Lánek Biometrická metoda pro určení pohlaví jeseterů, zejména – ruský jeseter Acipenser gueldenstaedti (Acipenseridae) populace Azov

Na příkladu ruského jesetera Acipenser gueldenstaedti z populace Azov je demonstrována možnost biometrického určení pohlaví jeseterovitých ryb. Je navrženo schéma pro měření hlavy, které umožňuje efektivní intravitální posouzení pohlaví. Byla získána diskriminační rovnice, která umožňuje identifikovat pohlaví jedinců ruského jesetera v poměrně širokém věkovém rozmezí velikosti a bez ohledu na fázi zralosti gonád.

Seznam metod pro určení pohlaví jeseterovitých ryb (Acipenseridae) zahrnuje: anatomickou (bioptickou a endoskopickou), fyziologicko-biochemickou, endokrinologickou a ultrazvukovou diagnostiku (ultrazvuk). Tento seznam bude pravděpodobně rozšířen, což je způsobeno nejen relevanci určování pohlaví jeseterů, ale také přítomností závažných nedostatků ve výše uvedených metodách. Mezi nejčastější a nejzajímavější metody patří gonadální biopsie a ultrazvuk.

Nepopiratelnou výhodou bioptické metody, nejrozšířenější v chovu ryb pro posouzení pohlaví jedinců, je možnost získat další informace o zralosti gonád včetně posouzení stupně polarizace oocytů. Extrakce fragmentu gonády ve stádiu I a II zralosti pomocí speciální sondy je však poměrně obtížná a ne vždy účinná. Kromě toho je v rybích gonádách podstatně více tukové tkáně než tkáně generativní, což ještě více ztěžuje odběr požadovaného vzorku. Vzhledem k těmto okolnostem je tato metoda prakticky použitelná nejdříve ve chvíli, kdy gonády dosáhnou stadia zralosti P-Sh a Sh. Nevýhody této metody zahrnují její traumatickou povahu.

Vznik moderní metody ultrazvukové diagnostiky, která umožňuje rychlé (což je podle nás její hlavní výhoda oproti jiným metodám) a bezbolestné skenování vnitřních orgánů, upoutal pozornost mnoha odborníků a poskytl perspektivu využití ultrazvuku ve veterinární medicíně a chovu ryb (Karlsen, Holm, 1994). Širokému využití této metody však brání vysoká cena práce a především vybavení. Je třeba také poznamenat, že echografický obraz struktury gonád není v žádném případě adekvátní vizuálnímu, proto kvalitní diagnostika pohlaví vyžaduje seriózní školení operátora. V tomto případě účinnost určení pohlaví (správná interpretace echografického obrazu), stejně jako při použití metody biopsie, zcela závisí na stadiu zrání gonád a i s vyškoleným personálem zůstává nepříliš vysoká, v průměru 80 % (Williot. 2002) a 80-90 % (Billard, 2002).

Biometrická metoda identifikace pohlaví podle kvantitativních charakteristik by mohla být docela konkurenceschopná, ale schémata pro měření plastických a meristických charakteristik navržená pro jesetery (Sokolov, Kashin, 1965; Krylova, Sokolov, 1981), která vycházejí z Pravdinova schématu (1966), tradičního pro domácí ichtyology, se ukázala jako zjevně nevhodná pro hodnocení pohlavního dimorfismu. I použití analytických metod s vysokým rozlišením (například diskriminační analýza) se ukázalo jako neúčinné, i když byla prokázána poměrně vysoká (s klasifikační chybou 1.6 %) schopnost rozlišovat mezi jednotlivými jedinci azovské a kaspické populace jesetera stellate Acipenser stellatus (Tsvetnenko, 1993). Tradiční schéma měření se ukázalo jako neúčinné i v jiných případech. Tak. Identifikace pohlaví (pomocí diskriminační analýzy) u kapra obecného Hypophthalmichthys molithx (Volchkov et al., 1990) byla možná, ale s poměrně velkou chybou (13.3 %). Nízkou účinnost ukázal i pokus o posouzení pohlaví jeseterů na základě tvaru urogenitálních otvorů (Vecsei et al., 2003) (chyba klasifikace 29 %).

Projevy sexuálního dimorfismu byly zaznamenány v kraniologických studiích kostnatých ryb (Vasilieva, 1997). Původní schéma kraniometrických měření (řezy a jednotlivé kosti dermokrania), vypracované Vasiljevem na základě muzejních sbírek jeseterů, bylo použito i pro morfologické posouzení androgenetických hybridů ruských jeseterů A. gueldenstaedti a perských A. persicus (Vasilieva et al., 2001).

