Повна стаття Зміни хімічного складу організму та виведення азоту та фосфору

  • Завантажити цитату
  • https://doi.org/10.1080/24750263.2020.1822451
  • CrossMark

Стаття дослідження

  • Повна стаття
  • Цифри та дані
  • Список літератури
  • Цитати
  • Метрики
  • Ліцензування
  • Передруки та дозволи
  • PDF

Анотація

1. Вступ

Багато видів риб протягом життя зазнають короткочасного або тривалого голодування. У природних умовах голодування головним чином пов’язане із сезонними змінами в наявності їжі, міграцією нересту, підготовкою риб’ячого тіла до нересту та сезонними змінами температури води (Miller et al. 2009). В умовах, що контролюються людиною, голодування також використовується у вирощуванні багатьох комерційно важливих видів риб (Friedrich & Stepanowska 2001; Furné et al. 2012; Karataş 2018). На заключному етапі вирощування риби часто для кращого культурного ефекту на деякий час припиняють годувати риб, піддаючи їх так званому очищенню (Zajic et al. 2013; Varju-Katona et al. 2019). Оскільки температура вод Південного океану відносно стабільна, активність годівлі антарктичних риб головним чином залежить від сезонності крижаного покриву, а також тривалості дня та ночі (Johnston 1993; Donatti & Fanta 2002; Donatti et al. 2008) . На метаболізм антарктичних риб також впливають прибережні припливи, кількість сонячного світла, що проникає у товщу води (Wróblewski 1984), і продуктивність води (DeVries & Eastman 1981).

хімічного

Нототеніди - старе сімейство риб, характерне для морської екосистеми Антарктики. Вивчені представники цієї родини, Notothenia coriiceps і Notothenia rossii, є донними видами, які домінують в затоці Адміралтейства (острів Кінг Джордж, Західна Антарктида) (Zadróżny 1996; Kamler 2002). Зазвичай в Адміралтейській бухті, N. coriiceps домінує над N. rossii, як за кількістю, так і за масою (Skóra 1993). N. coriiceps харчуються переважно зоопланктоном, зообентосом і водоростями, і N. rossii харчується переважно зоопланктоном, зообентосом та дрібною рибою (FishBase 2019). Баррера-Оро та ін. (2019) також показав це N. coriiceps які жили в Поттер-Кове (острів Кінг-Джордж, Західна Антарктида) були більш рослиноїдними, ніж N. rossii і харчується переважно водоростями та бентосними організмами, такими як равлики та молюски N. rossii харчувався переважно епібентосом - амфіподами та іншою здобиччю епібентосу.

Метою цього дослідження було визначити вплив голодування на вагу та хімічний склад тіла двох видів антарктичних риб, N. coriiceps і N. rossii. Також було досліджено вплив голодування на виведення сполук азоту та фосфору, джерела N і P для автотрофів та непрямий показник хімічного сигналу, важливого для трофохеморецепції.

2. Матеріал і методи

2.1. Навчальний район

Дослідження проводились на Польській антарктичній станції Генріка Арктовського, розташованій на західному узбережжі Адміралтейської затоки (острів Кінг-Джордж, Західна Антарктида), найбільшої затоки на острові Кінг-Джордж та південному Шетландському архіпелазі (рис. Площа Адміралтейської затоки 122,08 км 2, об’єм води 24,24 км 3, середня глибина 201,7 м і берегова лінія 83,4 км. На півдні затока відкривається в протоку Брансфілд і знаходиться під впливом морських течій (Напрямки плавання до Антарктиди, 1985; Баттке 1990).

Опубліковано в Інтернеті:

Рисунок 1. Розташування Адміралтейської затоки (AB) та польської антарктичної станції (AS - станція Arctowski).

Рисунок 1. Розташування Адміралтейської затоки (AB) та Польської антарктичної станції (AS - Станція Arctowski).

2.2. Рибне голодування

Дослідження складалося з двох експериментів тривалого голодування N. coriiceps і N. rossii виловлений в Адміралтейській затоці за допомогою 6 селективних бентосних зябрових сіток (довжина 50 м, ширина 1,5 м, розмір вічка 50 мм), встановлених на глибині 20 м протягом 5 годин. Рибу ідентифікували з використанням аркушів ідентифікації видів FAO для риболовлі (FAO 1985).

