Научное направление:
«Искусственное формирование функциональных адаптаций рыб»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Обоснованы теоретические принципы искусственного формирования функциональных адаптаций рыб, в результате чего в организме рыб заблаговременно должен сформироваться комплекс морфофункциональных преобразований, приводящий к более быстрому росту, развитию, созреванию, или повышению устойчивости особи к неблагоприятным факторам среды.
Особенность пастбищного рыбоводства заключается в невозможности создания на рыбоводных заводах искусственных условий, полностью копирующих естественные. Тем не менее, рыба выпускается в природную среду, где она попадает под влияние совершенно новых факторов, в том числе особи предстоит пройти такой важный жизненный этап, как смена пресноводной среды обитания на морскую и, соответственно, изменить тип осморегуляции. В связи с этим, для гарантированной выживаемости рыб, адаптации к новым условиям должны сформироваться в основном еще в условиях завода. В случае со смолтификацией лососей и разработанными мероприятиями по направленному получению смолтов хорошо показано, что путем создания рыбам специальных условий, причем не обязательно связанных с изменением соленостного режима (например, физическая тренировка, фотопериод, минеральные диеты), можно уже в пресной воде сформировать у молоди комплекс приспособлений для успешного перехода к жизни в море. Следует обратить внимание на формирование в организме специального функционального ответа, связанного с изменением условий содержания и приводящего к преадаптации.
Аналогично, если рассматривать рост рыб как специфическую адаптацию, то ускорение роста можно также рассматривать как специфический ответ организма на оптимизацию температурных и кормовых условий. Еще ряд примеров – ускорение роста, улучшение физиологических показателей и повышение устойчивости рыб к неблагоприятным факторам среды под влиянием химических и биологически активных препаратов.
В качестве следующего примера подобного рода адаптаций, следует отметить, что рыбы лучше переносят акклимацию к меньшим градиентам температуры и солености: предварительное выдерживание особей в условиях с промежуточными значениями данных параметров способствует повышению эффективности адаптации к более высоким значениям.
Данные физиологические адаптации позволяют организму не только приспособиться к определенному фактору, а дать на него специфический ответ, связанный или с повышением устойчивости организма к более сильному воздействию этого же фактора, или с повышением устойчивости к новому фактору, либо приводящий к ускорению роста и развития особи.
Как новое научное направление, искусственное формирование функциональных адаптаций рыб должно развиваться на стыке ихтиологии, физиологии, клеточной биологии, цитологии,
гистологии, а также рыбного хозяйства и аквакультуры.
Основные задачи исследований должны заключаться в выяснении механизмов факторно-адаптационных взаимосвязей, определении последовательности функциональных мостиков, приводящих к морфофункциональным преобразованиям, изучении становления приспособительных изменений, специфической регуляции и интеграции. При создании рыбам определенных экологических условий необходимо изучение не только физиологических изменений, происходящих в жизнедеятельности организма отдельной особи, а детальное выяснение роли влияния этих изменений на способность существования данного организма в тех же или новых, предстоящих, экологических условиях – его роста и развития, резистентности, состояния основных функциональных систем. Такой подход позволит экологически и физиологически обосновывать биотехнологии искусственного разведения.
Особенность пастбищного рыбоводства заключается в невозможности создания на рыбоводных заводах искусственных условий, полностью копирующих естественные. Тем не менее, рыба выпускается в природную среду, где она попадает под влияние совершенно новых факторов, в том числе особи предстоит пройти такой важный жизненный этап, как смена пресноводной среды обитания на морскую и, соответственно, изменить тип осморегуляции. В связи с этим, для гарантированной выживаемости рыб, адаптации к новым условиям должны сформироваться в основном еще в условиях завода. В случае со смолтификацией лососей и разработанными мероприятиями по направленному получению смолтов хорошо показано, что путем создания рыбам специальных условий, причем не обязательно связанных с изменением соленостного режима (например, физическая тренировка, фотопериод, минеральные диеты), можно уже в пресной воде сформировать у молоди комплекс приспособлений для успешного перехода к жизни в море. Следует обратить внимание на формирование в организме специального функционального ответа, связанного с изменением условий содержания и приводящего к преадаптации.
Аналогично, если рассматривать рост рыб как специфическую адаптацию, то ускорение роста можно также рассматривать как специфический ответ организма на оптимизацию температурных и кормовых условий. Еще ряд примеров – ускорение роста, улучшение физиологических показателей и повышение устойчивости рыб к неблагоприятным факторам среды под влиянием химических и биологически активных препаратов.
