Биологические особенности щуки в связи с ее искусственным разведением

Одним из основных абиотических факторов, определяющих эффективность  выращивания щуки, является кислород. Перенос кислорода, растворенного в воде и извлекаемого при дыхании на поверхности жаберных лепестков, осуществляется с помощью гемоглобина. Поддержание дыхательного гомеостаза осуществляется путем регуляции объема вентиляции жабр и объема кровотока.

Интенсивность потребления  кислорода связана с температурой воды. При низких температурах потребность  в кислороде меньше, чем при  высоких.

Щука относится к  рыбам, не требующим большого количества кислорода, и хорошо переносит его  снижение до 1 мг/л. Несмотря на то, что благоприятным для развития щуки является содержание растворенного в воде кислорода более 5 мг/л, она сохраняет достаточно высокую пищевую активность при снижении его содержания до 3-3,5 мг/л. Нижнее пороговое содержание кислорода в воде для щуки составляет 1-1,5мг/л.

Интенсивность потребления  кислорода связана с температурой воды. При низких температурах потребность  в кислороде меньше , чем при  высоких (Пономарев, 2008).

Механизм действия углекислоты  на щуку сводится к понижению способности крови усваивать кислород. Количество СО₂ в воде находится в прямой связи с концентрацией водородных ионов, изменение которой также оказывает на щуку серьезное влияние. С повышением кислотности воды уменьшается интенсивность газообмена, хотя дыхательный ритм учащается в более кислой среде по сравнению с щелочной.

Сероводород в природных  водах образуется главным образом  в процессе круговорота серы. В  подземных водах сероводород  является продуктом восстановительных  процессов, происходящих в водных слоях. Кроме свободного (газообразного), растворенного в воде сероводорода, в водоемах могут присутствовать гидросульфид-ионы (HS') и сульфид-ионы (S"). Соотношение всех трех форм сульфидов в воде непостоянно: оно при одинаковом содержании солей может изменяться в значительных пределах в зависимости от концентрации водородных ионов. Так, при рН воды ниже 6,0 в ней преобладает H₂S (больше 94 %), а при величине рН выше 8,9 в той же воде присутствует гидросульфид-ион в количестве боле 85 %.

При концентрации сероводорода 1 мг/л у щуки снижается частота дыхания и она при этом не способна усваивать кислород. Дыхательные движения становятся аритмичными, и рыба погибает. У лососей, подвергавшихся токсическому действию сероводорода, как правило, снижается резистентность к возбудителям заразных болезней и неблагоприятным условиям среды вследствие повышения проницаемости клеточных оболочек.

Таким образом, газовый  режим водоема, то есть соотношение  растворенных в воде газов, оказывает  непосредственное влияние на жизнь  щуки, в одних случаях вызывая их гибель, в других - снижая общую резистентность, обусловливая зараженность щуки возбудителями заразных болезней (zooclub.ru).

Концентрация водородных ионов (активная реакция среды), выражается показателем рН. Величина водородного показателя зависит от ряда физико-химических и биологических факторов. Из физико-химических факторов большое влияние оказывают растворенные углекислоты и углекислые соли — карбонаты и бикарбонаты, которые в основном и регулируют концентрацию водородных ионов. Дыхание гидробионтов, а также разложение органических веществ, сопровождающиеся выделением углекислого газа, способствуют повышению кислотности воды (Пономарев, 2008).

Щука способна жить и  размножаться в широком диапазоне  значений водородного показателя (рН = 5-9). Изменение концентрации водородных ионов влияет на выживаемость щуки, интенсивность ее питания, степень усвоения корма, рост, уровень газообмена и другие жизненные процессы (Пономарев, 2008).

Весьма важную роль в  жизнедеятельности организма играет солевой состав воды. От количества и соотношения растворенных в воде минеральных солей зависит развитие одноклеточных водорослей, являющихся кормом для беспозвоночных животных и рыб. Изменение солевого состава в водоеме может отрицательно повлиять на условия питания щуки.

Для определенного вида существует свой постоянный солевой  состав, к которому они приспособились в процессе эволюции. Обитая преимущественно  в пресноводных водоемах, щука успешно  освоила в нагульной части  ареала солоноватоводные системы. Так, в бассейнах Азовского, Каспийского морей она встречается в водах с соленостью до 8-11, в бассейне Балтийского моря до 5-6.

