CC BY
74
2011
Известия ТИНРО
Том 166
УДК 597.587.9(265.53)
Р.Р. Юсупов*
Магаданский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, 685000, г. Магадан, ул. Портовая, 36/10
РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЗВЕЗДЧАТОЙ КАМБАЛЫ PLATICHTHYS STELLATUS (PLEURONECTIDAE) ТАУЙСКОЙ ГУБЫ (СЕВЕРНАЯ ЧАСТЬ ОХОТСКОГО МОРЯ)
Приводятся сведения по естественному воспроизводству звездчатой камбалы Platichthys stellatus Pallas Тауйской губы северной части Охотского моря. Установлены сроки прохождения этапов и основных стадий эмбрионального и раннего постэмбрионального развития вида в условиях эксперимента.
Ключевые слова: звездчатая камбала, размножение, развитие, эмбрион, предличинка.
Yusupov R.R. Reproduction and embryonic development of starry flounder Platichthys stellatus (Pleuronectidae) in the Tauyskaya Bay (northern Okhotsk Sea) // Izv. TINRO. — 2011. — Vol. 166. — P. 38-53.
In conditions of the northern Okhotsk Sea, starry flounder in the Tauyskaya Bay has rather short period of mass spawning in late May — early June with duration about 20 days, and its whole spawning season lasts there no more than 40-45 days. The flounder males reach sexual maturity at the length 22-25 cm in the age of 4+ or 5+, the females — at 28-31 cm in the age 6-7 years. The starry flounder females from the Bay have high fecundity — up to 4280 thousand eggs, on average 1405 thousand eggs per specimen, but the eggs are rather fine, with diameter 1.031 ± 0.004 mm. Thus, in unfavorable conditions of the Bay, the species increases its reproductive potential due to reduction of the eggs size. It has the eggs of oligoplasmatic type, with positive buoyancy, the animal pole is on the bottom side, the yolk periblast and blastoderm are covered in the bottom-up direction. The temperature threshold of embryonic development on stage I was experimentally determined as -1.5 °C. Hatching of the starry flounder embryos occurred when the cumulative sum of temperature of incubation reached 1195 degree-hours. The incubation temperature increasing from 3.5 to 7.0 °C caused reducing of the time for embryonic development from 340 to 170 hours. The flounder has rather large-sized prelarvae with length 2.40-2.75 mm, on average 2.58 ± 0.02 mm. In conditions of the experiment, the prelarvae passed to the stage of mixed feeding by the end of the fourth day at the length 3.8-4.4 (4.08 ± 0.07) mm.
Key words: starry flounder, reproduction, embryonic development, embryo, prelarvae.
Введение
Звездчатая камбала Platichthys stellatus Pallas широко распространена в северной части Тихого океана, где населяет верхние горизонты сублиторали (Orcut, 1950; Моисеев, 1953; Okada, 1955; Фадеев, 1971, 1987; Miller, Lea, 1972; Линд-
* Юсупов Равиль Рашитович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, e-mail: [email protected].
берг, Федоров, 1993; Дьяков и др., 1995; Борец, 1997; Федоров и др., 2003; Дьяков, 2007). В северной части Охотского моря звездчатая камбала является важным объектом прибрежного промысла и по численности уступает лишь желтоперой камбале (Черешнев и др., 2001).
Изучение региональных особенностей естественного воспроизводства, эмбриогенеза и раннего онтогенеза рыб имеет не только теоретическое, но и большое прикладное значение. Данные икорных и ихтиопланктонных съемок могут служить базой для оценки численности и биомассы репродуктивного стада звездчатой камбалы Тауйской губы, а в перспективе и рыбоводного ее освоения.
В связи с этим цель настоящей работы заключалась в выявлении региональных особенностей воспроизводства, эмбрионального развития и раннего онтогенеза звездчатой камбалы Тауйской губы.
Материалы и методы
Материал по структуре нерестового стада звездчатой камбалы собран автором в мае-июне 2004-2010 гг. в Амахтонском заливе Тауйской губы. Рыб отбирали из уловов ставного и закидного неводов. Всего проанализировано 1516 экз. Возраст оценивали по числу гиалиновых зон на поперечных разломах отолитов после их прокаливания. Индивидуальную плодовитость 72 самок определили счетно-весовым методом. Тесноту связи индивидуальной абсолютной плодовитости (ИАП) с линейно-весовыми и возрастными показателями оценивали линейной корреляцией Пирсона. Для этого нелинейные соотношения ИАП самок с их длиной и возрастом приводили к линейному виду путем логарифмирования индивидуальных значений плодовитости. Материал обработан общепринятыми методами (Правдин, 1966). Статистическую обработку данных проводили по Г.Ф. Лакину (1980) с использованием пакета анализа данных Excel.
Первую серию наблюдений за эмбриональным развитием звездчатой камбалы осуществили в 2007 г. при средней температуре 3,5 °C (от минус 1,5 до плюс 5,4 °C). В 2010 г. провели повторную серию наблюдений при температуре 5,08,7 °C (в среднем 7,0 °C), близкой к естественному диапазону температуры поверхностного слоя воды (5,3-8,8 °C, в среднем 6,8 °C) в районе отлова производителей.
