Биологические особенности щуки в связи с ее искусственным разведением
ФГОУ ВПО «АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Аквакультура
и водные биоресурсы»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Биологические основы рыбоводства»
на тему: «Биологические особенности щуки в связи с ее
искусственным разведением»
Выполнил: ст. гр. РИ-31
Проверил: к.б.н., доц.
___________Сергеева Ю.В.
Астрахань 2009
Содержание
Введение......................
Глава 1. Биологическая
характеристика щуки в связи со средой обитания
и образом жизни.........................
1.1. Общая биология
вида..........................
1.2. Эмбриональное развитие......................
1.3. Постэмбриональное
развитие......................
Глава 2. Влияние различных факторов среды на щуку..................………………26
2.1. Влияние параметров водной среды.........................
2.2. Влияние освещенности, уровня и течения воды на щуку…………………...30
Глава 3. Управление половыми
циклами у щуки................
Глава 4. Биологические
основы кормления щуки................
Глава 5. Транспортировка икры, личинок, молоди и взрослых особей щуки…..39
Глава 6. Биологические основы акклиматизации щуки.................………………43
Выводы........................
Список использованных
источников....................
Введение
Россия традиционно является одной из ведущих мировых рыбопромышленных держав. Однако за последние десять лет в рыбном хозяйстве страны сложились условия, негативно влияющие на его динамичное развитие.
Рыбное хозяйство России является комплексным сектором экономики, охватывающим широкий спектр видов деятельности материального производства и непроизводственной сферы: от прогнозирования сырьевой базы отрасли до организации торговли рыбой и рыботоварами в стране и за рубежом.
Интенсивно развивающееся в мире рыбоводство в России пока незаметно на фоне рыболовецких хозяйств. На долю аквакультуры (выращенной рыбы) приходится только 3% всего улова, в то время как в Китае — порядка 60%, в Германии — 20%, во Франции — 30%. Сдерживающими факторами для этого направления являются отсутствие качественных кормов, недостаток собственного посадочного материала (мальков) и оборотных средств.
Россия входит в первую десятку стран мира по объемам добычи рыбы и биоресурсов. Однако является крупным импортером рыбы (в 2004 г. импортировано 832 500 т). Около 30% потребности населения в рыбе удовлетворяется за счет импортных поставок, причем иногда это рыба, выловленная российскими рыбаками, но переработанная иностранными компаниями.
В 2005 г. в рыболовстве и рыбоводстве было произведено продукции на 77,3 млрд. руб., что составляет менее 0,4% ВВП. Однако в связи с особенностями географического положения в некоторых российских регионах рыболовство играет более существенную роль: например, в Мурманской области на него приходится уже около 6%, в Сахалинской области — порядка 10% ВРП (faolex.fao.org).
При сравнительно маленьких объемах деятельности рыболовство имеет внушительный букет серьезнейших проблем. И если их в ближайшей перспективе не решить, то лет через 20 рыбку смогут себе позволить лишь самые зажиточные граждане.
Комплекс хищных рыб в бассейнах выполняет важную роль, регулируя численность популяций мирных рыб, прерывая жизненные циклы развития паразитов рыб и не допуская, на фоне имеющегося паразитоносительства, развития болезней. Питаясь ослабленными рыбами, хищники заметно оздоравливают популяции как мирных, так и хищных рыб (Никольский, 1990).
Занимая значимое место
в трофической цепи водоема, хищные
рыбы утилизируют энергию
На рыбоводных фермах щук разводят в прудах как добавочный вид и для любительского лова. Сеголетки щуки в первый год достигают массы 30 — 70 г, но могут в южных районах в прудах с многочисленной сорной рыбой достигать массы в 500 — 800 г. Считается, что щука является отличным биологическим мелиоратором, поедает больших и мелких сорных рыб (красноперка, верховка, уклея, окунь, пескарь и др.). когда на фермах выращивают крупного карпа в поликультуре используют молодь щуки, ее подсаживают с плотностью посадки 130 — 250 экз./га. Тогда за одно лето щука как добавочный объект, обеспечивает получение 0,5 — 1,0 т рыбной продукции.