Ионы минеральных солей, вымываемые из донных отложений и  поступающие в водоёмы с грунтовыми поверхностными водами, имеют существенное значение в обеспечении нормальной жизнедеятельности рыб и других гидробионтов. Солевой состав оказывает на жизнь щуки прямое влияние. Так, фосфор и кальций, имеющие важное значение при формировании костной ткани и синтезе белков, щука может получать не только из пищи, но и непосредственно из воды. Магний, калий, натрий, серу, железо, йод, фтор и другие химические элементы, необходимые для нормального роста и развития он может также получать из воды. Однако повышенное содержание в воде той или иной соли может оказать на щуку вредное воздействие, а в некоторых случаях вызвать его гибель. Например,  
определённое количество растворимых в воде закисных соединений железа  
необходимо для развития растений и животных, т. к. железо входит в состав  
хлорофилла растений, крови и ткани животных. Но если в воде содержится  
избыточное количество закисного железа, то оно при переходе в окисную  
форму отнимает у воды кислород и выпадает в виде бурого осадка, который  
у взрослых особей щуки вызывает заболевание глаз, а у молоди поражение жабр, приводящие к гибели. Подобное поражение возможно и при высокой  
концентрации соединений азота. Растворённые в воде минеральные соли  
поддерживаю постоянное осмотическое давление, обеспечивающие  
работу всех внутренних органов.

С увеличением глубины  резко возрастает давление воды. Водопроницаемая  структура тела рыбы дает возможность  уравновесить внутреннее давление в  организме с внешним. Но такая  перестройка требует времени, и  рыба, в частности щука, быстро поднятая с глубины на поверхность, погибает, так как внутреннее давление оказывается выше наружного. Самостоятельный постепенный подъем щуки с глубины на поверхность не приносит ей вреда.

Не вполне ясно, как  влияет на поведение щуки и изменение  атмосферного давления. Существует точка зрения, что на рыбах вообще не отражаются изменения атмосферного давления. Мотивируется это тем, что рыба, даже при незначительном перемещении (0,5 м) в толще воды по вертикали, испытывает гораздо большие изменения давления (50 миллибар), чем при самых резких барометрических скачках (Пономарев, 2008).

2.2 Влияние освещенности, уровня и  течения воды на щуку

Свет является одним  из обязательных условий существования  водных организмов. Освещение оказывает  влияние на обмен веществ, суточный режим активности, ритм питания и др. В естественной среде щука обитает при различном световом режиме: в верхних освещенных слоях горизонта, при сумеречном освещении и в полной темноте. Освещенность имеет большое значение для развития щуки. У нее нормальный ход обмена веществ нарушается, если развитие проходит в несвойственных ей световых условиях.

Освещенность влияет на созревание половых продуктов. Сезонные изменения интенсивности освещения  определяют ход полового цикла. У  щуки, обитающей в умеренных широтах, размножение происходит в определенное время года, что связано с изменением освещенности в течение года.

Уровень скорости течения  воды также играют определенную роль в жизни щуки. Скорость течения  зависит от уровня воды в реке. При  повышении уровня увеличивается и скорость течения. Весной, во время паводка, когда проходит нерест, уровень воды в реках сравнительно высокий. Вода в это время разливается по всей пойме. В этот период условия наиболее благоприятны для эмбрионального и постэмбрионального развития.

Молодь щуки обычно находится на участках реки, примыкающих к берегу, где скорость течения небольшая. По мере роста молоди и снижения в реке скорости течения, расширяется занимаемая ею акватория, и в конце половодья можно встретить и на других участков реки. Скат молоди происходит одновременно со снижением уровня воды (Пономарев, 2008).

При изучении различных  факторов среды выяснилось, что щука отличается широкой эврибионтностью. В зимний период она выносит понижение  температуры до значений, близких  к 0 °С, в летний — повышения до 26-30 °С. Нерест проходит при температуре воды на нерестилищах 6-12 °С, иногда и выше. Щука относится к рыбам, не требующим большого колличества кислорода, и хорошо переносит его снижение до 1 мг/л. Нижнее пороговое содержание кислорода в воде для щуки составляет 1-1,5мг/л. Щука способна жить и размножаться в широком диапазоне значений водородного показателя (рН = 5-9). Изменение концентрации водородных ионов влияет на выживаемость щуки, интенсивность ее питания, степень усвоения корма, рост, уровень газообмена и другие жизненные процессы.

Глава 3. Управление половыми циклами  у щуки

В естественных условиях переход рыбы в нерестовое состояние  осуществляется при наличии совокупности определенных факторов внешней среды (главным фактором является температура воды). Они воспринимаются органами чувств рыбы, а через них действуют на ее центральную нервную систему — на гипоталамус. Клетки гипоталамуса выделяют гормон, активизирующий гормональную деятельность гипофиза. Выделяемый гипофизом гонадотропный гормон поступает в кровь и стимулирует созревание половых клеток, а также выход зрелых яиц (икринок) из фолликул и образование спермы. Во время нереста производители рыб выметывают зрелые половые продукты не все сразу, а постепенно. Так, самка выметывает икринки в воду по мере их овуляции.