Rýže. 1. Schéma měření – boční projekce.

Výše uvedené a naše předběžné výsledky určily potřebu větších podrobností ve schématu měření hlavy jesetera jako slibnějšího pro určení pohlaví a taxonomickou identifikaci. Po předběžném posouzení, včetně tradičních měření hlavy (některé z nich byly zahrnuty do navrhovaného schématu), byly vybrány plastické znaky splňující následující požadavky: 1 – dostatečně variabilní pro spolehlivé určení jak sexuální, tak taxonomické identifikace jednotlivých exemplářů; 2 – univerzální, tzn. hodnotitelné u všech zástupců čeledi jeseterovitých; 3 – měřitelné v širokém rozsahu jednotlivých velikostí; 4 – přesně a rychle změřeno.

MATERIÁL A METODY

Materiál pro studii byl získán v letech 2004-2005. v experimentální lokalitě jižní pobočky Federálního selekčního a genetického centra pro chov ryb a v jižním produkčním středisku pro chov jeseterů a ryb (Adygeská republika). Pro biometrická měření byl použit náhodný vzorek 36 samic a 36 samců jesetera ruského A. gueldenstaedti, oba získané (generace 1995-2002) a odchované v umělých podmínkách (věk od 2+ do 10+) a ulovené v letech 2004-2005. v Azovském moři.

Délka studovaných ryb od konce čenichu po konec středních paprsků ocasní ploutve, měřená AC podle tradičního schématu (Pravdin, 1966), se pohybovala v rozmezí 54.0-105.0 (samci) a 61.0-160.0 cm (samice). Byl měřen s přesností 1 mm pomocí běžné milimetrové pásky. Pohlaví jedinců bylo určeno na základě získání zralých reprodukčních produktů z nich nebo (ve stádiu I–III zralosti gonád) chirurgickou metodou (pitva ryb a určení pohlaví podle vzhledu gonád).

Námi použité schéma (viz obr. 1-3: znázorněno jako příklad na jedinci jesetera Lena A. baerii) zahrnovalo 17 měření hlavy a přilehlých částí těla mezi: spirakulem a okem (A), spirakulem a předním nosním otvorem (B), spirakulem a koncem čenichu (C), okem a koncem čenichu (D), horním okrajem čenichu (D), předním koncem čenichu (D). G), oči (H), přední nosní otvory (/), klíční kosti (U, M, N, O, P), střed spojení klíčních kostí a konec čenichu (K), střed chrupavčité klenby úst a konec čenichu (L), prsní ploutve (Q). Měření byla prováděna pomocí kreslícího měřícího přístroje s přesností do 1 mm. Je třeba poznamenat, že populační studie obvykle využívají nejen přímo měřené charakteristiky, ale také jejich kombinace, zejména poměry (indexy) odrážející proporce studovaných objektů.

Rýže. 2. Schéma měření – dorzální projekce.

Rýže. 3. Schéma měření – ventrální projekce.

Ukázalo se, že oba systémy znaků mají své výhody a nevýhody (Andreev, Reshetnikov, 1977) a nahrazení původních znaků indexy není vždy užitečné (Životovsky, 1984). V ichtyologických studiích se systém indexů používá především ke snížení vlivu velikosti jedinců. V tomto případě je naměřená hodnota vztažena k celkové délce těla nebo k délce hlavy (pro měření hlavy), a nikoli ve formě všech možných poměrů měření k sobě navzájem. Je zřejmé, že s tímto přístupem nemusí být do analýzy dat zahrnuty nejhodnotnější kombinace vztahů, které mají menší variabilitu a lepší rozlišovací vlastnosti. V naší práci byly použity oba systémy vlastností společně: systém přímo měřených hodnot (17 měření) a systém indexů – v podobě 136 všech možných kombinací poměrů měření.

Tabulka 1. Statistické vyhodnocení diskriminační funkce.

Kanonický korelační koeficient

F — přiblížení
U — statistika

d ƒ — počet stupňů volnosti

Hlavními produkty akvakultury jeseterů jsou kaviár a maso. Obvykle, po dosažení tržní velikosti, jsou samci posláni na prodej, zatímco samice pokračují v chovu. Jeseterové ryby nemají vnější pohlavní dimorfismus (zejména první 3 roky) a absence vnějších pohlavních znaků vede k hledání praktických metod pro studium gonád.

