Екологичната експлоатация на хидротехниката е от съществено значение за опазването на рибните ресурси. Известно е, че скоростта на водата влияе върху хвърлянето на хайвера на рибите, които носят дрейфуващи яйца. Това проучване има за цел да изследва ефектите от стимулирането на скоростта на водата върху съзряването на яйчниците и антиоксидантния капацитет на възрастния бял амур (Ctenopharyngodon idellus) чрез лабораторни експерименти, за да разбере физиологичния механизъм, който е в основата на реакцията на естественото размножаване към екологичните потоци. Изследвахме хистологията, концентрациите на полови хормони и вителогенин (VTG) в яйчниците, както и транскриптите на ключови гени в оста хипоталамус-хипофиза-гонада (HPG), както и антиоксидантната активност на яйчниците и черния дроб при белия амур. Резултатите показаха, че въпреки че няма забележима разлика в характеристиките на развитие на яйчниците при белия амур при стимулиране на скоростта на водата, концентрациите на естрадиол, тестостерон, прогестерон, 17α,20β-дихидрокси-4-прегнен-3-он (17α,20β-DHP) и VTG бяха повишени, което е свързано с транскрипционната регулация на гените на оста HPG. Нивата на генна експресия (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 и vtg) в оста HPG бяха значително повишени при стимулация със скоростта на водата, докато тези на hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star и igf3 бяха потиснати. Освен това, подходящата стимулация със скоростта на водата може да подобри здравословното състояние на организма чрез увеличаване на активността на антиоксидантните ензими в яйчниците и черния дроб. Резултатите от това проучване предоставят фундаментални знания и данни в подкрепа на екологичната експлоатация на водноелектрически проекти и възстановяването на речната екология.
Въведение
Язовир „Трите клисури“ (TGD), разположен в средното течение на река Яндзъ, е най-големият водноелектрически проект в света и играе ключова роля в овладяването и използването на силата на реката (Tang et al., 2016). Експлоатацията на TGD обаче не само значително променя хидрологичните процеси на реките, но и застрашава водните местообитания както нагоре, така и надолу по течението от мястото на язовира, като по този начин допринася за деградацията на речните екосистеми (Zhang et al., 2021). По-конкретно, регулирането на язовирите хомогенизира процесите на течение на реките и отслабва или елиминира естествените пикове на наводнения, което води до намаляване на рибните хайвери (She et al., 2023).
Активността на хвърляне на хайвера на рибите вероятно се влияе от различни фактори на околната среда, включително скоростта на водата, температурата на водата и разтворения кислород. Чрез влияние върху синтеза и секрецията на хормони, тези фактори на околната среда влияят върху развитието на половите жлези на рибите (Liu et al., 2021). По-специално, е установено, че скоростта на водата влияе върху хвърлянето на хайвера на рибите, които снасят хайвер в реките (Chen et al., 2021a). За да се смекчат неблагоприятните ефекти от експлоатацията на язовири върху хвърлянето на хайвера на рибите, е необходимо да се установят специфични еко-хидрологични процеси за стимулиране на хвърлянето на хайвера на рибите (Wang et al., 2020).
Четирите основни вида китайски шарани (FMCC), включително черният шаран (Mylopharyngodon piceus), белият амур (Ctenopharyngodon idellus), сребърният шаран (Hypophthalmichthys molitrix) и толстолобът (Hypophthalmichthys nobilis), които са силно чувствителни към хидрологичните процеси, представляват най-икономически важните риби в Китай. Популацията на FMCC би мигрирала към местата за хвърляне на хайвера и би започнала да хвърля хайвера си в отговор на импулси с висок дебит от март до юни, докато изграждането и експлоатацията на TGD променят естествения хидрологичен ритъм и възпрепятстват миграцията на рибите (Zhang et al., 2023). Следователно, включването на екологичния дебит в схемата на експлоатация на TGD би било смекчаваща мярка за защита на хвърлянето на хайвера на FMCC. Доказано е, че прилагането на контролирани изкуствени наводнения като част от експлоатацията на TGD подобрява репродуктивния успех на FMCC в районите надолу по течението (Xiao et al., 2022). От 2011 г. насам са организирани няколко опита за насърчаване на хвърлянето на хайвера на FMCC, за да се смекчи намаляването на FMCC от река Яндзъ. Установено е, че скоростта на водата, която предизвиква хвърляне на хайвера на FMCC, варира от 1,11 до 1,49 m/s (Cao et al., 2022), като оптимална скорост на потока от 1,31 m/s е установена за хвърляне на хайвера на FMCC в реките (Chen et al., 2021a). Въпреки че скоростта на водата играе решаваща роля за размножаването на FMCC, има забележителен недостиг на изследвания върху физиологичния механизъм, който е в основата на реакцията на естественото размножаване към екологичните потоци.
Време на публикуване: 05.08.2024 г.