CC BY
92
2013
Известия ТИНРО
Том 175
УДК 597.587.9:597-13(265.53)
Р.Р. Юсупов*
Магаданский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, 685000, г. Магадан, ул. Портовая, 36/10
ЭМБРИОНАЛЬНО-ЛИЧИНОЧНОЕ РАЗБИТИЕ ЖЕЛТОПЕРОЙ КАМБАЛЫ LIMANDA AspERA (PLEURONECTIDAE) СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ОХОТСКОГО МОРЯ
На основе экспериментальных данных приводятся сведения по эмбриональному развитию и раннему онтогенезу желтоперой камбалы Limanda aspem северной части Охотского моря. Установлено, что зрелая оплодотворенная икра желтоперой камбалы характеризуется олигоплазматическим типом и на II этапе развития имеет диаметр 0,75-0,90 мм при среднем значении 0,830 ± 0,001 мм. При средней температуре 14,3 °С дробление зиготы происходит через 2 ч 30 мин после оплодотворения. В возрасте 6 и 8 час зародыш проходит стадии ранней и поздней бластулы. Через 18 ч (286 град./час) активное центробежное перераспределение клеточного материала бластодермы приводит к образованию зародышевого кольца, а через 27 ч после оплодотворения (414 град./ час) в икринках формируется осевой зачаток эмбриона. В возрасте 36 час (544 град./час) завершается обрастание желтка слоем бластодермы с образованием желточной пробки, а через 44 ч (662 град./час) в теле эмбриона происходит сегментация туловищной мезодермы с образованием 8-10 сомитов и развиваются первые пигментные клетки. В эксперименте при температуре 14,3 °С эмбриональный период желтоперой камбалы завершался в возрасте 91 час. При более низкой температуре, 10,1 °C, ее эмбриональное развитие длилось 130 ч, а при 9,9 °С — 134 ч. Несмотря на различие в длительности инкубации, сумма принятого тепла во всех трех сериях различалась незначительно и составила соответственно 1330, 1321, 1321 град./час. Размеры вылупившихся предличинок желтоперой камбалы колебались от 2,30 до 3,05 мм, в среднем 2,74 ± 0,01 мм. Поверхность тела пигментирована непарным рядом желтых меланофор, которые развиты не только на дорсальной стороне тела (как у особей западнокамчатской и япономорских популяций), но и в районе прямой кишки, продолжаясь вдоль всей нижней сегментированной части хвостового отдела. На этап смешанного питания личинки переходят на четвертые сутки развития, а полностью на питание внешней пищей — на шестые. Выявленные региональные особенности морфологии желтоперой камбалы в эмбриональный период и ранний онтогенез должны быть учтены при проведении видовой идентификации икры и личинок рыб в ходе ихтиопланктонных съемок в северной части Охотского моря.
Ключевые слова: желтоперая камбала, развитие, эмбрион, предличинка, личинка.
Yusupov R.R. Embryonic and larval development of yellowfin sole Limanda aspera (Pleuronectidae) in the northern Okhotsk Sea // Izv. TINRO. — 2013. — Vol. 175. — P. 145-158.
Embryonic development and early ontogeny of yellowfin sole Limanda aspera in the northern Okhotsk Sea are considered in experiment. Its fertilized eggs were oligoplasmatic and had the size 0.75-0.90 mm (on average 0.83 mm) at the stage II. Under the temperature 14.3 °C, the zygote crushed in 2.5 hours after fertilization, the embryo passed through the stages of early and
* Юсупов Равиль Рашитович, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: [email protected].
Yusupov Ravil R., Ph.D., leading researcher, e-mail: [email protected].
late blastula in the age of 6 and 8 hours, respectively, the blastoderm embryo ring formed after centrifugal redistribution of active cell material in 18 hours (286 degree-hours), the axial germ appeared in 27 hours (414 degree-hours), the yolk was covered by blastoderm with the yolk tube formation in 36 hours (544 degree-hours), and the mesoderm segmentation onto 8-10 somites occurred and first pigment cells developed in 44 hours (662 degree-hours) after fertilization.
The whole embryonic period of yellowfin sole continued 91 hours in the experiment under the temperature 14.3 °C, 130 hours under 10.1 °C, and 134 hours under 9.9 °C. Despite of these differences in the incubation time, the amount of heat received in all three series differed slightly and was 1330, 1321, and 1321 degree-hours, respectively. The hatched prelarvae had diameter 2.30-3.05 mm, on average 2.74 ± 0.01 mm; their body was pigmented by yellow unpaired melanophores both on the dorsal side (as for the larvae of this species at West Kamchatka and in the Japan Sea) and from the rectum to caudal segment. The larvae passed to mixed feeding on the fourth day of development, and fed by external food exclusively on the sixth day. The revealed regional features of the yellowfin sole embryogenesis and ontogenesis should be taken into account when identifying its eggs and larvae in ichthyoplankton surveys in the northern Okhotsk Sea.
Key words: yellowfin sole, ontogenetic development, embryo, prelarva, larva.
Введение
Как и на других акваториях дальневосточного бассейна, в северной части Охотского моря камбалы служат основой развития прибрежного рыболовства. Из 12 видов камбал, отмеченных В.В. Федоровым с соавторами (2003) для северной части Охотского моря, желтоперая камбала Limanda aspem (Pallas, [1814]) является одним из самых многочисленных видов и составляет до 90 % общего улова камбал.
В практике прикладной ихтиологии для оценки величины запаса рыб наряду с учетными работами по оценке численности промысловой части популяции активно используются ихтиопланктонные съемки, позволяющие оценить численность репродуктивного стада исходя из количества отложенной ими икры или вылупившихся личинок. Это, в свою очередь, становится возможным лишь при хорошей изученности видовых и региональных особенностей морфогенеза в процессе развития исследуемых популяций рыб.
Первые наблюдения за эмбриональным развитием и описание морфологии вылупившихся предличинок желтоперой камбалы зал. Петра Великого Японского моря проведены А.И. Мищенко (1938). Более полные данные о развитии желтоперой камбалы этого района в экспериментальных условиях, дополненные образцами из морских сборов, приводит Т.А. Перцева-Остроумова (1954, 1955, 1961). Наблюдения за эмбриогенезом вида западнокамчатской популяции проведены Л.А. Николотовой (1970). Для желтоперой камбалы северной части Охотского моря такие сведения отсутствуют.
Цель наших исследований заключалась в выявлении региональных особенностей морфологии в процессе эмбрионального развития и раннего онтогенеза желтоперой камбалы северной части Охотского моря.
Материалы и методы
Наблюдения за эмбриональным развитием желтоперой камбалы провели в июле-августе 2008, 2010 и 2011 гг. Готовых к нересту производителей отбирали в Тауйской губе и притауйском районе из уловов снюрревода. В 2008 г. было проведено 7 оплодотворений икры, из которых первые 6 попыток были неудачными. Несмотря на то что готовые к нересту производители доставлялись к месту проведения работ в прижизненном состоянии, доля оплодотворенной икры была крайне низкой. Лишь в седьмой партии, когда время транспортировки зрелых рыб в прижизненном состоянии не превысило 2 ч, количество оплодотворенной икры оказалось достаточным для проведения исследований. Наилучшие результаты были получены в 2010 и 2011 гг., когда оплодотворение икры желтоперой камбалы провели сразу после отлова производителей. В этих сериях относительное количество нормально развивающейся икры достигало не менее 95-97 %.
Трудности получения качественной икры желтоперой камбалы отмечал А.И. Мищенко (1938), связывая неудовлетворительные результаты с недостаточной зрелостью половых продуктов производителей. По результатам наших наблюдений, на уровень функционального состояния зрелой икры желтоперой камбалы может влиять кислородное голодание производителей, возникающее в процессе длительной (более 2 ч) их транспортировки даже при периодической замене воды в транспортировочной емкости.
Искусственное оплодотворение икры провели традиционным «сухим» способом (Расс, Казанова, 1966). Техника инкубации икры желтоперой камбалы была та же, что и при работе с полярной камбалой (Юсупов, 2009, 2010). Инкубация икры в эксперименте 2008 г. проходила при температуре 8,6-11,0 °С (в среднем 10,1 °C), в 2010 г. — 3,5-12,4 (в среднем 9,9 °с), в 2011 г. — 13,2-16,2 °С (в среднем 14,3 °C). Предличинок и личинок содержали в 40-литровом аквариуме.
Прохождение этапов и стадий развития икры и личинок желтоперой камбалы наблюдали на живом материале через микроскоп МБС-10 в горизонтальной и в вертикальной оптической плоскости сечения с помощью камеры Ж.А. Черняева (1962). Ранжирование этапов и стадий эмбрионального и постэмбрионального развития желтоперой камбалы проводили по А.П. Макеевой (1992). Возраст отсчитывали с момента осеменения икры. Параметры икринок и личинок измеряли в делениях мерной сетки окуляр-микрометра с последующим пересчетом в миллиметры. Сумма тепла, необходимая для эмбрионального развития, называемая также физиологическим временем (Зеленникова, Кузнецова, 2002), определялась в градусо-часах (град./час). В ходе исследований фотографировали основные этапы и стадии развития. В настоящей работе приводятся результаты микросъемки, выполненной с помощью цифровой фотокамеры «RekamPresto 40M» через микроскоп МБС-10.
Результаты и их обсуждение
Эмбриональный период
Этап I. Активация яйца и образование бластодиска
Как видно из данных таблицы, размеры икринок желтоперой камбалы северной части Охотского моря варьируют в пределах, установленных исследователями для популяций вида, обитающих в водах западной Камчатки и Приморья. По результатам наших измерений 275 нормально развивающихся икринок желтоперой камбалы Тауйской губы и притауйского района, их диаметр колеблется от 0,75 до 0,90 мм при среднем значении 0,83 ± 0,001 мм. Небольшой объем перевителлинового пространства (20,2 % от внутреннего объема яйца) относит икру желтоперой камбалы к олигоплазматическому типу, оболочка икры прозрачная, желток имеет слабо-коричневый оттенок.
Выметанная и оплодотворенная икра желтоперой камбалы исследуемого района имеет положительную плавучесть и поднимается к поверхности воды, где происходит ее дальнейшее развитие. У только что оплодотворенных икринок участок микропиле выражен небольшим воронковидным углублением на поверхности желтка, исчезающим в процессе концентрации плазмы на анимальном полюсе (рис. 1, А).
