Вопросы ихтиологии, 2019, T. 59, № 5, стр. 606-611

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Материал собран в декабре 2017–январе 2018 г. в Приморском отделении Российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра (СРВ, провинция Кханьхоа, г. Нячанг). Объект исследования ‒ половозрелые особи анабаса (средняя длина 98 ± 6.8 мм, масса 17 ± 4.5 г), которых отловили в прудах, входящих в систему рисовых полей, около г. Ниньхоа (12°31′ с.ш. 109°10′ в.д., провинция Кханьхоа). Средняя глубина прудов составляла 70 см, средняя температура воды – 26°C, прозрачность – 20–30 см; течение в прудах отсутствовало. В лаборатории рыб содержали при температуре воды 28–29°C в четырёх аквариумах объёмом 100 л (по 25 экз. в каждом). Аквариумы практически до самого верха (оставляли около 2 см воздушной прослойки) заполняли водой и накрывали пластиковыми перфорированными крышками с грузом, чтобы исключить попытки анабаса выпрыгнуть за пределы ёмкости. Воду дополнительно очищали при помощи фильтров замкнутого обмена мощностью 10 Вт. После акклимации (1 сут.) и на протяжении всего периода наблюдений полную смену воды осуществляли один раз в 2 сут. единовременно во всех аквариумах. Рыб кормили ежедневно сухим гранулированным кормом Humpy Head (“Yi Hu Fish Farm Traiding”, Сингапур) с диаметром гранул ~3 мм и средней массой 10 мг из расчёта 15% средней массы тела особи (корм давали в избытке).

Тип реореакции рыб определяли в установке “рыбоход” (Pavlov et al., 2010; Павлов и др., 2018), которая представляет собой лоток (196 × 50 см), разделённый на 11 отсеков (50 × 16 см каждый); ширина прохода между отсеками – 10 см. По нашим наблюдениям, максимальная высота прыжка анабаса составляет 50 см; во избежание выпрыгивания особей за пределы установки высота её стенок по периметру достигала 60 см. Через установку с помощью погружного насоса мощностью 1 кВт создавали проток воды; скорость течения в проходах между отсеками составляла 30 см/с. Уровень освещённости над “рыбоходом” во время проведения эксперимента был ~300 лк.

Рыб (по 10 экз.) помещали в средний отсек (6-й отсек установки, который является стартовым), закрытый с обеих сторон решётками. После 20-минутной акклимации особей к условиям эксперимента открывали решётки стартового отсека, а затем через 20 мин регистрировали число рыб в каждом отсеке “рыбохода”. Особей, поднявшихся против течения в отсеки 1–4, считали показавшими положительный тип реореакции (ПТР), оставшихся в 6-м (стартовом) отсеке – компенсаторный тип реореакции (КТР), а сместившихся в нижние по течению отсеки – отрицательный тип реореакции (ОТР) (Pavlov et al., 2010). В ходе каждого эксперимента вели видеосъёмку перемещений рыб в установке (GoPro HERO3). При анализе видеозаписей подсчитывали число особей, выпрыгнувших из стартового отсека во время акклимации (20 мин), и общее число прыжков, которое совершали рыбы за 40 мин наблюдений – за время акклимации и опыта.

Для оценки степени мотивации рыб к миграции в определённом направлении рассчитывали индекс контранатантности (I_k), который показывает, в каком направлении относительно течения в среднем сместились рыбы за время эксперимента. Он изменяется от 1 (все рыбы переместились из стартового отсека в верхний по течению отсек № 1) до –1 (все рыбы переместились в нижний отсек № 11). Рассчитывали индекс по формуле: I_k = = Σ(n_i(N_s – i))/(N_s – 1)Σn_i, где n_i – число рыб в i-том отсеке установки, экз.; N_s и i – номер стартового и i-того отсека установки.

Эксперимент проводили через 6 сут. после отлова рыб, он был условно разделён на три этапа. На первом этапе у анабаса определяли соотношение типов реореакции до добавления ТМ. После завершения этапа рыб в новом порядке по 25 экз. рассадили в те же четыре аквариума. На втором этапе особей в двух случайно выбранных аквариумах подвергали действию 0.05%-ного раствора ТМ (опытные рыбы), в двух других аквариумах рыб по-прежнему содержали в чистой воде (контрольные рыбы). При каждой смене воды (один раз в 2 сут.) в аквариумы с опытными рыбами добавляли расчётное количество ТМ, достаточное для поддержания требуемой концентрации (0.05%). Для снижения манипуляционного стресса опыты проводили с перерывом на 2–3 сут. – на 2, 5, 8 и 12-е сут. после добавления ТМ; определяли соотношение типов реореакции у рыб сравниваемых групп, число выпрыгнувших из стартового отсека за время акклимации особей и число прыжков за время акклимации и опыта (анабасов, выпрыгнувших из стартового отсека “рыбохода” в соседние, обратно не возвращали). После опыта рыб возвращали в тот же аквариум. На третьем этапе эксперимента (13‒14-е сут. экспозиции в ТМ) для оценки потребления корма 30 контрольных и 30 опытных особей рассаживали по аквариумам (40 л) по шесть в каждый. Анабасу свойствен групповой образ жизни (Binoy, Thomas, 2004), при пребывании в группе он испытывает меньший стресс и лучше питается, чем при одиночном содержании (Зворыкин, 2018). При оценке потребления анабасами корма их кормили из расчёта 25 гранул/сут. на каждую особь. Через 10 мин после внесения корма подсчитывали число несъеденных гранул. Всего было выполнено 39 опытов в экспериментальной установке рыбоход и четыре повторности опыта с потреблением корма.