Текучих производителей отбирали из улова ставного невода, выставленного в Амахтонском заливе Тауйской губы. Искусственное оплодотворение икры провели традиционным "сухим" способом (Расс, Казанова, 1966). Техника инкубации икры звездчатой камбалы была та же, что и при работе с полярной камбалой (Юсупов, 2010). Предличинок содержали в 40-литровом аквариуме при средней температуре воды 9,6 °C. Прохождение этапов и стадий развития 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 звездчатой камбалы проводили по А.П. Макеевой (1992). Возраст отсчитывали с момента осеменения икры. Параметры икринок и предличинок измеряли в делениях мерной сетки окуляр-микрометра с последующим пересчетом в миллиметры. Сумма тепла, необходимая для эмбрионального развития и называемая также физиологическим временем (Зеленникова, Кузнецова, 2002), определялась в градусо-часах (град/час). В ходе исследований зарисовывали и фотографировали основные стадии. В настоящей работе приводятся результаты микросъемки, выполненной в 2010 г. с помощью цифровой фотокамеры "Rekam Presto 40M" через микроскоп МБС-10.
Автор выражает признательность сотруднику МагаданНИРО Е.В. Кащенко за предоставленные материалы по температуре поверхностных вод Амахтонского залива в период проведения эксперимента по инкубированию икры звездчатой камбалы.
Результаты и их обсуждение
Размножение
По литературным сведениям (Перцева-Остроумова, 1961), в зал. Петра-Великого Японского моря нерест звездчатой камбалы проходит с середины марта по конец мая, в водах Камчатки — с середины апреля по конец июня, в Анадырском заливе — главным образом в июне.
По нашим многолетним данным, с мест зимовки на прибрежные отмели Тауйской губы нерестовое стадо звездчатой камбалы подходит во второй декаде мая. В первых группах мигрантов 97,3 % самок имеют яичники на IV стадии зрелости, и лишь небольшая часть их имеет текучие половые продукты (табл. 1).
В условиях северной части Охотс-
Таблица 1
Доля самок звездчатой камбалы с разной стадией зрелости половых продуктов в мае-июне по декадам, %
Table 1
Percentage of starry flounder females on certain stages of gametes maturity in May-June, by 10-days periods
кого моря период воспроизводства звездчатой камбалы сравнительно короткий, массовый нерест вида в Тауйской губе происходит в течение 20 дней (с последней декады мая по первую декаду июня), а весь сезон нереста длится не более 40-45 дней. По мнению Г.В. Никольского (1974), кратковременность нереста является приспособлением к короткому вегетационному периоду, когда молодь обеспечена кормом непродолжительное время.
По сведениям И.А. Черешнева с соавторами (2001), в северной части Охотского моря звездчатая камбала созревает в возрасте 4-6 лет при длине 26-30 см.
Имеющиеся у нас данные о численном соотношении молоди и половозрелых особей в размерно-возрастных группах показывают, что в Тауйской губе самцы звездчатой камбалы в массе достигают половой зрелости при длине 22-25 см в возрасте 4+...-5+ лет, самки — 28-31 см на 6-7-м году жизни (рис. 1).
Стадия Май Июнь
зрелости II III I II III
IV 97,3 57,9 13,1 3,6 0
V 2,7 17,9 9,2 10,7 3,3
VI-II 0 24,2 77,7 85,7 96,7
4+ 0 + S+ 10+ 12+ 14+ 16+ 10 + Возраст, лет
Рис. 1. Динамика полового созревания звездчатой камбалы Тауйской губы по размерным (А) и возрастным (Б) группам: 1 — самцы; 2 — самки
Fig. 1. Dynamics of puberty for starry flounder from the Tauyskaya Bay, by size (А) and age (Б) groups: 1 — males; 2 — females
Нерестовое стадо звездчатой камбалы Тауйской губы формируют особи 16 поколений возрастом 3+...18+ лет при доминировании (62,3 %) возрастных классов 6+...10+ лет и незначительном (56,1 %) преобладании самок (рис. 2). Младшая возрастная группа представлена только самцами, достигшими половой зрелости при длине 17,1 см и массе 55 г. Самки достигают репродуктивного состояния на год позже при длине 20,5 см и массе 101 г.
3+ 6+ 9+ 12 + 15+ 18+ ■ Самцы СЮамки Возрастает
И о зр зет, лет
Рис. 2. Возрастной (а) и половой (б) состав нерестового стада звездчатой камбалы Тауйской губы
Fig. 2. Age (a) and sexual (б) structure of starry flounder spawning herd in the Tauyskaya Bay
Самцы численно доминируют (81,1-100,0 %) среди 4-6-летних производителей, с возрастом их доля снижается до 18,2 %, а в четырех старших возрастных группах они не отмечены.
Как и для всех камбал, для звездчатой камбалы Тауйской губы характерна тесная сопряженность абсолютной плодовитости с линейно-весовыми параметрами тела и возрастом. При этом связь ПАП с массой тела более тесная (r = 0,93 ± 0,02), чем с линейными размерами (r = 0,89 ± 0,07) и возрастом (r = 0,84 ± 0,04).
В зависимости от размера, массы и возраста самки выметывают от 393 до 4280, в среднем 1405 тыс. икринок. На 1 г полной массы тела приходится 1372 икринки, при колебаниях 626-2051 икринка. Минимальная плодовитость отмечена у 8-летней самки длиной 33,7 см, полной массой 475 г, максимальная — у особи возрастом 18+ лет, длиной 58,5 см и массой 2432 г.
С увеличением размера, массы и возраста ПАП самок возрастает примерно в 7,0-8,0, а относительная плодовитость — в 1,6 раза (табл. 2).