Щука отличается диетическим дорогим мясом, оно содержит совсем немного жира (2 — 3 %), считается ценным, здоровым, весьма ценится в Европейских странах, Израиле. Это прекрасный объект любительского лова (Пономарев, 2008).
Целью данной работы является изучение биологических особенностей щуки в связи с ее искусственным рыборазведением. Поставленная цель определила следующие задачи:
- дать биологическую характеристику щуки в связи со средой обитания и образом жизни;
- изучить влияние различных факторов среды на щуку (температура, рН, кислород, гидрохимические показатели, освещенность, уровень и течение воды);
- рассмотреть управление половыми циклами различными методами;
- биологические основы кормления щуки;
- изучить транспортировку икры, личинок, молоди и взрослых особей щуки.
Глава 1. Биологическая характеристика щуки в связи со средой обитания и образом жизни
1.1Обшая биология вида
Тип Хордовые /Chordata/
Подтип Черепные /Craniata/
Надкласс Челюстноротые /Gnatostomata/
Класс Костные /Osteichtyes/
Подкласс Лучеперые /Actinopterygii/
Надотряд Костистые /Teleostei/
Отряд Щукообразные /Esociformes/
Семейство Щуковые /Esocidae (Cuvier, 1816)/
Род Щука /Esox (Linnaeus, 1758)/
Вид Щука обыкновенная /Esox lucius (Linnaeus, 1758)/
Щука обыкновенная (рис.1), Esox lucius (Linnaeus, 1758). Принадлежит к семейству щуковых. Родственные отношения щуковых до сих пор не вполне понятны. Традиционно у нас их относят к отряду лососеобразных, но это, скорее, по привычке. На самом деле, щуки (а кроме двух видов в Старом Свете есть еще несколько видов в Северной Америке) составляют хорошо обособленную группу рыб со своей древней эволюционной историей и, по мнению многих западных ученых, вполне заслуживают ранга отряда.
Рис.1. Щука. Внешний вид
Щука имеет удлиненное тело, немного сжатое с боков, с почти прямолинейными контурами спины и брюха. Оно покрыто овальной мелкой циклоидной чешуей, имеющейся также на щеках и в верхней части жаберных крышек. Боковая линия иногда прерывиста, особенно у молодых.
Все плавники закругленные. Жировой плавник отсутствует. Спинной и анальный плавники сдвинуты к хвостовому стеблю, причем спинной располагается над анальным, далеко позади брюшных плавников (Комардин, 2008). Устройство плавников в виде широких килей позволяют щуке, плавая, легко ускоряться (Пономарев, 2008). В спинном плавнике 6-9 неветвистых и 13-17 ветвистых лучей; в анальном 4-8 неветвистых и 10-14 ветвистых; хвостовой плавник выемчатый с 19 развитыми лучами.
Голова большая с сильно вытянутым и слегка сплющенным рылом и несколько выступающей нижней челюстью. Рот большой, достигает почти половины длины головы, нижняя челюсть заходит за вертикаль переднего края глаза. Жаберные перепонки не сращены между собой и свободны от межжаберного промежутка (Комардин, 2008). Щука имеет множество зубов, которые расположены не только на нижней челюсти, но и на межчелюстных, небных костях и на языке, на жаберных дугах крючки. Эти зубы самого разного размера, очень острые, часть из них направлена внутрь, к глотке (Пономарев, 2008). По данным ряда авторов смена зубов у щуки носит сезонный характер, связанный с понижением интенсивности питания ее в летнее время. По мнению этих авторов, смена зубов у щуки происходит в мае, в зависимости от возраста и пола.
Окраска тела очень изменчива, обычно на буровато-оливковом фоне расположены поперечные полосы и пятна. Парные плавники желтовато-серые или желтовато-оранжевые; спинной, анальный и хвостовой плавники желтовато-серые с бурыми или черными пятнами. У молодых щучек через глаз может проходить вертикальная и горизонтальная полосы, образующие крест (Комардин, 2008). В целом и цветовая гамма, и сам узор сильно зависят от условий обитания (цветность воды, прозрачность и т.д.).
