Отчет по практике: Анализ видового разнообразия рыб Иркутской области

2. Методики полевых ихтиологических исследований

.1 Изучение видового состава улова рыб

Для морфолого-систематических исследований требуется единовременная выборка близких по своим биологическим показателям особей. Если улов небольшой, то он обрабатывается полностью. Если улов достаточно большой, то изучается случайная выборка, где n=100.

Первым и необходимым условием при обработке собранного ихтиологического материала является повидовой учет рыб в уловах (сетных, неводных, ловушечных и др.). Это позволяет в определенной степени дать характеристику рыбного населения в исследуемом водоеме, а также оценивать особенности его распределения. Сбор рыб в реках и озерах неодинаков и очень специфичен, поэтому необходимо учитывать особенности водоема и применяемых орудий лова. В начале работы оформляется ихтиологический журнал, в котором указывается следующие пункты: род и вид рыбы, дата лова, водоем, место лова, характеристика водоема (скорость течения, глубина, растительность, грунт), орудия лова(сети, ячейность, высота посадки), время суток, температура воды и воздуха (в ˚С) и фамилия исследователя. Определяется видовая принадлежность рыб, затем подсчитывается количество экземпляров каждого вида, а также подсчитывается количество экземпляров в процентах.

Повидовой очерк.

Rutilusrutilus - Плотва.

Плотва - вид рыбы из семейства карповых. Имеет много подвидов, которые носят собственные названия: тарань, вобла, сорога. В Сибири, как минимум в Западной её части, и на Урале . Этот вид один из самых многочисленных представителей семейства карповых и одна из самых распространенных рыб России. Места обитания плотвы самые разнообразные: реки, озера, ручьи. Исключение: горные реки и озера и некоторые болотные озера. Такое заселение плотвой объясняется ее неприхотливостью в пище и способностью переходить с одного корма на другой.

Внешний вид плотвы можно считать эталоном карповых рыб. Тело ее вытянуто и достаточно сжато по бокам. От ближайших к ней видов плотва отличается незазубренными и расположенными с каждой стороны в один ряд глоточными зубами (по 5-6 с каждой стороны), относительно крупной чешуей (40-45 чешуй в боковой линии), пастью на конце морды и положением начала спинного плавника над основаниями брюшных. Глаза обыкновенно желтые с красной точкой вверху радужной оболочки. Тело покрыто довольно крупной чешуей. Спина синевато-бурая или черная с зеленоватым оттенком; бока и брюшко серебристо-белые; плавники, хвостовой и спинной, серые с красноватым или бурым оттенком.

В зависимости от среды обитания внешность плотвы может меняться. Иногда попадаются экземпляры с глазами и плавниками жёлтого цвета, с золотистой чешуей, с красноватым оттенком на боках и спине. Во время нереста самец отличается от самки наличием шероховатостей (пупырышек) на чешуе.

Плотва достаточно теплолюбивая рыба. Летом она ловится повсеместно и приблизительно с одинаковым успехом, зимой предпочитает для кормежки самые теплые дни. Лучшее время для ловли плотвы зимой - март-апрель. Плотва предпочитает воды со слабым течением или вообще без него. Плотва рыба стайная, поэтому ее легко наловить много, если попал не клев. Хорошо реагирует на прикорм. Летом плотва держится в самых разных слоях воды, зимой предпочитает места со средней и большой глубиной.

Нереститься плотва начинает в возрасте 3-5 лет при длине 10-12 см. в мае, когда вода прогревается до 8-10 °С. Но еще задолго до этого, едва на реках откроются забереги чебак начинает сбиваться в стаи и в огромных количествах идет на икромет. Через одну-две недели после икромета вылупляются мальки. За счет своей многочисленности плотва не только сохраняет популяцию, но и служит основным кормом для хищных рыб. В некоторых озерах она становится хищником. Впрочем, такое случается достаточно часто на любых водоемах Сибири. Питается плотва обычно червями, рачками, личинки насекомых, а также различными зелеными водорослями.

.2 Биологический анализ уловов рыб

Данный метод является основополагающим, применяется при любых ихтиологических исследованиях. В ходе проведения биологического анализа уловов рыб исследователь получает материал, который применяется для изучения темпов линейно-весового роста рыб и их питания, плодовитости, зрелости, упитанности и других биологических показателей. Для биологического анализа рыба вытирается сухой тряпкой и взвешивается (в граммах), затем кладется на доску Петерсена и замеряется: длина всей рыбы, длина до вырезки на хвостовом плавнике (дл. по Смитту) и длина туловища (мм). Над боковой линией, под началом 1-го луча спинного плавника берется чешуя (около 15 чешуй) и помещается в чешуйную книжку, куда записывается дата лова, место лова, показатели длины и массы, стадия зрелости по шестибальной шкале. Участок тела, где берется чешуя, очищается скальпелем.

Данные биологического анализа заносятся в журнал «Биологический анализ уловов рыб».

Табл. 1. Биологический анализ улова рыб

Сделав биологический анализ уловов рыб, мы пришли к следующему выводу: самцов в исследуемой группе больше, чем самок на 20 %, то есть количество самцов составило 15 шт (60%), а самок 10 шт (40%). Также стадии зрелости самок в исследуемой группе представлено наиболее разнообразно (5 вариантов). Самцы находятся только на двух стадиях (VI-II, VI стадии). Максимальный коэффициент зрелости составил 56,1%, а минимальный - 11,4%.

Рассчитав индивидуальную абсолютную плодовитость (ИАП) одной из особей, допустимо считать результат приблизительно равным 7682 икринкам (1 порция); индивидуальная относительная плодовитость (ИОП) составила 107,3 икринки (1 порция); гонадо-соматический индекс - 0,4%.

Наибольший коэффициент упитанности составил 1,3%, а минимальный- 0,5%.

.3 Морфологический анализ уловов рыб

Для установления отличий вида от других видов производится морфологический анализ уловов рыб. Существует несколько схем замеров с учетом особенностей морфологии рыб различных семейств.

Особое внимание следует обратить на меристические признаки. Как показывает опыт многолетних исследований, эти структуры менее подвержены влиянию различных факторов среды обитания (гидродинамические условия, обеспеченность пищей, температурный режим и некоторые другие, которые могут существенно влиять на формирование пластических признаков(экстерьера) рыбы).

При морфологическом описании нужно отметить особенности окраски рыб или путем ее фотографирования или сделать рисунок в трех позициях- сбоку, сверху, снизу.

Большое внимание уделяется меристическим признакам, таким как число тычинок на 1 жаберной дуге, число позвонков, число твердых лучей в плавниках и др.

Счет тычинок лучше всего производить под увеличением, особенно это касается мелких видов рыб. Жаберную дугу аккуратно вырезают ножницами, следя за тем чтобы не оставить часть дуги с тычинками в жаберной полости. Затем вытирают марлей, чтобы удалить остатки крови и слизи. Для морфологического описания учитывается все тычинки, включая зачаточные.

Рис. 1. Схема измерений рыб семейства карповых

Табл. 2. Морфологический анализ Rutilusrutilus

Проделав все необходимые расчеты, мы сделали следующий вывод: к диагностическим признакам относятся следующие признаки: диаметр глаза, заглазничный отдел головы, длина головы, высота головы у затылка, ширина лба, наибольшая высота тела, антидорзальное расстояние, постдорзальное расстояние, наибольшая высота D, длина основания анального плавника (A), наибольшая высота A, длина грудного плавника (P), длина брюшного плавника (V), расстояние между P и V, расстояние между V и A, количество прободенных чешуй в боковой линии, число лучей в D, число лучей в A.

К пластичным признакам относятся: длина туловища, длина рыла, высота лба, наименьшая высота тела, наибольшая толщина тела, длина основания спинного плавника (D), длина всей рыбы (L), длина хвостового стебля, длина верхней лопасти хвостового плавника (С), длина нижней лопасти (С).

Признаки, выделенные нами как диагностические, допустимо использовать для изучения видового состава уловов рыб с целью определения вида плотвы. Пластичные признаки для определения вида использовать недопустимо, а их изучение позволяет исследовать наследственность и изменчивость плотвы. С их помощью можно наблюдать морфологическое разнообразие особей нашего региона.

Индекс признака:

Среднее значение индекса или признака (M±m):

М =,

где М-среднее значение; v-варианты; p- частота встречаемости вариантов; n-количество вариант.

=  ,

где а - уклонение от средней;

P - частота встречаемости уклонений.

m =  ,

где m- ошибка средней; - среднее квадратичное уклонение.

Коэффициент вариации (С±mc):

С = ,

где С - коэффициент вариации.

 =,

где  - ошибка вариации.