В течение первых двух часов развития в оплодотворенной икре происходит кортикальная реакция и концентрация плазмы на анимальном полюсе. По мере формирования плазмодиска поверхность желтка у его основания уплощается (рис. 1, Б).
Этап II. Дробление
В возрасте 2 час 30 мин в зиготе проходит первый цикл дробления с образованием двух бластомеров (рис. 1, В, Г). Следует отметить, что в течение первых циклов деления на поверхности желтка по периметру основания плазмодиска наблюдаются жироподобные включения в виде небольших капелек, количество которых в разных икринках варьирует от нескольких до нескольких десятков.
В ходе наблюдений икринок в вертикальной оптической плоскости сечения было установлено, что в икре желтоперой камбалы, как у полярной и звездчатой, анимальный полюс в икринке занимает нижнее положение. Необходимо отметить, что в этом плане
Параметры икринок желтоперой камбалы в разных районах Parameters of yellowfin sole eggs in certain areas
Район Диаметр икры, мм Диаметр желтка, мм Источник данных
X Lim X Lim
Берингово море
1 0,82-0,84 0,76-0,92 0,62-0,65 0,55-0,76 Перцева-Остроумова, 1961
2 0,87-0,88 0,85-0,90 - - »
3 0,89-0,90 0,83-0,98 0,67 - »
4 0,86-0,87 0,80-0,92 0,69 0,67-0,74 »
Охотское море
5 0,82-0,86 0,77-0,85 0,64 0,58-0,74 »
5 - 0,73-1,09 - - Расс, Желтенкова, 1948
5 0,82 0,72-0,92 0,60 0,45-0,76 Николотова, 1970
6 0,81 0,74-0,86 0,57-0,69 0,53-0,69 Перцева-Остроумова, 1961
7 0,83 0,75-0,90 0,76 0,72-0,87 Наши данные
8 0,87-0,88 0,84-0,89 0,70 0,70 Перцева-Остроумова, 1961
9 - 0,81-0,82 0,73-0,87 - »
10 - 0,83-1,02 - - Дехник, 1959
Японское е р о м
11 0,82-0,92 0,74-0,93 0,61-0,65 0,52-0,75 Перцева-Остроумова, 1961
12 - 0,80-0,95 - - Мищенко, 1938
Примечание. 1 — Олюторский залив, 2 — Камчатский залив, 3 — Кроноцкий залив, 4 — восточное побережье Камчатки, 5 — западная Камчатка, 6 — зал. Шелихова, 7 — Тауйская губа и притауйский район, 8 — Курильские острова, 9 — зал. Терпения (восточный Сахалин), 10 — курило-сахалинский район, 11 — зал. Петра Великого, 12 — Уссурийский залив.
результаты наших наблюдений прямо противоположны литературным данным А.И. Мищенко (1938), Т.А. Перцевой-Остроумовой (1954, 1955, 1961) и Л.А. Николотовой (1970). Возможную причину таких расхождений мы обсуждали ранее (Юсупов, 2011) на примере звездчатой камбалы.
Через 3 ч после оплодотворения (60 град./час) тело зародыша состоит из 8 бластомеров, а еще через час (75 град./час) их число возрастает до 16-32 (рис. 1, Д, Е, Ж, З). Начиная с пятого цикла дробления в бластодиске обнаруживается все увеличивающаяся с возрастом асинхронность деления клеток. Судя по уменьшению размера бластомеров в направлении от края бластодиска к его центру, в центральной зоне деление клеток происходит интенсивнее, чем на периферии.
Этап ІІІ. Бластуляция
При температуре инкубации 15,3 °С развитие зародыша достигает ранней (крупноклеточной) бластулы в возрасте 6 час при сумме принятого тепла 107 град./час. По завершении активной фазы деления клеток, которое наступает через 8 ч от момента оплодотворения икры, зародыш достигает стадии поздней бластулы, морфологически сходной с плазмодиском перед первым циклом дробления, отличаясь от него большей оптической плотностью.
При соответствующем освещении в основании бластодиска хорошо просматривается светлый слой перибласта (рис. 1, И, К, Л, М). При более низкой температуре инкубации (10,0 и 5,2 °С) этап дробления клеток бластодиска завершается соответственно в возрасте 13 и 27 час. Несмотря на значительную разницу в сроках прохождения этапа дробления, сумма принятого тепла во всех трех сериях различалась незначительно, составляя 137, 140 и 141 град./час.
Этап IV. Гаструляция
В возрасте 10 час, при сумме принятого тепла 169 град./час, происходит активное обрастание желтка перибластом, находящимся в основании бластодиска (рис. 2, А, Б, В, Г). На микрофотографии хорошо видно, что краевая зона перибласта сформирована кольцом крупных овальных клеток.