Můžete měřit koncentraci pohlavních hormonů (estrogen, progesteron, testosteron) nebo jiných metabolických ukazatelů, například prekurzoru tvorby žloutkového váčku – vitellogeninu v krvi nebo hlenu. Tato metoda však vyžaduje jednodenní práci v laboratoři a není vhodná pro terénní výzkum. Existují pouze dva způsoby, jak okamžitě určit pohlaví jesetera: přímé pozorování gonád pomocí chirurgických postupů nebo pomocí ultrazvukové diagnostiky.

Pro výběr samic je optimální použít metodu stanovení fází zralosti gonád pomocí ultrazvuku. Pokud pro studii nemáte vlastní ultrazvukový skener, měli byste buď pozvat odborníka s odpovídajícím vybavením, nebo vybrat ryby na základě výsledků biopsie, chirurgického nebo endoskopického vyšetření gonád, které vyžaduje mnohem více času, je méně účinný a způsobuje další trauma pro ryby.

1. Biopsie gonád se provádí zavedením speciální sondy přes břišní stěnu nebo přes laterální svaly, která extrahuje částici gonády. Je třeba poznamenat, že v gonádách ryb v období krmení nebo u velmi dobře krmených ryb je mnohem více tukové tkáně než v generativní části a ne vždy je možné sondou dosáhnout generativní části gonády. . Proto je tato metoda použitelná při testování pouze dospělých samců a samic, počínaje stádii II-III a III zralosti gonád.

2. Operační metoda se blíží biopsii. Při použití se v břišní stěně testovaného jedince provede malý řez (asi 2 cm), kterým se odstraní částice gonády, přičemž je možné vizuálně kontrolovat typ analyzované tkáně. Omezení této metody jsou podobná jako u metody biopsie.

3. Jednou z modifikací operační metody je přímá palpace gonád přes operační otvor. Přesnost této metody je o něco vyšší než metoda biopsie, je však traumatičtější, vyžaduje chirurgické stehy a trvá déle, což podle našeho názoru omezuje její použití, přestože v USA je hojně využívána v komerčních chovech jeseterů.

4. Mnohem pokročilejší metodou pro studium gonád jeseterovitých ryb je endoskopie. Endoskopie umožňuje vizuálně studovat gonády pomocí lékařského výzkumného cystouretroskopu, používaného v medicíně k diagnostice onemocnění močového systému nebo bariskopu. Cytouretroskopická sonda se zavede do tělní dutiny punkcí v břišní stěně ryby, jako při biopsii, nebo přes genitální otvor. Studium gonád se provádí prostřednictvím optického systému zařízení. Rozlišení metody je velmi vysoké, protože nejmenší detaily struktury a barvy tkání jsou jasně viditelné přes optický systém zařízení.

Výhodou všech uvedených anatomických metod je dostupnost přístrojového vybavení a nízká cena vyšetření. Nevýhodou všech anatomických metod je jejich traumatický charakter. Průnik do tělní dutiny přitom může nejen negativně ovlivnit fyziologický stav ryb, ale je i silným stresovým faktorem.

V moderních velkých farmách se ultrazvuk používá jako nedílná součást procesu. Ultrazvuk v chovu jeseterů umožňuje řešit dva důležité problémy: určení pohlaví ryby a fázi zralosti kaviáru. Včasné určení pohlaví ryb má pro farmu velký ekonomický význam – chov samců jesetera po dosažení tržní hmotnosti je nepraktický. Nepodceňujte ani vlastnosti samotného ultrazvukového skeneru – dobrá kvalita obrazu vám umožňuje strávit méně času prohlížením každé ryby a snižuje pravděpodobnost chyb v kontroverzních případech.

Je nemožné přeceňovat význam ultrazvuku při reprodukci jesetera a produkci obchodovatelného kaviáru. Sledování dospívání samic umožňuje nejen včasné provádění všech rybochovných činností směřujících k získávání kaviáru od výrobců, ale také zaznamenávání různých odchylek od fyziologické normy ryb.

Další související novinky:

• Určování pohlaví jeseterů pomocí invazivní metody
• Vývoj technologie pro pěstování jesetera
• Získání kaviáru. Rybí farmářská škola
• Biotechnologie chovu lososů
• Metoda řízené reprodukce sumce klariidního v RAS