Щука обитает и в реках, и в неглубоких пойменных водоемах, предпочитая прибрежную зону. В крупных озерах и водохранилищах сосредотачивается в местах нагула своих жертв, в том числе на отмелях, расположенных в серединных частях водоема, держится у травянистых, заросших берегов, у коряг, под крутоярами. Оседлая рыба, не склонная к дальним путешествиям, засадный хищник.
В чистых речках и озерах поведение щуки иное: рыбы стоят в засаде около устьев ручьев, либо пересекают несколько раз русло, задерживаясь то у одного, то у другого берега, расширяя поиск добычи.
Широко распространена в Европе, Азии и Северной Америке. В Европе повсеместно в бассейнах Северного, Балтийского, Баренцева, Белого, Черного и Каспийского морей. Нет ее на полуостровах средиземноморского побережья, в Северной Англии и Западной Норвегии. В Азии обитает в бассейне Аральского моря и во всех реках (от истока до устья), впадающих в Северный Ледовитый океан, включая Колыму. Отсутствует на о-ве Новая Земля, на севере Ямала, на Таймыре (севернее бассейнов Пясины и Хатанги), в реках бассейна Чаунской губы. Распространена в реках, впадающих в Берингово и Охотское моря, отсутствует в водоемах Восточной Чукотки, Западной Камчатки и почти всего материкового побережья Охотского моря. Особенно высокой численности достигает в реках Колымо-Индигирской низменности и Анадырско-Пенжинской депрессии (реки Анадырь, Пенжина). За Корякским хребтом в реках бассейна Берингова моря и на северо-востоке Камчатки редка. В бассейне Амура не встречается. Есть в притоке Байкала р. Селенге, но отсутствует в оз. Хубсугул. В Средней Азии есть в бассейнах рек Атрек, Амударья, Сырдарья, Чу от низовьев до горных районов преимущественно в придаточной системе и водохранилищах. По ирригационным каналам попала в водоемы бассейна Зарафшана, Кашкадарьи. Отсутствует в оз. Иссык-Куль, в Балхаш-Илийском бассейне, в реках Талас, Мургаб, Теджен, Зеравшан. На Кавказе есть в бассейне Ингури, Риони, Терека, Куры, Ленкорани и в реках южной части Каспия и Черного моря. Щуки не было в Крыму, но в 1955 г. она была завезена из Днепра в Альминское водохранилище, где и акклиматизировалась. Особенно многочисленна щука в Обь-Иртышском и Волжском бассейнах.
Будучи пресноводным видом, щука в дельтах некоторых рек Каспийского, Черного и Балтийского морей образует полупроходные формы. Немногочисленные стада такой, полупроходной, щуки нагуливаются в солоноватой воде эстуариев, а на нерест поднимаются вверх по реке (Комардин, 2008).
Наиболее быстрый рост
щуки наблюдается в дельтовых
районах крупных рек и в
опресненных заливах
Щука питается довольно разнообразной пищей. Весной это повсеместно головастики, которые иногда составляют 100% ее рациона. В одном из протоков Оби в районе Тобольска щука первую половину лета кормится исключительно щитнями, а на рыбную пищу переходит только к августу. Хватает она и попавших в воду мышей и полевок, водоплавающую птицу, в том числе, и таких крупных уток, как кряковые. Существуют рассказы даже о попытках щук охотиться на приводнившихся гусей. Также щука — собиратель-падальщик. Но как правило, щука ведет исключительно хищный образ жизни. Молодь в первые месяцы жизни питается зоопланктоном, а уже по достижении длины 4 см переходит на питание многочисленными в водоеме и наиболее доступными для нее рыбами: плотвой, карасем, окунем, гольяном, гольцом, пескарем, может поедать более мелких щук. В желудках щук почти не встречается линь, налим и ерш. Скорее всего, это связано с сумеречной и ночной активностью последних, в это время суток щука обычно не кормится. В малокормных водоемах основу питания щук могут составлять собственная молодь, крупные ракообразные и другие беспозвоночные. В просторных водоемах с богатой кормовой базой размер рыбы может достигать 25 — 30 см к концу первого года жизни.
