Получение икры у осетровых с сохранением жизни производителей. С. Б. Подушка

Научно-технический бюллетень лаборатории ихтиологии ИНЭНКО. 1999. № 2. С. 4-19.

УДК 597.442:639.3

Падение уловов осетровых во второй половине XIX века стимулировало начало работ по их искусственному воспроизводству. Первой трудностью, с которой столкнулись исследователи, было то, что у отловленных самок в условиях неволи не происходило завершение созревания половых продуктов. Зрелых производителей, пригодных для искусственного воспроизводства, можно было добыть лишь на естественных нерестилищах в сезон размножения.

Впервые искусственное осеменение икры стерляди Acipenser ruthenus было осуществлено академиком Ф.В.Овсянниковым в 1869 г. на нерестилищах Средней Волги (Овсянников, 1955). Эта дата считается началом истории осетроводства. Довольно быстро технология искусственного осеменения икры осетровых была освоена рыбоводами-практиками и нашла широкое применение в бассейнах различных рек. С 1917 по 1941 г. в реки Каспийского и Азовского бассейнов было выпущено более 1400 миллионов личинок севрюги Acipenser stellatus и русского осетра A. gueldenstaedti. Однако такая система рыбоводства не предусматривала сохранения самок живыми и поэтому была менее эффективна, чем естественный нерест того же количества производителей в реке (Державин, 1947).

Зарегулирование основных осетровых рек существенно нарушило условия размножения осетровых. Рыбы потеряли доступ к большей части своих исторических мест размножения. Осуществлять искусственное воспроизводство осетровых старыми методами путем отлова зрелых производителей на местах нереста стало невозможно. Начались интенсивные работы по созданию новой технологии осетроводства. Эти работы завершились к началу 1960-х годов созданием “принципиальной схемы осетрового рыбоводного завода” (Кожин, Гербильский, Казанский, 1963). В соответствии с этой схемой были спроектированы, построены и работают до настоящего времени все осетровые рыбоводные заводы, выпускающие молодь в бассейны Каспийского, Азовского и Черного морей и в реки Сибири.

Принятая биотехника предусматривает ежегодную заготовку производителей из промысловых уловов, гормональную стимуляцию созревания половых продуктов и краткосрочное подращивание молоди в прудах перед выпуском в естественные водоемы. Разработка методов гормональной стимуляции созревания разрешила проблему обеспечения заводов производителями и позволила строить рыбоводные предприятия в нижнем течении рек, где был сосредоточен промысел. Однако эта новая схема осетрового хозяйства, как и предшествующая, не предусматривала сохранения производителей живыми после получения икры и спермы. В результате искусственное воспроизводство оказалось полностью зависимым от вылова производителей из природных водоемов. Такая зависимость привела к тому, что осетровые рыбоводные заводы проектировали и строили преимущественно там, где имелись мощные естественные стада осетровых, позволяющие вести промысел, а угнетенные и малочисленные популяции, наиболее нуждающиеся в помощи, остались неохваченными рыбоводными работами.

К середине 1980-х годов стало ясно, что дальнейшее развитие заводского осетроводства немыслимо без формирования в искусственных условиях маточных стад различных видов осетровых (Подушка, 1986 а, 1995). В связи с этим проблема сохранения жизни производителей осетровых после получения от них зрелых половых продуктов приобрела первостепенное значение.

Осетровые относятся к долгоживущим полицикличным видам рыб, в естественных условиях они размножаются многократно с интервалами между последовательными нерестами от одного года до нескольких лет (обзор: Подушка, 1989). При искусственном разведении прижизненное получение спермы у самцов осетровых осуществляется достаточно легко. Особенности же анатомического строения половой системы самок осетровых не позволяют сцеживать у них икру так же легко, как у самок костистых рыб. Над проблемой сохранения жизни самок осетровых после получения от них икры работали многие авторы. Известно несколько подходов к решению этой проблемы.

Многократное сцеживание

У самок осетровых обычным путем может быть сцежена только порция икры, поступившая из полости тела в яйцеводы, которая составляет очень незначительную часть плодовитости самки. Следующее заполнение яйцеводов икрой происходит лишь через некоторое время.