В качестве следующего примера подобного рода адаптаций, следует отметить, что рыбы лучше переносят акклимацию к меньшим градиентам температуры и солености: предварительное выдерживание особей в условиях с промежуточными значениями данных параметров способствует повышению эффективности адаптации к более высоким значениям.
Данные физиологические адаптации позволяют организму не только приспособиться к определенному фактору, а дать на него специфический ответ, связанный или с повышением устойчивости организма к более сильному воздействию этого же фактора, или с повышением устойчивости к новому фактору, либо приводящий к ускорению роста и развития особи.
Как новое научное направление, искусственное формирование функциональных адаптаций рыб должно развиваться на стыке ихтиологии, физиологии, клеточной биологии, цитологии,
гистологии, а также рыбного хозяйства и аквакультуры.
Основные задачи исследований должны заключаться в выяснении механизмов факторно-адаптационных взаимосвязей, определении последовательности функциональных мостиков, приводящих к морфофункциональным преобразованиям, изучении становления приспособительных изменений, специфической регуляции и интеграции. При создании рыбам определенных экологических условий необходимо изучение не только физиологических изменений, происходящих в жизнедеятельности организма отдельной особи, а детальное выяснение роли влияния этих изменений на способность существования данного организма в тех же или новых, предстоящих, экологических условиях – его роста и развития, резистентности, состояния основных функциональных систем. Такой подход позволит экологически и физиологически обосновывать биотехнологии искусственного разведения.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
Хованский И.Е. Способ культивирования проходных тихоокеанских лососей. Патент на изобретение № 2206988. Заявлено (дата приоритета) 21.11.2001. № госрегистрации 2001131508/13 (033576). Решение о выдаче патента РФ от 5.01.2003. Опубликовано 27.06.2003 Бюл. № 18. МПК 7 А 61 К 61/00.
Способ культивирования проходных тихоокеанских лососей на основе формирования функциональных адаптаций рыб, включающий отлов и выдерживание производителей до взятия икры, забой производителей, отбор икры и молок, оплодотворение икры, перевозку оплодотворенной икры в инкубаторы, инкубирование икры, получение свободных эмбрионов, выдерживание личинок, подращивание молоди с искусственным кормлением и выпуск молоди, отличающийся тем, что производят отлов рыб-производителей в морском прибрежье и содержат их в садках в море до полного созревания половых продуктов без кормления, созревание производителей происходит в морской воде без захода в реку, подращивание молоди в пресной воде осуществляют до массы 350-400 мг (кета, горбуша) либо до массы 1000-2000 мг (кета, кижуч, нерка) с возможным применением искусственного подогрева воды до 5-10 ?С, подрощенную молодь транспортируют в садки, установленные в море, и подращивают в морской воде с искусственным подкармливанием в течение 1-2 месяцев до массы 1-4 г, после чего молодь выпускают в море.
Хованский И.Е. Эколого-физиологические и биотехнологические факторы эффективности лососеводства.- Хабаровск: Хабаровское книжное изд-во, 2004.-417 с.
Рассмотрены проблемные вопросы современного отечественного рыбоводства, в том числе: обеспечение заводов оплодотворенной икрой в условиях дефицита производителей; возможность улучшения качества выпускаемой молоди на основе управления ростом, развитием и физиологическими процессами; необходимость взятия под рыбоводный контроль раннего морского периода жизни рыб для повышения их выживаемости. Предложен ряд мероприятий по совершенствованию биотехнологий заводского разведения и решению проблемы повышения эффективности отрасли. Обоснованы теоретические заключения о физиологических адаптациях рыб и принципы искусственного формирования функциональных адаптаций, в результате чего в организме рыб заблаговременно должен сформироваться комплекс морфофункциональных преобразований, приводящий к более быстрому росту, развитию, созреванию, или повышению устойчивости особи к неблагоприятным факторам среды.
Хованский И.Е. Перспективы использования эстуарно-морского прибрежья в промышленной лососевой аквакультуре // Изв. ТИНРО. 2007. Т. 148. С. 281-288.
