Способ исследования популяций сиговых рыб

(51) 01 61/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ может быть использовано при анализе изменений структуры этих популяций под влиянием различных, в т.ч. антропогенных факторов, а также для идентификации выявленных в ходе исследования субпопуляционных группировок рыб с их последующим мониторингом. Предлагаемый способ исследования популяций сиговых рыб, включает отбор репрезентативной выборки, вываривание и промывку элементов скелета, подсчет и оценку признаков - фенов, рано проявляющихся в онтогенезе, отличается тем, что для вываривания каждый экземпляр заворачивают в марлевую салфетку, вываривание производят при температуре кипения воды в течение не более 30-40 секунд, в качестве фенов рассматривают число отверстий каналов сенсорной системы на теменных и лобных костях и костях предкрышки.(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства(56) Яковлев В.Н., Изюмов Ю.Г., Касьянов А.Н. Фенетический метод исследования популяций карповых рыб. Биологические науки, 1981,2,с.98-103(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ СИГОВЫХ РЫБ(57) Изобретение относится к рыбному хозяйству, а именно, к методам исследования популяционной организации сиговых рыб, в частности к способам оценки состояния популяций рипуса. Изобретение 22113 Изобретение относится к рыбному хозяйству, а именно, к методам исследования популяционной организации сиговых рыб, в частности к способам оценки состояния популяций рипуса. Изобретение может быть использовано при анализе изменений структуры этих популяций под влиянием различных, в т.ч. антропогенных факторов, а также для идентификации выявленных в ходе исследования субпопуляционных группировок рыб с их последующим мониторингом. Учет происходящих в популяции изменений необходим в рыбодобывающей промышленности для контроля стабильности фенетической структуры популяций и выработки рекомендаций по воспроизводству,эксплуатации запасов и поддержанию оптимальной численности популяций сиговых рыб. Известен способ исследования состояния популяций сиговых рыб (Решетников Ю.С. Экология и систематика сиговых рыб/ Наука, 1980 с.10-11,основанный на измерение у свежепойманных рыб пластических (мерных) признаков (обычно 18) и анализе их изменчивости. Недостатком способа является малая пригодность пластических признаков для дифференциации популяций, особенно для определения локальных группировок рыб, в связи с их очень высокой изменчивостью в онтогенезе, необходимость проведения измерений пластических признаков на свежепойманных рыбах. Известен способ исследования состояния популяций рыб,основанный на анализе изменчивости меристических (счетных) признаков(Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб(преимущественно пресноводных) М. Пищевая промышленность, 1966. с.22-27, 52-55), сущность которого заключается в исследовании обычно пяти признаков числа лучей в спинном и анальном плавниках, числа чешуй в боковой линии, числа тычинок на первой жаберной дуге и числа позвонков. Недостатком способа является то, что большее число,рассматриваемых в популяционных исследованиях меристических признаков, довольно поздно проявляется в онтогенезе, это также затрудняет дифференциацию популяций до локальных группировок. Наиболее близким к предлагаемому способу исследования популяций сиговых рыб является фенетический метод исследования популяций карповых рыб (Яковлев В.Н., Изюмов Ю.Г.,Касьянов А.Н. Фенетический метод исследования популяций карповых рыб Биологические науки,1981.2. с.98-103), основанный на привлечении 4 групп счетных и неметрических качественных признаков - фенов, рано проявляющихся в онтогенезе 1) число каналов сенсорной системы на покровных костях черепа, а именно число отверстий надглазничного канала на лобных костях, число отверстий надглазничного канала на теменных костях, число отверстий преоперкулярного канала на правой и левой предкрышах, 2) число отверстий мандибулярного канала на правой и левой зубных костях,числовые вариации отверстий 2 черепномозговых нервов и сосудов на костях черепа, 3) варьирование формулы глоточных зубов и 4) варианты строения переходных позвонков и включающий вываривание и промывку элементов скелета, подсчета фенов и занесением в