Биологические основы выращивания белуги (Huso huso)
Введение
Аквакультура в мире в начале XXI века характеризуется прогрессирующим ростом. Это происходит на фоне резкого падения запасов естественных популяций рыб в связи с их сверхинтенсивным промышленным и браконьерским ловом, разделом Каспия на отдельные территории суверенных государств.
С введением новых правил рыболовства на Каспии с 1962 г. промысел рыбы был полностью перебазирован из прибрежья моря в реки. При этом в западно-каспийском районе, в том числе и в реках, промысел осетровых был полностью прекращен. Эта мера сыграла исключительно важную роль в сохранении молоди ценных промысловых рыб, особенно осетровых, восстановлению их запасов, в существенной мере подорванных к этому времени.
Концепцией развития рыбного хозяйства на Каспии, принятой в 50-е годы XX века, было предусмотрено развитие отрасли по трем основным направлениям:
Главное направление -- пастбищное осетровое хозяйство -- в основном должно было базироваться на искусственном разведении молоди на специализированных осетровых рыбоводных заводах и выпуске ее в море на нагул.
Второе направление -- это осуществление комплекса рыбоводно-мелиоративных мероприятий по поддержанию запасов полупроходных видов рыб, размножающихся в дельтах рек.
Третье направление - развитие пресноводной аквакультуры на основе прудового рыбоводства.
Главной проблемой каспийского рыбного хозяйства в настоящее время является критическое состояние запасов осетровых, вызванное масштабным незаконным выловом во всех регионах моря.
По данным правительства Р.Ф. основными целями и задачами развития аквакультуры:
- усовершенствовать и укрепить нормативно-правовые основы для государственного регулирования в области аквакультуры;
- активизировать капиталоемкие научные исследования в области аква- и марикультуры, модернизировать производственные фонды (прибрежную технологическую базу, суда и орудия лова); усилить приоритетное значение аквакультуры в рамках самостоятельного национального проекта или подпроекта в национальном проекте «Развитие агропромышленного комплекса» для оказания всех форм государственной поддержки;
- обновить и реконструировать существующие производственные фонды предприятий аквакультуры.
Для обеспечения душевого потребления рыбы в соответствии с потребительской корзиной в 2015 г. необходимо произвести пищевой рыбной продукции в объеме 2,15 млн. тонн, а при рациональной норме - 2,58 млн. тонн. В настоящее время вылов рыбы в РФ стабилизировался на уровне 3,2 млн. тонн, из которых для пищевых целей используется 1,3-1,5 млн. тонн. Следовательно, производство рыбы в аквакультуре должно составить не менее 1,1 млн. тонн. Достижение указанных объемов возможно только при существенном расширении, модернизации и реконструкции материально-технической базы, что подразумевает придание аквакультуре статуса национального приоритета с обеспечением государственной поддержки и финансирования.
По имеющимся оценкам, для реализации проекта развития аквакультуры РФ на период 2007-2011 гг. требуется финансирование в объеме 91,2 млрд. рублей (примерно 3,50 млрд. долл. США), в том числе 43,2 млрд. рублей (1,65 млрд. долл. США) госбюджетное финансирование и местные бюджеты и 48,0 млрд. рублей (1,85 млрд. долл. США) - внебюджетные средства.
Ориентиры развития аквакультуры в РФ к 2020 г. включают: производство товарной рыбы в аквакультуре - 1,4 млн. тонн и марикультуре-400 тыс. тонн. Выпуск личинок и молоди ценных видов рыб в естественные водоемы к 2020 г. достигнет 80-100 млрд. экземпляров.
Экономический эффект от реализации на российском рынке продукции аквакультуры составит 25 млн. рублей (около 1 млн. долл. США) на 1 тыс. тонн. Аквакультура позволит создать в РФ до 100 тыс. рабочих мест и бупет способствовать расширению занятости в российских региона.
