МОРФОЛОГИЯ И КАРИОСИСТЕМАТИКА НЕКОТОРЫХ ВИДОВ КАСПИЙСКИХ БЫЧКОВ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ Г. АКТАУ

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 16 страниц
В избранное:

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. АЛЬ-ФАРАБИ

Факультет биологии и биотехнологии

Кафедра биоразнообразия и биоресурсов

МОРФОЛОГИЯ И КАРИОСИСТЕМАТИКА НЕКОТОРЫХ ВИДОВ КАСПИЙСКИХ БЫЧКОВ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ Г. АКТАУ

АДЫРБЕКОВА КАМИЛА

Научный руководитель: Кобегенова С. С.

Алматы, 2014

ВВЕДЕНИЕ

Каспийские бычки разнообразная группа рыб семейства бычковых ( Gobiidae ), отряда окунеобразных ( Perciformes ), объединяющая несколько родов - Pomatoshistus, Knipowitschia, Hyrcanogobius, Neogobius, Mesogobius, Caspiosoma, Benthophilus.

Ихтиофауна Черного, Азовского и Каспийского морей (в прошлом Понто-Каспийский бассейн) имеет большое сходство, многие роды сельдевых, бычковых рыб являются общими для этих бассейнов, но после их разделения ихтиофауна Каспия развивалась самостоятельно. В настоящее время Каспийские бычковые рыб включают более 30 видов многие, из которых являются эндемиками на видовом и подвидовом уровне [1] . .

Морфо-биологические, экологические особенности бычковых рыб Каспия изучены слабо. Нужно отметить, что в целом видовое разнообразие и систематическое положение некоторых таксонов рыб этого семейства спорно и являются объектом дискуссий. На основании классических (морфологических) и новых (кариологических, молекулярно - генетических) методов исследований систематический статус некоторых родов и видов постоянно меняется или уточняется. Например, каспийский бычок головач, или горлап ( Neogobius gorlap ) рассматривался в качестве подвида черноморского бычка головача Neogobius kessleri ( Günther , 1861) . В дальнейшем, с использованием методов кариологического анализа, было получено доказательство видовой самостоятельности N. kessleri и N. gorlap. Кариотип головача N. kessleri из рек Днепр и Днестр, включал в диплоидном наборе 30 хромосом у самок и 29 у самцов, а кариотип горлапа N. gorlap, собранных из нижней Волги и западного и восточного побережья Каспийского моря состоял из 46 хромосом [2] .

Все вышесказанное указывает что, изучение систематики и видового разнообразия бычковых рыб Каспийского моря является актуальным.

Некоторые виды бычковых рыб являются объектами промысла и служат объектом питания для ценных промысловых видов рыб. Для рационального вылова этих рыб необходимо иметь представление об их таксономических и популяционных структурах.

Изучение генетического разнообразия бычков Каспия имеют большое природоохранное значение для сохранения биологического разнообразия этого региона Результаты этих исследований могут найти применение в природоохранных программа могут иметь огромное значение в сохранении биологического разнообразия.

Цель научной работы: Изучить морфологические особенности и кариологические характеристики некоторых видов бычковых рыб прибрежной зоны г. Актау.

Задачи научной работы:

Изучение разнообразия бычковых рыб обитающих в Каспийском море и их систематическое положение.
Ознакомление с морфологическими методами и их применение для определения бычковых рыб до вида.
Освоение цитогенетических (кариологических) методов и проведение сравнительного анализа для кариотипов некоторых бычковых рыб.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Краткие сведения о кариологии рыб.

Цитогенетическое изучение кариотипов рыб представляют интерес в точки зрения морфологических характеристик определенных видов, используемых для сравнительного анализа с другими видами, а также для установления эволюции кариотипа при перестройках хромосом (Васильев, 1985; Токтосунов, Мазик, 1991) . Вместе с тем, мутационная изменчивость хромосом, в частности использование химических мутагенов, ионизирующей радиации, температурных и механических воздействий резко увеличивают мутационную изменчивость рыб, что используется в селекционной работе с промысловыми видами рыб (Кирпичников, 1987) .