.4 Изучение плодовитости рыб

По цикличности нереста выделяют 3 группы рыб:

. Моноцикличные рыбы (моноциклики). Размножаются только 1 раз в течение всего жизненного цикла. После нереста погибают.

. Полицикличные рыбы (полициклики). Размножаются несколько раз в течение жизненного цикла.

. Промежуточные группы. У большинства представителей этой группы размножение идет 1 раз в течение всего жизненного цикла. Однако часть производителей выживают и нерест повторяется, т.к в их гонадах сохраняется резервный фонд половых клеток.

По типу нереста выделяют:

. Рыбы с единовременным типом нереста. Все половые продукты данного сезона выметываются за 1 раз (хариус, ленок, таймень, сиговые);

. Рыбы с порциональным типом. До конца лета есть самки с половыми продуктами (плотва). Данный тип является более выгодным для рыб.

По времени нереста(в умеренных водах - по сезонности выделяют):

.        Весенне-летний тип нереста (сиговые, карповые).

.        Осенне-зимний тип нереста (байкальский омуль, тресковые).

По месту откладыванияикры выделяют:

. Фитофилы - рыбы, откладывающие икру на растениях.

. Пилагофилы - рыбы, у которых плавающая икра в толще воды (камбалообразные).

. Литофилы - рыбы, откладывающие икру на камнях, галечных грунтах.

. Псаленофилы - рыбы, откладывающие икру на песчаных грунтах.

. Остракофилы - большая группа горчаков, откладывающих икру в мантийную полость моллюсков. Имеют яйцеклад.

Стадии зрелости и половые циклы рыб.

По степени развития половых желез и клеток выделяют 6 стадий зрелости.

Берутся пробы для дальнейшего изучения плодовитости и в лабораторных условиях определяются стадии развития половых клеток, корректировка данных, полученных в полевых условиях.

Табл. 3. Характеристика особенностей стадий половых желез

После VI стадии в течение некоторого времени происходит восстановление половых желез, их соматической части. После восстановительного периода у большинства рыб гонады переходят из VI стадии во II стадию, у части рыб из VI в III стадию. У порционно-нерестовых рыб после вымета 1 порции половые железы переходят в III стадию, затем из VI в III снова. После вымета последней порции - во II стадию. В зависимости от времени степень зрелости меняется.

Самая длительная стадия зрелости- II стадия (проходит годами). III и IV стадии - процесс накопления ооцитов в клетке. V стадия проходит в несколько дней (1-3дней). VI стадия проходит в течение месяца / 2 месяцев.

Определение плодовитости рыб

Плодовитость рыб- это количество нормально развитых икринок, выметываемых самками. При живорождении- количество выметываемых эмбрионов, личинок.

В ихтиологическом исследовании устанавливают индивидуальную абсолютную плодовитость, индивидуальную относительную плодовитость, популяционную и видовую плодовитость. Индивидуальная абсолютная плодовитость (ИАП) - это количество икринок, выметываемое одной самкой в данном нерестовом сезоне. Для определения ИАП применяют весовой способ. Сначала производится биологический анализ, затем берутся пробы для изучения плодовитости рыбы. Если гонады маленькие, то они фиксируются полностью. Если икринки крупные, то берется навеска из средней части гонад. Для рыб с мелкой икрой не менее 1 , с крупной икрой не менее 5 . Навеска помещается в фиксатор (10 % формалин). Каждая навеска снабжается этикеткой, на которой имеется номер рыбы, соответствующий номеру в журнале биологического анализа, основные параметры рыбы (L, l, Q, q, пол, стадия зрелости , масса гонад , масса навески). При весовом способе происходит взвешивание гонад, навески, подсчитывание икринок в навеске.

ИАП=

Более детальное определение ИАП осуществляется по гистологическим препаратам, где гонады фиксируются формалином.

Индивидуальная относительная плодовитость (ИОП) показывает воспроизводительную способность самки.

ИОП= ; ;

Коэффициент зрелости (КЗ)- показатель, отражающий степень зрелости гонад.

КЗ=  ;,

где Q - масса рыбы; q - масса рыбы без внутренностей.

ГСИ - гонадо-соматический индекс - показатель, в процентах демонстрирующий отношение массы гонад к длине рыбы до чешуйного покрова в кубе.

ГСИ= ,

где l - длина рыбы до чешуйного покрова.