Главное преимущество щуки в плане ловли добычи - это огромная скорость броска. В этом отношении с ней могут сравниться, пожалуй, только некоторые лососи (семга, форели), которые для прыжка через водопад могут разогнаться до скорости в 9-10 длин тела в секунду. Щука при броске на добычу развивает скорость до 8 длин тела в секунду (для сравнения, 10-сантиметровый окунь при испуге способен разогнаться всего до 2,5 длин тела в секунду). Но в чем щука значительно уступает и окуню, и судаку, это в скорости переваривания добычи. У нее этот процесс идет примерно вдвое медленнее, чем у главных щучьих конкурентов (zooclub.ru).
Осенью щука особенно активно кормится, зимой ее питание резко снижается, но не прекращается. Зимует щука в глубоких местах водоема.
Наиболее быстрый рост щуки наблюдается в дельтовых районах крупных рек и в опресненных заливах моря с богатой кормовой базой, где она достигает 25 см к концу первого года жизни, а максимальной длины до 90 см - к 6-7 годам. В северных малокормных водоемах годовалые особи имеют длину до 12 см, а максимальных размеров щуки достигают лишь к 10-12 годам. В связи с этим и половое созревание у быстрорастущих популяций наступает на 2-3-м году жизни, а у медленно-растущих - на 3-4-м году. Нерест бывает рано весной при температуре воды 3-6 °С сразу же за распалением льда в прибрежной мелководной зоне на глубине 10-30 см. Нерест шумный, одну крупную самку сопровождают несколько более мелких самцов. Плодовитость колеблется от 3 до 233 тыс. икринок. Икра желтоватого цвета откладывается на залитую в половодье прибрежную растительность, ее диаметр до 2-3 мм. Клейкость икры незначительная, она частью осыпается на дно. Развитие заканчивается быстро: за 10-14 дней. При температуре воды выше 15 °С личинки гибнут. Вылупившаяся предличинка длиной 8 мм имеет крупный желточный мешок, содержимое которого служит первой пищей щуки. Спустя 7 дней мешок рассасывается, и при длине 1,7 см личинки начинают питаться зоопланктоном, а при размерах 4 см переходят к питанию молодью рыб. При резком спаде уровня паводковых вод часто происходит обсыхание и гибель икры щуки (Комардин, 2008).
1.2. Эмбриональное развитие.
В течение жизненного цикла у лососевых происходит ряд преобразований в организме, которые существенно отражаются на ее морфологии, физиологии и экологии. Особенно быстро и глубоко эти процессы проявляются в эмбриональный и постэмбриональный периоды, когда существенно изменяется отношение потомства к окружающей среде, в том числе и к механическим воздействиям. В связи с этим необходимо четко представлять скорость эмбриогенеза и уметь выделять отдельные отрезки жизненного цикла, которые имеют особое значение в биотехнике воспроизводства лососей.
Классификация периодов развития для тихоокеанских лососей в настоящее время принята по Н. Н. Дислеру (1957) и А. И. Смирнову (1975). Согласно этой классификации выделяют 4 периода:
– эмбриональный, при котором зародыш питается запасами питательных веществ желточного мешка. Этот период может быть разделен на два подпериода: 1) эмбрион в яйцевой оболочке и 2) свободный эмбрион вне оболочки. Первый период продолжается, в зависимости от условий, от 450 до 600 градусо-дней, второй 150 - 200;
– личиночный, характеризуется смешанным питанием: за счет желточного мешка и внешней (экзогенной) пищи. Период длится примерно до достижения длины 38 мм;
– мальковый период характеризуется тем, что исчезают многие органы, характерные для эмбрионального и личиночного периодов, и появляются органы, характерные для взрослых рыб;
– период взрослого организма
выражается в интенсивном накоплении
массы тела за счет питания экзогенной
пищей, в развитии воспроизводительной
системы, которое завершается
Эмбриональный период развития начинается с осеменения, активации икры, оплодотворения и образования зиготы.