Методика многократного сцеживания предусматривает получение икры из яйцеводов самок небольшими порциями в течение длительного периода времени. Интервалы между последовательными сцеживаниями составляют обычно от нескольких минут до двух часов. Процедура сцеживания всей икры от одной самки растягивается на 6-12 и более часов. Впервые эту методику использовал на стерляди Э.Д.Пельцам (1886). Позднее ее применяли многие другие исследователи на различных видах осетровых (Персов, 1957; Михеев, 1972; Williot, Brun, 1982-1983; Arlati et al.,1988; Шубравый и др., 1989; Arlati, Bronzi, 1995; Smith et al., 1995). Недостатками многократного сцеживания являются длительность, трудоемкость, ухудшение качества икры в последних порциях и неполное сцеживание. Эта технология непригодна для крупномасштабного производства и в настоящее время в рыбоводных хозяйствах России не используется.

Нерест инъецированных рыб в бассейнах
В конце 1950-х годов П.С.Ющенко (1961, 1964) разработал конструкцию специальных бассейнов для нереста осетров. Самцы и самки после гипофизарных инъекций помещались в эти бассейны и самостоятельно нерестились. Икра, по мере ее выметывания, быстро выносилась из бассейнов до приобретения ею клейкости. Собранную икру обесклеивали и помещали в инкубационные аппараты. Эта технология однако не вышла за рамки эксперимента.

Существуют также предложения по созданию нерестовых каналов с гравийным дном и быстрым течением, имитирующих места естественного размножения осетровых (Державин, 1953, 1954; Березовская и др., 1995). Однако эти сооружения предлагается использовать для обеспечения нереста диких производителей, а не для содержащихся в неволе маточных стад.

Метод “кесарева сечения” (метод частичного вскрытия брюшной полости с последующим наложением хирургических швов)
Этот метод был разработан И.А.Бурцевым (1969) для получения икры от выращенных в прудах гибридов осетровых. Впоследствии метод “кесарева сечения” был использован многими другими исследователями на различных видах осетровых и веслоносе Polyodon spathula (Jegorow, Muslin, 1971; Новик, 1981; Шилов, Хазов, 1982; Williot, Rouault, 1982; Львов, 1984; Зеленин, Фоменко, 1986; Виноградов и др., 1987; Львов и др., 1992; Shovelnose sturgeon, 1993; Smith et al., 1995; Steffens, Jähnichen, 1995). Техника проведения этой операции была неоднократно описана в литературе, поэтому мы не будем на ней останавливаться. Отметим лишь, что различные варианты этого метода сводятся к вариациям в размере и месте нанесения разреза и методике наложения хирургических швов.

Хотя осетровые являются достаточно живучими и обычно быстро выздоравливают после “кесарева сечения”, некоторые рыбы все же погибают, особенно при недостаточной опытности рыбоводов. Дикие производители переносят эту операцию хуже, чем доместицированные. Метод “кесарева сечения” достаточно трудоемок и не позволяет работать с большими производственными партиями рыб.

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая взаимное расположение яичников и яйцеводов в полости тела осетровых.

1 — яичник; 2 — воронка яйцевода; 3 — яйцевод; 4 — генитальное отверстие; 5 — место надреза. Пунктирная линия показывает путь овулировавшей икры при естественном нересте, сплошная линия — при сцеживании после надрезания яйцевода.

Метод надрезания яйцевода

Этот метод разработан автором настоящей работы в 1985-1986 гг. (Подушка, 1986 б), к настоящему времени прошел многолетние успешные испытания в ряде рыбоводных хозяйств и с каждым годом получает все более широкое распространение и признание (Подушка, 1996). На рис.1 изображена схема, иллюстрирующая взаимное расположение яичников и яйцеводов в полости тела самок осетровых. Яичники осетровых не имеют собственной полости, и овулировавшая икра попадает непосредственно в полость тела. Перед тем, как попасть во внешнюю среду яйца должны пройти через яйцеводы. Яйцеводы осетровых представляют собой две длинные трубки, расположенные в дорзо-латеральных частях брюшной полости. [Как показало анатомическое исследование А.Машковцева (Maschkowzeff, 1934), собственно яйцеводами являются лишь передние участки этих трубок, а остальные их части являются мочеточниками, однако в рыбоводной литературе обычно используется название “яйцеводы” для всей структуры]. Воронки яйцеводов значительно удалены от генитального отверстия в краниальном направлении. Эти анатомические особенности половой системы самок объясняют, почему у осетровых нельзя сцедить всю овулировавшую икру сразу. Массаж брюха от головы к хвосту приводит к выдавливанию икры только из яйцеводов, после чего их стенки спадаются, и дальнейшее сцеживание оказывается невозможным. После надреза каудального участка одного из яйцеводов овулировавшая икра может поступать к генитальному отверстию непосредственно из полости тела, минуя яйцеводы, и сцеживание икры можно осуществлять обычным путем, как у костистых рыб.

