голец и радужная форель), средний уровень критических ве­личин кислорода для которых составляет 34,4% насыщения, или 3,49 мг/л. Правда, внутри этой группы среднее критическое содержание кислоро­да в воде для осетровых (39,5% насыщения, или 4,0 мг/л) заметно выше, чем для лососевых (29,3% насыщения, или 2,97 мг/л). Во вторую группу — группу низкочувствительных к недостатку кислорода рыб входят окуне­вые и карповые рыбы, у которых снижение потребления кислорода проис­ходит при 18,1% насыщения, или 1,82 мг/л. И в этой группе низкочувст­вительных к дефициту кислорода рыб имеются вполне реальные различия

Таблица 5. Критические напряжения кислорода для рыб при разных температурах, % насыщения

Вид рыбы

Масса рыбы, г

Температура, "С

5

10

15

20

25

28

Белуга

6-22

25,2

33,2

38,5

49,5

52,0

             

Русский осетр

8-26

24,0

29,4

37,0

45,5

57,0

-

Сибирский осетр

2-18

21,5

33,0

45,5

45,5

54,0

-

Севрюга

4-21

25,2

33,2

36,0

48,0

57,0

Кета

5-21

21,2

24,0

30,0

28,0

42,5

-

Кижуч

4-18

22,6

25,0

29,3

33,2

38,0

Форель радужная

7,5-16

20,5

26,0

32,0

26,7

40,0

-

Голец

22-32

22,6

22,6

26,2

36,5

41,5

Щука обыкно­

4-7,5

-

19,4

20,5

21,5

28,0

32,0

венная

 

 

 

 

 

 

 

Окунь речной

4-18

11,5

15,4

25,0

30,5

37,0

-

Ерш обыкно­

3-6,5

15,5

16,0

18,6

21,5

28,0

34,5

венный

 

 

 

 

 

 

 

Ставрида

9-16

16,0

22,0

32,5

40,0

-

Смарида

10-14,5

-

14,6

22,5

30,0

37,0

Ласкирь

16-22

-

16,0

18,6

22,0

34,0

Султанка-

8-17

17,3

22,5

30,0

31,5

Скорпена

22-47

16,0

19,3

21,3

30,0

40,5

Дракончик

12-18

-

14,0

17,3

17,3

28,0

(35,2

Звездочет

27-42

13,3

19,4

26,5

28,7

32,5

Треска бело­

17-25

21,0

23,0

30,5

33,0

-

-

морская

 

 

 

 

 

 

 

Мерланг черно­

9-22

 

18,6

19,3

21,2

32,0

-

морский

 

 

 

 

 

 

 

Навага бело­

12-21

16,8

22,5

23,5

32,0

морская

 

 

 

 

 

 

 

Лещ

6-9

14,6

18,6

24,0

29,5

33,0

Синец

2-5

 

14,0

18,0

21,3

24,0

28,0

Густера

2-5,5

 

13,3

14,6

16,6

25,0

30,7

Гольян речной

1,8-4

12,0

16,0

20,0

22,5

28,5 .

33,0

Язь

3,5-6

8,0

10,6

13,3

18,6

18,6

Плотва

2-6,5

8,0

8,5

12,0

20,0

30,5

Толстолобик

4-12

6.7

8,0

10,0

10,0

18,6

27,0

белый

 

 

 

 

 

 

 

Амур белый

6-10

10,7

12,0

14.0

14,0

17,3

26,5

Карп

6-35

10,7

12,0

15,3

18,6

24,0

28,0

Зависимость критических величин кислорода в мг/л (а) и в % насыщения (5) у разных видов рыб от температуры

Рис. 7. Зависимость критических величин кислорода в мг/л (а) и в % насыщения (5) у разных видов рыб от температуры:

1 — осетровые; 2 — лососевые; 3 — пресноводные окунеобразные; 4 — карпообраз­ные; 5 — морские окунеобразные

между входящими в нее карповыми, для которых средний уровень крити­ческого напряжения (14,4% насыщения, или 1,46 мг/л) ниже, чем для оку­невых (21,8% насыщения, или 2,21 мг/л). Различия эти статистически дос­товерны.