По данным Каспнирха за 2005 г. в Каспийском море выполнены сезонные (весна, лето, осень) тралово-акустическис и сетные съемки по изучению распределения, качественного состава и численности осетровых. Весенняя и осенняя съемки проводились на акватории западной части Северного Каспия. За период исследований проведено 581 траление 24,7- и 9-метровыми тралами и 139 постановок сетных порядков с размером ячеи от 28 до 180 мм. отловлено и проанализировано 1602 экз. осетровых: русского и персидского осетров - 1400 экз.. севрюги -- 168 экз.. белуги - 32 экз.. шипа - 2 экз. В весенний период за 37 тралений и 29 постановок сетей было выловлено 4 экз. белуги. В траловых уловах ее отмечали на свале глубин Северного и Среднего Каспия. Диапазон глубин в местах лова изменялся от 4,0 до 26,0 м, температура воды - от 6,1 до 14,2 °С. Улов состоял из особей непромысловой длины. Средние размерно-весовые характеристики белуги в весенний период - 149,5 см и 16,5 кг соответственно. Высокие коэффициенты упитанности (у самцов и самок - 0,66) и зрелости (у самцов - 3.14 %; самок - 6.25 %) свидетельствовали о благоприятных условиях нагула. По результатам летней учетной съемки за 383 траления выловлено 10 экз. белуги, сетными порядками (17 постановок) - 8 экз. Единичные траловые уловы белуги отмечены почти во всех частях Каспийского моря.
Качественная структура белуги в различных частях моря (северная, средняя, южная) не отличалась большим разнообразием. В северной части Каспия (приглубая зона) доля молоди в улове составила 100 %. Длина рыб варьировала от 145,0 до 182,0 см, масса - 21,0-42,0 кг. средние показатели - 181,5 см и 4 ] ,5 кг. В средней части моря длина составила 171,0-295,0 см, масса - 42,0-175,0 кг, средние значения -232,0 см и 90,25 кг, доля молоди в этом районе не превышала 50,0 %. В южной части моря ее доля возросла до 68,4 %, а средние показатели длины и массы снизились до 144,7 см и 30,0 кг. Таким образом, прослеживается закономерность в распределении молоди и взрослых рыб по акватории моря: молодые особи нагуливаются в основном в северной и южной частях моря, а старшевозрастные группы рыб осваивают для нагула Средний Каспий. Средняя длина белуги на всей акватории Каспийского моря - 193,25 см, масса- 55,5 кг: особи промысловых размеров имели длину 214,4 см, массу - 83,1 кг, неполовозрелые особи - 158,0 см и 28,0 кг. Высокий коэффициент упитанности самцов и самок белуги (0,66-0,79) отмечен во всех районах моря, что подтверждает удовлетворительные условия нагула вида.
Данные осенней тралово-сетной съемки в западной части Северного Каспия, как и весенней съемки, свидетельствуют о единичном присутствии в траловых и сетных уловах белуги: за 72 траления и 13 постановок сетей отловлено всего 6 экз. непромысловых размеров (Журавлёва, Ходоревская, Левин и др., 2005 ).
По данным Каспнирха в 2004 г. выпуск молоди осетровых 6-ю рыбоводными заводами Севкаспрыбвода не превысил 62 % от запланированной численности, что составило 33,4 млн шт., в т. ч. .1,5 млн шт. белуги, 25,1 млн шт. осетра и 6,8 млн шт. севрюги.
Численность молоди белуги составила лишь 4,5 % от общего объема выпуска. Следует отметить, что часть молоди выращивалась при плотностях посадки в 2-3 раза ниже норматива (110 тыс. шт./ га): к примеру, на Сергиевском заводе с плотностью 30 тыс. шт./га, на Лебяжьем - 45 тыс. шт./га. Снижение плотности посадки создает более благоприятные условия питания, обеспечивающие увеличение средней массы за нормативные сроки до 5,0-6,0 г. Из рис. 1, представляющего гистограммы массы и длины этой молоди, следует, что в прудах преобладали мальки массой 3,0-4,5 г (56%). Количество молоди массой от 0,4 до 2.9 г, т. е. менее установленного стандарта (3,0 г), оказалось значительно ниже среднемноголетних значений для этого вида и составило 21% общей выборки. Достаточно многочисленной оказалась группа массой 5,0-5,5 г (17,2%). Пик-распределения длины тела белуги был у мальков от 8,5 до 10,5 см. (Григорьева, Михайлова, Крупий и др., 2004).