При созревании внутри яйцеклетки происходят существенные изменения: завершается вакуолизация цитоплазмы, появляются липидные вакуоли (жировые капли). Основную массу вакуолей составляют полисахаридные. Завершается формирование оболочек яйцеклетки: желточная оболочка, непосредственно примыкающая к цитоплазме, имеет толщину около 25 мкм. В этой оболочке выделяют две зоны, имеющие радиальную исчерченность. Внутренняя зона, толщиной около 5 мкм, отличается более рыхлой структурой. Снаружи к радиально-исчерченной примыкает тонкая, 1 - 1,5 мкм, гомогенная зона. К ней примыкает фолликулярный эпителий, который относится не к оболочке яйцеклетки, а к оболочке фолликула яичника, контактирующей с яйцеклеткой. В слое цитоплазмы, примыкающей к оболочкам, к периоду завершения созревания появляются многочисленные кортикальные альвеолы (иногда их называют кортикальными гранулами), содержащие осмотически активные мукополисахариды.
При созревании яйцеклетки ядро смещается от центра к периферии и когда приближается вплотную к оболочке анимального полюса, его оболочка разрушается и все содержимое - кариоплазма и хромосомы - переходят в цитоплазму. К этому времени фолликулярный эпителий отторгается от поверхности яйцеклетки, стенки фолликула разрываются и яйцеклетка выпадает в полость тела. В таком состоянии яйцеклетка готова к оплодотворению.
Сперматозоиды в семяпроводах самца находятся в неактивном состоянии. При попадании в воду они приобретают активное поступательное движение, которое через 15 - 20 сек начинает сменяться на круговое, а через 1 мин фактически все сперматозоиды перестают двигаться. Следовательно, через 1 мин после попадания половых продуктов в воду они теряют способность к оплодотворению.
После попадания сперматозоида в микропиле яйцеклетки вивается под оболочку. Этот процесс приводит к изменению структуры оболочек (набуханию), началу образования перивителлинового пространства и блокированию возможности проникновения в микропиле другого сперматозоида.
Процесс обводнения (набухания) икры длится 45 - 60 мин, в результате чего масса яйцеклетки увеличивается на 13,4 — 18,0 % . Одновременно с набуханием происходит увеличение прочности яйцевых оболочек. К концу обводнения прочность увеличивается по сравнению с исходной в 100 и более раз.
При набухании оболочек яйцеклеток появляется клейкость, позволяющая им прикрепляться к субстрату для предохранения от вымывания и нежелательного движения потоке грунтовых вод.
В неоплодотворенной яйцеклетке жировые капли распределены в толще цитоплазмы более или менее равномерно. По мере набухания оплодотворенной яйцеклетки в ней формируется зародышевый бугорок, под которым скапливаются капли жира. Через 15 - 20 мин после попадания икринки в воду яйцеклетка при перевертывании икринки начинает вращаться внутри оболочки, восстанавливая с помощью жировых капель положение анимальным полюсом вверх.
На поверхности оболочки икринки можно увидеть место расположения микропиле по прозрачной зоне диаметром около 1 мм, образующейся вокруг него. Через эту зону с помощью микроскопа можно наблюдать за развитием эмбриона.
1 этап. Образование
2 этап. Деление зародышевого
диска. Этап начинается с
3 этап. Бластула. Внешним признаком перехода к стадии бластулы служит качало увеличения бластодиска. В этот период у лососевых диаметр бластодиска составляет 1,3-1,4 мм. Он куполообразный, сильно возвышающийся над поверхностью желточного мешка и охватывает зону мелких жировых капель. Поверхность бластулы покрыта слоем плотно прилегающих друг к другу клеток полигональной формы, под которыми рыхло располагаются более крупные клетки. Длительность этапа при температуре 3,3°С 10-11 суток, при 10,4-2,5 °С - 3 суток В конце этапа диаметр бластулы у лососевых достигает 2,3-3,2 мм.
4 этап. Образование зародышевых
пластов. В течение этапа
5 этап. Формирование головы и туловища зародыша. При диаметре бластодиска 4,2 мм начинается сегментация туловища зародыша. Зародыши в это время имеют длину около 2,0 мм. Одновременно начинается дифференциация отделов головного мозга. С достижением длины 3 мм число сомитов (туловищных сегментов) возрастает до семи, а при 3,5 мм - до 13 (рис.2).
Рис. 2. Зародыш с начавшейся сегментацией туловища на сомиты (вид сверху)
При длине эмбриона 3,0-3,5 мм в зачатках глаз образуются полости, они превращаются в глазные пузыри. Образуются слуховые пузырьки. Начинает формироваться сердце, появляются зачатки кишки. При длине зародыша 4,0-4,5 мм насчитывается 30-31 сомит. Бластодермой покрывается более 3/4 желточного мешка (рис. 3).