Рис. 2. Созревшие самки осетровых выделяют из генитального отверстия небольшое количество овулировавших икринок

Для практического осуществления операции необходим только скальпель, ширина лезвия которого должна быть меньше диаметра генитального отверстия оперируемой рыбы. О начале созревания самок обычно судят по выделению из генитального отверстия отдельных овулировавших икринок (рис.2). Самок с признаками созревания оставляют в бассейне на 40-60 минут для завершения овуляции. Это время используют для получения спермы от самцов. Готовую к операции самку извлекают из воды, оборачивают ее голову влажным полотенцем, и помещают на операционный стол или в специальный станок, представляющий собой брезентовый лоток, соответствующий размеру рыбы.

Рис. 3. После сцеживания икры из яйцеводов в генитальное отверстие самки вводят скальпель и производят надрез одного из яйцеводов

В сцеживании икры у рыб небольшого и среднего размера (массой до 25 кг) обычно участвуют три человека. Один протирает брюхо самки сухим полотенцем и держит тазик для сбора икры. Второй держит хвостовой стебель рыбы, делает надрез яйцевода и, в случае необходимости, расширяет палочкой генитальное отверстие для облегчения схода икры. Третий человек держит голову и осуществляет массаж брюха рыбы. В некоторых рыбоводных хозяйствах тазик для икры устанавливают в специальное гнездо под операционным станком, в этом случае процедуру сцеживания могут проводить два человека.

Рыбу размещают на операционном столе брюхом кверху, так, чтобы ее хвостовой стебель находился на весу (свисал). Брюхо и хвостовой стебель протирают сухим полотенцем, чтобы предотвратить попадание воды и слизи в тазик с икрой. Первоначально сцеживают икру из яйцеводов. После того, как дальнейшее выделение икры прекращается, в генитальное отверстие, которое находится каудальнее анального, вводят скальпель. Скальпель вводят не по медиальной линии, а несколько латерально, направляя его в правый или левый яйцевод, которые сходятся у генитального отверстия (рис.3). Глубина введения скальпеля в яйцевод зависит от размеров рыбы и составляет от одного до нескольких сантиметров. Прилагая некоторое усилие делают небольшой надрез яйцевода. Режущий край скальпеля при этом должен быть направлен вверх (к брюху рыбы). У крупных и среднего размера рыб анатомия каудальных частей яйцеводов легко может быть изучена путем пальпации. После надреза яйцевода поступление икры к генитальному отверстию возобновляется. Часто при сдавливании брюха икра начинает выходить струей (рис. 4). Для удобства сцеживания рыбу можно положить на бок.

Сцеживание продолжают до тех пор, пока икра свободно вытекает из полости тела. По окончании сцеживания рыбу полезно поднять головой вверх и согнать остатки икры к генитальному отверстию (рис. 5). При первом сцеживании у самки извлекают основную часть овулировавшей икры (80-90%). Хотя рыба выглядит сильно похудевшей, и кажется, что икры в ней больше нет, через час после первого сцеживания целесообразно провести второе. Второе сцеживание не требует нового надреза яйцевода и осуществляется очень быстро. У крупных и плодовитых рыб может возникнуть необходимость провести и третье сцеживание.