Статистическую обработку материала проводили с использованием t-критерия Стьюдента, критерия Стьюдента для долей и многофакторного дисперсионного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В первое время после посадки в аквариумы анабасы часто совершали попытки выпрыгнуть из ёмкости, чему препятствовала перфорированная крышка. По прошествии 1 сут. содержания в новых условиях число таких попыток заметно снижалось. Бóльшая часть рыб перешла на гранулированный корм в течение первых 3 сут, что можно считать достаточным периодом для акклимации анабаса к условиям содержания. В аквариумах рыбы в течение всего периода работ держались группами (чаще 1–2 группы), в составе которых активно перемещались как по аквариуму, так и по установке “рыбоход”. Рыбы не избегали течения: в аквариуме они часто держались в потоке воды, создаваемом аквариумным фильтром, часть времени проводили у дна. В “рыбоходе” анабасы предпочитали участки с быстрым течением (рядом с проходами между отсеками). На протяжении всего периода эксперимента гибели рыб не было.

Реореакция. Трёхфакторный дисперсионный анализ показал, что распределение рыб по отсекам экспериментальной установки зависело от принадлежности особей к контрольной или опытной группе, от длительности опыта и совместного влияния этих факторов (p < 0.05). То есть динамика соотношения типов реореакции различалась у контрольных и опытных особей.

На первом этапе эксперимента у анабаса, содержащегося в чистой воде, преобладал ОТР (53%), доли ПТР и КТР были заметно ниже (рис. 1). Значение I_k составляло –0.13. На 2-е сут. экспозиции в ТМ реореакция рыб практически не изменялась, но на 5-е сут. у опытных рыб значение I_k повышалось (рис. 2) в результате достоверного увеличения вероятности ПТР (критерий Стьюдента для долей, р < 0.05). В дальнейшем различие по I_k у контрольных и опытных особей сохранялось примерно на одном уровне. Это происходило за счёт того, что с 5-х по 12-е сут. у опытных особей по сравнению с контрольными увеличивался ПТР (на 27%) и снижался ОТР (на 7%).

Рис. 1.

Соотношение типов реореакции у анабаса Anabas testudineus до добавления тиомочевины: ПТР – положительный, КТР – компенсаторный, ОТР – отрицательный типы реореакции.

Рис. 2.

Динамика индекса контранатантности (I_k) у контрольной (—) и опытной (– –) групп анабаса Anabas testudineus.

Прыжки анабаса в “рыбоходе” были направлены преимущественно перпендикулярно вверх, реже – вбок (некоторые особи перепрыгивали в соседних отсеки установки). Прыжки достигали 50 см в высоту, но чаще из-за течения в “рыбоходе” не превышали 15 см. Несколько большее число прыжков рыбы совершали в период акклимации, когда все 10 особей находились в стартовом отсеке.

Многофакторный дисперсионный анализ показал, что число прыжков зависело (p < 0.05) как от длительности опыта, так и от принадлежности рыб к контрольной или опытной группе. У опытных и контрольных рыб число прыжков росло с 5-х сут. В период с 5-х по 12-е сут. воздействия ТМ бóльшее число прыжков (на 31%) из воды совершили опытные особи по сравнению с контрольными (рис. 3). В течение второго этапа поведенческих наблюдений во время акклимации опытные особи выпрыгивали из стартового отсека чаще, чем контрольные, – соответственно 80.0 и 68.7%. Различия достоверны (p < 0.05, здесь и далее по t-критерию Стьюдента) на 5-е сут. экспозиции в ТМ.

Рис. 3.

Число прыжков контрольных (◻) и опытных (◼) особей анабаса Anabas testudineus.

Потребление корма. В ходе выполнения экспериментов было замечено, что анабас вечером интенсивнее потребляет корм (примерно в 1.5 раза), чем утром. Рыбы опытной группы с 4-х сут. содержания в ТМ потребляли заметно меньше корма, чем контрольные. На 13-е и 14-е сут. эксперимента рыбы контрольной группы (6 экз.) съедали соответственно 104.8 (23.1)¹¹ и 86.8 (34.8), или ~64% из предложенных 150 гранул, а особи опытной группы (6 экз.) практически корм не потребляли – 1.6 (2.6) и 2.8 (2.4), т.е. съедали < 1.5% гранул (p < 0.05).