Кариотипы рыб, в виду их огромного видового разнообразия, изучены не достаточно полно. Число хромосом изучено у более 1700 видов (Кирпичников, 1987), что составляет менее 7-8% всех ныне живущих рыбообразных и рыб. В настоящее время с использованием молекулярно-генетических методов исследования описывается большое число новых видов, особенно в группе настоящих костистых рыб - Teleostei. Так, число видов в таком отряде как карпообразные (Cypriniformes) возросло до 3268 видов (Нельсон, 2009), тогда как в ранних сводках (Расс, 1971), этот отряд, включавший в качестве подотрядов Харациновых и Гимнотовых рыб, насчитывал всего немногим более 2900.

Хромосомные наборы рыб очень разнообразны, диплоидные числа варьируют в пределах от 12 до 250. Рыбы с большим набором диплоидных хромосом в большинстве своем имеют полиплоидное происхождение. Так, полиплоидное происхождение имеют некоторые виды осетровых рыб и американский веслонос. В отряде карпообразных - полиплоиды возникли в трех семействах карповых, вьюновых и чукучановых, а также многих других (Васильев, 1985) . Отряд окунеобразные представлен гетерогенной по составу группой, куда входят семейства с различным уровнем пластичности и специализации. Многие виды окуневых и центрарховых имеют неизменное число хромосом (2n=48) . Семейство бычковых включает много специализированных форм, для которых характерно численное уменьшение кариотипов (Hinegardner, Rosen, 1972) .

Такие виды бычков как кругляк (Neogobius melenostomus), цуцик (Proterorhinus marmoratus) имеют в диплоидном наборе 46 хромосом, амурский бычок (Rhinogobius brunneus) - 44. Учитывая, что число хромосомных плеч (NF) 46 у двух первых и 44 у амурского бычка, все хромосомы у этих видов акроцентрические.

Интересные данные по кариотипам двух подвидов бычков - Neogobius kessleri gorlap и N. k. kessleri были получены В. П. Васильевым и Е. Д. Васильевой (1992) . Они исследовали соматические кариотипы 2 видов бычков: особи Neogobius kessleri gorlap были отловлены в низовьях р. Волги и гг. Красноводск и Нариманабад, а N. k. kessleri - в рр. Днепр и Днестр (Васильев, Васильева, 1992) . У N. k. gorlap кариотип состоит из 46 акроцентриков, составляющих плавно убывающий в размерах ряд; межполовая дифференцировка отсутствовала. У N. k. kessleri в кариотипе отмечено 2n=30 (оо: 14М+2SM+14ST, A) или 2n=29 (оо: 15М+2SM+12ST, A) . У обоих форм число хромосомных плеч было одинаковым - NF=46. Полученные данные рассмотрены с той точки зрения, что использование традиционных для систематики бычков признаков не позволяет рассматривать 2 изученные формы в качестве отдельных видов. Полагается, что кариологические данные с несомненностью указывают на видовую самостоятельность N. kessleri и N. gorlap.

Следует отметить, что кариотипы каспийских бычковых рыб изучены слабо.

Материал и методы исследований

Бычковые рыбы ( Gobiidae ) - обитающие в Каспийском море, относятся к отряду Perciformes (Окунеобразные) и включают 37 видов и подвидов, из которых 9 относятся к родам бычков и 18 - к роду пуголовок (Казанчеев, 1981; Рагимов 1986, 1991) . Наличие большого количества эндемичных таксонов - 19 видов и подвидов говорит об энергичном процессе формообразования этого семейства. В Северном Каспии определено 15 форм бычковых рыб, среди которых 70% являются эндемиками на уровне видов и подвидов - песочник, горлап, гонец, хвалынский бычок, бычок глубоководный, бычок Ильина, бычок Берга, большеголовая пуголовка, звездчатая пуголовка, пуголовка магистр (Рагимов, Степанова, 1989) .