Таблица 2
Средние значения абсолютной (АП) и относительной (ОП) плодовитости
в размерно-весовых и возрастных группах звездчатой камбалы Тауйской губы
Table 2
Mean values of absolute (АП) and relative (ОП) fecundity for certain size-weight and age groups of starry flounder from the Tauyskaya Bay
Длина, см Число икринок, тыс. шт. АП ОП N, экз. Масса, г Число икринок, тыс. шт. АП ОП N, экз. Возраст, лет Число икринок, тыс. шт. АП ОП N, экз.
34 548,486 1074 7 600 535,574 1053 8 6+ 595,171 1123 4
36 730,844 1196 5 750 903,337 1339 12 7+ 768,719 1199 8
38 973,054 1288 10 900 1137,834 1369 15 8+ 912,743 1251 11
40 1225,725 1454 16 1050 1366,794 1423 8 9+ 1243,161 1458 11
42 1445,314 1440 7 1200 1581,089 1442 10 10+ 1430,003 1395 13
44 1665,016 1396 14 1350 1846,234 1485 10 11+ 1647,016 1463 9
46 1745,071 1430 4 1500 1969,624 1419 3 12+ 1896,631 1476 9
48 2019,624 1509 3 1650 2105,009 1355 2 13+ 1726,213 1295 3
50 2270,639 1426 3 1800 2601,900 1567 1 14+ 2697,231 1329 1
52 2697,231 1329 1 1950 - - - 15+ 2214,000 1418 1
54 - - - 2100 2697,231 1329 1 16+ 4077,500 1913 1
56 4077,500 1913 1 2250 4077,500 1913 1 17+ - - -
58 4280,000 1760 1 2450 4280,000 1760 1 18+ 4280,000 1760 1
Связь ПАП с массой тела у звездчатой камбалы удовлетворительно аппроксимируется линейной функцией ИАП = 1,761^ - 343,12, а с размером и возрастом — уравнениями степенной функции ИАП = 0,0016£3,673 и ИАП = 24Д5П1,7475, где — полная масса тела, г; Ь — длина тела, см; t — возраст, годы.
Результаты сопоставления рассчитанных нами по параметрам уравнений ИАП звездчатой камбалы Тауйской губы с данными по группировкам вида других водоемов Дальнего Востока (Тихонов, 1982; Фадеев, 1987) показывают, что самки тауйской популяции характеризуются сравнительно высокой плодовитостью. По мнению других исследователей (Моисеев, 1953; Bagenal, 1960; Никольский, 1974), высокая ИАП имеет приспособительное значение, как следствие повышенной смертности икры в период эмбрионального развития из-за менее благоприятных условий существования.
Эмбриональный период
Этап I. Активация яйца и образование бластодиска
Выметанная и оплодотворенная икра звездчатой камбалы имеет положительную плавучесть и поднимается к поверхности, где происходит ее дальнейшее развитие.
По результатам измерения 154 икринок, диаметр их колеблется от 0,95 до 1,25, в среднем 1,031 ± 0,004 мм, что меньше, чем приводит Т.А. Перцева-Остро-умова (1961) для азиатской части ареала вида. В совокупности с данными ИАП это позволяет заключить, что в сравнительно менее благоприятных условиях северной части Охотского моря увеличение репродуктивного потенциала популяции звездчатой камбалы Тауйской губы произошло за счет уменьшения размеров икринок, позволяющего в ограниченном объеме полости тела продуцировать большее количество яиц.
Икра звездчатой камбалы олигоплазматического типа, оболочка икры прозрачная, мелкозернистый (впоследствии прозрачный) желток занимает большую часть внутреннего объема яйца. При наблюдении икринки сбоку видно, что микропиле находится на нижней ее стороне (рис. 3, А).
В 2010 г. при средней температуре воды 5,2 оС в течение первых 6 ч после оплодотворения, завершалось формирование плазмодиска. Его высота к концу этапа (31 град/час) достигала 0,171 мм, при колебаниях 0,150-0,188 мм (рис. 3, Б).
Следует отметить, что при инкубации икры звездчатой камбалы в 2007 г. произошел сбой в системе охлаждения, приведший к тому, что в течение первых 4 ч температура воды в инкубационной камере снизилась до минус 1,5 оС и на поверхности воды образовался плотный ледовый покров. Как впоследствии выяснилось, кратковременное переохлаждение не привело к гибели икры или нарушениям в развитии эмбрионов. Это позволяет заключить, что, как минимум, на первом этапе эмбриогенеза температурная адаптация икры звездчатой камбалы существенно шире, чем рассчитанный Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961) для этого вида нижний температурный порог развития 0,2 оС.
Этап II. Дробление
В 2007 г. за первые сутки инкубации при средней температуре воды 0,8 оС через 12 и 24 ч в зиготе наблюдались 1-3-й циклы дробления с образованием соответственно 2-8 бластомеров (рис. 3, Б). В 2010 г. при температуре 5,2 оС первое дробление зиготы произошло в возрасте 7 ч (36 град/час), а через 12 ч (61 град/час) бластодиск разделился на 32 бластомера.
В процессе дробления бластодиска на бластомеры в течение первых 5 циклов деление клеток происходит в меридиональном направлении, а 6-го — в лати-тудинальном, т.е. параллельно экватору желтка (рис. 3, Г, Д). Так же как у полярной камбалы (Юсупов, 2010), у звездчатой камбалы после 4-го цикла деления начинает проявляться асинхронность. Судя по увеличению размеров бласто-меров от центра бластодиска к его периферии, в его центральной зоне интерфаза между делениями клеток короче и интенсивность их деления выше (рис. 3, Г, Д, Ж). Такая же особенность дробления бластомеров отмечена А.В. Бусловым с соавторами (2010) в развитии тихоокеанской трески, обитающей у западнокам-чатского побережья.