таблицу данных о проявлении признака на левой и правой сторонах скелета исследованной особи, оценки проявлений признака, приближенной мерой которой служат частоты модельных симметричных фенов или суммарные частоты всех симметричных вариантов по данному признаку. Недостатком способа является необходимость исследования большого числа фенов, да и различия в строении скелета карповых и сиговых рыб не дает возможности применять его для исследования популяций сиговых рыб. Задача изобретения - создание фенетического метода исследования популяции сиговых рыб путем выбора небольшого количества признаков - фенов,рано проявляющихся в онтогенезе, но достаточного для повышения точности выяснения структуры популяции сиговых рыб, при значительно меньшей затрате усилий и времени. Технический результат заключается в точной инвентаризации изменчивости признаков (фенов) для применения полученных данных с целью вычленения и идентификации локальных группировок в популяции сиговых рыб,обладающих более жизнеспособным и хозяйственно-ценным генофондом, и в дальнейшем пригодных для использования их особей для целей искусственного воспроизводства и акклиматизации. Предлагаемый способ исследования популяций сиговых рыб, включает отбор репрезентативной выборки, вываривание и промывку элементов скелета, подсчет и оценку признаков - фенов, рано проявляющихся в онтогенезе, отличается тем, что для вываривания каждый экземпляр заворачивают в марлевую салфетку, вываривание производят при температуре кипения воды в течение не более 30-40 секунд, в качестве фенов рассматривают число отверстий каналов сенсорной системы на теменных и лобных костях и костях предкрышки. Способ осуществляется путем отбора репрезентативной выборки сиговых рыб на водоеме,по разработанной сетке станций. У рыб измеряют длину тела, индивидуальный вес, снабжают этикеткой, каждый экземпляр заворачивают в марлевую салфетку, для предотвращения утери костей, и помещают в сосуд с водой. Воду нагревают до температуры 100 С и кипятят не более 30-40 сек, так как кости черепа у рипуса (в отличии допустим от карповых рыб) довольно тонкие и при более длительной температурной обработке теряют прозрачность и приобретают хрупкость, что существенно усложняет и даже делает невозможным дальнейшую работу с ними. Далее,при помощи пинцета и скальпеля отбирают у каждого экземпляра рыб выбранные для анализа кости, зачищают их мелкой щеточкой от остатков кожных покровов и мяса, высушивают и просчитывают характеризующие их признаки. В данном случае рассматривались особенности 22113 анатомического строения покровных костей черепа и строения скелета рыб. В итоге работы,выполненной предлагаемым способом, каждая особь рипуса,как объекта исследований,приобретает определенную характеристику,состоящую и отличающуюся от других особей своим специфичным набором сложных феновпризнаков, где цифры обозначают проявление данного признака на правой и левой стороне отобранных для исследования костей рыбы. В процессе работы над способом было выявлено, что наиболее перспективными признаками для идентификации группировок (локальных популяций рипуса) оказались число отверстий на теменных и лобных костях и костях предкрышки, имеющих раннее проявление в онтогенезе и дающих вполне достаточную информацию для проведения анализа по выяснению особенностей популяционной организации рипуса. На фигуре схематически представлены объекты фенетических исследований рипуса (а) жаберные крышки, б) предкрышки, в) лобные кости, г) зубные кости. Для удобства работы с качественными признаками использован метод кодирования исследуемых фенов, а именно, каждому фену присваивается обозначение начальных букв латинского названия признака, а именно--- число отверстий преоперкулярного канала на правой и левой предкрышках--- - число отверстий надглазничного канала на лобных костях--- число отверстий мандибулярного канала на правой и левой зубных костях.