CHARACTERISTIC OF HARD TO IDENTIFY GENUS ACIPENSER SPECIES IN THE IRTYSH RIVER
Rubrics: ENGINEERING AND NATURAL SCIENCES
Authors:
1.
Tobolsk Complex Scientific Station of the Ural branch of Russian Academy of Sciences
(Senior Laboratory Assistant of the Group of Ecology of Aquatic Organisms)
2.
Tobolsk Complex Scientific Station of the Ural Branch of Russian Academy of Sciences
(Junior Researcher of the Group of Ecology of Aquatic Organisms)
Type:
Article
Pages:
from 90
to 98
Status:
Published
Received:
10.10.2018
Accepted:
15.10.2018
Published:
15.10.2018
Subject area:
UDK 597.2/.5, 597.4/.5
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 26.03 Общественно-политическая мысль
GRNTI 43.01 Общие вопросы естественных и точных наук
GRNTI 44.01 Общие вопросы энергетики
GRNTI 45.01 Общие вопросы электротехники
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 62.01 Общие вопросы биотехнологии
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 70.01 Общие вопросы водного хозяйства
GRNTI 73.34 Водный транспорт
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 26.03 Общественно-политическая мысль
GRNTI 43.01 Общие вопросы естественных и точных наук
GRNTI 44.01 Общие вопросы энергетики
GRNTI 45.01 Общие вопросы электротехники
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 62.01 Общие вопросы биотехнологии
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 70.01 Общие вопросы водного хозяйства
GRNTI 73.34 Водный транспорт
Language:
Russian
Keywords:
sterlet, Acipenser ruthenus, the Irtysh river, shape of bone plates, hybrid, meristic signs
Abstract (English):
In the summer period (June-July) of 2018 on the Irtysh river (the Tobolsk region) in the control catches of sterlet there were found specimens with pronounced differences from individuals inhabiting this water area. Differences were found in the form of bone plates and linear-weight characteristics. Later, local fishermen reported on many cases of specimens having the above differences. Reports about the similar species came from the Uvat region. In order to establish the belonging of these individuals to a particular family there have been investigated meristic features which are considered diagnostic for sturgeon species, as well as for hybrids. In the result of the study there was made a conclusion about belonging of these specimens to the genus Acipenser and, most likely, to the sterlet species.
In the summer period (June-July) of 2018 on the Irtysh river (the Tobolsk region) in the control catches of sterlet there were found specimens with pronounced differences from individuals inhabiting this water area. Differences were found in the form of bone plates and linear-weight characteristics. Later, local fishermen reported on many cases of specimens having the above differences. Reports about the similar species came from the Uvat region. In order to establish the belonging of these individuals to a particular family there have been investigated meristic features which are considered diagnostic for sturgeon species, as well as for hybrids. In the result of the study there was made a conclusion about belonging of these specimens to the genus Acipenser and, most likely, to the sterlet species.
Keywords:
sterlet, Acipenser ruthenus, the Irtysh river, shape of bone plates, hybrid, meristic signs
sterlet, Acipenser ruthenus, the Irtysh river, shape of bone plates, hybrid, meristic signs
Введение Представители осетровых отнесены в отряд осетрообразных рыб, который в свою очередь включает семейство - осетровые (Acipenseridae). Род осетров Acipenser (Linnaeus, 1758) на территории России включает в себя такие виды, как русский осетр (A. gueldenstaedtii), атлантический осетр (A. sturio), шип (A. nudiventris), белуга (Huso huso), сибирский осетр (A. baerii), стерлядь (A. ruthenus), калуга (Huso dauricus), севрюга (A. stellatus), сахалинский осетр (A. mikadoi), амурский осетр (A. schrenckii), стоит также отметить существование гибридов между такими видами, как стерлядь и калуга (Ст×К и К×Ст), стерлядь и амурский осетр (А×Ст и Ст×А), стерлядь и белуга, так называемый бестер и многие другие [1, 2, 3]. Данные виды отличаются между собой рядом признаков, по которым один вид возможно отличить от другого, что и позволяет понять, к какому виду относится та или иная рыба. Цель данной работы - обследовать предполагаемые экземпляры стерляди на соответствие признакам стерляди, свойственной для р. Иртыш. Материалы и методы. Для выполнения работы проводился контрольный лов особей стерляди в летний период 2018 г. в р. Иртыш в пределах Тобольского района Тюменской области. Лов осуществлялся ставными и плавными разноячейными сетями ячеей 24-38 мм из пятиметровых