Исследование Troutlodge по адаптации к морской воде – Влияние исходного размера рыбы (ноябрьская порода)

Даты: 28 июля 2018 - 18 апреля 2019

Генетическая группа: November 2017 YC triploids

Местоположение: Манчестерская исследовательская станция (Северо-Западный научный центр рыбоводства Национального управления океанических и атмосферных исследований)

Хотя Troutlodge производит ограниченное количество икры, предназначенной для выращивания в морской воде, потенциальные возможности для разведения радужной форели в морской воде увеличиваются. В связи с чем существует необходимость разработать и изучить наиболее эффективные методы производства икры. Одна из самых значительных трудностей для успешного выращивания радужной форели в морской воде – это пересадка рыбы из пресной воды в соленую. Основными критериями оценки адаптации к морской воде являются выживаемость и темп роста. При пересадке радужной форели может появиться группа рыб, которая не смогла удачно адаптироваться к изменению среды обитания. При этом данные особи не гибнут, а показывают более медленный темп роста по сравнению с группой, которая смогла удачно акклиматизироваться в новых условиях среды обитания.

В процессе смолтификации у радужной форели происходит физиологическая перестройка организма, в результате которого рыба готова к пересадке из пресной воды в солёную. Этот процесс хорошо изучен, факторы, влияющие на готовность рыбы к помещению в морскую воды, известны. Длина светового дня, физиологические изменения, характерные для смолтификации, наследственность, солёность поступающей воды, размер рыбы оказывают влияние на адаптацию рыбы при перемещении в соленую воду.

Пересадка рыбы в морскую воду в момент смолтификации способствует успешному росту и высокой выживаемость рыбы. Смолтификация и осморегуляторная способность очень тесно связаны с размером рыбы. Цель исследования состоит в оценке выживаемости рыбы и её темпов роста при выращивании в морской среде в зависимости от навески

Определить навеску малька при пересадке в морскую воду для оптимальной акклиматизации, а также может ли размер рыбы иметь большее значение, чем обычный эффект фотопериода.

Схема опыта:

Из четырех линий, имеющихся у Troutlodge, нерестующие в феврале и ноябре производители, скорее всего, произошли от проходного стальноголового лосося и поэтому имеют хорошие потенциальные возможности для выращивания в морской воде. Для преждевременного полового созревания и предотвращения возможного генетического смешивания коммерческого маточного стада с дикими сородичами для выращивания в морской воде рекомендуется использовать триплоидную рыбу. В исследовании был использован триплоид, полученный от ноябрьской породы.

Для исследования влияния исходной навески на темп роста и выживаемость, ноябрьская порода была разделена на четыре группы. Каждая группа имела различную навеску: 100, 150, 250 и 300 г соответственно, и состояла из примерно 500 особей. Каждая группа была помещена в УЗВ с бассейнами диаметром 366 см в Манчестерской исследовательской станции Национального управления океанических и атмосферных исследований NOAA. Морская вода в УЗВ поступала из залива Пьюджет-Саунд. Рыба содержалась в условиях естественного светового дня.

На рисунке 1 показан план-график выполнения работ в исследовании. 1 группа была перемещена в сентябре 2018, группа 2 – в октябре 2018, группа 3 – в декабре 2018 и группа 4 – в январе 2019 года.

Хотя фотопериод играет значительную роль в процессе смолтификации, в исследовании не проводилось изучения влияния фотопериода. Стоит отдельно отметить, что рыба в исследовании изначально находилась в условиях уменьшения длины светового дня к моменту ее пересадки. Успешная смолтификация обычно происходит в весенний период, в связи с увеличением светового дня. В исследовании рыбе были созданы минимально оптимальные световые условия.

Условия выращивания:

• Выращивание в пресной воде: Рыба изначально была пересажена из инкубатора ELM II с пресной водой в восточном Вашингтоне в пресноводный водоем в г. Такома при достижении массы 50 г, где содержалась до пересадки в соленую воду.
• Вакцинация: Вся рыба была вакцинирована против фурункулёза и вибриоза за 45 дней до пересадки в соленую воду в соответствии с рекомендациями производителя.
• Адаптация: Адаптация не осуществлялась. Рыба была пересажена непосредственно из пресной воды в соленую.
• Норма кормления: Рыба кормилась вручную в диапазоне от 1.5 до 2.0% массы тела в день. Кормление производилось один раз в день, за исключением выходных.
• Корм: Skretting, плавающие гранулы, размер 6.5 мм: 46% жира, 12% белка.
• Температура воды: температура морской воды колебалась 13.4°C до 7.1°C, средняя температура составляла 10.5°C.
• Соленость: соленость воды 28 ppm

Сбор данных:

• Ежедневное определение смертности, включая индивидуальное измерение массы и длины тела.
• Ежедневная фиксация кормового рациона и кормового поведения.
• Взвешивание 50 особей из каждой группы один или два раза в месяц. При окончании эксперимента все выжившие особи были подсчитаны вручную для определения их окончательного количества и общей выживаемости.

