Способ определения минимального значения солености морской воды, необходимого для воспроизводства данных морских беспозвоночных и-или изменения адаптивных возможностей их ранних стадий развития

Международная патентная классификация:       A01K

Патент на изобретение №:      2080785

Автор:      Кащенко С.Д.

Патентообладатель:      Институт биологии моря Дальневосточного отделения РАН

Дата публикации:      10 Июня, 1997

Адрес для переписки:      подача заявки16.03.1992 публикация патента10.06.1997

Изображения

Изобретение относится к области биологии и может быть использовано в марикультуре. Предлагаемый экспресс-метод позволяет в течение часа оценить возможность акклиматизации хозяйственно важных видов морских беспозвоночных, определить минимальное или максимальное значение солености морской воды, к которой следует акклиматизировать взрослых особей в преднерестовом состоянии перед вселением, а также получить в дальнейшем личинки, более устойчивые к изменению солености морской воды. ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к области биологии, а именно к способам определения пригодности акваторий для воспроизводства морских беспозвоночных и изменения адаптивных возможностей их ранних стадий развития и может быть использовано в марикультуре.

Известны работы по методам акклиматизации рыб и беспозвоночных в новые районы и водоемы (А.Ф.Корпевич. Теория и практика акклиматизации водных организмов, 1975). Одним из способов интродукции (вселения) является адаптация, т. е. животные проходят акклиматизацию к измененной температуре, солености, концентрации специфических ионов перед заселением в новый водоем, чтобы избежать резких изменений факторов среды.

Но проведению этих мероприятий должны предшествовать детальные исследования адаптаций животных интродуцентов к абиотическим факторам среды, так как без знания условий, обеспечивающих нормальное существование разных онтогенетических стадий, невозможно добиться максимальной реализации потенций того или иного вида.

Одним из важнейших абиотических факторов среды в прибрежной зоне моря, где в основном располагаются хозяйства марикультуры, является соленость.

Из научно-технической литературы известны методы исследования, дающие представление о возможностях организма при адаптации к новым соленостным условиям: определение устойчивости и потенциальной соленостной толерантности (В.В.Хлебович и А.П.Кондратенков. Потенциальная эвригалентность беломорского моллюска Hydrobia ulvae в кн. Моллюски. Пути, методы и итоги их изучения, 1971; В.В.Хлебович. Критическая соленость биологических процессов, 1974).

Известны также работы по определению толерантного диапазона морских беспозвоночных (В.Я.Бергер. Исследования адаптаций некоторых литоральных беломорских моллюсков к изменениям солености среды, 1971).

Однако недостатком этих методов является то, что они дают информацию о взрослых животных, а первые два длительны и трудоемки и требуют значительных затрат по уходу за животными.

Наиболее близким по технической сущности является метод акклиматизации к новым соленостным условиям взрослых организмов с последующим наблюдением за нерестом, оплодотворением, эмбриональным и личиночным развитием (В.Я. Бергер. "Соленостные адаптации водных организмов. Л. 1976, с. 112 123).

Однако этот метод также очень длителен (около года), трудоемок и невыгоден в финансовом отношении.

Изобретение направлено на разработку способа определения пригодности акваторий для воспроизводства морских беспозвоночных и изменение адаптивных возможностей их ранних стадий развития, при котором значительно сокращается время определения минимального значения солености морской воды, обеспечивающей гарантированное воспроизводство молоди; сокращение времени акклиматизации взрослых особей перед вселением; увеличение устойчивости личинок к изменению солености морской воды; а также значительное уменьшение трудоемкости, площадей и денежных затрат при производстве этих работ.

Данный экспресс-метод позволяет в течение часа оценить возможность акклиматизации хозяйственно важных видов морских донных беспозвоночных с пелагическим развитием личинок, а также определить минимальное значение солености морской воды, к которой следует акклиматизировать взрослых особей в преднерестовом состоянии перед вселением или получением в дальнейшем личинок, более устойчивых к изменению солености морской воды. Предлагаемый метод позволяет прогнозировать оседание личинок в годы с аномальными метеорологическими условиями, вызывающими значительные опреснения.

Предлагаемый способ основан на том, что нижние пределы солености морской воды, при которых еще нормально заканчивается эмбриональное развитие (от оплодотворения до выхода зародыша из яйцевых оболочек), самая уязвимая стадия раннего онтогенеза, и личиночное развитие не испытывает значительных отклонений от нормы, совпадает с нижней границей соленостного толерантного диапазона взрослых животных, определяемого по активности 100% особей при часовой экспозиции.