Рис. 1. Эмбриональное развитие желтоперой камбалы: А — оплодотворенная икринка; Б — стадия формирования плазмодиска; В, Г — стадия 2 бластомеров; Д, Е — стадия 8 бластомеров; Ж, 3 — стадия 32 бластомеров; И, К — ранняя бластула; Л, М — поздняя бластула. На рисунках В, Д, Ж, И, Л — вид икринок сверху
Fig. 1. Embryonic development of yellowfin sole: A — fertilized eggs; Б — stages of plasma dise formation; В, Г — blastomere stage 2; Д, Е — blastomere stage 8; Ж, 3 — blastomere stage 32; И, К — early blastula; Л, М — late blastula. Top view for В, Д, Ж, И, Л
В возрасте 12 час (200 град./час) в икре желтоперой камбалы происходит активный процесс гаструляции (рис. 2, Д, Е). Вследствие разрастания перибласта и миграции клеток бластодермы в процессе эпиболии высота зародышевого диска сильно уплощается, в вертикальном оптическом сечении эмбрион желтоперой камбалы представляет собой симметрично изогнутый, равноплечий валик с закругленными концами.
Рис. 2. Эмбриональное развитие желтоперой камбалы: А, Б, В, Г — обрастание желтка перибластом; Д, Е — начало эпиболии; Ж, 3 — стадия зародышевого кольца; И — формирование осевого узелка; К, Л, М — образование осевого зачатка; ОУ — осевой узелок. На рисунках А, в, Д, ж, И, к — вид икринок сверху
Fig. 2. Embryonic development of yellowfin sole: А, Б, В, Г — yolk covering by periblast; Д, Е — beginning of epiboly; Ж, 3 — stage of germinal ring; И — formation of axial nodule; К, Л, М — formation of axial germ; ОУ — axial nodule. Top view for А, В, Д, Ж, И, К
Согласно Балларду (Ballard, 1973, 1982), изучавшему эмбриональное развитие стальноголового лосося (Salmo gairdneri) и чукучана (Catostomus commersoni), у рыб, в отличие от других позвоночных животных, на этапе гаструляции не происходит подворачивания бластодермы с образованием зародышевых листков, дифференцировка клеток будущих частей тела и органов в формирующемся эмбрионе осуществляется согласно их детерминации.
У костистых рыб гаструляция осуществляется двумя типами перемещения клеток бластодермы: обрастанием желтка, т.е. эпиболией, при которой клетки движутся в меридиональном направлении, и осевой конвергенцией, когда клетки движутся в широтном направлении — к будущему осевому зачатку зародыша (Макеева, 1992).
В возрасте 18 час (286 град./час) активное центробежное перераспределение клеточного материала бластодермы в меридиональном направлении приводит к сильному уплощению зародышевого диска и образованию на его периферии ярко выраженного кольцеобразного утолщения — зародышевого кольца (рис. 2, Ж, З). Еще через 2 ч в районе будущего осевого зачатка эмбриона формируется осевой узелок, представляющий собой конусообразное утолщение на внутренней стороне зародышевого кольца (рис. 2, И).
В возрасте 27 час (414 град./час) бластодермой покрыто около 65-70 % поверхности желтка. Дальнейшее перераспределение клеток в меридиональном направлении и их концентрация на участке формирования эмбриона последовательно приводят к образованию зародышевого щитка и осевого зачатка эмбриона (рис. 2, К, Л).
На поперечном оптическом срезе эмбриона видно, что, как и у других видов камбал, у желтоперой камбалы формирование тела эмбриона начинается с вентральной стороны выпячиванием клеточной массы в область желтка (рис. 2, М).
Концентрация клеточной массы в области формирования эмбриона приводит в конечном счете к смещению общего центра тяжести (ранее проходившего через вертикальную ось икринки) и, соответственно, анимального и вегетативного полюсов примерно на 30-35°. Процесс смещения полюсов завершается на уровне 40-45°, после образования зародышевого валика.
Этап V. Органогенез
Начало этапа органогенеза у рыб характеризуется появлением зародышевого валика. У желтоперой камбалы он сформировался в возрасте 29 час при сумме принятого тепла 443 град./час. Слой бластодермы охватывает 80-85 % поверхности желтка, а зародышевый валик — от 45 до 50 % его окружности (рис. 3, А). В частично погруженном в желток теле эмбриона передний, головной, отдел стал существенно выше заднего, туловищного. Еще через 3 ч в головном отделе формируются глазные пузыри; бластодермой покрыто около 90 % поверхности желтка (рис. 3, Б).
В возрасте 34 час (515 град./час) у всех эмбрионов развивается Купферов пузырек (рис. 3, В).
В отличие от полярной и звездчатой камбал, у которых этот провизорный орган развивается лишь после завершения обрастания желтка бластодермой, на стадии сегментации туловищной мезодермы (Юсупов, 2009, 2010), у желтоперой камбалы это происходит еще до закрытия бластопора, когда бластодермой покрыто примерно 95-97 % поверхности желтка. Головной отдел и передняя часть туловищного отдела рельефно сформированы в валик. При наблюдении зародыша в профиль видно, что конец туловищного отдела имеет четко выраженную ланцетовидную форму, в то время как в фас он продолжает оставаться как бы овально распластанным.
Через 36 ч развития при сумме тепла 544 град./час завершается обрастание желтка слоем бластодермы. На месте замыкания бластопора образуется желточная пробка (рис. 3, Г, Д). При более низкой температуре инкубации (9,1 °C) замыкание бластопора у эмбрионов происходит через 65 ч.
