Методы отолитного маркирования

Принцип методов в том, что некоторые изменения окружающей среды можно фиксировать на отолитах рыб в виде определенных меток, которые сохраняются на протяжении всей жизни рыб и могут быть «прочитаны» на любой стадии онтогенеза. Метки на отолитах рыб появляются в результате изменения темпов образования слоев кальция и под воздействием какого-либо фактора среды. Если действие такого фактора носит периодический характер, то такая периодичность проявляется на отолите в чередовании темных и светлых полос. Исходя из этого, можно искусственно формировать метку на отолите, состоящую из темных и светлых полос, по типу штрих-кода, в метке может быть зафиксирована информация о рыбоводном заводе, регионе и стране, а в отдельных случаях и о конкретных партиях лососей, выращиваемых одним заводом.

Основное преимущество метода маркирования отолитов – массовость. На некоторых американских заводах метят до 200 миллионов экземпляров выпускаемой молоди. Другими способами пометить такое число лососей практически невозможно. [8]

Разработка и внедрение методик термического маркирования отолитов лососей принадлежит американцам. Первое мечение рыб в промышленных масштабах проведено в США на рыбоводных заводах штата Вашингтон в 1987 году. Методы маркирования отолитов, альтернативные термическому, были предложены в 1994 году американскими учеными – способ с использованием хлорида стронция, русскими – метод сухого маркирования отолитов, с 1994 года японскими – флуоресцентные включения. Таким образом, рыбоводы в странах Тихоокеанского региона имеют возможность использовать несколько способов маркирования отолитов лососей [9].

Сухой метод маркирования

Метод сухого маркирования отолитов основан на способности икры лососевых нормально развиваться во влажной атмосфере. Для мечения используют периодические изменения водного режима инкубирования икры. В соответствии с заранее разработанным графиком (обычно с суточной периодичностью) осушают икру в инкубаторах. В течение одного цикла мечения (когда формируют одну темную и одну светлую полосу) – 24 часа икра находится в сухом состоянии (без воды, во влажной атмосфере) и столько же времени в воде (в нормально работающем инкубационном аппарате).

Период эмбрионального развития, в течение которого возможно нанесение метки сухим способом, - от стадии пигментации глаз у зародыша до начала вылупления эмбриона из икринки.

Метод сухого маркирования обрабатывали на кете, горбуше и кижуче на рыбоводных заводах Магаданской области с 1996 года. Каких-либо различий в выживаемости меченых рыб не обнаружено. В 1999 году проведено экспериментальное мечение на Камчатке, Сахалине, в США, Японии, всего помечено около пяти миллионов рыб. Метод запатентован Магаданским отделением ТИНРО [10].

Термическое маркирование

Термическое маркирование – наиболее распространенный способ массового мечения лососей в США, Канаде, России и Японии. Метка на отолитах (рис. 3) образуется за счет периодических изменений фоновой температуры воды, при которой происходит инкубация икры или выдерживание личинок на рыбоводных заводах [11].

 

Рис. 3 – Фото отолита с термической меткой под микроскопом.

 

Градиент изменения температуры должен быть не менее трех 0С. Следует отмечать мечение с положительным и мечение с отрицательным градиентом, то есть с повышением и понижением фоновой температуры. Для изменения фоновой температуры на одних заводах используют специальные системы для подогрева или охлаждения воды, а на других, где есть две системы водоподачи с различными температурами (например, из реки и из скважин), применяют переменное водоснабжение. Мечение можно проводить у лососей в эмбриональный период (когда икра находится в инкубаторах), на стадии глазка и до вылупления (исключая вылупление), а также в период выдерживания свободных эмбрионов (до начала смешанного питания). На мальковой стадии мечение неэффективно [12].

В России эксперименты по термическому маркированию отолитов кеты начаты на рыбоводных заводах Магаданской области в 1992 году; на Камчатке – нерки и чавычи на Малкинском ЛРЗ с 1994 года; на Сахалине на Березняковском ЛРЗ – 1999 года [13].

Мечение с помощью хлорида стронция

Мечение с помощью хлорида стронция основано на замещении кальция в костных образованиях, в том числе отолитах, родственными химическими элементами [16].

Маркирование с помощью флуоресцентных включений

Маркирование с помощью флуоресцентных включений используют с 1994 года в Японии, хотя научные разработки по искусственному включению флуоресцентных веществ в структуру отолитов проводят японские специалисты с 1985 года. Для формирования метки используют ализарин, кальцеин (рис. 4), окситетрациклин [17].

 

Рис. 4 – Фото отолита с флюоресцентной меткой (кальцеин) под микроскопом с ультрафиолетовым излучением [18].