В практике искусственного рыборазведения применяют 3 метода стимулирования: экологический, физиологический, эколого-физиологический. Наиболее эффективным методом стимулирования половых клеток у щуки является физиологический. Разработан он был профессором Гербильским Н.Л.

Гипофиз – это железа внутренней секреции, расположенная  у основания головного мозга. Гипофиз выделяет в кровеносную  систему организма гормоны. Среди  них гонадотропный гормон, который  регулирует оогенез и сперматогенез, вызывает созревание половых клеток, овуляцию и образование спермы (Иванов, 1988).

При заготовке гипофизов  рыб следует соблюдать общие  правила:

-   нельзя производить  заготовку гипофизов от рыб  сразу после нереста;

-  необходимо производить заготовку гипофизов от рыб, половые продукты которых находятся на IV стадии зрелости. В это время в гипофизах накопляется максимальное количество гормонов;

- наилучшим периодом  заготовки гипофизов является  преднерестовая миграция рыб;

- для заготовки гипофизов необходимо использовать живую рыбу (Пономарева, 2002).

При работе со щукой успешно  применялись гипофизы щуки, леща и  сазана (карпа). Заготовка гипофизов  указанных рыб осуществляется зимой  или в преднерестовый период. У  карповых гипофиз лежит в углублении основания черепа и прикрыта пленкой. Прорезав скальпелем пленку, вынимают пинцетом гипофиз. Свежеизвлеченные гипофизы помещают в плотно закрывающуюся стеклянную банку с безводным ацетоном, объем которого должен в 10-20 раз превышать объем гипофизов. Через 12 часов ацетон заменяют чистым, в котором гипофизы содержат еще 6-8 часов. После этого их раскладывают между двумя листами чистой бумаги и высушивают в теплом помещении при низкой влажности воздуха. Когда они высохнут, их помещают в чистые, простерилизованные (можно на пламени горелки или спиртовки) сухие пробирки, которые герметично закупоривают. На пробирки наклеивают этикетки, на которых указывают, от какой рыбы, где и когда заготовлена каждая партия гипофизов. Хранят пробирки в холодильнике при температуре 1-5 °С.

Перед применением инъекции гипофизы извлекают из пробирок, взвешивают, помещают в фарфоровые ступки и растирают  в порошок. После этого в полученный порошок подливают физиологический  раствор (5 г поваренной соли, растворенные в 1 л дистиллированной воды) из расчета 1 см³ раствора на 3-4 мг сухого вещества. После тщательного перемешивания стеклянной палочкой получается готовая к применению суспензия. Ее набирают в медицинский шприц и вводят в мышцы спины в количестве 1 см³ на 1 кг живого веса рыбы. Затем, в качестве профилактики против воспалительного процесса и грибковых заболеваний, рекомендуется ввести под кожу 20 мг растворенного в дистиллированной воде левомицетина на 1 кг живого веса рыбы.

После инъекции гипофиза икра у самок дозревает в течение 1-2 суток, а сперма у самцов еще быстрее. Инъецированные рыбы заметно отличаются от остальных более светлой окраской, однако их следует содержать отдельно .

Для рыбоводных целей  лучше использовать производителей средних размеров: самок длиной 35-60 см, весом 0,8-2,0 кг, самцов соответственно 35-50 см и 0,5-1,5 кг. Производители щуки таких размеров дают наиболее качественную икру и сперму. У крупных самок икра созревает неодновременно, поэтому дает значительный отход после оплодотворения. Кроме того, с крупными производителями труднее работать.

Признаком созревания самцов служит появление капли спермы при  легком нажиме в области анального  отверстия. Сперма у самцов щуки созревает  порционно, поэтому самцы могут  использоваться неоднократно. Объем каждой порции 0,2-0,3 см³ .

Для самок с созревшими половыми продуктами характерно размягченное брюхо, а также набухшее и покрасневшее анальное отверстие. Если держать созревшую  самку вверх головой, из полового отверстия свободно вытекает икра. Проверять зрелость самок путем принудительного выдавливания икры не следует, так как развивающаяся икра от этого травмируется. Рабочая плодовитость самок щуки в зависимости от их размеров с учетом веса икры представлена в таблице 1.

Выдерживание дозревающих  производителей осуществляется в деревянных садках, изготовленных из гладких досок или реек с закругленными углами. Крышки садков должны быть легкими, удобными в употреблении и сплошными, потому что свет беспокоит рыбу.

Садки устанавливают  на участках с проточностью. Крепят их к забитым в грунт кольям в висячем положении. Для удобства работы вокруг садков делают настил из досок, позволяющий подходить к ним со всех сторон. Хорошие результаты получены в садках размером 2х1, 5х1 м и 3х1, 5х1 м. Плотность посадки в такие садки производителей средним весом 1,5 кг составляет 20 и 30 экз./м³ соответственно.