Рис. 3. Зародыш с дифференцировкой тела на 30 сомитов (вид сбоку)
Этап продолжается с 24-25 суток до 35-36 сутки при температуре 3,2 °С, При температуре около 9,6 °С начало сегментации отмечается на 8-9 сутки (81-85 градусо-дней) и заканчивается при образовании 46-47 сегментов в возрасте 14 суток (137-142 градусо-дня).
6 этап. Обособление задней
части тела зародыша от
Рис. 4. Зародыш с дифференцирующимся хвостовым стеблем (вид сбоку)
В этот период закладываются осевые кровеносные сосуды и в перикардильной полости появляются эмбриональные клетки крови.
После отчленения хвостовой почки быстро нарастает число хвостовых сегментов. Хвост удлиняется, на нем появляется зачаток непарной плавниковой складки. С началом отделения от желтка задней части туловищного отдела развивается преанальная складка (рис.5).
Рис. 5 Зародыш с отчлененной хвостовой почкой (вид сбоку)
Этап продолжается от формирования 46 - 47 до 65 сегментов. При температуре 3 °С этап длится от 35-38 до 45 суток. При 9°С начинается в 15-суточном возрасте, а при 10,1 °С - в конце 14-х суток и длится 4-4,5 суток При этом длина эмбриона увеличивается с 4,8 до 7,0 мм.
7 этап. Развитие подкишечно-желточной системы кровообращения. Этап охватывает период от начала кровообращения до формирования кардинальных вен. В начале кровообращения ток крови в сосудах слабый, эритроцитов мало и они имеют светлую окраску. При достижении примерно 65 сегментов, из которых 41 в туловище, происходит отделение головы от поверхности желточного мешка. Развивающиеся эмбрионы двигаются все энергичнее и чаще. С началом кровообращения потребление икрой кислорода по сравнению с предшествующим этапом почти удваивается. Уменьшается чувствительность икры к механическим воздействиям. При температуре 9,6 °С этап начинается через 15 суток после оплодотворения (144 градусо-дня) и длится 1,5-2,0 суток При температуре 3,5 °С начинается в возрасте 45 суток и длится около 5 суток.
8 этап. Возникновение кардинальных вен и смешанного подкишечно-желточного и печеночно-желточного кровообращения. К началу этапа сосуды обильно заполняются эритроцитами, имеющими интенсивную окраску. Начинается кровоснабжение глаз. В сосудах двух первых жаберных дуг появляются кровяные элементы, но тока крови в них еще нет. На значительной части задней половины желточного мешка образуется сеть капиллярных сосудов. К концу этапа сегментация хвоста заканчивается и число миотомов достигает максимума - 72-73, из которых 30-31 хвостовых. Длина эмбриона - 8-8,2 мм. К этому времени заметно вырастают грудные плавники. На спине непарная плавниковая складка разрастается до первых миотомов. Голова обособляется от желточного мешка. В глазах можно заметить отдельные зерна меланина. Появляется ток крови в первых жаберных дугах. При температуре 3,5 этап начинается на 50-й день развития (около 160 градусо-дней) и длится 14 суток. При температуре 9,6 °С начинается в 18-19-суточном возрасте и длится около 5 суток. В конце этапа эмбрионы имеют длину 10,5-11,0 мм. На данном этапе в области формирующейся ротовой и жаберной полостей начинает вырабатываться фермент, принимающий участие в вылуплении.
- Биологические предпосылки и социальные условия развития личности
- Биологические ресурсы Тюменской области
- Биологические теории
- Биологические факторы формирования личности
- Биологический и геологический круговороты веществ
- Биологический (медицинский) и психологический критерий вменяемости
- Биологическое значение митоза и мейоза
- Биологические особенности нутрий. Цветовые формы
- Биологические особенности растений водоемов
- Биологические особенности сазана в связи с его искусственным разведением
- Биологические особенности свиней
- Биологические особенности свиней
- Биологические особенности свиней
- Биологические особенности стрептококков, как возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний человека