Рис. 3. Эмбриональное развитие звездчатой камбалы: А — оплодотворенная икринка; Б — стадия формирования плазмодиска; В — стадия 2 бластомеров; Г — переходная стадия; Д, Е — стадия 32 бластомеров; Ж, 3 — ранняя бластула; И, К — поздняя бластула; Л, M — начало обрастания желтка бластодермой; Г, Д, Ж, И, Л — вид икринок сверху
Fig. 3. Embryonic development of starry flounder: A — impregnated egg; Б — stage of plasmadisc formation; В — stage of 2 blastomers; Г — transitive stage; Д, Е — stage of 32 blastomers; Ж, 3 — early blastula; И, К — late blastula; Л, M — beginning of yolk coverage by blastoderm; Г, Д, Ж, И, Л — plane view of eggs
Этап III. Бластуляция
Через 20 ч (102 град/час) все икринки находятся на стадии ранней бластулы, в которой еще продолжается интенсивное деление клеток (рис. 3, Ж, 3).
л!
Хорошо просматривается цитоплазматический слой, выступающий тонкой полоской за пределы основания бластулы.
К концу первых суток развития (125 град/час) зародыш достигает стадии поздней бластулы, которая характеризуется высоким куполом клеток бластодермы и по геометрическим параметрам сходна с плазмодиском в конце первого этапа. Плоское основание бластодиска лежит на слое перибласта, который неровными краями наплывает на желток. При просмотре икринки сверху хорошо видно, что краевую зону перибласта формирует ряд крупных клеток овальной формы (рис. 3, И, К).
Этап IV. Гаструляция
Возраст 37 ч. При сумме тепла 216 град/час в оплодотворенной икре начинается процесс эпиболии (рис. 3, Л, М). Вслед за движением перибласта, охватывающим около трети поверхности желтка, происходит активное перераспределение глубоких клеток из центральной зоны бластодиска к его краям с образованием небольшого утолщения по краю обрастания. При этом высота бластодиска снижается, желток в основании бластулы приобретает некоторую выпуклость, в результате чего бластодиск в вертикальном сечении представляет собой изогнутый валик с закругленными краями. При определенной подсветке икринки хорошо виден располагающийся на перибласте нижний, оптически более плотный, слой гипобласта, а над ним — развивающийся под перидермой более мощный, светлый слой эпибласта.
Как было отмечено выше, в икре звездчатой камбалы анимальный полюс занимает нижнее положение, где происходит дробление бластодиска, а процесс эпиболии ориентирован в направлении снизу вверх. Аналогичная картина отмечена нами в эмбриогенезе полярной (Юсупов, 2009, 2010) и желтоперой камбал. Это прямо противоположно результатам наблюдений А.П. Николаева (1959) и Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961). Судя по представленным в работах этих исследователей рисункам, плазмодиск и бластула в икринке звездчатой камбалы занимают верхнее положение, а эпиболия происходит в направлении сверху вниз. По нашему мнению, выявленная разница между нашими и литературными данными не связана с особенностью эмбриогенеза звездчатой камбалы Тауйской губы, а обусловлена разной техникой микроскопирования. При обычном положении микроскопа и наблюдении живой икринки сверху (чем, вероятно, ограничивались исследователи) высокая прозрачность ее оболочки и желтка позволяет четко регистрировать весь процесс развития эмбриона, но может создавать при этом ложное представление о реальном положении анимального полюса и направлении эпиболии в пространстве икринки.
Возраст 42 ч (249 град/час). Бластодермой охвачено около 20 % поверхности желтка. Продолжается активное центробежное перемещение клеток к краевой зоне обрастания, в результате чего начинает формироваться зародышевое кольцо (рис. 4, А, Б). В освобожденную от клеточного материала центральную зону бластодиска выпячивается желток в виде округлого конуса. Наибольшего развития зародышевое кольцо достигает в возрасте 46 ч (276 град/час), при охвате бластодермой 30 % поверхности желтка (рис. 4, В, Г). В течение следующих 6 ч (317 град/час) обрастание бластодермой достигает 40 %. Продвижение клеток перибласта продолжает происходить с большей скоростью, его слоем покрыто около 75 % поверхности желтка (рис. 4, Д, Е).
Возраст 55 ч (324 град/час). Наряду с происходящим центробежным перераспределением клеток и обрастанием желтка бластодермой до 50 % в икре активизируется их осевая конвергенция в область будущего осевого зачатка эмбриона, что отражается на морфологии зародышевого кольца и бластодиска: первый сильно утончается, второй становится асимметричным (рис. 4, Ж, 3). Кроме того, так же как было отмечено нами для полярной камбалы (Юсупов, 2009, 2010), концентрация клеток в области формирования эмбриона приводит к сме-
Рис. 4. Эмбриональное развитие звездчатой камбалы: А—Г — формирование зародышевого кольца; Д, Е — обрастание бластодермой 40 % поверхности желтка; Ж, 3 — то же 50 %, начало смещения анимального и вегетативного полюсов; И, К — образование зародышевой полоски; Л, М — образование зародышевого валика; А, В, Д, Ж — вид икринки сверху
Fig. 4. Embryonic development of starry flounder: А—Г — germinal ring formation; Д, Е — yolk 40 % coverage by blastoderm; Ж, 3 — yolk 50 % coverage by blastoderm, beginning of the animal and vegetative poles drift; И, К — germinal strip formation; Л, M — germinal platen formation; А, В, Д, Ж — plane view of egg
щению общего центра тяжести и соответственно вегетативного и анимального полюсов. Процесс охватывает 7 ч и в возрасте 62 ч останавливается на уровне 45-47° по отношению к вертикальной оси икринки.