Рис. 4. После надрезания яйцевода икра легко сцеживается

Метод надрезания яйцевода был испытан на белуге Huso huso, стерляди, сибирском осетре Acipenser baeri, русском осетре, сахалинском осетре A. medirostris, шипе A. nudiventris, севрюге A. stellatus, различных гибридных формах осетровых, а также на веслоносе. Среди прооперированных самок были как рыбы, выращенные в неволе, так и пойманные в естественных водоемах. И те и другие хорошо переносили операцию (выживаемость близка к 100%). Длительность первого сцеживания обычно составляет от 2 до 20 минут в зависимости от размера и плодовитости самки. Осетровые рыбы хорошо переносят пребывание вне воды в течение этого времени. Применение анестезии целесообразно лишь для крупных экземпляров, которых трудно удержать. Нахождение на воздухе само по себе оказывает анестезирующее действие на осетровых. Обычно самка интенсивно бьется лишь в первый момент после извлечения из воды, а при сцеживании икры лежит спокойно. Автору данной работы приходилось получать икру описываемым методом у рыб массой от 0,3 до 115 кг.

Рис. 5. По окончании сцеживания самку поднимают головой вверх и сгоняют остатки икры к генитальному отверстию

Стенки яйцеводов осетровых представляют собой тонкие полупрозрачные пленки, надрезание которых не приводит к значительному кровотечению. Во многих случаях крови вообще не бывает заметно. Столь незначительная рана вскоре полностью заживает. Поскольку описываемый метод используется в ряде рыбоводных хозяйств уже в течение нескольких лет, а межнерестовые интервалы у самок большинства культивируемых видов осетровых составляют один-два года, у многих рыб сцеживание икры проводили неоднократно.

К моменту следующего нереста яйцеводы большинства оперированных самок выглядят так же, как у интактных рыб. Иногда внутри яйцеводов после операции образуются спайки, которые могут вызвать их непроходимость. Наличие спаек в яйцеводах может быть проверено путем введения в них пластиковой или резиновой трубочки. Чем ближе к генитальному отверстию делается надрез, тем менее вероятно образование спаек. Иногда отверстие в стенке яйцевода не зарастает. В этом случае при следующем нересте делать надрез яйцеводов не потребуется.

Интересно отметить, что в природных популяциях осетровых встречаются самки с аномалиями в строении половой системы. У этих особей рядом с анальным и генитальным отверстиями находятся еще одно или два дополнительных отверстия, связанных непосредственно с полостью тела. Эту аномалию у стерляди еще в прошлом веке отметил Э. Д. Пельцам (1886), который полагал, что эти отверстия являются увеличенными абдоминальными порами и что их образование связано с деятельностью полостного паразита осетровых Amphilina foliacea. Этот автор считал также, что овулировавшая икра осетровых, не прошедшая по яйцеводам, а выметанная через указанные отверстия, не способна к развитию. Однако последующая практика осетроводства опровергла это мнение. Мы наблюдали дополнительные отверстия рядом с анальным и генитальным у самок шипа и белуги. При наличии таких отверстий овулировавшая икра легко сцеживается через них. Делать надрез яйцевода в этом случае не требуется.

После отцеживания икры самок выпускают в бассейн. В оптимальном случае рыба сразу же принимает нормальное положение и плывет. В других случаях рыба может некоторое время лежать на боку, совершая лишь дыхательные движения жаберными крышками. Если движения жаберных крышек очень слабы, следует взять рыбу рукой за хвостовой стебель и под водой подвигать вперед-назад для “вентиляции” жабр. Оставшиеся в полости тела икринки самка выметывает в течение двух-трех суток после сцеживания.

Надрезание яйцеводов представляет собой довольно простую операцию. После непродолжительного обучения ее легко проводит любой рыбовод. Отметим некоторые трудности, с которыми могут столкнуться новички при освоении описываемого метода. Наиболее опасно повредить у рыбы скальпелем почку. Повреждение почки вызывает обильное кровотечение. Чтобы этого не произошло, следует использовать скальпель с тупым концом и не вводить его в генитальное отверстие вертикально и слишком глубоко. В начале нашей практики было несколько случаев прокола почки у самок. Несмотря на большую потерю крови, рыбы выжили. Вопреки существующему мнению, попадание крови в икру не оказало отрицательного влияния на ее дальнейшее развитие.

Второй опасностью является случайный разрез скальпелем кровеносных сосудов брыжейки задней кишки. Такой разрез также вызывает кровотечение, хотя и менее обильное, чем при повреждении почки. Смертельной опасности для рыбы это повреждение не представляет.