В возрасте 44 час (662 град./час) в теле эмбриона происходит сегментация туловищной мезодермы с образованием 8-10 сомитов (рис. 3, Е). Глазные пузыри трансформируются в глазные бокалы, образуется хрусталик. Купферов пузырек достигает максимальных размеров — диаметр его основания составляет 0,095 ± 0,007 мм. На поверхности туловищного отдела появляются единичные светло-желтые меланофоры.
Сопоставление результатов наших наблюдений с литературными данными (Перцева-Остроумова, 1961; Николотова, 1970) показало, что у североохотоморской желтоперой камбалы тело начинает пигментироваться в более раннем возрасте. У эмбрионов желтоперой камбалы зал. Петра Великого и западнокамчатской популя-
Рис. 3. Эмбриональное развитие желтоперой камбалы: А — образование зародышевого валика; Б — развитие глазных пузырей; В — образование Купферова пузырька; Г, Д — образование желточной пробки и закрытие бластопора; Е — начало сегментации тела; Ж, 3 — образование хвостовой почки; И, К — развитие плавниковой складки; Л, М — начало двигательной активности. На рисунках 3, К, М — вид икринок в отраженном свете
Fig. 3. Embryonic development of yellowfin sole: А — formation of germinal platen; Б — development of optic vesicles; В — formation of Kupfer small babble; Г, Д — formation of yolk tube and closing of blastopore; Е — beginning of body segmentation; ж, 3 — formation of caudal bud; И, К — development of fin fold; Л, М — motor activity start. 3, К, М — by reflected light
ции первые пигментные клетки развиваются при сегментации тела на 20-21 сомит (Перцева-Остроумова, 1961; Николотова, 1970).
В возрасте 48 час (721 град./час) завершается этап органогенеза с образованием хвостовой почки (рис. 3, Ж, З). В общем периоде инкубации икры желтоперой камбалы образование хвостовой почки примерно соответствует середине ее эмбрионального развития. В задней половине туловищного отдела диффузно разбросанные до этого мелкие светло-желтые меланофоры образуют вдоль его верхнего и нижнего края непарный ряд.
На боковой стороне передней части туловища и голове появляются 5-10 более крупных пигментных клеток такого же цвета.
Этап VI. Отчленение хвостового отдела от желточного мешка
В возрасте 54 час (823 град./час) на конце формирующегося хвостового отдела образуется тонкая полоска плавниковой складки (рис. 3, И, К). В туловище насчитывается 20-23 сомита. Передние сомиты, выделившиеся из туловищной мезодермы первыми, приобрели конусовидную форму с вершиной, направленной вперед. Вдоль туловищного отдела с вентральной стороны формируется зачаток мочевого пузыря в виде продольного тяжа, погруженного в желток. Глазные бокалы и хрусталики стали более рельефными. В нервной системе эмбрионов происходит обособление головного и спинного мозга от общего нервального тяжа.
Головной мозг пока представлен одним утолщением. Развиты слуховые плакоды. Характер пигментации туловищного отдела остается прежним. В отраженном свете все пигментные клетки только светло-желтого цвета. Оптически плотные, они в проходящем свете имеют черный или темно-коричневый, реже темно-серый или серокоричневый цвет.
В возрасте 59 час (881 град./час) эмбрион подвижен и охватывает около 80-85 % окружности желтка (рис. 3, Л, М). Трансформация туловищных сомитов в мускульные сегменты — миомеры — проявляет себя в редких (раз в 1-2 мин) конвульсивных сокращениях средней части туловища эмбриона. В продолговатом мозге сформировался один энцефаломер. На нижней стороне головы образовались погруженные в желток сердечная сумка и сердечная трубка. За сердечной сумкой, на уровне второго миоме-ра, происходит концентрация мезенхимных клеток, из которых потом формируются грудные плавники. Пигментация тела остается без изменений.
Этап VII. Развитие эмбриональной сосудистой системы
В возрасте 67 час (993 град./час) эмбрионы охватывают не менее 90-95 % окружности желточного мешка (рис. 4, А, Б). У всех эмбрионов сердечная трубка сокращается с частотой 30-50, в среднем 42 раза в минуту. Форменные элементы крови отсутствуют. Сразу за сердцем закладывается печень. Головной мозг дифференцировался на передний и средний отделы. Плавниковая складка остается небольшой. В слуховых пузырях образуются отолиты. Происходит смена положения эмбрионов в пространстве икринки. Теперь тело эмбрионов в состоянии покоя располагается чаще всего вдоль экватора икринки, головой против часовой стрелки.
С началом функционирования у эмбрионов желтоперой камбалы сосудистой системы, обеспечивающей активизацию обмена веществ, резко возрастает их двигательная активность. Теперь сокращение туловищного отдела происходит каждые 15-30 с. Через 81 ч с момента оплодотворения (1184 град./час) эмбрионы полностью охватывают желточный мешок (рис. 4, В, Г). Сердцебиение увеличивается до 62-72 (в среднем 67) ударов в минуту. На поверхности головы (в том числе и глазных бокалах) и передней части туловища до границы первого миомера развиваются многочисленные железы вылупления, придающие поверхности тела бугристый вид.