Результаты подращивания молоди кеты и кижуча в морских садках свидетельствуют об эколого-физиологической обоснованности разработанных технологий и эффективности рыбоводных мероприятий. Перспективна возможность преднерестового выдерживания лососей и получения зрелых половых продуктов в морском прибрежье и приустьевых участках рек с соленой и солоноватой водой. В процессе искусственных адаптационных изменений и завершения процесса трофо-плазматического роста ооцитов рыбы не заболевают сапролегниозом, мышечные волокна сохраняют красный цвет.
Хованский И.Е. Научное открытие «Свойство организма проходных рыб завершать генеративный цикл и гаметогенез в морской воде» (зарегистрировано РАЕН 29.02.2016, регистрационный № 629).
Экспериментально установлено неизвестное ранее явление полноценной морфо-функциональной завершенности генеративного цикла и гаметогенеза проходных рыб – тихоокеанских лососей, в том числе процесса трофо-плазматического роста ооцитов самок при искусственной задержке рыб-производителей в морской воде и невозможности осуществления ими анадромной миграции в реки, обусловленное функциональной необратимостью физиологических механизмов репродуктивной системы рыб.
Способ культивирования проходных тихоокеанских лососей на основе формирования функциональных адаптаций рыб, включающий отлов и выдерживание производителей до взятия икры, забой производителей, отбор икры и молок, оплодотворение икры, перевозку оплодотворенной икры в инкубаторы, инкубирование икры, получение свободных эмбрионов, выдерживание личинок, подращивание молоди с искусственным кормлением и выпуск молоди, отличающийся тем, что производят отлов рыб-производителей в морском прибрежье и содержат их в садках в море до полного созревания половых продуктов без кормления, созревание производителей происходит в морской воде без захода в реку, подращивание молоди в пресной воде осуществляют до массы 350-400 мг (кета, горбуша) либо до массы 1000-2000 мг (кета, кижуч, нерка) с возможным применением искусственного подогрева воды до 5-10 ?С, подрощенную молодь транспортируют в садки, установленные в море, и подращивают в морской воде с искусственным подкармливанием в течение 1-2 месяцев до массы 1-4 г, после чего молодь выпускают в море.
Хованский И.Е. Эколого-физиологические и биотехнологические факторы эффективности лососеводства.- Хабаровск: Хабаровское книжное изд-во, 2004.-417 с.
Рассмотрены проблемные вопросы современного отечественного рыбоводства, в том числе: обеспечение заводов оплодотворенной икрой в условиях дефицита производителей; возможность улучшения качества выпускаемой молоди на основе управления ростом, развитием и физиологическими процессами; необходимость взятия под рыбоводный контроль раннего морского периода жизни рыб для повышения их выживаемости. Предложен ряд мероприятий по совершенствованию биотехнологий заводского разведения и решению проблемы повышения эффективности отрасли. Обоснованы теоретические заключения о физиологических адаптациях рыб и принципы искусственного формирования функциональных адаптаций, в результате чего в организме рыб заблаговременно должен сформироваться комплекс морфофункциональных преобразований, приводящий к более быстрому росту, развитию, созреванию, или повышению устойчивости особи к неблагоприятным факторам среды.
Хованский И.Е. Перспективы использования эстуарно-морского прибрежья в промышленной лососевой аквакультуре // Изв. ТИНРО. 2007. Т. 148. С. 281-288.
Результаты подращивания молоди кеты и кижуча в морских садках свидетельствуют об эколого-физиологической обоснованности разработанных технологий и эффективности рыбоводных мероприятий. Перспективна возможность преднерестового выдерживания лососей и получения зрелых половых продуктов в морском прибрежье и приустьевых участках рек с соленой и солоноватой водой. В процессе искусственных адаптационных изменений и завершения процесса трофо-плазматического роста ооцитов рыбы не заболевают сапролегниозом, мышечные волокна сохраняют красный цвет.
Хованский И.Е. Научное открытие «Свойство организма проходных рыб завершать генеративный цикл и гаметогенез в морской воде» (зарегистрировано РАЕН 29.02.2016, регистрационный № 629).
Экспериментально установлено неизвестное ранее явление полноценной морфо-функциональной завершенности генеративного цикла и гаметогенеза проходных рыб – тихоокеанских лососей, в том числе процесса трофо-плазматического роста ооцитов самок при искусственной задержке рыб-производителей в морской воде и невозможности осуществления ими анадромной миграции в реки, обусловленное функциональной необратимостью физиологических механизмов репродуктивной системы рыб.