Факультет

Студентам

Посетителям

Зародышевое развитие осетровых рыб

Развитию зародыша предшествует оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток.

Женская половая клетка осетровых — яйцо (икринка) — имеет серый цвет. Его диаметр колеблется от 2 (стерлядь) до 4 мм (белуга). У осетра по сравнению с белугой и севрюгой яйцо более округлое.

Различают две части яйца: более светлую, анимальную, обращенную после оплодотворения вверх, и вегетативную, обращенную после оплодотворения вниз. В анимальной области, вблизи полюса, видно очень светлое пятно. Его называют полярным. В центре вегетативной части имеется светлое полярное кольцо, окруженное темными концентрическими кольцами. По границе анимальной области, часто скопляется пигмент и образуется наружное пигментное кольцо.

Яйцо осетровых вытянуто вдоль оси, соединяющей центры анимальной и вегетативной областей. Оно обычно имеет 3 оболочки — две желточных и одну поверхностную (студенистую или ячеистую).

До оплодотворения оболочки очень непрочны и при работе с икрой легко повреждаются.

В районе анимального полюса оболочки имеют меньшую толщину, чем в других участках. Здесь находятся 5—10 каналов — микропиле, через которые сперматозоид попадает в яйцеклетку. Оболочки прозрачны.

Мужская половая клетка, или сперматозоид, состоит из узкой, палочковидной, слегка расширяющейся головки, короткой средней части цилиндрической формы и длинного тонкого хвоста.

На переднем, несколько суженном конце головки находится акросома, имеющая форму колпачка и способствующая успешному оплодотворению. Объясняется это тем, что в акросоме имеется вещество, растворяющее оболочку яйца в месте прикрепления сперматозоида. Длина стерматозоида около 0,05 мм, ширина головки — 0,001—0,002 мм.

В спермиальной жидкости сперматозоиды находятся в неподвижном состоянии. Они приобретают подвижность только после попадания в воду. Первоначальное энергичное поступательное движение спермиев замедляется, переходит в колебательное, а затем полностью прекращается. Спермии могут оплодотворить яйцеклетку только в том случае, если обладают способностью к поступательному движению. Они живут в воде от нескольких минут до многих часов, но, как правило, лучшие результаты оплодотворения получаются в первые 10 мин после добавления воды в сперму. По мере уменьшения скорости движения спермиев снижается их оплодотворяющая способность. При искусственном охлаждении, особенно глубоком, можно значительно продлить способность сперматозоидов к осеменению.

Например, был успешно проведен первый опыт глубокого замораживания спермы белуги в жидком азоте.

Техника работы по замораживанию сводилась к следующему. Перед заморозкой сперму плавно охлаждали в термосах со льдом в течение 3—5 ч до 0°С. Затем с помощью шприца капали по 0,1—0,2 мл спермы на пласт льда при экспозиции 2—3 мин. Полученные твердые таблетки помещали в жидкий азот.

Такой способ глубокого замораживания для длительного хранения спермы опирается на многолетний опыт советских и зарубежных животноводов, осуществляющих в массовом масштабе подобную операцию при разведении сельскохозяйственных животных.

Другой способ длительного сохранения спермы разработали сотрудники Института проблем криобиологии и криомедицины АН УССР И. С. Пушкарь и А. М. Белоус. В качестве разбавителя они использовали трисбуфер с диметилсульфоксидом и желтком куриного яйца. Затем сперму замораживали при температуре —196°С. Подобный способ показал, что низкотемпературная консервация спермы осетровых вполне возможна и дает хорошие результаты — оплодотворяется 2/3 икры.

В Институте физиологии АН АзССР был разработан способ замораживания сперматозоидов при температуре —55°С, сущность которого состоит в том, что в 5 мл спермы добавляют такое же количество разбавителя, состоящего из 1 мл лецитина (экстракта желтка), 2 мл 10%-ного глицерина. 1 мл 0,003%-ного хлоргидрата, 1 мл 0,003%-ного карбамида. Затем смесь плавно охлаждают. При оплодотворении икры в этом случае также получают хорошие результаты.

Через 2—13 мин после оплодотворения икра осетровых становится клейкой. Клейкость достигает своего максимума через 15—20 мин. Следствием осеменения является набухание оболочек, сопровождающееся значительным увеличением прочности.

В начальном периоде развития, через несколько минут после оплодотворения, наблюдается поворот яйца — вегетативное полушарие переходит вниз, а анимальное — вверх. Затем между анимальной областью и оболочками создается довольно значительное пространство, именуемое перивителлиновым. Рисунок анимальной области меняется: пигмент стягивается к центру, светлое полярное пятно исчезает. На краю анимальной области появляется через некоторое время светлая (иногда белая) полоса полулунной формы (светлый серп). Вслед за этим яйцо начинает делиться; вначале на две части (два бластомера), потом каждая из них снова делится надвое и т. д. Наступление первого деления обнаруживается по появлению в области анимального полюса небольшой светлой полоски, посередине которой проходит тонкая темная линия — первая борозда дробления.

В процессе дробления между бластомерами начинает образовываться полость (бластоцель). Этап дробления завершается стадией развития организма, именуемой бластулой, по-существу, являющейся многоклеточным пузырьком. Различают бластулу раннюю, когда полость дробления еще невелика, и позднюю, характеризующуюся наличием большой полости. С образованием бластулы дробление заканчивается.