ОБСУЖДЕНИЕ

Анабас в отличие от большинства других рыб совершает миграции не только в воде, но и по суше. Он чрезвычайно пластичен – хорошо адаптируется к значительным изменениям среды обитания (Poulsen, Valbo-Jørgensen, 2000), но при этом имеет широкие возможности поиска новых биотопов за счёт возможности мигрировать по суше (Davenport, Matin, 1990).

Наш эксперимент был проведён в начале сухого сезона в Южном Вьетнаме. У анабаса (как в контроле, так и в опыте) наблюдается преобладание динамических типов реореакции – ПТР и ОТР. Это может свидетельствовать о нахождении рыб в миграционном состоянии (Павлов и др., 2010; Звездин, 2016). Полученные результаты подтверждают ранее отмеченные наблюдения (Halls et al., 1998) о том, что в отличие от многих других тропических рыб анабас может совершать миграции в воде круглый год – не только в период дождей, но и в сухой сезон. Есть информация (Smith, 1945), что и по суше анабас может передвигаться в период засухи.

Воздействие ТМ на две компоненты миграционного поведения (реореакцию и число прыжков) анабаса проявляется на 5-е сут. С 5-х по 12-е сут. воздействия ТМ в опытной группе по сравнению с контрольной более высокий индекс контранатантности, что свидетельствует о снижении у опытных особей мотивации к совершению денатантной миграции. Это соответствует ранее полученным данным (Павлов и др., 2018) по реореакции анабаса при его более длительном выдерживании (в течение 20 сут.) в растворе ТМ.

Одним из возможных действий тиомочевины на организм рыб может быть её токсическое действие. Влияние другого токсического вещества ‒ акарицида контактного действия дикофола (хлорэтанола) ‒ на поведение анабаса также проявлялось на 5-е сут. содержания в растворе (0.25‒4.0 мг/л) (Binoy et al., 2004). Токсический эффект от добавления в воду дикофола у анабаса проявлялся в снижении интенсивности дыхания, длительности движения против течения в гидродинамической установке, потребления корма. Известно также (Касумян, 2001), что снижение потребления корма является неспецифической реакцией рыб на токсическое поражение. Этот факт и одинаковые сроки (5-е сут.) проявления влияния дикофола и ТМ на поведение анабаса в потоке воды позволяют предположить о проявлении токсического эффекта последней. С другой стороны, ТМ в отличие от дикофола стимулирует анабаса на движение преимущественно против течения, что, вероятно, обусловлено гормональным эффектом за счёт влияния на щитовидную железу и изменения синтеза тиреоидных гормонов (Mackay, 1973; Моисеева, 1989; Tagawa, Hirano, 1991). То есть эффект ТМ на анабаса может быть комбинированным – токсическим и эндокринным одновременно.

Направленное перемещение рыб относительно течения трактуется как проявление их миграционного поведения в водной среде (Pavlov et al., 2010; Звездин, 2016). Прыжки анабаса, по-видимому, отражают склонность рыб к миграции по суше (Liem, 1987, Павлов и др., 2018). Поэтому синхронный рост на 5-е сут. доли рыб с ПТР и числа прыжков могут указывать на усиление миграционной активности у анабаса.

Рассмотренные изменения двух компонент миграционного поведения (реореакция и прыжки) происходили с анабасом, находившимся под воздействием ТМ 12 сут. По данным Моисеевой (1989), при экспозиции в этом веществе до 20 сут. повышается синтез тиреоидных гормонов, которые служат индикаторами миграционной активности у рыб (Woodhead, 1975; Høgåsen, Prunet, 1997; Павлов и др., 2014). Ранее (Павлов и др., 2018) мы показали, что как у контрольных, так и у опытных анабасов (с 20-х по 32-е сут. содержания в ТМ) растёт число прыжков при продолжительном голодании (12 сут.). В настоящей работе на 5-е сут. воздействия ТМ у рыб опытной группы повышается число прыжков. По-видимому, это изменение у анабаса может быть обусловлено как модификацией синтеза тиреоидных гормонов, так и голоданием, вызванным действием ТМ. Так, при голодании, связанном с увеличением пищевой конкуренции, анабас чаще выходит из воды на сушу (Liem, 1987). Отметим, что анабас способен длительное время (до 2 мес.) существовать без доступа к пище (Godavarthy et al., 2012), что, по всей видимости, позволяет ему совершать по суше миграции большой протяжённости (при достаточной влажности воздуха) в поисках новых водоёмов с лучшими условиями питания.

Таким образом, уже на 5-е сут. ТМ оказывает влияние на две компоненты миграционного поведения анабаса – реореакцию и число прыжков из воды. В растворе ТМ у анабаса снижается мотивация к денатантной миграции. Это вещество подавляет потребление корма анабасом, а на 13–14-е сут. выдерживания в растворе особи практически полностью прекращают питаться. В механизме влияния ТМ на миграционную активность анабаса голодание может играть одну из ведущих ролей.