Выживание рыб на отдельных этапах развития

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Санкт-Петербургский государственный аграрный университет”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

По биологическим основам рыбоводства

«Выживание рыб на отдельных этапах развития»

 

 

направление «Водные биоресурсы и аквакультура»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 2 курса  М.В. Сибирькова.

 

Руководитель: Н.Б. Рыбалова.

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013 г.

 

Содержание:

1. Введение…………………………………………………3 
2. Обзор литературы…………………………………….....4 
2.1. Теория этапности развития рыб……………………...4 
2.2. Периоды развития и роль факторов внешней среды в раннем онтогенезе рыб. …………………………………...7

2.2.1. Жизненный цикл…………………………………….7 
2.2.2. Теория критических периодов……………………...9 
2.23.Влияние факторов внешней среды………………….11 
3. Заключение……………………………………………....22

4. Список литературы……………………………………...24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

Выживаемость рыб на различных этапах развития, является актуальным вопросом в рыбоводстве. Поскольку, для того, чтобы получить максимальное количество потомства, необходимо знать и учитывать многие особенности развития рыб.

 

Чувствительность эмбрионов к действию различных повреждающих факторов среды, и в первую

очередь абиотических, таких как кислородная недостаточность, резкие колебания температуры,

выходящие за пределы оптимумов, механические повреждения и другие воздействия, оказывают влияние

на ход морфогенетических процессов, нарушая скорости развития отдельных органов, вызывая

появление уродливо развитых зародышей, а во многих случаях приводя к летальным исходам.

На основании теории этапности развития В. В. Васнецова [3], согласно которой на каждой стадии развития происходят количественные и качественные изменения: рост организма неразрывно связан с развитием,

он постепенен, но также скачкообразен. Длительность этапов (периодов) метаморфоза зависит

так же от абиотических и биотических факторов.

Критические периоды у рыб обнаружены на стадиях дробления, гаструляции и у эмбрионов со

сформированными органами.

 

 

 

2. Обзор литературы  
2.1. Теория этапности развития рыб

 Теория этапности развития  составляет основу современной  экологической эмбриологии рыб. Она создана В. В. Васнецовым и  разработана его учениками. [3]

   Развитие организма представляет  собой не постепенный, а скачкообразный  процесс, состоящий из качественно  различных этапов, каждый из которых  отличается особенностями строения, физиологии и экологии. Для установления  этапности изучалось развитие формы тела, плавников, ротового аппарата, глоточных зубов и других органов. Изменения в организме происходят в очень короткий срок, при  этом все системы органов изменяются одновременно. Эти морфологические изменения сопровождаются и изменением биологии. Все это совершается скачкообразно. Между скачками происходит рост, т. е. количественные изменения. Эти моменты относительно стабильны В. В. Васнецов и назвал их этапами. [2, 3, 5, 6, 8 ]

   Продолжительность этапов  различна, более ранние этапы обычно короче, более поздние – длиннее. Рост рыбы связан со сменой этапов. У некоторых видов переход от одного этапа к другому в определенной степени обусловлен достижением организмом определенных размеров. Эти размеры имеют видовые различия. Каждый этап может переходить в следующий при наличии определенных, соответствующих этому этапу, условий среды. Отсутствие таких условий тормозит или останавливает развитее. Другими словами, различие этапов у разных рыб имеет приспособительный характер. [8, 13]. Число этапов неодинаково у представителей различных экологических групп. Продолжительность этапов зависит от особенностей среды: наличия необходимой пищи, температуры и других условий. Поэтому в различных районах одного водоема одновозрастные особи одного вида могут оказаться на разных этапах развития. Как указывает В. В. Васнецов 21, по своим особенностям каждый этап может быть в большей или меньшей степени похож на соседние этапы, и поэтому некоторые соседние этапы могут быть объединены в периоды, охватывающие несколько этапов. Эти периоды в какой-то степени близки к периодизации онтогенеза рыб. [10], стремился унифицировать стадии развития рыб, предложил две категории степени развития: фазы и стадии. .первые охватывают существенно различные периоды онтогенеза, вторые – более дробные.