Неопытные рыбоводы могут повредить скальпелем прямую кишку рыбы. В этом случае овулировавшая икра выходит через анальное отверстие. В большинстве случаев рана кишки быстро заживает, но в некоторых случаях наблюдается воспаление. Гибели рыбы обычно не бывает.

В некоторых случаях яичники осетровых имеют очень длинные яйценосные пластинки, которые закупоривают надрез яйцевода и даже могут выставляться наружу из генитального отверстия. Эти выступающие пластинки следует аккуратно отрезать ножницами. Если эта операция не улучшит выход икры, следует расширить надрез яйцевода или сделать еще один на втором яйцеводе.

Наиболее отчетливо преимущества описываемой технологии получения икры проявляются при работе с крупными производственными партиями рыб, включающими 10-30 одновременно инъецированных самок. Первые порции сцеженной икры от каждой самки осеменяют и инкубируют отдельно. Остатки икры, полученные при повторном сцеживании от разных самок, объединяют. Если попадается рыба, у которой икра сцеживается плохо, ее возвращают в бассейн и обрабатывают в последнюю очередь.

В последние годы была разработана технология переработки овулировавшей икры осетровых в пищевой продукт (Подушка и др., 1995). Используя эту технологию, научно-внедренческое производственное предприятие "Экоресурсы" в Астрахани консервирует икру уже в течение нескольких лет.

Литература

Березовская В.И., Савельева Э.А., Чебанов М.С. 1995 Искусственное нерестилище для естественного размножения осетровых // Рыбоводство и рыболовство. № 2. С.15-17.

Бурцев И.А. 1969 Получение потомства от межродового гибрида белуги со стерлядью // Генетика, селекция и гибридизация рыб. М.: Наука. С.232-242.

Виноградов В., Мельченков Е., Ерохина Л., Воропаев Н., Чертихин В. 1987 Разведение веслоноса // Рыбоводство. № 4. С. 20-23.

Державин А.Н. 1947 Воспроизводство запасов осетровых рыб. Баку. Изд-во АН АзССР. 247 с.

Державин А.Н. 1953 Методы получения зрелой икры осетровых и лососевых рыб // Труды совещаний ихтиологической комиссии АН СССР. Вып.1. С.266-290.

Державин А.Н. 1954 Куринское рыбное хозяйство в условиях осуществления Мингечаурского гидроузла // Труды конф. по вопросам воспроизводства рыбных запасов реки Куры в связи со строительством Мингечаурского гидроузла. Баку. Изд-во АН АзССР. С.13-17.

Зеленин А.М., Фоменко Т.С. 1986 Гаметогенез и созревание ленского осетра при выращивании в прудовых условиях // Рациональное использование прудов и естественных водоемов Молдавии. Кишинев. С.55-61.

Кожин Н.И., Гербильский Н.Л., Казанский Б.Н. 1963 Биотехника разведения и принципиальная схема осетрового рыбоводного завода // Осетровое хозяйство в водоемах СССР. М. Изд-во АН СССР. С.29-34.

Львов Л.Ф. 1984 О соотношении полов в маточном стаде стерляди // Осетровое хозяйство в водоемах СССР. Краткие тезисы научных докладов Всес. совещ. Астрахань. С.206-207.

Львов Л.Ф., Попова А.А., Чуканов В.А. 1992 О прижизненном получении потомства у русского осетра // Биологические ресурсы Каспийского моря. Тезисы докладов первой международной конф. Астрахань. С.253-256.

Михеев В.П. 1972 Разведение стерляди в плавучих садках в условиях водохранилища // Тезисы отчетной сессии ЦНИОРХа. Астрахань. С.110-111.

Новик Н.В. 1981 Получение потомства от стерляди, выращенной в бассейнах на теплой воде // Рациональные основы ведения осетрового хозяйства. Тезисы докладов научно-практич. конф. Волгоград. С.172-173.

Овсянников Ф.В. 1955 Об опытах искусственного разведения стерлядей // Избранные произведения. М. : Медгиз. С.333-338.

Пельцам Э.Д. 1886 Наставление к искусственному разведению стерлядей. Казань. 24 с.