В возрасте 64 ч при сумме принятого тепла 399 град/час развитие икринок достигает стадии зародышевой полоски (рис. 4, П, К). На участке, примыкающем к головному отделу, происходит концентрация клеток головной мезодермы.
Возраст 67 ч (420 град/час) (рис. 4, Л, М). Бластодерма покрывает чуть более 2/3 поверхности желтка. Зародышевый щиток становится хорошо заметным благодаря сгущению клеток по его периферии. Начинается формирование зародышевого валика. Оптический срез зародыша в поперечном плане показывает, что формирование его туловища начинается с вентральной стороны выпячиванием в область желтка.
Этап V. Органогенез
Начало этапа характеризуется появлением зародышевого валика, который формируется у звездчатой камбалы в условиях эксперимента в возрасте 74 ч при сумме принятого тепла 469 град/час. Слой бластодермы охватывает 90-95 % поверхности желтка, а зародышевый валик — 50 % его окружности.
В поперечном сечении передний отдел зародыша возвышается над желтком в виде валика с вогнутой вершиной, а вдоль оси билатеральной симметрии — плавно сужается к концу. Хвостовой отдел выше головного и рельефно возвышается над поверхностью желтка (рис. 5, А, Б).
Возраст 82 ч (525 град/час) (рис. 5, В, Г). Завершение эпиболии и замыкание желточной пробки. Тело эмбриона охватывает 53-55 % окружности желтка. При просмотре сверху желточная пробка обнаруживает себя в виде затемненного участка, примыкающего к концу туловищного отдела. В передней части эмбриона начинает выделяться головной отдел, который стал выше туловищного. При наблюдении зародыша сбоку конец туловищного отдела приобретает четко выраженную ланцетовидную форму. Происходит закладка зачатков глазных пузырей.
Возраст 85 ч (546 град/час) (рис. 5, Д, Е). При инкубации икры звездчатой камбалы при средней температуре 7,0 °С этот возраст примерно соответствует середине ее эмбрионального развития. Частично погруженный вентральной стороной в желточный мешок эмбрион находится на нижней стороне яйца, дорсальной стороной вниз. Зачатки глазных пузырей сформированы. Начинается сегментация тела, в средней части туловища насчитывается 2-5 пар сомитов. У всех эмбрионов появляется небольшой Купферов пузырек диаметром 0,057 мм.
Возраст 94 ч (608 град/час) (рис. 5, Ж). При наблюдении зародыша сбоку в средней части тела насчитывается 6-8 пар сомитов. Купферов пузырек хорошо развит, его диаметр составляет 0,074 мм. Сформированные глазные пузыри приобретают сферическую форму. Впервые проявляется пигментация тела. Мелкие, слабо разветвленные пигментные клетки рассеяны вдоль верхней половины тела, за исключением головного отдела.
Возраст 104 ч (677 град/час) (рис. 5, З). Зародыш охватывает около 60 % окружности желтка. При наблюдении икры сбоку в средней части тела эмбриона выделяются 13-16 (в среднем 14) пар сомитов. Купферов пузырек достигает максимального развития, его диаметр составляет в среднем 0,078 мм. Образовалась хвостовая почка. Пигментация тела усилилась за счет увеличившегося числа мелких пигментных клеток в задней половине тела. На теменной части головы появилось 5-7 мелких меланофоров.
Возраст 114 ч (749 град/час) (рис. 5, П). Эмбрион охватывает не менее 70 % окружности желтка. Происходит утолщение наружных стенок глазных пузырей и их инвагинация вовнутрь с образованием глазных бокалов. С вентральной стороны, между головным и туловищным отделом, происходит формирование сердечной сумки. На нижней стороне туловища начинает развиваться мочевой
Рис. 5. Эмбриональное развитие звездчатой камбалы: А, Б — формирование зародышевого валика; В, Г — завершение эпиболии и замыкание желточной пробки; Д, Е -появление Купферова пузырька; Ж — начало пигментации тела; 3 — образование хвостовой почки; И — образование глазных бокалов; К — появление плавниковой складки и образование хвостового отдела; Л — подвижное состояние эмбриона; M — начало сердечной деятельности
Fig. 5. Embryonic development of starry flounder: A, Б — germinal platen formation; В, Г — completion of the yolk coverage by blastoderm and the yolk plug closing; Д, Е — Kupfer bubble formation; Ж — beginning of the body pigmentation; 3 — tail bud formation; И — eye glasses formation; К — fin strip appearance and the tail branch formation; Л — mobile condition of embryo; M — beginning of cardiac activity
пузырь. Интенсивность пигментации тела усиливается. Наряду с туловищем мелкие пигментные клетки появляются по бокам головы и на глазных бокалах.
Этап VI. Отчленение хвостового отдела от желточного мешка
Возраст 120 ч (792 град/час) (рис. 5, К). Через 5 сут развития у эмбрионов происходят удлинение хвостовой почки и формирование отделенного от желточного мешка хвостового отдела. Одновременно с этим на конце хвостового отдела образуется узкая полоса плавниковой складки. В задней части выделившегося головного мозга образуется первый энцефаломер. Число туловищных сомитов возрастает до 18-22 пар. Мочевой пузырь хорошо развит.