   Различают четыре основные  этапы развития: икринка, предличинка (личинка с желточным мешком), личинка и малек (обычно сеголеток). [8, 13]

   Фазы развития подразделяются  на стадии. Так в фазе икринки  различают пять стадий: первая – дробление, вторая – стадия зародышевой полоски (до момента появления хвостовой почки), третья, или стадия неоформленного эмбриона (от момента обособления хвоста до момента, когда эмбрион охватывает весь желток), четвертая стадия, или стадия оформившегося эмбриона (заканчивается вылуплением из яйцевых оболочек). [1, 2, 12]

   Постэмбриональный период  развития делится на следующие  периоды и стадии.

   Фаза предличинки. Она характеризуется  наличием желточного мешка и  отсутствием активного питания. На стадии не подразделяется.

   Фаза личинки. Подразделяется  на стадии: 1) неоформившейся личинки, характеризующейся наличием эмбриональной  плавниковой складки, лишенной лучей. 2) оформившейся личинки, характеризующейся  наличием лучей в непарных  плавниках.

   Фаза малька. Подразделяется на категории по возрасту. Молодь не свыше года называют мальком-сеголетком, представляющим собой нулевую возрастную категорию. Молодь старше одного года разбивается по возрасту на категории годовиков, двухгодовиков и т. д. Иногда между стадиями вклиниваются переходные стадии. [4, 8, 11, 13, ]

   Учение об этапности развития  рыб играет важную роль в  понимании ряда вопросов экологической  эмбриологии рыб. Оно делает возможным  выяснение причин разнокачественных  популяций, т.е. наличия в одновозрастной популяции групп, находящихся на разных этапах развития,  с различной размерностью и упитанностью и с разновременностью полового созревания. [4, 8, 13]

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Периоды развития и роль  факторов внешней среды в раннем  онтогенезе рыб.

 

2.2.1. Жизненный цикл.

Жизненный цикл рыб, т.е. вся жизнедеятельность организма в течение онтогенеза от момента оплодотворения до естественной смерти, распадается на различные периоды, каждый из которых характеризуется определенными морфологическими и физиологическими особенностями. В жизненном цикле рыб выделяют следующие периоды: эмбриональный (зародышевый), личиночный, мальковый, ювенальный (юношеский), взрослого организма, старческий. [8]

   Эмбриональный период.

Характеризуется эндогенным питанием, делится от момента оплодотворения до момента перехода на экзогенное питание. Подразделяется на два подпериода: 1) собственно эмбриональный, когда развитие совершается внутри яйцевой оболочки, а у живородящих рыб протекает внутри тела самки. 2) предличиночный (свободного эмбриона), когда выклюнувшиеся свободноживущие особи питаются за счет желтка. [2, 3, 9, 13]

   Личиночный период.

Характеризуется переходом на активное внутреннее питание с сохранением личиночных органов и признаков. По внешнему и внутреннему строению организм еще далек от взрослого. В частности, плавниковая складка еще не дифференцирована на зачатки парных и непарных плавников. [2, 3, 9, 8, 13]

   Мальковый период.

Характеризуется тем, что по внешнему строению организм приобретает сходство со взрослым. Непарная плавниковая складка дифференцируется на плавники. Закладывается чешуя, дифференциация пола началась, но половые органы неразвиты. Малек – это молодая сформировавшаяся рыбка данного года рождения. [2, 3, 9, 8, 13]

   Ювенальный период.

Характеризуется усиленным развитием половых желез, но рыбы еще неполовозрелые. Начинают развиваться вторичные половые признаки (если они имеются). [2, 3, 8,9,13]

   Период взрослого организма.

Начинается с момента наступления половой зрелости, и рыбы обладают всеми признаками, характерными для полностью сформировавшегося организма. [2, 3, 9, 8 13]

   Старческий период.

Характеризуется замедлением или полным прекращением роста. Рыба теряет способность размножаться. [2, 3, 9, 8, 13]

   Периоды – это довольно  длительные интервалы индивидуального развития (онтогенеза), слагающиеся из последовательных этапов.