Персов Г.М. 1957 Методика работы с производителями стерляди // Ученые записки Ленингр. ун-та. № 228. Сер. биол. наук. Вып.44. С.72-86.

Подушка С.Б. 1986 а Проблема сохранения генофонда осетровых в водоемах СССР // Вестник Ленингр. ун-та. Сер.3. Вып. 4. С.15-25.

Подушка С.Б. 1986 б Способ получения икры от самок осетровых рыб. Авторское свидетельство СССР. № 1412035.

Подушка С.Б. 1989 Периодичность размножения осетровых (Литературный обзор) // Экология и гистофизиология размножения гидробионтов. Межвузовский сборник. Л. Изд-во Ленингр. ун-та. С.43-75.

Подушка С.Б. 1995 Изменить схему воспроизводства осетровых // Рыбное хозяйство. № 2. С.31-32.

Подушка С.Б. 1996 Прижизненное получение икры у осетровых рыб // Биологические ресурсы и проблемы развития аквакультуры на водоемах Урала и Западной Сибири. Тезисы докладов Всероссийской конференции. Тюмень. С.115-116.

Подушка С.Б., Брусованский Р.Б., Калгина Н.А., Ковда Т.А., Абдрахманова В.Х. 1995 Производство черной икры в рыбоводных хозяйствах // Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК. Тезисы докладов международной конференции. М. С.201-202.

Шилов В.И., Хазов Ю.К. 1982 Искусственное разведение стерляди (Методические рекомендации для студентов и рыбоводов). МСХ СССР. Саратовский зоологическо-ветеринарный ин-т. Саратов. 16 с.

Шубравый О.И., Гончаров Б.Ф., Утешев В.К. 1989 Опыт содержания и разведения в неволе большого амударьинского лжелопатоноса (Pseudoscaphirhynchus kaufmanni Bogdanov, 1874) // Проблемы доместикации животных. М. С.202-206.

Ющенко П.С. 1961 Устройство для нереста производителей и получения оплодотворенной икры осетровых рыб // Сборник аннотаций АзНИИРХ по плану 1960 г. Ростов-на-Дону. С.9-10.

Ющенко П.С. 1964 Способ получения рыбоводно-продуктивной икры осетровых путем нереста инъецированных производителей в садках // Аннотации работ, выполненных АзНИИРХ по плану исследований 1962 г. Ростов-на-Дону. С.142-143.

Arlati G., Bronzi P., Colombo L., Giovannini G. 1988 Induced breeding of the Italian sturgeon (Acipenser naccarii) raised in captivity // Riv. Ital. Acquacol. V.23. P.94-96.

Arlati G., Bronzi P. 1995 Sturgeon farming in Italy // Proc. Intern. Sturgeon Symp., Moscow. VNIRO-Publishing. P.321-332.

Jegorow J.N., Muslin J.S. 1971 Gewinnung von Rogen aus lebenden Fisch // Die Lebensmittel-Ind. Bd.18. Hf.1. S.25-26.

Maschkowzeff A. 1934 Der Genitalapparat der Acipenseridae // Zoologische Jahrbücher. Abteilung für Anatomie und Ontogenie der Tiere. Bd.58. N 3. S.397-414.

Shovelnose Sturgeon: Mom to Pallids? 1993 // Fisheries. V.18. N 9. P.50-51.

Smith T.I.J., Heyward L.D., Jenkins W.E., Collins M.R. 1995 Culture and stock enhancement of shortnose sturgeon,

Acipenser brevirostrum, in the southern United States // Proc. Intern. Sturgeon Symp., Moscow. VNIRO-Publishing. P.204-214.

Steffens W., Jähnichen H. 1995 Rearing and reproduction of bester (Huso huso (L) x Acipenser ruthenus L) in Germany // Proc. Intern. Sturgeon Symp., Moscow. VNIRO-Publishing. P.342-349.

Williot P., Rouault T. 1982 Compte rendu d’une premiére reproduction en France de l’esturgeon sibérien // Bulletin Français de Pisciculture. V.54. N 286. P.255-261.

Williot P., Brun R. 1982-1983 Résultats sur la reproduction de Acipenser baeri en 1982 // Bulletin Français de Pisciculture. V.55. N 287. P.19-22.