Таким образом, предлагаемое решение имеет следующие отличительные признаки от прототипа: 1) определение диапазона солености, необходимого для воспроизводства морских беспозвоночных в течение одного часа; 2) определение минимального или максимального значения солености, необходимой для получения эффекта большей устойчивости личинок к опреснению (или осолонению) после акклиматизации производителей в преднерестовом состоянии; 3) простота метода и воспроизведение его в производственных условиях, не требующих сложных исследований и аппаратуры.

Из научно-технической и патентной литературы данные признаки не известны, это позволяет признать совокупность существенных признаков изобретения новыми, что отвечает критерию "изобретательский уровень".

Способ осуществляют следующим образом. Животных помещают в емкости с морской водой различной солености: от соленой среды обитания либо в сторону уменьшения, либо в сторону увеличения солености, с интервалом в 1-2 o/oo, по 20-100 особей в зависимости от размеров животных. Через 1 ч в каждой емкости подсчитывают количество особей (в), сохранивших нормальную для данного вида активность (показатель активности двустворчатых моллюсков открытые створки, фильтрация морской воды; у гастропод открытые крышечки, ползание и т.д.). Выделяют диапазон солености, где 100% беспозвоночных активны. В пределах этого диапазона можно акклиматизировать животных в новых для них местообитаниях без акклиматизации, но при близких значениях других факторов среды, особенно температуры. Следует отметить, что тестировать морских беспозвоночных можно как по отношению их к опреснению, так и к осолонению. При тестировании животных, не изолирующихся от среды или крупных по размерам, можно брать их меньшее количество для каждой исследуемой солености, но не менее 20 штук, и не помещать их в очень опресненную воду, чтобы избегать излишней гибели животных.

Вторым этапом метода является акклиматизация взрослых форм в преднерестовом состоянии. По состоянию гонад и в зависимости от температуры воды в море приблизительно подсчитывают, через какой промежуток времени может произойти естественный нерест в море, так как на акклиматизацию необходимо не менее 10-14 сут. Выбирают нужную соленость в пределах диапазона, определенного по активности 100% особей в опыте (либо на 1-2 o/oo ниже пограничной солености, но не более, хотя это тоже не желательно, так как сокращается выход личинок по окончании эмбрионального развития) и проводят акклиматизацию.

Животных 5 суток акклиматизируют при постепенном повышении температуры (1o за сут.), а затем, чтобы ускорить нерест, в последующие 2-3 дня температуру поднимают до максимальной для вида и данного местообитания. Беспозвоночных содержат при постоянном насыщении воды воздухом, периодически мешают воду. Если животные питаются в преднерестовом состоянии, им дают соответствующую пищу. Личинок, уже более устойчивых к новым условиям, можно получить от акклиматизированных животных либо в процессе естественного нереста при солености, где происходит акклиматизация родителей, либо путем искусственного оплодотворения.

Способ может быть реализован следующим образом.

Пример 1. Определяют соленостный толерантный диапазон моллюска Ischnochiton hakodadensis, для чего готовят емкости с морской водой от 32 до 12o/oo (с интервалом в 2o/oo), куда рассаживают по 50 особей. Более опресненную воду не берут, чтобы не гибли животные. Через 1 ч экспозиции подсчитывают количество (%) активных животных (хитоны перевернулись на брюшную сторону, присосались к дну, ползают) (табл. 1).

Диапазон 32-24 o/oo необходим для нормального эмбрионального и личиночного развития хитонов. Так как хитоны находились в преднерестовом состоянии, а температура воды в море была 18oC, хитонов акклимизировали к двум пограничным соленостям 24 и 22 o/oo при естественном поднятии температуры воды, как в море от 18 до 20,5oC. Через 9 сут. произошел естественный нерест и оплодотворение. Дальнейшее развитие личинок и их оседание происходило при этих же соленостях. Следует отметить, что количество личинок-трохофор, вышедших из яйцевых оболочек при 22 o/oo, было на 15% меньше, чем при 24 o/oo, а следовательно, осевших и прошедших метаморфоз также было меньше.