Глава 1. Биологическая характеристика белуги в связи со средой обитания и образом жизни
1.1 Общая биология вида
Тип: Хордовые (Chordata)
Под тип: Черепные (Craniata)
Над класс: Челюсноротые (Gnathostomata)
Класс: Рыбы (Pisces)
Над отряд: Хрящевые ганоиды (Chondrostei)
Семейство: Осетровые (Acipenseridae)
Род: Белуги (Huso)
Вид: Белуга (Huso huso)
Тело массивное, толстое (huso в переводе с латинского - свинья). Рыло короткое тупое. Рот полулунной формы, большой, но, в отличие от Калуги, не переходящий на бока головы. В спинном плавнике 48-81 лучей, в анальном - 22-41. Спинных жучек - 9-17, боковых - 37-53, брюшных - 7-14. В спинном ряду первая жучка наименьшая. Жаберных тычинок 17-36. Спина и бока тела серовато-темные, брюхо белое. Белуга (рис. 1) относится к 120-хромосомной группе осетров (Витвицкая, Тихомиров, Егоров, 2002).
Рис. 1. Белуга
Распространение. Бассейны Черного, Азовского, Каспийского и Адриатического морей. До зарегулирования стока очень высоко поднималась по рекам. По Волге доходила почти до верховьев, встречаясь в Оке, Шексне, Каме, Суре и других притоках. По археологическим материалам вылавливалась даже в р. Москве. В настоящее время ареал ограничен нижними плотинами ГЭС. В Азовском море практически полностью исчезла, раньше, до постройки плотин, в Кубани поднималась до станицы Ладожская и, возможно, выше, в Дону - до Воронежской области. На рисунке 2 обозначены утраченные места обитания, крестиками - места археологических находок остатков белуги (Решетников, 2002).
Рис. 2. Ареал обитания белуги (+ - места археологических находок остатков белуги, черная штриховка - ареал обитания белуги.)
Возраст и размеры. Одна из крупнейших проходных рыб. В прошлом достигала длины более 5 м и массы более 1000 кг. Продолжительность жизни таких крупных экземпляров, видимо, превышала 100 лет. В 1970 г. в промысловых уловах на Волге средняя длина самок белуги составляла 267 см и масса 142 кг, самцов соответственно - 221 см и 81 кг. (Решетников, 2002).
Образ жизни. Проходная рыба. В большинстве крупных рек имеет озимую и яровую формы. В Волгу входит в сентябре-октябре (озимая форма) и в марте-апреле (яровая форма). В этой реке преобладает озимая, зимующая на ямах, раса. В Урале, наоборот около 70% мигрирующих рыб составляет яровая раса, нерестящаяся в год захода в реку. Период размножения приходится на апрель-май. Нерест проходит на пике паводка и начинается при температуре воды 6-7 °С. Оптимальными температурами являются 9-17 °С. Икра откладывается на глубоких местах (от 4 до 12-15 м) с быстрым течением, на каменистых грядах и галечных россыпях. Плодовитость в зависимости от размеров самок колеблется от 200 тыс. до 8 млн. икринок. Икринки крупные, у волжской белуги их диаметр варьирует от 3,6 до 4,3 мм и масса от 26 до 36 мг. Продолжительность эмбрионального периода при температуре воды 11-12 °С составляет в среднем около 200 ч. Молодь белуги и взрослые рыбы после нереста в реке не задерживаются и скатываются в море. Половозрелость у белуги наступает очень поздно: у самцов не ранее 12-14 лет, у самок - к 16-18 годам. Нерест не ежегодный. Белуга очень рано переходит на хищное питание. В Каспийском море ее основными кормовыми объектами являются вобла, судак, сазан, лещ, кильки и другие рыбы. Белуга охотно поедает собственную молодь и других осетровых. В Черном море в ее желудках встречаются в основном хамса и бычки. Молодь белуги длиной до 5 см питается придонными беспозвоночными - мизидами, гаммаридами, олигохетами и др. (Бабушкин, 1953).