отрезков, с шагом ячеи - 2 мм, длиной ставной сети - 40 м, длиной плавной сети - 60 м, высотой - 2 м. Определение биологических и морфометрических показателей, а также определение возраста проводилось в соответствии с общепринятыми методиками [4-7]. Фотографии жучек сделаны с помощью бинокуляра ЛОМО МСП-1 и фотоаппарата Nikon D5100 с использованием режима макросъёмки. Сравнения характеристик экземпляров, отличных от обычной стерляди, проводили с характеристиками стерляди, полученными для судебных экспертиз в период 2015-2017 гг. Идентификация видов Все виды осетровых имеют относительно сходный внешний облик и общий план строения: тело с пятью рядами костных пластинок, так называемые «жучки», нижний рот и гетероцеркальный хвостовой плавник. Морфологические различия между видами осетровых, как правило, незначительны [1, 3]. Тем не менее основными идентификационными характеристиками видов внутри группы осетровых рыб, как правило, являются форма рыла или его индекс по отношению к половине длины головы, форма головы, расположение рта, форма рта, число жаберных тычинок, особенности кожного покрова (наличие и форма чешуек между рядами жучек), число и размер жучек, формула плавников, форма усиков. Эти признаки относятся к наиболее характерным для видов осетровых. Стоит отметить, что перечисленные признаки подвержены вариабельности и у многих видов могут перекрываться, и всё же в большинстве случаев с их помощью удаётся успешно дифференцировать таксоны [3, 8, 9]. Результаты и обсуждение В данной работе проводилось исследование пяти особей осетровых с внешним видом похожим на стерлядь, но имеющих особенности в форме жучек и линейно-весовых показателях, что отличало их от типичной стерляди в водах р. Иртыш. Первично наблюдаемыми признаками являются более заострённые дорсальные (рис. 1), латеральные (рис. 2) и вентральные жучки. а б Рис. 1. Дорсальные жучки экземпляра с отличиями и стерляди бассейна р. Иртыш: а - экземпляр с отличительными признаками; б - обычная стерлядь а Рис. 2. Латеральные жучки экземпляра с отличиями и стерляди бассейна р. Иртыш: а - экземпляр с отличительными признаками б Рис. 2. Окончание. Латеральные жучки экземпляра с отличиями и стерляди бассейна р. Иртыш: б - обычная стерлядь Для более детального рассмотрения строения жучки были исследованы под бинокуляром. Под увеличением отмечается значительная вытянутость шипика жучки неизвестного экземпляра, по сравнению с жучками стандартной стерляди (рис. 3). а б в г Рис. 3. Дорсальные жучки под увеличением: а - дорсальные жучки неизвестных экземпляров; б - дорсальные жучки стерляди, характерной для р. Иртыш; в - контур дорсальных жучек неизвестных экземпляров; г - контур дорсальных жучек стерляди, характерной для р. Иртыш Первоначально показалось наличие сходства жучек неизвестных особей с жучками сибирского осетра, что натолкнуло на мысли о гибридизации (рис. 4). Рис. 4. Сибирский осетр системы рек Обь - Лена Хоть строение жучек схоже, но их расположение характерно для каждого вида. У стерляди они тесно смыкаются между собой, дорсальные жучки несколько входят друг в друга - задняя в переднюю, образуя сплошной, непрерывный ряд. У осетра между жучками остаются промежутки (рис. 5) [8]. а б Рис. 5. Расположение жучек: а - сибирский осетр; б - стерлядь При исследовании строения латеральных жучек, кроме более вытянутого шипика, замечены дополнительные колючки (рис. 6). а б в г Рис. 6. Латеральные жучки под увеличением: а - жучки неизвестных экземпляров: 1 - дополнительные колючки; б - контур латеральных жучек неизвестных экземпляров; в - жучки стандартной стерляди; г - контур латеральных жучек стандартной стерляди д е Рис. 6. Окончание. Латеральные жучки под увеличением: д - жучка сибирского осетра; е - контур латеральной жучки сибирского осетра О наличии подобных колючек в литературе у стерляди или других видов осетровых рыб информации не было обнаружено. Нами же подобные колючки наблюдались на некоторых латеральных жучках у сибирского осетра (Уватский район) (рис. 6, д, е) Как было отмечено ранее, линейно-весовые характеристики неизвестных особей превосходят показатели особей, полученных для судебных экспертиз 2015-2017 гг. В нашей выборке неизвестных экземпляров все особи были в возрасте годовиков в ювенальной стадии зрелости. Среднее значение массы в свою очередь составило 144 г с lim 122-160 г, когда годовики выборки на экспертизу были представлены особями со средней массой 84,7 г с lim 54-142 г. Это различие также натолкнуло на размышление о возможных гибридах, т. к. подобные массовые результаты имеет гибрид стерляди и белуги - бестер. Годовики данного гибрида в возрасте 1 года имеют массу 150-160 г [3, 10]. Также наблюдается различие в линейных