   Этапами называются такие  интервалы в развитии рыб, в  течение которых происходит рост  и медленные, постепенные изменения  организма, однако никаких существенных изменения ни в строении, ни в физиологии, ни в поведении рыб  не совершается. Сохраняются ведущие взаимоотношения со средой, остается тот же способ движения захвата пищи и т.д. [8]

   Только после достижения  определенной меры количество  переходит в новое качество, и организм вступает в следующий этап. Смена этапов у рыб происходит в течение всей жизни. В первые периоды этапы обычно короткие, продолжающиеся от нескольких часов до нескольких суток, а у взрослых рыб может измеряться годами. Переход от одного этапа к другому осуществляется скачкообразно с резкими изменениями в строении и обычно происходит при достижении определенных размеров.

    Скачки (морфологические  изменения) совершаются очень быстро, иногда менее чем за 3 – 4 часа, и неразрывно связанны с изменением биологии. Незначительные морфологические изменения, отражающие каждый момент развития организма, называются стадиями. [13]

2.2.2. Теория критических периодов.

   Установлено, что во время  нереста из выметанной икры  до взрослого состояния доживает лишь незначительный процент. Однако этот отход на разных стадиях различен. Имеется ряд стадий, на которых отход более значителен, т.е. эти стадии более чувствительны к воздействию неблагоприятных условий среды. Другие стадии, наоборот, могут сравнительно легко противопоставить повреждающим факторам. Периоды онтогенеза, наиболее подвержены воздействию неблагоприятных факторов, были названы критическими. [5, 6, 12]

   Предпосылкой явления критических  периодов служит ступенчатость, периодичность онтогенеза, последовательная смена форм его обмена веществ.

   Воздействие разных факторов (повышение или понижение температуры, химические и механические агенты  и др.) на развивающуюся яйцеклетку  не всегда приводят к ее  повреждению. Имеются стадии, когда  эти факторы не оказывают на зародыш заметного влияния, однако воздействие этих же факторов тех же дозах, но на других стадиях может вызвать значительный процент уродств или гибели развивающихся яиц. Так, для нерестящейся весной рыб (сиг, окунь, ерш, корюшка) наиболее чувствительными стадиями является начало дробления и начало гаструляции, а также стадия закладки осевых органов, в то время как стадии последующего дробления, гаструляции и стадия развития зародыша после закрытия бластопора оказались более резистентными. Даже незначительные отклонения от оптимума во время прохождения зародышами критических периодов вызывают среди них заметную гибель. Тем не менее, не всякую повышенную гибель зародышей следует относить за счет критических периодов. [5, 6]

   Увеличение смертности зародышей может быть обусловлено отмиранием некачественных и неоплодотворенных яиц и другими причинами.

   Кроме снижения резистентности, критические периоды характеризуются  и рядом физиологических особенностей. Так, уменьшается количество митозов, т.е. снижается темп роста. Повышение температуры во время критических периодов, хотя и ускоряет темп развития, но слабее чем в стойкие периоды, ослабляется нуклеиновый обмен, уменьшается регенеративная способность. Интенсивность всех изученных физиологических процессов ослабевает. [5, 6, 8]

   Не менее характерна связь  критических периодов с морфогенетическими  процессами. Замечено, что периоды  повышенной чувствительности совпадают  с важнейшими узловым этапами  развития всего организма или  его отдельных зачатков [5, 6]. Именно в этот момент происходит восприятие детерминирующих импульсов и перестройки в клетках, ведущих к видимым процессам дифференциации.

   Не смотря на отсутствие  единой оценки конкретных критических  периодов, сам факт наличия повышенной  чувствительности в развивающемся организме игнорировать нельзя.

2.23.Влияние факторов внешней  среды.

   Рыбы живут в различных  условиях, и их сложные и многообразные  взаимоотношения с окружающей  средой объединяются в две  группы факторов: абиотические и  биотические.

   Биотическими являются факторы  органической природы и, прежде  всего, межвидовые и внутривидовые  взаимоотношения, а так же взаимоотношения  с другими группами животных  и растениями. [14, 15]