Работа 5: Изучение пола и стадий зрелости рыб.

Цель занятия: ознакомиться с методами определения пола и стадий зрелости рыб.

Материалы и оборудование: фиксированные препараты, микроскоп, рисунки, кювета, ножницы средние и малые, пинцеты средний и глазной и марлевые салфетки.

Половая зрелость у разных видов рыб наступает в разном возрасте. Например, у снетка — на 1-м году жизни, у карповых — на 3—6-м году, у осетра — на 9—19-м, а у белуги — даже на 14— 17-м году жизни. Такие факторы, как обилие корма, повышенные температуры, способствуют более быстрому росту и ускоренному половому созреванию. Так, плотва в Финляндии становится половозрелой в возрасте 5—6 лет, а в Южной Европе — в 3 года. Карп в волжских водохранилищах созревает в 3—4 года, а в северных районах — в 5—7 лет.

Рыбы раздельнополы, но есть исключения (морские окуни, иногда отмечается у трески, макрели, сельдей). У некоторых видов наблюдается партеногенез — развитие икры без оплодотворения (салака, тихоокеанская сельдь) и гиногенез — спермии проникают в яйцо, но слияния ядер не происходит, а в потомстве получаются одни самки (серебряный карась). В отдельных популяциях некоторых видов самцы могут вообще отсутствовать, и тогда осеменение отложенной икры осуществляется самцами других видов.

Самцы обычно созревают раньше самок. У большинства видов самки несколько крупнее самцов, но у видов, где самцы охраняют кладку, они крупнее. В нерестовый период самцы меняют окраску (брачный наряд) и форму тела. У самцов таких рыб, как сазан, плотва, лещ, на теле и голове образуются бугорки, которые определяются на ощупь. После окончания нереста отличить самку от самца без вскрытия трудно.

Большинство видов полицикличны — размножаются несколько раз в жизни. Есть моноцикличные — размножаются один раз в жизни и после нереста гибнут (тихоокеанские лососи, речной угорь и др.). У большинства рыб отмечаются нерестовые миграции — переход с района нагула на места размножения. Они составляют часть годового биологического цикла, облегчают встречу половозрелых особей и обеспечивают возможность выметывания икры и развитие молоди в наиболее благоприятных условиях, повышающих их выживаемость.

Плодовитость рыб колеблется в широких пределах, в зависимости от условий обитания, географического расположения водоема, от возраста и массы — от 2 до 900 тысяч икринок. Например, у ряпушки и стерляди плодовитость составляет от 7 до 60 тыс., у судака — от 750 до 1150 тыс., у сазана и карпа — от 750 до 2100 тыс. штук.

Различают такие понятия как абсолютная, относительная и рабочая плодовитость. Абсолютная плодовитость — общее число зрелых икринок, выметываемых самкой за один нерестовый период или находящихся в яичнике половозрелой самки. Относительная плодовитость — число икринок, приходящихся на единицу массы самки. Рабочая плодовитость — количество икры, которое можно получить от одной самки для целей рыборазведения. Например, у карпа и сазана рабочая плодовитость самки может достигать 500—800 тыс. икринок и более.

В ихтиологических исследованиях обязательным является определение пола особей и стадии зрелости половых продуктов. Это позволяет судить о наличии или отсутствии полового диморфизма по тем или иным изучаемым признакам, о половом составе и структуре популяции, определить продукционные возможности исследуемой популяции и т. д.

Прежде, чем вскрыть рыбу с целью определения пола и стадии зрелости половых продуктов, необходимо произвести обычный биологический анализ, т. е. измерить и взвесить рыбу, взять чешую, отолиты или кости для определения по ним возраста рыбы.

На следующем этапе необходимо изучить макроскопические признаки гонад исследуемой рыбы:

- степень прозрачности половых желез;

- степень прозрачности икринок;

- форму икринок (яйцеклеток) для невооруженного глаза и размер их;

- видимость невооруженным глазом отдельных яйцеклеток (икринок);

- видимость невооруженным глазом ядра в икринках (яйцеклетках);

- степень легкости выделения половых продуктов;

- выделение спермы при разрезе семенников;

- степень заполнения половыми железами полости тела.

Необходимо обратить внимание на ведущие макроскопические признаки:

- массу половых желез (в процентах к массе тела);

- цвет половых желез;

- упругость половых желез;

- степень развития и расположение кровеносных сосудов.

Для гистологических исследований берутся половые железы от свежей рыбы. Яичники извлекают целиком, взвешивают и, если они парные и небольшого размера, то одну лопасть фиксируют в формалине, другую в жидкости Буэна. Из средней части крупных гонад вырезают 1-2 кусочка длиной до 1 см.

В качестве фиксирующей жидкости обычно применяется раствор Буэна: 300 см³ насыщенного раствора пикриновой кислоты с прибавлением 100 см³ 40 % нейтрализованного формалина и 20 см³ ледяной уксусной кислоты (посуда должна быть с притертой пробкой). Для получения 300 см³ насыщенного раствора пикриновой кислоты берут 10 г пикриновой кислоты, причем раствор приготовляется в горячей воде. Жидкость Буэна нестойка, поэтому ее следует готовить только перед употреблением. Фиксация гонад в жидкости Буэна продолжается сутки или немногим более, затем их помещают на 1 - 2 суток в 70 % спирт, после чего в 80 % спирт и в нем сохраняют (кроме зрелой икры). Фиксированную зрелую икру помещают для хранения в смесь спирта с глицерином (50 % спирта и 50 % глицерина).

Хорошим фиксатором, в котором сохраняются гонады, является 10 % раствор нейтрализованного формалина. Чтобы получить 10 % формалин, берут 1 часть 40 %. формалина и 3 части воды. Нейтрализация формалина достигается прибавлением на 1 л раствора 1-2 чайных ложек измельченного мела или соды. После взбалтывания жидкости нужно дать ей отстояться. Формалин необходимо держать в темной склянке, так как на свету в нем образуется муравьиновая кислота.

Задание:

1. Определить пол и стадию зрелости гонад предложенной вам рыбы, используя шестибальную шкалу зрелости.

Схема определения зрелости гонад

Стадия зрелости	Состояние гонад
	самки	самцы
I неполовозрелые (ювинальные)	Половые железы не развиты, плотно прилегают к внутренней стороне стенок тела. Представлены длинными тонкими шнурами. На глаз пол определить нельзя
II созревающие особи в период цитоплазматического роста гонад	Пол различается. По яичнику проходит толстый кровеносный сосуд. Икринки невооруженным глазом не видны		На семенниках есть небольшие утолщения. Кровеносного сосуда по середине молок нет
III трофоплазмати- ческий рост гонад	Яичники занимают 1/3—1/2 часть брюшной полости. Икринки прозрачны, отделяются комочками при соскабливании		Семенники расширены спереди и сужены кзади, розоватые
IV преднерестная	Яичники занимают 2/3 брюшной полости. Икринки прозрачны, крупны, при надавливании вытекают		Семенники белые, наполнены жидкими молоками, которые вытекают при надавливании. При разрезе края округляются
V текучие особи	Икра вытекает струей при надавливании или положении рыбы вверх головой		Молоки вытекают при легком надавливании брюшка
VI отнерестившиеся особи (выбой)	Половые продукты выметаны. Яичники дряблы, воспалены. Происходит возврат ко II стадии		Возврат во II стадию. Уменьшение в размерах

Контрольные вопросы:

1. Дайте характеристику способов размножения рыб.

2. На какие две группы по характеру размножения, разделяют рыб?

3. От чего зависит возраст наступления полового зрелости рыб?

4. В чем проявляется половой диморфизм у рыб?

5. Каковы типы размерно-половых соотношений в нерестовых популяциях рыб?

6. Как меняется соотношение полов у рыб под воздействием различных факторов?

7. С чем связаны различные сроки размножения каждого вида рыб?

8. Каковы особенности определения плодовитости у рыб с порционным икрометанием?

9. Охарактеризуйте стадии зрелости по макроскопическим признакам, используя шестибальную шкалу зрелости.

10. На какие группы разделяют рыб в зависимости от места откладки икры?