Статус вида. Ценнейшая промысловая рыба. Основным бассейном ее добычи всегда был Каспий. Еще в начале 80-х годов прошлого столетия ее здесь вылавливали от 1,6 до 2,0 тыс. т. В результате зарегулирования стока рек практически полностью прекратилось естественное воспроизводство этого вида, и ее запасы целиком поддерживались за счет искусственного разведения на рыбозаводах. В последние годы, особенно после распада СССР, численность и уловы белуги катастрофически снижаются. Белуга, как вид, находящийся под угрозой исчезновения, внесена в "Красную книгу МСОП", а азовский подвид белуги - в "Красную книгу Российской Федерации" (Решетников, 2002).
1.2 Эмбриональное развитие
Эмбриональный период развития осетровых рыб состоит из 5 этапов в 36 стадий:
1 этап - оводнение икринки и появление бластодиска (1-3 стадии).
2 этап - дробление бластодиска до бластулы (4-12 стадии).
3 этап - образование зародышевых пластов - гаструляция (13-18 стадии).
4 этап - дифференциация зародышевых пластов на зачатки основных органов (19-28 стадий).
5 этап - развитие зародышей от начала пульсации сердца до вылупления (29-36 стадии).
1. Этап (1-3 ст.)
Оводнение икринки и появление бластодиска. Выметанные в воду и тут же осемененные яйца опускаются на дно, заносятся под камни и вскоре приклеиваются студенистой оболочкой к грунту. Оплодотворение вызывает кортикальную реакцию, и между цитоплазматической мембраной яйца и оболочкой возникает узкая (в несколько мкм) прослойка выделенною материала кортикальных гранул.
Яйцо внутри высвобождается от оболочек и поворачивается соответственно положению центра тяжести, вегетативным более тяжелым полюсом вниз, а анимальным вверх. В это время в щелевидное пространство под оболочкой выделяется гидрофильный коллоид из лакун на анимальном полюсе. Коллоид, привлекая воду из окружающей среды, набухает, и возникает периветеллиновое пространство. В яйце происходит перемещение пигмента. Он стягивается к центру анимального полюса и светлое пятно исчезает. Вскоре по краю анимальной области появляется светлая полоса - светлый серп.
В это время значительно возрастает прочность яйцевых, оболочек. Увеличение прочности оболочек связано с условиями развития зародышей под камнями на течении, где икра подвергается ударом камешков, песка и других предметов. Как только кортикальная реакция осуществится и между поверхностью цитоплазмы и оболочками возникнет тонкая прослойка выделенного материала, яйцо освобождается внутри оболочек и начинает поворачиваться, в соответствии с положением своего центра тяжести, богатым желтком вегетативным полушарием вниз и анимальной областью, вверх.
Стадия 1 - оплодотворенного яйца в первые минуты после оплодотворения, когда оно по своему виду еще не отличается от неоплодотворенного яйца (рис. 3).
Пигментный рисунок анимальной области не изменен, в центре ее светлое полярное пятно; оболочки плотно прилегают к яйцу и еще не начали набухать. Через несколько минут после осеменения (от 2 до 13 мин.) наружная оболочка яиц становится клейкой и прочной.
Рис. 3
Стадия 2 - оплодотворенного яйца после поворота и образования перевителлинового пространства (рис. 4).