Возраст 132 ч (877 град/час) (рис. 5, Л). Наблюдается преобразование туловищных сомитов в мускульные сегменты и подвижное состояние эмбриона. Тело эмбриона охватывает 80-85 % окружности желтка. Двигательная активность проявляет себя в редких, одноактных, конвульсивных сокращениях средней части туловища. В глазных бокалах всех эмбрионов сформированы хрусталики. Продолговатый мозг дифференцирован на 2-3 энцефаломера. Сразу за ними располагаются слуховые плакоды. Мочевой пузырь в виде тяжа прилегает к брюшной стороне тела зародыша. Пигментные клетки большей частью сконцентрированы вдоль основания плавниковой складки. В сердечной сумке сформирована слабоизогнутая сердечная трубка.
Этап VII. Развитие эмбриональной сосудистой системы
Возраст 140 ч (936 град/час). Начало сердечной деятельности. Форменные элементы крови отсутствуют, и сформировавшаяся сердечная трубка перегоняет бесцветную плазму с начальной частотой пульсации 27-29 раз в минуту.
Возраст 153 ч (1053 град/час) (рис. 5, М). Подготовка эмбриона к выходу из яйца. Тело эмбриона почти полностью охватывает желточный мешок. Плавниковая складка хорошо развита. Двигательная активность эмбриона высокая. Частота сердечных сокращений возрастает до 57-59 раз в минуту. Характер пигментации приобретает окончательный рисунок. Наряду с этим впервые наблюдается сгущение меланофор на плавниковой складке в срединной части хвостового отдела, а также на изгибе прямой кишки.
В этом возрасте икра приобретает нулевую плавучесть, часть эмбрионов в яйце развивается как у поверхности, так и в толще воды или у дна. Начавшееся функционирование желез вылупления проявляет себя в появлении на оболочке яйца небольших затемненных участков. В возрасте 161 ч происходит вылупле-ние отдельных эмбрионов.
Подпериод — развитие вне оболочки
Этап VIII. Развитие жаберно-челюстного аппарата
При температуре инкубации икры 3,5 (2007 г.) и 7,0 °С (2010 г.) эмбриональное развитие звездчатой камбалы длится соответственно 340 и 170 ч. Несмотря на значительную разницу в температуре, в обеих сериях экспериментов массовое вылупление эмбрионов происходило при сумме принятого тепла 1195 град/час.
Вылупившиеся предличинки звездчатой камбалы тауйской популяции довольно крупные, их полная длина тела в прижизненном состоянии варьирует от 2,40 до 2,75 мм при среднем показателе 2,58 ± 0,02 мм. В водах Приморья и у североамериканского побережья их размеры колеблются соответственно от 2,25 до 2,35 мм и от 1,93 до 2,08 мм, у берегов Хоккайдо — от 2,58 до 3,36 мм (Перцева-Остроумова, 1961).
В теле предличинок насчитывается 43-46 миотомов, из них 14-16 туловищных, 29-30 хвостовых. Голова продолжает оставаться тесно прижатой к желточному мешку и вместе с передней частью туловищного отдела образует слабый изгиб вдоль его верхнего контура (рис. 6). Концентрации головного мозга не произошло, о чем свидетельствует положение слуховых капсул, продолжающих находиться за энцефаломерами. У переднего края глазных бокалов закладываются обонятельные капсулы, хорошо выделяющиеся в отраженном свете окан-
товкой желтым пигментом. На небольшом расстоянии от сердечной сумки начинает формироваться печень. Сразу за печенью из мезенхимной клеточной массы образуются еще слабо дифференцированные зачатки грудных плавников. Располагающийся под хордой в виде плотного тяжа кишечник после изгиба переходит в прямую кишку в виде тонкой трубки. Плавниковая складка на спине низкая.
Рис. 6. Вылупившиеся предличинки звездчатой камбалы: А — в проходящем свете; Б — в отраженном свете
Fig. 6. Just hatched prelarvae of starry flounder: А — by transmitted light; Б — by reflected light
В проходящем свете общий тип пигментации предличинок звездчатой камбалы, вылупившихся в наших экспериментах, в целом соответствует описанному Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961). Однако просмотр предличинок в отраженном свете выявил особенность тауйской популяции, которая заключается в полном отсутствии на теле и плавниковой складке темных меланофор и отсутствии пигментации желточного мешка. Пигментные клетки представлены только желтыми меланофорами. Имеющие высокую оптическую плотность, они в проходящем свете приобретают черный или темно-серый, реже — серо-коричневый цвет. Настоящую их окраску можно обнаружить лишь в отраженном свете.
Через сутки после вылупления размеры предличинок увеличиваются до 3,053,40, в среднем 3,30 ± 0,03 мм. Следует отметить, что в течение первых суток после вылупления предличинки характеризуются самым быстрым ростом. Их средний за сутки прирост составил 0,63 мм, в последующие дни наблюдений он не превышал 0,23-0,26 мм.
Головной отдел продолжает оставаться тесно прижатым к желточному мешку, происходит концентрация головного мозга за счет выпячивания его среднего отдела. Грудные плавники еще на стадии формирования, их основание располагается вдоль нижнего края тела. Под основанием плавников располагается печень, имеющая двухдольчатое строение. Общий характер пигментации остается прежним.
В возрасте 218 ч с момента оплодотворения и спустя 2 сут после вылупления длина предличинок составляет 3,33-3,75, в среднем 3,59 ± 0,01 мм (рис. 7).