Після вилову рибу поміщали в ємність з постійно аерованою водою при температурі 0,5 ° С у темному приміщенні на 24 години для акліматизації. Для N. coriiceps, голодування тривало 50 днів (квітень-червень) і 25 днів N. rossii (Вересень – жовтень). На початку кожного експерименту рибу зважували (г) та вимірювали загальну довжину тіла. У кожному експерименті рибу зважували кожні 10 днів.

В експериментальному голодуванні брали участь шість N. coriiceps (середня вага тіла 1333 ± 185 г, середня загальна довжина 41,0 ± 7,0 см) і шість N. rossii (середня вага тіла 335 ± 35 г, середня загальна довжина 29,0 ± 3,0 см).

Воду обмінювали через 1, 4, 10, 15 і 25 днів і протягом N. coriiceps додатково після 35 і 45 днів голодування. Через 24 години після обміну водою випробовували рівні азоту та фосфору.

В експерименті використовували постійний об’єм морської води на вагу риби 10 дм 3 води на 100 г ваги тіла. Воду постійно аерували, а її температуру підтримували на рівні 0,5 ° C ± 0,5 ° C (ізотермічна лабораторія з денним/нічним світловим циклом 6 год/18 год). Вода із затоки Адміралтейства мала середню солоність 34,6 ± 0,4 PSU, рН 8,2 ± 0,1 та оксигенацію 98% –100%. Середня концентрація азотного амонію становила 0,021 ± 0,007 мг N дм −3, органічного азоту 0,115 ± 0,058 мг Н дм −3, загального азоту 0,58 ± 0,041 мг Н дм −3, загального реактивного фосфору 0,080 ± 0,015 мг Р дм −3; органічний фосфор 0,007 ± 0,001 мг Р дм −3, а загальний фосфор 0,087 ± 0,014 мг Р дм −3 .

2.3. Хімічний аналіз організму риб

Аналіз хімічного складу тіла риби проводили до і після кожного експерименту (контрольна проба з 12 риб від кожного виду). Визначено відсотки наступного:

- загальний білок - метод Кельдаля (PN-A-04018: Az3: 2002),

- сирий жир - екстракція Сокслета (PN-A-86734: 1967),

- суха речовина - сушіння зразків при 105 ° C протягом 12 год (PN-A-86783: 1962),

- зола - метод обсмажування при 550 ° C протягом 10 год (PN-EN ISO 936: 2000).

2.4 Випробування якості води

Неорганічний азот (IN, визначений як амонійний азот), загальний азот (TN), загальний реактивний фосфор (TRP) та загальний фосфор (TP) визначали за допомогою стандартних колориметричних методів, рекомендованих APHA (1999). Вимірювання поглинання проводили за допомогою спектрофотометра UV-VIS SPECOL-1100 фірми CARL ZEISS. Загальний органічний азот (TON) розраховували за формулою TON = TN - IN. Загальний органічний фосфор (TOP) розраховували за формулою TOP = TP - TRP. Молярне відношення Редфілда було визначено для IN: TRP. РН води вимірювали за допомогою вимірювача рН HANNA Instruments типу HI 9025; солоність за допомогою вимірювача провідності типу WTW FL197; і оксигенація води за допомогою кисневого лічильника WTW Oxi 197.

2.5 Статистичний аналіз

Отримані дані були проаналізовані за допомогою одностороннього дисперсійного аналізу (ANOVA) та HSD-тесту Тукі за допомогою програмного забезпечення STATISTICA (версія 13) для Windows.

3. Результати та обговорення

3.1 Голодування риби

Вимірювання маси тіла та загальної довжини N. coriiceps і N. rossii в експериментальному голодуванні зведені в таблиці I. N. coriiceps характеризувалися набагато більшою масою тіла і загальною довжиною, ніж N. rossii. Під час голодування не спостерігалося збільшення загальної довжини тіла. Після перших 10 днів голодування, N. coriiceps пережили середню втрату ваги близько 11% (подібно до Crawford 1979), що супроводжувалося виведенням та виплюванням неперетравленої їжі (макроводорості, ракоподібні). Після цього періоду вага риби не зменшувався далі. У контрасті, N. rossii не зазнав зменшення маси тіла через 10 днів (як зазначено для N. coriiceps), ані до кінця експерименту (табл. I). Крім того, протягом першого періоду голодування не було виплескування їжі N. rossii.