Выживаемость

Группа 1 находилась в морской воде 217 дней, группа 2 – 182 дня, группа 3 - 128 дней и группа 4 - 98 дней.

Эффективность адаптации к морской воде определялась по выживаемости и темпам роста. Особи с низкой адаптационной способностью погибают сразу после пересадки в соленую воду или демонстрируют медленный темп роста и плохую приспособляемость.

Исследуемые группы показали незначительные признаки плохой приспособляемости (Таблица 1)— рыба или погибала сразу после перемещения в соленую воду, или выживала и росла. Количество рыбы с плохой приспособляемостью составило чуть больше 1% во всех исследуемых группах.

Таблица 1. Наличие плохой приспособляемости, болезней и физических недостатков в конце исследования

Количество больных и деформированных особей также относительно невелико. Деформации в основном касались хвостового стебля. Из болезней обычно обнаруживались визуальные симптомы фурункулеза.

В отличие от адаптации, различия по группам в выживаемости были существенными (рисунки 2 и 3). Группа 1 характеризовалась очень высокой смертностью (52.5% ) в течение 7 дней после пересадки в соленую воду, что свидетельствует об очень низкой адаптационной способности к морской воде. Хотя размер особей должен составлять 100 г, большинство погибших особей имели массу 50 – 75 г. В остальных трех группах наблюдалась высокая и очень высокая выживаемость – от 87.0% (группа 2) до 93.4% (группа 3) и 99+% (группа 4). Почти в каждом случае погибали особи, имевшие меньшую массу. Как показывает исследование, выживаемость в морской воде напрямую коррелирует с размером особи при перемещении в морскую воду.

Хотя определения зависимости между массой рыбы при пересадке в морскую воду и первичной выживаемостью не было целью исследования, темп роста представляет определенный интерес как показатель адаптационной способности, так как плохо приспособленные особи плохо развиваются после перемещения в морскую воду. Определенный интерес представляет влияние уменьшения светового дня и понижение температуры морской воды на способность ноябрьской породы расти в морской воде. В связи с ограничениями, принятыми в рамках исследования (ручное кормление раз в день 5 дней в неделю), мы не определяли потенциал максимального темпа роста в различных группах. Главной целью исследования было определить, как будет расти каждая группа после пересадки в морскую воду.

Из каждой группы произвольно отбирали по 50 особей один или два раза в месяц и измеряли их массу и длину. В конце опыта рыба в каждой емкости была измерена вручную. Кривая роста для каждой группы от пересадки в морскую воду до конца исследования показана на рисунке 4.

В каждой группе наблюдается значительное увеличение массы в течение всего исследования, несмотря на уменьшение светового дня и температуры воды. В группе 1 наблюдался наибольший средний суточный прирост и температурно-кормовой коэффициент (TGC, thermal growth coefficient) и наименьший кормовой коэффициент (таблица 2).

Таблица 2: Средний суточный прирост, температурно-кормовой коэффициент (TGC) и кормовой коэффициент в каждой группе с момента пересадки в морскую воду.

На эти различия оказали влияние два фактора:

1) группа 1 на момент ее пересадки в морскую воду представляла собой самую быстро растущую часть популяции в пресной воде в результате выборки особей массой 100 г,

2) плотность посадки в ёмкости, где содержалась группа 1, была самой низкой из всех четырех групп (таблица 3) вследствие высокой смертности в этой группе в начальный период.

Таблица 3. Конечная плотность посадки в каждой группе

Кормовой коэффициент (количество корма, затраченного на единицу прироста массы тела) варьировал от 1.16 в группе 1 до 1.54, 1.83 и 1.81 в группах 2-4 соответственно, от момента пересадки в морскую воду до конца исследования (таблица 2).

Исследование показывает, что ноябрьская порода имеет высокую способность к выживанию и росту в морской воде. Ее адаптационная способность к морской воде коррелирует с размером особей. Кроме того, исходный размер рыбы нивелирует негативный эффект, связанный с сезонным уменьшением длины светового дня и температуры воды. Хотя точная взаимосвязь между исходным размером, оптимальными параметрами темпа роста и выживаемости еще не установлены, результаты исследования показывают, что ноябрьская порода выживет при пересадке в морскую воду особей массой 100 г или больше и что больший размер, скорее всего, будет способствовать лучшей выживаемость. Исследование не до конца определило минимальный размер рыбы, достаточный для успешного выращивания в соленой воде ноябрьской породы, хотя имеются сведения о том, что особи массой менее 75 г имеют низкую адаптационную способность к морской воде при пересадке в течение осенних месяцев.

Манчестерской исследовательской станции Национального управления океанических и атмосферных исследований NOAA является идеальным местом для исследования процесса смолтификации. Дальнейшие исследования по адаптационной способности к морской воде других линий/популяций Troutlodge, особенно февральской и майской, будут продолжены. Мы также проводим семейную оценку рыбы, выращиваемой в пресной или соленой воде, для определения влияния взаимодействия генотипа и окружающей среды. Мы также полагаем, что исследования темпов роста и выживаемости могут проводиться вместе с промышленными партнерами для определения эффективности в производственных условиях.