--число отверстий на наружной поверхности переднего отростка жаберной крышки(выходы наружной ветви оперкулярного нерва) Характеристика отдельной изучаемой популяции дается на основании фиксирования частоты встречаемости основных симметричных признаков(фенов), определяемой по проценту их долевого участия. Полученные результаты частоты встречаемости исследуемых признаков подвергают анализу. Признаки по ходу анализа группируют и выделяют руководящие фены, по которым можно идентифицировать популяции или распределять их по отношению к той или иной группировке. На основании анализа частот проявления комплекса фенов выделяют отдельные локальные группировки,ориентируясь по станциям отбора проб, так как распределение частот признаков представляет определенную картину и является проявлением определенных тенденций. Сопоставление всей наблюдаемой изменчивости дискретных признаков в популяции сиговых рыб будет указывать на то, что различия в распределении дискретных признаков в биохорологических группировках рыб из разных частей водоема прослеживаются на фоне присутствия, либо отсутствия означенных фенов. При проведении фенетических исследований предлагаемым способом, фенофонд сиговых рыб из различных частей водоема будет демонстрировать либо определенную специфичность набора и концентрации фенов (признаков), что позволит говорить о наличии популяционных границ, либо полное их отсутствие, на основании чего можно будет признать популяцию изучаемых рыб единой. Проведя исследования за ряд лет можно оценить распределение дискретных признаков с позиции стабильности их проявления в популяции в смежные годы, то есть проследить, не исчезают ли они под влиянием естественного отбора. Пример. Материалом для анализа послужили сборы по остеологии рипуса, проведенные на Бухтарминском водохранилище в ходе полевых исследований 2006 и 2007 гг. (таблица 1). 22113 Таблица 1 Результаты подсчета признаков-фенов в популяции рипуса Бухтарминского водохранилища Признаки Сопоставление всей наблюдаемой изменчивости дискретных признаков в популяции рипуса показало, что различия в распределении дискретных признаков в биохорологических группировках рипуса из разных частей водохранилища прослеживаются на фоне присутствия, либо отсутствия асимметричных фенов. Так, фены РОР 4-3,2-3, 2-1 прослеживаются только в выборках рипуса из горно-долинной части, а фены 4-6, 5-4,РОР 6-7, 2-4, 3-1, 6-4, 6-5, 3-2 обнаруживаются в группировке рипуса из горной части. Анализ характера проявления фенов за два смежных года исследований обнаруживает следующую тенденцию симметричные и асимметричные вариации фенов, определяющих нормальную изменчивость числа отверстий преоперкулярного канала, такие как РОР 5-5, РОР 6-6 и РОР 5-6, а также числа отверстий мандибулярного канала 2-2, 3-3, надглазничного канала на лобных костях 4-4, 4-5, и жаберной крышке ОР 1-1, сохраняют тенденцию максимального присутствия в отдельных биохорологических группировках, но при этом частота их проявления варьирует. Изменчивость дискретных признаков в популяции рипуса находит свое выражение и в присутствии редких фенов, которые проявляются в отдельно взятой группировке рыб так, численные вариации преоперкулярного канала РОР 4-6 и РОР 5-4,а также надглазничного канала на лобных костях 6-4 и 6-5 обнаруживаются лишь в пробах из горной части водохранилища, отсутствуя в горнодолинной его части. Отдельные редкие вариации фенов отсутствовали в пробах 2007 года, зато появились некоторые новые. Использование данных редких фенов в качестве маркеров для распознавания биохорологических группировок невозможно, так как они либо отсутствуют, либо проявление их непостоянно. Таким образом, анализ характера распределения выявленных предложенным способом фенов 22113 признаков указывает на отсутствие локальных группировок ввиду того, что рипус совершает миграции из горной части водохранилища в горнодолинную и способен образовывать лишь временные сезонные группировки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ исследования популяций сиговых рыб,включающий отбор репрезентативной выборки,вываривание и промывку элементов скелета,подсчет и группировку фенов, рано проявляющихся в онтогенезе, дифференциации на основании анализа частот проявления комплекса фенов отдельных локальных группировок, отличающийся тем, что для вываривания каждый экземпляр заворачивают в марлевую салфетку, вываривание производят при температуре кипения воды в течение не более 30-40 секунд, в качестве фенов рассматривают численные вариации отверстий каналов сенсорной системы на теменных и лобных костях предкрышки.