Через 85 ч инкубации происходит вылупление эмбрионов желтоперой камбалы, имеющих аномалии в развитии (рис. 4, Д). Еще через 6 ч (возраст 91 час) начинается вылупление нормально развитых эмбрионов. При более низкой температуре 10,1 °С вылупление эмбрионов происходит через 130 ч, а при 9,9 °С — через 134 ч. Несмотря на различие в длительности инкубации икры при разной температуре сумма принятого тепла во всех трех сериях эксперимента различалась незначительно и составила соответственно 1330, 1321, 1321 град./час. Различие проявилось лишь в интенсивности
9. 4BF
м
Bk
Рис. 4. Эмбриональное развитие желтоперой камбалы: А, Б — начало сердечной деятельности; В, Г — развитие желез вылупления; Д — аномалии в развитии эмбриона; Е, Ж, 3 — освободившиеся из оболочки яиц нормально развитые предличинки. На рисунках Б, 3 — икра и предличинка в отраженном свете
Fig. 4. Embryonic development of yellowfin sole: А, Б — cardiacactivity beginning; В, Г — development of hatching gland; Д — abnormal embryo development; Е, Ж, 3 — normal prelarvae cleared from eggshell. Б, 3 — by reflected light
вылупления. При температуре инкубации 14,3 °С выход эмбрионов желтоперой камбалы из яиц происходил дружно и завершился через 3 ч после его начала, тогда как при низкой — длился 10-16 ч.
Сравнение результатов наших исследований с литературными данными не позволяет однозначно оценить наличие или отсутствие различий в величине необходимого для прохождения эмбриогенеза количества тепла у популяций желтоперой камбалы, обитающих в разных климатических зонах Дальнего Востока. С одной стороны, проведенный нами по имеющимся в работе Л.А. Николотовой (1970) данным о температуре и длительности инкубации икры западнокамчатской желтоперой камбалы расчет суммы тепла показал величину 1304 град./час, которая немногим отличается от аналогичных значений, полученных нами для североохотоморской популяции вида. По данным Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961), вылупление предличинок желтоперой камбалы зал. Петра Великого Японского моря происходит при сумме тепла 1742 град./час. Сопоставляя эти данные, можно было бы заключить, что популяциям желтоперой камбалы, обитающим в водах южной части ареала, требуется для прохождения эмбриогенеза существенно большее количество тепла, чем таковым в водах северных широт.
С другой стороны, исследования А.И. Мищенко (1938) показали, что для полного завершения эмбрионального цикла развития желтоперой камбалы Уссурийского залива достаточно 50-55 градусо-дней, что в пересчете составляет 1200-1320 град./час. Эта величина немногим отличается от данных Л.А. Николотовой (1970) и отчасти совпадает с нашими данными, что может, в свою очередь, свидетельствовать об отсутствии у популяций желтоперой камбалы по ареалу существенных различий в суммарном количестве тепла, требуемого для полного прохождения эмбрионального развития.
Подпериод —развитие вне оболочки. Этап VIII. Развитие жаберно-челюстного аппарата
Размеры предличинок желтоперой камбалы, вылупившихся в разных водоемах дальневосточного бассейна, значительно варьируют. Сравнительно крупные размеры имеют предличинки желтоперой камбалы зал. Петра Великого: их средняя длина составляет 2,55 мм при колебаниях 2,25-2,80 мм (Перцева-Остроумова, 1961). По данным А.И. Мищенко (1938), полная длина предличинок вида из Уссурийского залива варьирует от 2,0 до 2,5 мм. У западнокамчатской популяции вида длина их не превышает 1,82-1,90 мм (Николотова, 1970). Вылупившиеся в ходе наших экспериментов пред-личинки североохотоморской желтоперой камбалы имели самые крупные размеры. По результатам измерений 139 предличинок их полная длина составила 2,74 ± 0,01 мм при колебаниях 2,30-3,05 мм. Помещенные в аквариум, они плавали у поверхности воды желточным мешком вверх. Положительный фототаксис отсутствовал. По сообщению Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961), в естественных условиях только что вылупившиеся предличинки держатся в толще воды, так как в сети, облавливающие поверхностные слои воды, обычно не попадаются.
Голова предличинок тесно прижата к желтку. Сразу за сердцем располагается овальной формы печень. В теле насчитывается 41-42 миомера, из них 12-13 туловищных и 29-30 хвостовых. Желточный мешок крупный, продолговато-овальной формы. Кишечник рельефно развит, но прямая кишка представлена на плавниковой складке скоплением мезенхимных клеток в виде тонкой полоски.
В отличие от только что вылупившихся особей западнокамчатской и приморских популяций желтоперой камбалы, у которых грудные плавники еще примыкают к основанию желточного мешка, у предличинок североохотоморской желтоперой камбалы они уже сместились на латеральную сторону, к нижней границе хорды (рис. 4, Е, Ж, З). По бокам туловища и хвостового отдела располагаются 5-7 чувствительных сосочков, представляющих собой провизорные органы, предшествующие развитию органов боковой линии.
В качестве региональной особенности в характере пигментации предличинок североохотоморской желтоперой камбалы в первую очередь следует отметить отсутствие на их теле черных пигментных клеток. Поверхность тела пигментирована непарным рядом желтых меланофор, которые развиты не только на дорсальной стороне тела (как у западнокамчатских и приморских особей), но и в районе прямой кишки, продолжаясь вдоль всей нижней сегментированной части хвостового отдела.