Ко времени завершения поворота в верхней части икринки, между яйцом и оболочкой, становится различимой (если смотреть на яйцо сбоку) узкая щель, которая затем постепенно расширяется. В это время из цитоплазмы под оболочку выделяется осмотически активный коллоид (ранее содержавшийся в сети лакун анимальной области), который набухает, привлекая воду из окружающей среды; поверхность анимальной области яйца уплощается и между нею и оболочками образуется довольно значительное пространство, называемое перевителлиновым.
Своеобразный рисунок анимальной области яйца -- светлое полярное пятно в центре и темные пигментные кольца вокруг него -- после оплодотворения изменяется. Пигмент постепенно стягивается к центру анимальной области, образуя здесь темное скопление светлое полярное пятно, исчезает или, если оно было очень большим (что часто наблюдается у белуги), сильно уменьшается в размере.
Рис. 4
Стадия 3 - светлого серпа (рис. 5). У края анимальной области нередко заметна светлая, тогда совершенно белая полоса полулунной формы (светлый серп).
Полоска эта постепенно расширяется и превращается в светлый серп. Иногда серп бывает ярким, с четкими границами, в других случаях границы его менее определенны, в некоторых партиях его совсем не удается различить.
Специально проведенные наблюдения и опыты показали, что сторона яйца со светлым серпом становится затем спинной стороной зародыша, причем воображаемая плоскость, проведенная через середину серпа и центры анимальной и вегетативной областей, соответствует будущей среднеспинной плоскости зародыша. Таким образом, зародыш приобретает двусторонне-симметричное строение в самом начале развития, еще до того как яйцо начинает дробиться.
Рис. 5
2 этап (4-12 стадии)
Дробление. Оплодотворенное яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный пузырек -- бластулу. Клетки, возникающие при дроблении яйца, называются бластомерами.
Деление яйца можно видеть даже невооруженным глазом. Для этого надо смотреть на яйцо со стороны анимальной области. Удобно наблюдать дробление на приклеенной икре.
Стадия 4 - первого деления (рис. 6). Первая борозда делит сначала анимальную область на два бластомера. Затем борозда продвигается очень медленно на вегетативную часть яйца, т. к. огромное скопление желточных зерен и жира затрудняет ее распространение.
Рис. 6
Стадия 5 - второго деления (рис. 7). Анимальная область яйца разделяется на четыре бластомера приблизительно равной величины.
Еще не успеет первая борозда достигнуть экватора, как в центре анимальной области, перпендикулярно к ней, также в виде коротких белых полосок, закладываются борозды второго деления, и постепенно анимальная область зародыша разделяется на четыре части сходной величины. При постоянной температуре борозды второго деления появляются через промежуток времени, равный одной трети периода от осеменения до появления первой борозды.
Рис. 7
Стадия 6 - Третьего деления (рис. 8 - вид сверху).
При третьем делении начинается разделение яйца на 8 бластомеров. Расположение борозд при этом бывает разлит в яйцах удлиненной формы борозды закладываются параллельно первой борозде или под небольшим углом к ней, образуя характерную фигуру в виде буквы (Ж) в яйцах округлой формы они обычно располагаются по радиусам. Рисунок, образуемый бороздами дробления, как правило, не бывает геометрически правильным, бластомеры имеют разные форму и величину.
Рис. 8
Стадия 7 - четвертого деления (рис. 9). Борозды второго деления близки к смыканию; борозды третьего деления приближаются к экватору. При четвертом делении, когда в более узких бластомерах борозды располагаются горизонтально, отделяя к центру анимальной области бластомеры небольшой величины, а в более широких -- косо или радиально.
Рис. 9
Стадия 8 - пятого дробления (рис. 10 - вид сверху)
Рис. 10
Стадия 9 - седьмого деления (рис.11).
Борозды полностью разделяют богатую желтком вегетативную область. При этом четко выступает неравномерность дробления, свойственная осетровым: бластомеры, обособляющие в верхней, анимальной части зародыша, на всех стадиях дробления имеют значительно меньшие размеры, чем вегетативные бластомеры.