Представители семейства Gobiidae характеризуются небольшими размерами, имеют продолговатое тело и относительно большую и широкую голову. Передняя часть тела обычно цилиндрической формы или расплющена, как у пуголовок. Глаза крупные, расположены близко друг от друга. Сросшиеся между собой брюшные плавники образуют присоску, при помощи которой рыбы удерживаются на субстрате.
Следует отметить еще одну биологическую особенность бычков - хорошо развито у них кожное дыхание, на что указывает, например, длительное выживание бычков на воздухе при почти полном отсутствии жаберного дыхания. Это можно рассматривать как адаптацию бычков к обитанию у дна, где часто отмечается дефицит кислорода.
Бычковые - придонные, малоподвижные рыбы, не совершающие больших миграций, места их нереста и нагула находятся в море вблизи друг от друга. Обитают они во всех районах Каспийского моря, преимущественно в зоне прибрежных мелководий. Некоторые виды бычковых рыб в сравнительно небольшом количестве встречаются в реках бассейна Каспия (Волги, Урала и др. ) .

На распределение бычковых рыб по акватории Каспийского моря существенное влияние оказывает глубина, соленость, состояние кормовой базы и степень загрязнения. Немаловажное значение имеет характер грунта и кислородный режим. Бычки предпочитают участки моря, где преобладают песчаные, песчано-ракушечные и каменистые грунты, с глубиной воды 3-10 м, содержанием кислорода 60-80% насыщения и биомассой кормовых организмов (червей, ракообразных и моллюсков) более 50 г/м2. Избегают бычки мягких илистых грунтов, где отмечается дефицит кислорода и обедненный состав бентофауны.

Объекты исследования.

Объектами исследования послужили 4 вида рыб собранных в августе 2012 и в 2014 году в районе города Актау Каспийского моря. Рыб отлавливали при помощи мелкоячеистого сачка. В 2012 году всего было собрано N. melanostomus (бычок-кругляк) 4 экземпляра, N. fluviatilis pallasi (бычок-песочник) 12 экземпляров, N. k. gorlap (каспийский бычок- головач) 13, и Proterorhinus marmoratus (бычок- цуцик) 1 экзепляр. В 2014 году N. melanostomus (бычок-кругляк) 16 экземпляров, N. caspius (хвалынский бычок) 18 экземпляров, N. sp 8 экземпляров.

Методы исследования

Морфологические методы исследований.

Морфологический метод исследования используется для установления качественных (пластических) и количественных (меристических) признаков. Биометрический метод стал особенно необходим при изучении внутривидовых разностей, т. е. низших таксономических единиц вида (племя, раса, морфа, экотип, биотип), когда признаки приходится устанавливать с применением вариационной статистики. Математический метод помогает приведению в порядок многих систематических групп рыб.

В настоящей работе морфологическому анализу были подвергнуты только 13 экзепляров горлапа, морфологический и морфометрический анализ проводили по приведенным в обзоре литературе методике И. Ф. Правдина (1966) . Так как, бычковые рыбы относятся к отряду Окунеобразных их признаки следующие: два спинных плавника, второй из которых имеет не ветвистые лучи, брюшные превращены в присасывательный диск, голова большая, часто уплощенная.

Все данные показаны (в таблице 1) в разделе Результаты исследований и их обсуждения.

Цитогенетические методы исследований.

В обзоре литературы методика изготовления препаратов хромосом приведена полностью. Анализ цитогенетических препаратов проводился под 100 кратным увеличением с помощью микроскопа MicroOptix MX 300 T и обработка метафазных пластинок проводилась с помощью программ Adobe Photoshop, Picasa v. 3. 0, Photoscape v. 3. 5.

Препараты хромосом должны удовлетворять следующим условиям: содержать достаточное количество метафазных пластинок, хромосомы которых: 1) оптимально спирализованы и четко разделены на хроматиды, 2) хорошо разбросаны и не налегают друг на друга, 3) находятся в одной оптической плоскости, 4) сохраняют свой истинный морфологический рисунок. Первое из этих условий достигается с помощью колхицина или колцемида, второе- применение гипотонических растворов, третье и четвертое - раздавливанием кусочков тканей и приготовлением препаратов из клеточных суспензий, а также подбором соответствующих фиксаторов. Исследование хромосом включает получение препаратов хромосом и затем их анализ и кариотипирование (Н. В. Панкова 1974) [14, 15] .

Этапы и процедура исследования включали изучение видового разнообразия бычковых рыб по литературным источникам, определение видов, собранных в Каспии в 2012 и 2014 годах и их обработка в лаборатории кафедры биоразнообразия и биоресурсов КазНУ им. аль-Фараби.