Аналогичный характер пигментации западнокамчатские и приморские пред-личинки желтоперой камбалы приобретают лишь через сутки после выхода из яиц.
Через 24 ч после вылупления размеры предличинок увеличиваются до 3,10-3,55 мм, в среднем 3,30 ± 0,06 мм (рис. 5, А). Предличинки продолжают плавать желточным мешком вверх, на резкий стук реагируют коротким броском вперед или в сторону, проявляется положительный фототаксис. В ходе продолжающейся концентрации головного мозга голова выпрямляется и отделяется от желточного мешка, происходит смещение слуховой капсулы и грудных плавников вперед. Сердце смещается вглубь тела.
А
Б
В
Г
Рис. 5. Личиночное развитие желтоперой камбалы: А — возраст 1 сут; Б — возраст 4 сут; В, Г — возраст 6 сут
Fig. 5. Larval development of yellowfin sole : А—age 1 day; Б — age 4 days; В, Г — age 6 days
Основание плавников продолжает оставаться ориентированным вдоль продольной оси тела. Жаберно-челюстной аппарат еще не сформирован. Развивается небольшая жаберная крышка, прикрывающая слуховую капсулу. Происходит разрастание плавниковой складки, которая теперь круто начинается от затылка на уровне середины глаза. Развивающийся кишечник в районе перехода его в прямую кишку образует характерный изгиб. Формирующаяся прямая кишка вычленяет от непарной плавниковой складки преанальную плавниковую складку. Общий характер пигментации остается без заметных изменений.
Личиночный период Этап I. Смешанное (эндогенно-экзогенное) питание
В возрасте 4 сут развитие личинок достигает этапа смешанного питания (рис. 5, Б). Их полная длина составляет 3,20-3,80 мм при среднем значении 3,61 ± 0,06 мм. Желточный мешок почти редуцировался. Жаберно-челюстной аппарат сформирован и
функционирует. Грудные плавники большие, их основание переходит в вертикальное положение. В ткани грудных плавников развиваются радиальные мезенхимные лучи. Глаза полностью окрашены черными меланофорами. Наряду с этим поверхность глазных бокалов начинает окрашиваться иридоцитами (иридофорами, гуанофорами), придающими им в отраженном свете золотистый металлический блеск. Вместе с желтыми пигментными клетками в передней части тела впервые появляются 1-2 черные меланофоры.
Расширением передней части кишечника начинается формирование желудка. Прямая кишка непрерывно сокращается. По сведениям Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961) и нашим наблюдениям за развитием предличинок полярной и звездчатой камбал (Юсупов, 2010, 2011), в этом возрасте и морфофункциональном состоянии личинки камбал начинают потреблять внешнюю пищу.
В качестве стартового корма использовали смесь-микро (измельченные лиофили-зированные мотыль, коретра, гаммарус и дафния с растительными добавками), стартовый корм «Малыш» (рыбная и растительная мука с добавками витаминного комплекса) и вареный куриный желток. Несмотря на разнообразие задаваемых кормов, личинки желтоперой камбалы не проявляли интереса ни к одному из них. По всей видимости, по гранулометрическим или органолептическим параметрам предлагаемые нами корма не подходили для питания личинок желтоперой камбалы. Вследствие голодания их рост прекратился. В возрасте 6 сут длина личинок варьировала от 3,45 до 3,80 мм и в среднем была той же, что и в возрасте 4 сут — 3,61 ± 0,08 мм. При общем с четырехдневными личинками морфологическом сходстве пигментация шестидневных личинок усилилась за счет увеличившихся в размерах желтых меланофор. Наряду с ними на вентральной стороне тела развился ряд тонко разветвленных черных пигментных клеток.
Вследствие начавшейся быстрой элиминации личинок наблюдения были завершены.
Заключение
Зрелая оплодотворенная икра желтоперой камбалы характеризуется олигоплаз-матическим типом и на II этапе развития имеет диаметр 0,75-0,90 мм при среднем значении 0,83 ± 0,001 мм. Наблюдениями установлено, что анимальный полюс в икре желтоперой камбалы занимает нижнее положение, а обрастание желтка клетками перидермы и бластодермы происходит в направлении снизу вверх. При средней температуре 14,3 °С дробление зиготы наблюдается через 2 ч 30 мин после оплодотворения. Через 3 ч тело зародыша состоит из 8 бластомеров, а через 4 — их число возрастает до 16-32. В возрасте 6 и 8 час зародыш проходит стадии ранней и поздней бластулы. В возрасте 12 час (200 град./час) в икре желтоперой камбалы происходит активный процесс га-струляции, а еще через 6 ч (286 град./час) активное центробежное перераспределение клеточного материала бластодермы приводит к образованию зародышевого кольца.
В возрасте 27 час (414 град./час) в икринках формируется осевой зачаток эмбриона. Одновременно с этим процессом происходит смещение вегетативного полюса, находившегося до этого времени в верхней точке яйца, что обусловлено сдвигом общего центра тяжести (ранее проходившего через вертикальную ось яйца) на участок концентрации клеточной массы и формирования эмбриона. Процесс смещения полюсов завершается после образования зародышевого валика.