Продолжается процесс концентрации головного мозга, вследствие чего начинается выпрямление и отделение головного отдела от желточного мешка, а также смещение слуховых капсул вперед к заднему краю глаз. Закладкой жаберных дужек начинается формирование жаберно-челюстного аппарата. Формирующая грудные плавники мезенхимная клеточная масса трансформировалась в прозрачную плавниковую ткань. Плавники полностью переместились на латеральную сторону, их основание продолжает оставаться ориентированным вдоль тела. Из общей плавниковой каймы, между прямой кишкой и желточным мешком, выделилась преанальная плавниковая складка.
Рис. 7. Предличинки звездчатой камбалы: А — возраст 1 сут; Б, В, Г — возраст 2 сут; Г — вид в отраженном свете
Fig. 7. Prelarvae of starry flounder: А — age 1 day; Б, В, Г — age 2 days (Г — by reflected light)
Периферия глазных бокалов и хрусталиков начинает окрашиваться меланином. На теле имеются три скопления меланофор: на голове, прямой кишке и середине хвостового отдела. Теменная часть головы, глаза и грудная область окрашены крупными разветвленными пигментными клетками. На дорзальной стороне вдоль обеих сторон основания плавниковой складки крупные меланофоры образуют непарный ряд. Вентральная сторона и кишечник пигментированы слабо, концевая часть хвостового отдела и желточный мешок не пигментированы.
Через 3 сут развития вне оболочки икры предличинки звездчатой камбалы достигают в длину 3,66-4,13, в среднем 3,85 ± 0,03 мм (рис. 8, А, Б, В). В опытах ТА. Перцевой-Остроумовой (1961) и Юса (Yusa, 1957, цит. по: Перцева-Остроумова, 1961) размеры трехдневных предличинок составляли соответственно 3,20 и 3,40-3,84 мм.
Рис. 8. Предличинки звездчатой камбалы: А, Б, В — возраст 3 сут; Г, Д — возраст 4 сут; А, Б, Г — вид в отраженном свете
Fig. 8. Prelarvae of starry flounder: A, Б, В — age 3 days (А, Б — by reflected light); Г, Д — age 4 days (Г — by reflected light)
При просмотре предличинок в профиль видно, что головной отдел у них выпрямлен и почти полностью отделен от желточного мешка. Жаберный аппарат представлен тремя парами жаберных дужек. Просматривается зачаток нижней челюсти, рот в виде небольшого углубления. В глоточной области за задним краем глаза произошло отслоение стенок будущей ротовой полости в виде узкой щели. Прерываясь в районе грудных плавников, она вновь просматривается вдоль будущей кишечной полости почти до конца прямой кишки.
Непарная плавниковая складка достигает максимального развития. Основание увеличившихся грудных плавников сместилось на 60-70° по отношению к продольной оси тела. Характер пигментации тела остается прежним, но размеры пигментных клеток у разных особей могут различаться.
В возрасте 4 сут развития вне оболочки икры в наших исследованиях предличинки имеют размеры 3,80-4,40, в среднем 4,08 ± 0,07 мм, в опытах
Т.А. Перцевой-Остроумовой (1961) — 3,50 мм (рис. 8, Г, Д). Функциональное их состояние можно охарактеризовать как переход на этап смешанного питания. Желточный мешок небольшой, преанальная плавниковая складка почти редуцировалась. Жаберно-челюстной аппарат и желудочно-кишечный тракт сформированы и функционируют. Хорошо развитые жаберные дуги и слуховые капсулы прикрыты прозрачной жаберной крышкой. Основания грудных плавников ориентированы вертикально, а сами плавники приобретают полную подвижность. Желтые меланофоры на голове приобретают неясные очертания. Глаза интенсивно окрашены меланином. Поверхность глазных бокалов покрыта слоем ири-доцитов изумрудного цвета. На желточном мешке появляются темные меланофо-ры, образующие по нижнему краю кишечника сплошную черную полосу. Общая интенсивность пигментации тела снижается. Наряду с сохраняющимся в небольшом количестве желтым пигментом вдоль нижнего края хвостового отдела образуется ряд тонко разветвленных черных меланофоров.
Предличинки активно плавают в толще воды спиной вверх. Положительный фототаксис сохраняется у всех особей, у большинства из них проявляется пищевой хватательный рефлекс, но пищи в желудке и кишечнике не обнаружено. Предлагаемый комплекс кормов, использованный нами при подращивании полярной камбалы (Юсупов, 2010), предличинки звездчатой камбалы не потребляли. На этом наблюдения за развитием звездчатой камбалы в условиях эксперимента были завершены.
Заключение
Многолетними наблюдениями установлено, что в условиях северной части Охотского моря период воспроизводства звездчатой камбалы сравнительно короткий, массовый нерест вида в Тауйской губе происходит в течение 20 дней (с последней декады мая по первую декаду июня), а весь сезон нереста длится не более 40-45 дней.
По имеющимся данным, в Тауйской губе самцы звездчатой камбалы в массе достигают половой зрелости при длине 22-25 см в возрасте 4+...5+ лет, самки — 28-31 см на 6-7-м году жизни.
Плодовитость самок звездчатой камбалы Тауйской губы одна из самых высоких по ареалу и достигает 4280, в среднем 1405 тыс. икринок. Икра сравнительно мелкая, диаметром 1,031 ± 0,004 мм. В совокупности с данными ИАП это позволяет заключить, что в сравнительно менее благоприятных условиях северной части Охотского моря увеличение репродуктивного потенциала популяции звездчатой камбалы Тауйской губы произошло за счет уменьшения размеров икринок, позволяющего в ограниченном объеме полости тела продуцировать большее их количество.