Методика: были использованы методы морфологического и цитогенетического анализа рыб.

Некоторые методы применяемые в систематике рыб.

Морфологические методы.

Рыбы были фиксированы в 4% формалине в лабораторных условиях, была проведена Морфологическая и биологическая обработка по общепринятым методикам (Правдин, 1966) [ ] . Результаты морфологических и биологических данных были использованы для статитистической обработки.

Материалы сборы 2012 г. И 2014 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

МОРФ.

Морфологические показатели для Neogobius melanostomus (Статистическая обработка)

основные биологические показатели

max

min

M(ср. знач)

m(ср. откл)

S(ст. откл)

Cv(коэф. вариации)

основные биологические показатели: Q

max: Вес рыбы

min:

M(ср. знач): 36, 4

m(ср. откл):

S(ст. откл): 6, 7

Cv(коэф. вариации): 17, 5

n: 6, 3

8, 1

94, 6

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: L

max: стандартная длина

min:

M(ср. знач): 14, 4

m(ср. откл):

S(ст. откл): 8, 2

Cv(коэф. вариации): 11, 0

n: 1, 3

1, 6

15, 0

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: l

max: длина без хвостового плавника

min:

M(ср. знач): 12, 0

m(ср. откл): 6, 8

S(ст. откл): 9, 1

Cv(коэф. вариации): 1, 1

n: 1, 5

16, 9

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: Меристические признаки

основные биологические показатели: D1

max: число лучей в первом спинном плавнике

min:

M(ср. знач): 6

m(ср. откл): 6

S(ст. откл): 6

Cv(коэф. вариации): 0

n: 0

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: D2

max: число лучей во втором спинном плавнике

min:

M(ср. знач): 18

m(ср. откл):

S(ст. откл): 13

Cv(коэф. вариации): 16, 1

n: 0, 9

1, 3

6, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: A

max: анальном

min:

M(ср. знач): 16

m(ср. откл): 8

S(ст. откл): 12, 4

Cv(коэф. вариации): 1, 7

n: 2, 2

21, 3

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: P

max: грудном

min:

M(ср. знач): 18

m(ср. откл): 13

S(ст. откл): 16, 5

Cv(коэф. вариации):

n: 1, 3

1, 6

10, 0

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: Пластические признаки

основные биологические показатели: aD

max: антеродорсальное расстояние

min:

M(ср. знач): 4, 0

m(ср. откл):

S(ст. откл): 2, 3

Cv(коэф. вариации): 3, 0

n: 0, 4

0, 5

16, 6

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: pD

max: постдорсальное расстояние

min:

M(ср. знач): 4, 3

m(ср. откл): 2, 5

S(ст. откл): 3, 3

Cv(коэф. вариации): 0, 4

0, 5

15, 1

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lca

max:

расстояние между анальным и

хвостовым плавником

min:

M(ср. знач): 3, 2

m(ср. откл): 1, 0

S(ст. откл): 1, 8

Cv(коэф. вариации): 0, 4

n: 0, 6

39, 2

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: aA

max: антероанальное расстояние

min:

M(ср. знач): 6, 2

m(ср. откл): 3, 4

S(ст. откл): 5, 0

Cv(коэф. вариации): 0, 6

n: 0, 8

16, 9

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lc

max: длина головы

min:

M(ср. знач): 3, 5

m(ср. откл):

S(ст. откл): 1, 7

Cv(коэф. вариации):

n: 2, 5

0, 4

0, 5

20, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: H

max: максимальная высота тела

min:

M(ср. знач): 2, 1

m(ср. откл):

S(ст. откл): 1, 0

Cv(коэф. вариации): 1, 6

n: 0, 2

0, 3

21, 3

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: h

max: минимальная высота тела

min:

M(ср. знач): 1, 0

m(ср. откл):

S(ст. откл): 0, 4

Cv(коэф. вариации): 0, 8

n: 0, 2

0, 2

38, 0

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lD1

max: длина основания первого спинного плавника

min:

M(ср. знач): 1, 7

m(ср. откл): 0, 7

S(ст. откл): 1, 3

Cv(коэф. вариации): 0, 2

n: 0, 2

24, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lD2

max: длина основания второго спинного плавника

min:

M(ср. знач): 3, 7

m(ср. откл):

S(ст. откл): 2, 2

Cv(коэф. вариации): 2, 9

n: 0, 4

0, 5

17, 7

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: hD1

max: высота первого спинного плавника

min:

M(ср. знач): 1, 9

m(ср. откл): 0, 9

S(ст. откл): 1, 3

Cv(коэф. вариации): 0, 2

n: 0, 2

19, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: hD2

max: высота второго спинного плавника

min:

M(ср. знач): 1, 6

m(ср. откл): 0, 7

S(ст. откл): 1, 3

Cv(коэф. вариации): 0, 2

n: 0, 2

25, 0

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lA

max: длина основания анального плавника

min:

M(ср. знач): 3, 0

m(ср. откл): 1, 9

S(ст. откл): 2, 4

Cv(коэф. вариации):

n: 0, 3

0, 4

17, 4

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: hA

max: высота анального плавника

min:

M(ср. знач): 1, 5

m(ср. откл): 0, 5

S(ст. откл):

Cv(коэф. вариации): 1, 0

n: 0, 2

0, 3

38, 9

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lP

max: длина грудного плавника

min:

M(ср. знач): 1, 3

m(ср. откл): 0, 5

S(ст. откл): 1, 0

Cv(коэф. вариации): 0, 1

n: 0, 2

29, 3

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lcs

max: длина верхней лопасти хвостового плавника

min:

M(ср. знач): 2, 5

m(ср. откл): 1, 3

S(ст. откл): 1, 6

Cv(коэф. вариации): 0, 2

n: 0, 3

17, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lcm

max: расстояние между лопастями хвостового плавника

min:

M(ср. знач): 2, 7

m(ср. откл): 1, 4

S(ст. откл): 1, 7

Cv(коэф. вариации): 0, 2

n: 0, 3

17, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: lci

max: длина нижнего хвостового плавника

min:

M(ср. знач): 2, 5

m(ср. откл):

S(ст. откл): 1, 2

Cv(коэф. вариации): 1, 4

n: 0, 2

0, 3

16, 7

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: io

max: расстояние между глазами

min:

M(ср. знач): 0, 8

m(ср. откл):

S(ст. откл): 0, 5

Cv(коэф. вариации):

n: 0, 6

0, 1

17, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: o

max: диаметр глаза

min:

M(ср. знач): 0, 7

m(ср. откл): 0, 4

S(ст. откл): 0, 5

Cv(коэф. вариации): 0, 1

0, 1

15, 8

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: op

max: заглазничный отдел

min:

M(ср. знач): 3, 0

m(ср. откл):

S(ст. откл): 0, 7

Cv(коэф. вариации): 1, 4

0, 3

0, 5

48, 5

основные биологические показатели:

основные биологические показатели: ao

max: длина рыла

min:

M(ср. знач): 1, 3

m(ср. откл): 0, 7

S(ст. откл): 0, 9

Cv(коэф. вариации): 0, 1

0, 2

19, 8

основные биологические показатели:

Морфологические показатели для Neogobius caspius (Статистическая обработка)

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

Методы окрашивания и морфология систем питания в биологии

Сохранение уникальной экосистемы Каспия

Cовременное состояние геосистемы региона Каспийского моря в связи с антропогенным загрязнением

Правовой статус Каспийского моря и внутренний фактор

Развитие транспортной инфраструктуры в Каспийском регионе: перспективы и конкурентное взаимодействие стран

Экологические проблемы Каспийского моря и их причины

составление экологических (в том числе экологогеоморфологических) карт Северного Прикаспия по разновременным космическим снимкам и опубликованным данным

Литологическая Стратиграфическая Характеристика Разреза Открытой Скважины ПД 2 и Оценка Нефтегазосодержания Месторождения Кашаган

Проблематика Правового Статуса Каспийского Моря: Международно-Правовые, Географические и Региональные Аспекты Разграничения Водных Зон и Установления Границ Прикаспийских Государств

Дисциплины

Информация

Дополнительно

Email: info@stud.kz