Пример 2. Определяют соленостный толерантный диапазон трепанга Stichopus japonicus. Рассаживают животных по 20 шт. в большие емкости (50 л) с морской водой от 32 до 16 o/oo, с интервалом в 2 o/oo и постоянной подачей воздуха в воду микрокомпрессорами. Показатели активности: "райтинг" реакция переворачивания на брюшную сторону за определенное время (контрольное время определяли в группе животных при 32 o/oo); присасывание к субстрату, ползание. Через 1 ч подсчитывают количество (%) активных животных (табл. 2). Диапазон 32-26 o/oo необходим для нормального эмбрионального и личиночного развития, но при 24 o/oo 60% животных также были активны. Следовательно, животных-производителей можно переселять в районы, где постоянная соленость морской воды 26-24 o/oo, так как при акклиматизации беспозвоночных в преднерестовом состоянии к соленостям, отличающимся по своим значениям от оптимальных, происходит сдвиг толерантного диапазона солености, что вызывает в свою очередь изменение диапазона солености, в котором нормально завершается эмбриональное и личиночное развитие и оседание жизнеспособной молоди.

Для хозяйств марикультуры, расположенных в районах с периодическими опреснениями поверхностного слоя морской воды, совпадающих по времени с нахождением личинок в этом слое и вызывающих их гибель, в лабораторных условиях можно получить личинок, более устойчивых к опреснению, чем в природных поселениях.

Выбор соленостей, к которым проводили акклиматизацию, обусловлен границами толерантного диапазона дальневосточного трепанга из залива Восток Японского моря 32-26 o/oo, а также 24 o/oo, переходной солености, пограничной с толерантным диапазоном. В емкость (50 л) помещали по 10-12 животных. Акклиматизация длилась 14 сут. за этот период времени температуру морской воды подняли по схеме от 16 до 25oC. В течение первых 7 сут. температуру подняли от 15 до 22oC, а последующие дни животных содержали при 25oC. Время акклиматизации можно сократить до 10 сут. тогда из моря можно брать трепангов при более высокой температуре. Оплодотворение проводили искусственно при солености 32 o/oo. Следует иметь в виду, что развитие личинок, полученных от родителей, акклиматизированных к солености 32, 26 и 24 o/oo, также происходило при солености 32 o/oo. Изучение влияния акклиматизации к опреснению показало, что оплодотворение, эмбриональное развитие и оседание завершились при более низких значениях солености после акклиматизации родительских особей к 26 и 24o/oo по сравнению с контролем (32 o/oo) как в первом, так и во втором вариантах (табл. 3). И хотя развитие личинок проходило при 32 o/oo, их адаптивные возможности сместились в сторону опреснения, то есть личинки стали более устойчивыми к понижению солености (табл. 3). Одним из отрицательных моментов является то, что личинки, полученные от родителей, акклиматизированных к 24 o/oo, затормаживали вначале свой рост при содержании их при 32 o/oo, хотя и осели при 18 o/oo. Это значит, что верхняя граница толерантного диапазона также сдвинулась в сторону опреснения, что нежелательно там, где постоянная соленость морской воды 32 o/oo.

Данный экспресс-метод позволяет: а) в течение часа оценить возможность акклиматизации хозяйственно важных видов донных морских беспозвоночных с пелагическим развитием личинок; б) определить минимальное значение солености морской воды, к которой следует акклиматизировать взрослых особей в преднерестовом состоянии перед вселением; в) получить личинок, более устойчивых к изменению солености морской воды по сравнению с природной популяцией; г) прогнозировать оседание личинок в годы с аномальными метеорологическими условиями, вызывающими значительные опреснения; д) значительно уменьшить денежные затраты при производстве работ по интродукции животных; е) снизить расходы на содержание и кормление личинок при выпуске в природную среду на стадии бластулы, а не содержание их до оседания в лабораторных условиях.

Таким образом, совокупность всех существенных признаков обеспечивает возможность значительного сокращения времени определения необходимого для интродукции диапазона, затрат на содержание животных и наблюдения за ними, значительного расширения акваторий для организации марикультурных хозяйств или реконструкции фауны водных бассейнов, подтверждает соответствие критерию "промышленная применимость".

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения минимального значения солености морской воды, необходимого для воспроизводства данных морских беспозвоночных и/или изменения адаптивных возможностей их ранних стадий развития, включающий приготовление растворов морской воды различной солености с заданными интервалами солености среды обитания, размещение в них исследуемых объектов, определение функциональной активности объектов через определенный промежуток времени, отличающийся тем, что в качестве исследуемых объектов берут особей в преднерестовый период, а определение функциональной активности объектов проводят через 1 ч после размещения последних в морской воде.