Икра звездчатой камбалы олигоплазматического типа, имеет положительную плавучесть, анимальный полюс находится на нижней стороне икринки. Обрастание желтка клетками перибласта и бластодермы происходит в направлении снизу вверх. Кроме того, экспериментальным путем выяснено, что как минимум на I этапе эмбрионального развития икры звездчатой камбалы нижний порог температурной адаптации располагается в зоне отрицательных температур и может достигать минус 1,5 °С.
При увеличении температуры инкубации икры с 3,5 до 7,0 °С эмбриональное развитие звездчатой камбалы сокращается с 340 до 170 ч. В обеих сериях экспериментов массовое вылупление эмбрионов звездчатой камбалы происходило при сумме принятого тепла 1195 град/час.
Вылупившиеся предличинки звездчатой камбалы тауйской популяции довольно крупные, их полная длина варьирует от 2,40 до 2,75 мм при среднем значении 2,58 ± 0,02 мм. В условиях эксперимента предличинки переходят на этап смешанного питания к концу четвертых суток при длине 3,80-4,40 (4,08 ± 0,07) мм.
Список литературы
Борец Л.А. Донные ихтиоцены российского шельфа дальневосточных морей: состав, структура, элементы функционирования и промысловое значение : монография. — Владивосток : ТИНРО-центр, 1997. — 217 с.
Буслов А.В., Сергеева Н.П., Ильин О.И. Эмбриональное развитие тихоокеанской трески Gadus macrocephalus (Gadidae) // Изв. ТИНРО. — 2010. — Т. 160. — С. 71-88.
Дьяков Ю.П. Распространение и зоогеографическая характеристика камбалообразных рыб (PLEURONECTIFORMES) дальневосточных морей России // Тр. Камчат-НИРО. — 2007. — Вып. 9. — С. 205-229.
Дьяков Ю.П., Полутов В.И., Куприянов С.В. Особенности распределения массовых видов камбал (Pleuronectidae) камчатского шельфа // Тр. КамчатНИРО. — 1995. — Вып. 3. — С. 134-138.
Зеленникова О.В., Кузнецова И.В. Некоторые данные о состоянии половых желез у производителей горбуши в период нерестовой миграции // 3-я науч. сессия морской биол. станции Санкт-Петербургского гос. ун-та. — СПб., 2002. — С. 39-40.
Лакин Г.Ф. Биометрия : учеб. пособие. — М. : Высш. шк., 1980. — 293 с.
Линдберг Г.У., Федоров В.В. Рыбы Японского моря и сопредельных частей Охотского и Желтого морей. Ч. 6. Teleostomi. XXXI. Pleuronectiformes : монография. — СПб. : Наука, 1993. — 272 с.
Макеева А.П. Эмбриология рыб : монография. — М. : МГУ, 1992. — 216 с.
Моисеев П.А. Треска и камбалы дальневосточных морей : Изв. ТИНРО. — 1953. — Т. 40. — 288 с.
Николаев А.П. Наблюдения над развитием икры и личинок звездчатой камбалы Pleuronectes stellatus Pallas // Изв. ТИНРО. — 1959. — Т. 47. — С. 190-192.
Никольский Г.В. Теория динамики стада рыб : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1974. — 447 с.
Перцева-Остроумова Т.А. Размножение и развитие дальневосточных камбал : монография. — М. : АН СССР, 1961. — 486 с.
Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб. — М. : Пищ. пром-сть, 1966. — 376 с.
Расс Т.С., Казанова И.И. Методическое руководство по сбору икринок, личинок и мальков рыб. — М. : Пищ. пром-сть, 1966. — 42 с.
Тихонов В.И. Плодовитость камбал западно-камчатского шельфа // Биол. моря. — 1982. — № 3. — С. 21-26.
Фадеев Н.С. Биология и промысел тихоокеанских камбал : монография. — Владивосток : Дальиздат, 1971. — 99 с.
Фадеев Н.С. Северотихоокеанские камбалы : монография. — М. : Агропромиздат, 1987. — 175 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.
Черешнев И.А., Волобуев В.В., Хованский И.Е., Шестаков А.В. Прибрежные рыбы северной части Охотского моря : монография. — Владивосток : Дальнаука, 2001. — 197 с.
Черняев Ж.А. Вертикальная камера для наблюдения за развитием икры лососе-видных 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. — Магадан : МагаданНИРО, 2009. — Вып. 3. — С. 385-395.
Юсупов Р.Р. Эмбрионально-личиночное развитие полярной камбалы Liopsetta glacialis (Pleuronectidae) Тауйской губы (северная часть Охотского моря) // Изв. ТИН-РО. — 2010. — Т. 162. — С. 179-193.
Bagenal T.B. The fecundity of plaice from the south and west coast of Ireland // J. Mar. Biol. Assoc. U.K. — 1960. — Vol. 39, № 2. — P. 255-262.
Miller D.Y.D., Lea R.N. Guide to the Coastal Marine Fishes of California : Univ. of Calif. and Calif. Dep. Fish and Game. Fish. Bull. — 1972. — № 157. — 237 р.
Okada Y. Fishes of Japan : Illustrations and descriptions of Fishes of Japan. — Tokio, 1955. — 433 p.
Orcut H.G. The Life History of the Starry flounder Platichthys stellatus : Calif. Dep. Fish and Game. Fish. Bull. — 1950. — № 78. — 68 p.
Поступила в редакцию 28.03.11 г.