Через 36 ч развития (544 грац./час) завершается обрастание желтка слоем бластодермы с образованием желточной пробки, а через 44 ч (662 град./час) в теле эмбриона происходит сегментация туловищной мезодермы с образованием 8-10 сомитов, глазные пузыри трансформируются в глазные бокалы с образованием хрусталика. На поверхности туловищного отдела развиваются первые светло-желтые меланофоры, раньше, чем это происходит у эмбрионов вида других районов. В возрасте 59 час (881 град/час) у эмбриона впервые проявляется мышечная моторика, а 67 час (993 град/час)—начинает функционировать сердце.
В эксперименте при средней температуре инкубации 14,3 °С эмбриональный период желтоперой камбалы завершается в возрасте 91 час. При более низкой темпе-
ратуре, 10,1 °C, ее эмбриональное развитие длится 130 ч, а при 9,9 °С — 134 ч. Несмотря на различие в длительности инкубации икры, сумма принятого тепла во всех трех сериях различалась незначительно и составила соответственно 1330, 1321, 1321 град/час. Размеры вылупившихся предличинок желтоперой камбалы колебались от 2,30 до 3,05 мм, в среднем 2,74 ± 0,01 мм. В качестве региональной особенности в характере пигментации предличинок североохотоморской желтоперой камбалы в первую очередь следует отметить отсутствие на их теле черных пигментных клеток. Поверхность тела пигментирована непарным рядом желтых меланофор, которые развиты не только на дорсальной стороне тела (как у западнокамчатских и приморских особей), но и в районе прямой кишки, продолжаясь вдоль всей нижней сегментированной части хвостового отдела.
Таким образом, выявленные нами особенности морфогенеза желтоперой камбалы в эмбриональный период и ранний онтогенез должны быть учтены при проведении видовой идентификации икры и личинок рыб в ходе ихтиопланктонных съемок в северной части Охотского моря.
Список литературы
Дехник Т.В. Материалы по размножению и развитию некоторых видов дальневосточных камбал // Исслед. дальневост. морей СССР — 1959. — Вып. 6. — С. 109-131.
Зеленникова О.В., Кузнецова И.В. Некоторые данные о состоянии половых желез у производителей горбуши в период нерестовой миграции // 3 -я науч. сессия мор. биол. станции Санкт-Петербург гос. ун-та. — СПб., 2002. — С. 39-40.
Макеева А.П Эмбриология рыб : монография. — М. : МГУ, 1992. — 216 с.
Мищенко А.И. Некоторые наблюдения над развитием икры и личинок камбал // Изв. ТИНРО.
— 1938. — Т. 14. — С. 169-173.
Николотова Л.А. Материалы по эмбриональному развитию некоторых видов камбал // Изв. ТИНРО. — 1970. — Т. 74. — С. 22-41.
Перцева-Остроумова Т.А. Материалы по развитию дальневосточных камбал (Pleuronectidae). I. Развитие желтоперой камбалы Limanda áspera Pallas // Тр. ИОАН СССР. — 1954. — Т. 11. — С. 221-232.
Перцева-Остроумова Т.А. Определительные таблицы пелагической икры рыб зал. Петра Великого // Изв. ТИНРО. — 1955. — Т. 43. — С. 43-68.
Перцева-Остроумова Т.А. Размножение и развитие дальневосточных камбал : монография.
— М. : АН СССР, 1961. — 486 с.
Расс Т.С., Желтенкова М.В. Некоторые данные об ихтиопланктоне Западной Камчатки // Изв. ТИНРО. — 1948. — Т. 38. — С. 139-150.
Расс Т.С., Казанова И.И. Методическое руководство по сбору икринок, личинок и мальков рыб : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1966. — 42 с.
Федоров В.В., Черешнев И.А, Назаркин М.В. и др. Каталог морских и пресноводных рыб северной части Охотского моря. - Владивосток : Дальнаука, 2003. - 204 с.
Черняев Ж.А. Вертикальная камера для наблюдения за развитием икры лососевидных рыб // Вопр. ихтиол. — 1962. — Т. 2, вып. 3. — С. 457-462.
Юсупов Р.Р. Предварительные результаты наблюдений за эмбриональным развитием полярной камбалы Liopsetta glacialis (Pleuronectidae) Тауйской губы (северная часть Охотского моря) // Состояние рыбохозяйственных исследований в бассейне северной части Охотского моря : сб. науч. тр. МагаданНИРО. — 2009. — Вып. 3. — С. 385-395.
Юсупов Р.Р. Размножение и развитие звездчатой камбалы Platichthys stellatus (Pleuronectidae) Тауйской губы (северная часть Охотского моря) // Изв. ТИНРО. — 2011. — Т. 166. — С. 38-58.
Юсупов Р.Р. Эмбрионально-личиночное развитие полярной камбалы Liopsetta glacialis (Pleu-ronectidae) Тауйской губы (северная часть Охотского моря) // Изв. ТИНРО. — 2010. — Т. 162. — С. 179-193.
Ballard W.W. Morphogenetic movements and fate maps of the Cipriniform Teleost, Catostomus com-mersoni (Lacepede) // J. Exp. Zool. — 1982. — № 3. — P 301-321.
Ballard W.W. Morphogenetic movements in Salmo gaidneri Richardson // J. Exp. Zool. — 1973. — № 1. — P. 27-48.
Поступила в редакцию 5.07.13 г.