Определение плодовитости происходит на IV стадии зрелости, когда ооциты заканчивают свой рост, увеличивается диаметр икринок, икринки отделяются друг от друга.

.5 Изучение питания рыб

Для начала проводят биологический анализ уловов рыб, затем берутся пробы для изучения улова рыб. Для этого полностью вырезается желудочно-кишечный тракт до анального отверстия и помещается в соответствующую ёмкость. Фиксацию производят 4% формалином. Проба снабжается этикеткой (номер рыбы, соответствующий номеру рыбы в журнале биологического анализа, данные биологического анализа).

Вся дальнейшая обработка материала осуществляется в камеральных условиях: проба промывается от формалина, взвешивается, определяется видовой состав пищевого комка, процентное соотношение компонентов пищи. По данным биологического анализа подсчитывают упитанность рыб.

Коэффициент упитанности по Фультону (является не корректным, т.к при большой массе пищевого комка появляется погрешность) ():

=

Коэффициент упитанности по Кларку (Кк), (см.данные в табл.биологического анализа):

=

Коэффициент упитанности (наиболее точный) (К):

,

где p - масса рыбы без внутренностей (г); Н - высота тела; О - обхват тела в наиболее толстой части.

.6 Изучение возраста рыб

В зависимости от возраста рыбы делятся на:

·        Сеголеток («+») Вылупился весной, прожил лето;

·        Годовик («1») - весной следующего года;

·        Двулеток («1+») -к концу еще следующего лета;

·        Двугодовик («2»)- весной следующего года и т.д.

Возраст рыб определяется по костным структурам, в их числе чешуя: циклоидного и ктеноидного типа(костная), жаберная крышка(оперкулум), отолиты, спил грудного плавника (у осетровых рыб).

. По костной чешуе.

Каждая чешуя имеет верхний слой- прозрачный бесструктурный слой, средний- покровный слой и нижний- основной слой. Нижний слой состоит из такого количества чешуек, сколько рыбе лет, соответственно у мальков первая чешуя является нижним слоем.

Возраст определяется по среднему слою чешуи. Закладываются костные образования - склериты- которые формируются по всему диаметру чешуи.

Расстояние между склеритами различно: когда рыба питается хорошо, они удалены друг от друга и наоборот. Когда расстояние между склеритами уменьшается, формируется оптическое годовое кольцо. При считывании оптического годового кольца с помощью увеличительного прибора можно определить возраст рыб.

Для определения возраста по чешуе берется чешуя под спинным плавником выше боковой линии. Чешуя заключается в чешуйную книжку (номер рыбы, соответствующий номеру в журнале, данные биологического анализа). Чешуя отмывается от кожных покровов в растворе нашатырного спирта, закладывается между двумя предметными стеклами и просматривается под увеличительными приборами.

. По жаберной крышке.

Жаберная крышка помещается в жаберную книжку, также промывается в растворе нашатырного спирта и просматривается под увеличительными приборами.

. По отолитам.

Также у рыб из внутреннего уха берется отолит, который сохраняют в чешуйной книжке, делают шлиф (пока не станет прозрачным) и считают концентрические ежегодные формирования (тресковые, налимы, бычковидные, катоидные).

. По спилу грудного плавника.

Спил костного мощного луча сохраняется в чешуйной книжке. Спил шлифуется до прозрачности и считается по концентрическим образованиям.

2.7 Коллекционирование рыб

рыба зоогеографический нерестовый плодовитость

Для коллекционирования рыб используется живая рыба, которая помещается в фиксатор. А снулую рыбу сначала вскрывают и фиксируют 10% формалином на несколько месяцев, а затем помещают в 4% формалин.

Для выставки экземпляр помещают в маленькую емкость, цилиндры. А для научного исследования рыба хранится в 4% формалине и в больших емкостях. Снабжаются этикеткой, на которой имеется латинское название, местное название, место лова, дата лова, фамилия коллекционера.

В коллекционировании экземпляров, кроме 4% формалина, используются сложные фиксаторы: этиленгликоль, ледяная уксусная кислота, хлороформ, абсолютный спирт.

При изготовлении влажных препаратов используются тушки рыб, с толстыми кожными покровами (лососевые, хариусовые, окунеобразные, тихоокеанский лосось). Быстрое высушивание происходит при высокой температуре, при этом достаточно длительное время сохраняется окраска. Препараты являются очень хрупкими, но, несмотря на это, они являются самыми распространенными.