Таким образом, по уровню чувствительности рыб к недостатку кис­лорода, т. е. по величине его критического напряжения, исследованных групп рыб можно распределить следующим образом: осетровые, лососе­вые, окунеобразные и карпообразные. Повышенная чувствительность осет­ровых рыб к недостатку кислорода в сравнении с лососевыми является, в известной мере, неожиданной, и здесь, на наш взгляд, необходимы допол­нительные исследования. Кроме того, обращает на себя внимание сущест­вование различий по уровню чувствительности к дефициту кислорода между отдельными видами семейства карповых. У некоторых из них (плотва, белый толстолобик, язь) уровень чувствительности (8,5-10,6% насыщения, или 0,86—1,07 мг/л) в два с лишним раза ниже, чем у других (густера, лещ, синец, гольян) — 14,6—20% насыщения, или 1,48—2,03 мг/л.

Чувствительность рыб к недостатку кислорода увеличивается с повы­шением температуры воды от 5 до 25°С (рис. 7), но выраженность ре­гистрируемых изменений у холодноводных и тепловодных рыб неодина­кова. У осетровых и лососевых рыб повышение температуры воды в 5 раз приводит к увеличению чувствительности к недостатку кислорода примерно в 2 раза, а у карповых в 2,5—3 раза, что тоже, можно считать, в известной мере, неожиданностью, поскольку повышенный температурный режим (25°С) для тепловодных карповых более обычен в естественных условиях, чем для холодноводных лососевых рыб.

Проблема чувствительности и устойчивости рыб к экстремальным воздействиям на примере токсикантов была сформулирована нами почти два десятилетия тому назад.

Эти два важнейших параметра реакции рыб на экстремальные воздействия, один из которых характеризует разре­шающие способности сенсорных систем организма, а другой - прочность адаптационно-компенсаторных механизмов, долгое время не дифференци­ровали и использовали либо в качестве синонимов, либо считали, что они находятся в обратной зависимости, т. е. высокой чувствительности не­избежно соответствует низкая устойчивость, а низкой чувствительности — высокая устойчивость. Выполненные нами исследования на модели фе- нольной интоксикации многих видов рыб, относящихся к различным эко­логическим группам, показали сложный характер взаимосвязи между чувствительностью и устойчивостью рыб. Оказалось, что виды с высокой чувствительностью к экстремальным воздействиям могут иметь низкую, среднюю и высокую степень устойчивости.

Иными словами, по соотноше­нию между уровнем чувствительности и устойчивости могут быть выделе­ны три группы рыб:

  • высокая чувствительность — низкая устойчивость (I);
  • высокая чувствительность — высокая устойчивость (II);
  • низкая чувствительность — низкая устойчивость (III) .

Вполне понят­но, что II группа рыб имеет реальные экологические преимущества перед двумя другими в условиях резких изменений экологически важных факто­ров водной среды. Высокая чувствительность рыб к изменениям экологи­ческой обстановки позволяет своевременно обнаружить их, вовремя изме­нить поведение (уйти из опасной зоны) или "включить" необходимые ком­пенсаторные механизмы, обеспечивающие сохранение гомеостаза.

Показателями чувствительности организма служат либо минималь­ное время проявления первичной реакции (латентный период) той или иной физиологической системы или биохимического процесса, либо мини­мальная сила воздействия интересующего нас фактора, вызывающая из­менение функционального состояния организма. В противоположность этому показателями устойчивости являются или максимальное время выживания рыб при экстремальных нагрузках заданной силы, или макси­мальное по силе воздействие, которое способен выдержать организм в заданное время.

Особый интерес представляет соотношение между уровнем чувстви­тельности и устойчивости рыб к экстремальным воздействиям экологи­чески важных факторов водной среды для понимания уровня экологи­ческой толерантности того или иного вида и прогнозирования его судьбы при кратковременном или долгосрочном изменении отдельных факторов (температуры, содержания кислорода, величины рН, солености и др.) или их сочетаний в естественных водоемах. Применительно к кислородному режиму речь идет о соотношении между пороговым и критическим содер­жанием кислорода для различных видов рыб, которое можно обозначить, пожалуй, коэффициентом толерантности (КТ). Хотя данные по пороговым и критическим величинам содержания кислорода достаточно многочислен­ны, однако их ценность для понимания рассматриваемого вопроса в силу различных методических условий, в которых они были получены, весьма ограниченна. Специальное исследование этого вопроса на достаточно боль­шом количестве видов, относящихся к различным экологическим груп­пам, проводилось Т. И. Привольневым  и Л. Б. Кляшториным.


Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

 
Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки на экологический портал!
Материалы размещены и подготовлены для образовательных и некоммерческих целей.
ООО "Новая Экология" © 2010 - 2017