Иногда наблюдаются нарушения процесса дробления оплодотворенных яиц. Чаще всего это вызывается проникновением в икринку через разные микропиле нескольких сперматозоидов (полиспермное оплодотворение по А. С. Гинзбург и Т. А. Детлаф). Такие яйца (называемые полиспермными) развиваются неправильно — у них число бластомеров против нормы намного увеличивается. В дальнейшем они, как правило, погибают еще до окончания инкубационного процесса. Причина возникновения полиспермных яиц — передозировка спермы, использование для инкубации икры низкого качества.

Помимо полиспермии, как указывают А. С. Гинзбург и Т. А. Детлаф, наблюдаются следующие нарушения дробления: разнобой во времени закладки отдельных борозд, искажение рисунка дробления, мозаичное дробление, когда значительная часть яйца остается неразделенной. Инкубация такой икры приводит к получению большого количества уродливых зародышей. Причина этого явления чаще всего заключается в позднем вскрытии самок при высокой температуре воды, в результате чего созревшая икра задерживается в полости тела.

Развиваясь, зародыш из бластулы переходит в новый этап — гаструлу. В это время материал краевой зоны вворачивается внутрь, а светлая анимальная область покрывает снаружи темные вегетативные клетки. Имеющееся на будущей спинной стороне углубление — бластопор (первичный рот) — постепенно удлиняется и замыкается в кольцо, по краю которого продолжается вворачивание клеточного пласта внутрь. В это время можно наблюдать желточную пробку — темные, богатые желтком клетки нижней части зародыша, окруженные кольцом бластопора. По мере развития зародыша желточная пробка уменьшается.

Нарушение гаструляции чаще всего сводится к задержке обрастания темных вегетационных клеток, в результате чего у зародыша, продолжающего развиваться, сохраняется желтоватая пробка большого размера.

Большие отклонения от нормы в период гаструляции наблюдаются у зародышей с неполным дроблением. В результате образуются уроды с недоразвитыми передними отделами тела. Нарушения процесса гаструляции являются следствием неблагоприятных условий внешней среды в период инкубации (слишком высокая или низкая температура воды, дефицит кислорода в аппаратах, их перегрузка и заиливание). Поэтому создание благоприятных условий во время инкубации и использование икры хорошего исходного качества позволяют свести до минимума отход в период гаструляции.

Вскоре после завершения гаструлы на спинной стороне зародыша образуется нервная пластинка, в дальнейшем превращающаяся в нервную трубку — зачаток центральной нервной системы. Этот этап называют нейрулой. Одновременно с образованием нервной трубки по бокам от нее создаются зачатки почек и их выводных протоков.

После образования нервной трубки продолжаются процессы дифференцировки. В головном отделе нервной трубки вырастают три мозговых пузыря. Из переднего мозгового пузыря позднее создаются обонятельные доли, передний и промежуточный мозг с глазными выростами, эпифизом и воронкой гипофиза. Из среднего мозгового пузыря формируется средний мозг, а из заднего — продолговатый мозг и мозжечок.

Впереди головного мозга обозначается светлая пластинка — железа вылупления. Справа и слева от головного мозга растут вперед боковые пластинки. В месте их соединения образуется зачаток сердца — сердечная трубка. Одновременно с ней закладываются кровеносные сосуды и кровяные клетки.

На заднем конце тела возникает зачаток хвоста. В то же время образуется и постепенно удлиняется хвостовая кишка. У заключенного в оболочку зародыша хвост по мере роста загибается на брюшную сторону. При этом конец хвоста приближается к сердцу, голове. К моменту вылупления он достигает уровня почечных канальцев.

На стадии изгиба сердечной трубки сердце начинает пульсировать. С этого момента наблюдается и кровообращение. После начала пульсации сердца приобретают способность сокращаться мышцы тела. Голова обособляется и несколько увеличивается. Хвост становится сильным органом движения. На нем возникает плавниковая оторочка. Желточный мешок из округлого превращается в яйцевидный. В период от начала пульсации сердца и до вылупления продолжается развитие органов и систем зародыша.

К моменту выклева голова зародыша становится небольшой (меньше 10% длины тела); зато хвост, окаймленный плавниковой кожной складкой, составляет около половины длины тела. Железа вылупления находится на нижней поверхности головы; позади железы, у самого основания головы, намечается небольшое ротовое углубление. Ниже слухового пузырька имеются два желобка — жаберные карманы. В задней кишке образуется спиральный клапан. В спинной части туловища и в хвосте четко различаются мышечные сегменты.

Перед выклевом под влиянием имеющегося в железе вылупления одноименного фермента, выделяющегося в перивителлиновое пространство, оболочки становятся непрочными и зародыш легко прорывает их хвостом или головой, постепенно весь освобождаясь.

Ухудшение условий инкубации приводит к замедлению начала выклева и его растягиванию во времени. Уродливые зародыши не могут без посторонней помощи освободиться от оболочки.

Обеспечение требуемых температуры воды, проточности, насыщенности воды кислородом и принятие ряда других мер помогут обеспечить дружный выклев и приведут к сокращению отхода в этот ответственный период жизни осетровых.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: