Особености биотехники разведения серых морских ежей
Работы по получению морских ежей в контролируемых условиях имеют давнюю историю, Первые публикации о выращивании их планктонных личинок до стадии метаморфоза относятся к началу XX века [MacBride, 1903]. Однако активные исследования в области искусственного разведения этих животных были начаты лишь в последней трети XX века. Одно из первых описаний методики выращивания морских ежей (Lytechiтиs pictus) от стадии оплодотворения до метаморфоза и дальнейшего содержания молодых особей приводится в работе Хингарднера [Hingardner, 1969]. В нашей стране эксперименты по культивированию были проведены Т.Х. Найденко и С.М. Дзюбой (1982; 1983).
Изначально работы по искусственному культивированию морских ежей проводились с целью изучения биологии и экологии ранних стадий развития этих животных и получения личинок как материала для проведения экспериментальных исследований в различных областях (генетика, токсикология и др.). Однако уменьшение запасов, произошедшее в конце прошлого века из-за активного промысла морских ежей, стимулировало разработку промышленных технологий их культивирования. Наибольшего развития выращивание молоди ежей достигло в Японии, в настоящее время только на севере Хоккайдо ежегодно получается свыше 6 млн. экз. молоди, преимущественно Strongylocentrotus interтеdiиs и S. тиdиs. В Корее разведение молоди серого ежа в небольших объемах осуществляется, начиная с 1988 г., аналогичные работы проводятся также в Китае [Niu, Wang, 1991; Chang et al., 1999]. Во Франции разработана методика культивирования Paracentrotus lividus [Rossion, 1989).
Разработка биотехнологии промышленного способа получения и выращивания молоди серого ежа, адаптированной к условиям Дальнего Востока России, потребовала проведения дополнительных исследований с целью подбора оптимальных методических приемов и создания биoнoрмaтивов, учитывающих особенности условий этого региона.
Работы по получению и выращиванию молоди серого морского ежа проводились в 20032005 гг. в научно-производственном центре марикультуры (НПЦМ) "Заповедное", расположенном на побережье б. Киевка (Японское море). Особое внимание уделялось подбору методики
проведения нереста и оплодотворения, изучению особенностей выращивания эмбрионов и планктонных личинок в больших объемах. Отрабатывались этапы осаждения и выращивания
молоди. .
Морских ежей добывали вблизи зарослей водорослей, после чего в емкостях с морской водой доставляли в НПЦM. В дальнейшем их содержали в 500-лемкостях, температура воды в которых соответствовала таковой в море, при плотности 1 экз. на 10 л воды. Животных кормили ламинарией, из расчета2-3 % от их массы в сутки.
Для успешного получения и выращивания личинок необходимым условием является использование зрелых производителей серого ежа с хорошо развитыми гонадами. Оптимальным периодом для получения зрелых половых продуктов и проведения нереста в б. Киевка является конец июля — начало августа. Гонадный индекс (отношение массы гонад к массе животного) в этот период превышает 10 %.
Для получения половых продуктов морских ежей при промышленном разведении наиболее удобными являются два метода: химическая стимуляция нереста и вскрытие производителей. Химическую стимуляцию осуществляли, делая инъекцию 0,1М раствора KCl в полость тела через перистомальную мембрану. У зрелых животных нерест начинается менее чем через 30 секунд после инъекции. Нерестящихся ежей помещали аборальной стороной вниз на стаканы с морской водой, пропущенной через 40-мкм фильтр, таким образом, чтобы выделяющиеся половые продукты стекали в стакан.
При использовании второго метода серых ежей аккуратно вскрывали, гонады самцов и самок раздельно помещали в стаканы с фильтрованной морской водой, где и происходило выделение из гонад половых клеток. Остатки гонад и фрагменты внутренностей отделяли при помощи капронового сита. Для обеспечения генетической разнородности использовали яйцеклетки от нескольких самок. От одной самки получали от 0,2 до 12,6 млн. яйцеклеток, в среднем — около 5 MJIH.
Для оплодотворения в стакан с яйцеклетками добавляли несколько миллилитров спермы. Ход процесса контролировали под бинокуляром. После оплодотворения 90 % яйцеклеток, во избежание полиспермии излишек спермы удаляли, сливая верхний слой воды, и добавляя чистую воду до прежнего объема. Оплодотворенные яйцеклетки после непродолжительного отстаивания CK a IIJIM BaJTIMICE. Ha LHC,
Для дальнейшего культивирования яйцеклетки помещали в 1000- или 500-лемкости с фильтрованной морской водой с плотностью не более 4-5 шт./мл. Для предотвращения оседания их на дно и гибели в первые сутки в емкостях осуществляли активную аэрацию, в дальнейшем во избежание травмирования эмбрионов и личинок пузырьками, подачу воздуха уменьшали, поддерживая насыщение воды кислородом на уровне свыше 90 %. Подмену воды осуществляли на 0,5-1 объем в сутки постоянным слабым протоком. Слив происходил через цилиндр из капронового ситамарки 25 XX (83 мкм). По мере росталичинок его заменяли более крупным — 13ХХ (100 мкм) и 9ХХ (150 мкм). Оптимальная температура воды при выращивании личинок составляет 17-19°С, повышение её до 22°С вызывает их гибель,
Первое деление происходит примерно через 1 час после оплодотворения. В дальнейшем в течение первых суток последовательно происходит дробление, формирование бластулы и гаструлы. На стадии гаструлы эмбрионы активно плавают в толще воды. На вторые сутки эмбриональное развитие заканчивается, появляются личинки на стадии малого плутеуса (призмы). Экспериментально установлено, что на этом этапе плотность посадки не должна превышать 1,5 экз./мл. Так как выживаемость в период эмбрионального развития составляет около 90 %, в этот период производили разреживание личинок.
Через 3 суток с момента нереста личинки достигали стадии плутеyса I и начинали питаться. В качестве корма применяли планктонные микроводоросли Dитaliella Salina, внося корм в емкости с личинками из расчета 30 тыс. кл. на 1 мл объема в сутки.
В ходе развития размер плутеyса возрастал с 150х300 до 300-350х600-700 мкм. При нормальном развитии на 8-10 сутки уличинок появлялись зачатки 3-й пары рук, и в течение 1-2 суток они переходили на стадию плутеус П. Количество задаваемого корма в этот период увеличивали до 37-38 тыс. кл. на 1 мл объема в сутки. Однако в случае использования недостаточно зрелых половых продуктов, а также при недостатке корма рост плутеусов I замедлялся, размер их
не превышал 200x500 мкм, и личинки погибали, не переходя на следующую стадию. Продолжительность стадии плутеус II составляла 2-3 суток, на 11-12 сутки с момента нереста у личинок развивалась 4-я пара рук, они переходили на стадию плутеус III. Размер личинок на этой стадии достигал 400x700-750мкм. Постепенно форма их изменялась, они концентрировались преимущественно в нижних слоях воды. На 18-19 сутки начиналось оседание личинок на субстрат и метаморфоз. Этот процесс продолжался 4-5 суток, плавающие личинки исчезали на 21-22 сутки с момента нереста.
Выживаемость личинок в ходе развития изменялась. При переходе со стадии малый плутеус до стадии плутеус I она составляла 95 %, при переходе на стадию плутеус ІІ — 76 %, при переходе на стадию плутеус III — 57 %. Вследствие этого плотность личинок постепенно уменьшалась до 0,2 экз./мл. Наибольшая смертность личинок отмечена в ходе оседания и метаморфоза, на этих этапах она превышала 90 %. В целом выживаемость от стадии малого плутеуса до осевшей молоди составила около 2 %.
Субстратом для оседания личинок служили гофрированные пластины размером 40х40 см, оброщенные прикрепленными диатомовыми водорослями. Размер осевшей молоди составлял около 500 мкм. Кормом для ранней молоди служили прикрепленные диатомовые водоросли, в качестве дополнительного корма использовали порошок из ламинарии. Через 3 месяца после оседания, когда средний диаметр панцирямолоди достиг 2 мм, молодь была перенесена всадки из капронового сита с ячеей около 1 мм. В этот период морские ежи начали потреблять макроводоросли Ulva fenestrata и Lатinaria japonica, рацион составлял 5-6 % от массы животных. Для выращивания 100 тыс. молоди необходимыемкости общим объемом около 2 м.
Выживаемость молоди за первые 2 месяца с момента оседания составила 67 %. За последующие 5 месяцев выращивания выживаемость была еще выше и составила 93 %. Общая выживаемость молоди за первые 7 месяцев выращивания составила 62 %.
В летний период подращивание молоди производилось всадках, а в зимний — в условиях цеха при температуре 13-14°С. Сравнение размеров выращиваемой молоди с литературными данными показывает, что в первый год скорость роста оказалась практически такой же, как в природе — диаметр составил 17,1 мм (в природе — 16,3 мм). Однако за второй год молодь достигла значительно большего размера, чем в природе, где политературным данным серые ежи достигают диаметра лишь 24-29 мм. Диаметра панциря 40-42 мм в природе они достигают лишь в возрасте 34 лет (Брегман, 2000). Столь значительное увеличение скорости роста, по-видимому, объясняется содержанием животных в зимний период при повышенной температуре и достаточном количестве корма.
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения заводского способа получения и выращивания молоди серого ежа в условиях Приморья. Расселение искусственно получаемой молоди может стать одним из способов поддержания численности активно эксплуатируемых скоплений морских ежей.
И.Ю. Сухин
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-центр), г. Владивосток
Смотрите также