Популярные патенты:

2106081 Животноводческая ферма с применением помещений круглой формы и способ содержания в ней, например, крупного рогатого скота

... четкой организации операций по уходу за ними) и затем включается привод кормораздатчика для его вращения вокруг центральной опоры помещения, при этом в том направлении, чтобы животные подгонялись им для выхода на выгульный двор. 10. Операция возвращения животных с выгульного двора в закрытое помещение. Эта операция аналогична предыдущей, различие только в том, что ее выполняет агрегат и кормораздатчик выгульного двора. И в этом случае агрегат для сбора навоза с поверхности пола выгульного двора устанавливается с одной из сторон прохода (двери), а кормораздатчик с включенным электророжком и опущенным электропастухом подгоняет животных в сторону, где им предоставлен проход открытым. ...

2121252 Агротранспортная система

... случае применения мостового устройства выполнят роль направляющих. При обширных полях с длиною до 200 км доставка рабочих железнодорожным транспортом при скорости 40-50 км/ч в один конец займет 4-5 ч, столько же обратно. При скорости 100 км/ч на дорогу уйдет 4 ч. В более скоростном варианте 400 км/ч - 30 минут в один конец оптимальный вариант, но резко ужесточаются требования к путепроводу, требуется ограждение трассы, что удорожает строительство, но не решает полностью проблемы безопасности и препятствует миграции животных. Все эти проблемы решаются в данном предложении. Аппараты также могут быть составлены в поезд из 6-8 штук. Для транспортировки пассажиров целесообразно ...

2208312 Способ измерения количества молока в потоке и устройство для его осуществления

... управления, а второй выход соединен с блоком цифровой индикации. Причем устройство снабжено электромагнитным клапаном-отсекателем, установленным на выходном патрубке перед молочным насосом, причем первый выход блока управления связан с входом блока запуска, управляющего работой молочного насоса и клапана-отсекателя, а также блоком задания времени открытия и закрытия клапана-отсекателя и среднего значения потока при переходном процессе, выходы которого соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами блока управления, и блоком задания величины объема измерительной камеры, а выход блока задания величины измерительной камеры соединен с шестым входом блока управления. В ...

2189742 Способ обработки инкубационных яиц

... или огибающей посылок напряженности поля в диапазоне 0,5-120 кВ/м; частота повторения импульсов, посылок в диапазоне 100-1000 Гц или 5-50 кГц; длительностью импульсов, посылок 0,5-9,5 м/с или 0,01-0,15 м/с; частотой заполнения посылок 5-25 кГц или 250-500 кГц. При этом задают конкретные частоту следования импульсов, посылок, время разового непрерывного облучения объекта воздействия, число таких непрерывных облучений, амплитуду напряженности поля при каждом разовом облучении. Более обобщенной по отношению к соответствующей операции способа-прототипа является замена воздействия на яйца лазерным облучением при специальной обработке воздействием определенным образом сформированным ...

2166252 Способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов

... и вызывает иммунологический конфликт. Для разрушения костно-мозговой ткани, которая при трансплантации не принимает участия в репаративных процессах, а только тормозит их, необходимо механическое, физическое или химическое воздействие. Известен способ обработки ксенокости с целью получения так называемой "чистой кости", лишенной путем довольно сложной термической и химической обработки костного мозга и соединительной ткани. Однако подобное воздействие сильно изменяло структуру и состав кости и не улучшало ее биопластических свойств (Савельев В. И., Родюкова Е.Н. Реакции организма на трансплантацию костной ткани. - Новосибирск, "Наука", Сибирское отделение, 1985, С.74). ...

Еще из этого раздела:

2172085 Способ управления групповым вождением машин

2415529 Нижняя тяга для навески трактора

2384052 Способ повышения эмбриональной жизнеспособности и естественной резистентности цыплят-бройлеров

2188534 Способ уборки льна-долгунца

2423042 Электронно-оптический способ регулирования технологии производства агропродукции

2115304 Доильный аппарат

2275006 Устройство для крепления стеблей малины в вертикальном и горизонтальном положениях

2464769 Машина для прессования тюков с вязальным устройством

2260932 Способ уборки льна и тресты при неблагоприятных погодных условиях

2444885 Посевной агрегат

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Изображения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