показателях. Неизвестные особи имеют среднее значение абсолютной длины, равное 37,7 см с lim 37-39, против 29 см с lim 23,9-33 у стерляди, свойственной для р. Иртыш. Считается, что острорылые и тупорылые формы стерляди на Иртыше отличаются темпами роста между собой: короткорылая форма - быстрорастущая, длиннорылая - медленнорастущая [11]. В данной группе неизвестных рыб не наблюдается короткорылых особей. Этот факт отбросил предположение о причинах различия в сравнении разных форм или рас стерляди. Есть мнение, что на длину рострума влияют условия питания и нет оснований для выделения различных рас быстро и медленнорастущих. [12]. Но это не влияет на вывод, потому как питание неопознанных рыб осуществляется в той же экологической нише, что и питание типичной стерляди. Отмечается, что наиболее характерным признаком для определения вида является число латеральных жучек [8]. В нашем случае среднее значение латеральных жучек у неизвестных особей равнялось 48,2 (табл. 1). Таблица 1 Средние значения количества жучек у различных осетровых Жучки Дорсальные Латеральные Вентральные Неизвестные экземпляры 16 48,2 9,8 Стерлядь р. Иртыш (2015-2017 гг.) 14,2 62,4 14,3 Стерлядь р. Ока [12] 13,8 63,,4 14,5 Стерлядь Казахстана [11] 14,2 62,3 14,6 Гибрид Ст*×А** [2] - 37,4 8,6 Гибрид А×Ст [2] - 41,6 10,1 Гибрид Ст×К*** [2] - 44,4 9,9 Гибрид К×Ст [2] - 41 10,7 Бестер [3] - 52 - Сибирский осетр [2] - 44,8 10,2 Калуга [2] - 33,3 9,1 * Ст - стерлядь; ** А - амурский осетр; *** К - калуга. В выборке стерляди за 2015-2017 гг. (128 шт.) насчитывалось - 62,4. В целом для стерляди на территории Российской Федерации характерны границы значений латеральных жучек от 56 до 71. Несмотря на заявления, что с числом ниже 50 жучек стерлядь не встречается, иногда попадаются особи с числом латеральных жучек 49. Среднее значение количества латеральных жучек у неизвестных экземпляров стоит на краю возможных пределов соответствия стерляди. Однако нельзя не отметить, что в выборке присутствуют особи с количеством жучек 43, что не входит в рамки определения стерляди на р. Иртыш и в целом. Значения ниже 50 латеральных жучек соответствуют, как правило, различным гибридам стерляди с осетрами, калугой [2, 3, 12-16]. Можно предположить, что малое число латеральных жучек объясняется тем, что размер самих жучек у неизвестных экземпляров больше, чем у обыкновенной стерляди. Так как у разных видов осетровых число всех жучек различно - оно является существенным систематическим и, следовательно, идентификационным признаком [8]. Потому были рассмотрены дорсальные и вентральные жучки тоже. Судя по таблице 1, можно заключить, что среднее значение дорсальных жучек неизвестных особей превосходит среднее значение жучек стерляди. Учитывая, что пределы значений числа дорсальных жучек стерляди соответствует 11-18 шт., нет оснований говорить о различии в данном признаке. Вероятно, различие средних величин обусловлено малым числом выборки неизвестных экземпляров [8, 12, 14-17]. Среднее значение вентральных жучек, наоборот, меньше средних значений, характерных для стерляди. Сходства отмечены только с гибридами или же другими видами осетровых. Среди неизвестных особей встречались особи с семью и девятью вентральными жучками. Данное количество не входит в количественные пределы вида стерлядь - 10-20, что наталкивало на сомнения по поводу отношения неизвестных экземпляров к стерляди [2, 8, 12, 14, 16, 17]. Определение числа жучек не может являться исчерпывающим диагностическим инструментом, т. к. происходят перекрытия с другими видами, например в латеральных жучках - с шипом, вентральных - с севрюгой и т. д. [18]. В лабораторных условиях для идентификации учитывают такие видовые признаки, как строение и число жаберных тычинок. Тычинки стерляди имеют форму конического треугольника. Их расположение характерно только для этого вида: они входят друг в друга из двух рядов, как зубцы шестерни. Один ряд расположен на переднем крае, другой - на заднем [8]. Жаберные тычинки исследуемых экземпляров соответствуют по строению жаберным тычинкам стерляди. Среднее число тычинок на первой жаберной дуге (25 с lim 20-29) тоже соответствует пределам по количеству свойственным для стерляди - 15-34 по стране в целом [8, 12, 15, 16, 19]. Признак, на который не всегда обращают внимание, - количество лучей в дорсальном и анальном плавниках. Среднее количество лучей в плавниках у исследуемой стерляди составило D - 37 с lim 35-38, А - 21,6 с lim 20-23 (табл. 2). Таблица 2 Средние значения количества лучей в дорсальном и анальном плавниках Плавник Дорсальный D Анальный А Неизвестный экземпляр 37 21,6 Стерлядь р. Иртыш (2015-2017 гг.) 38,8 22,9 Стерлядь Казахстана [11] 38,7 20,5 Стерлядь р. Обь [16] 41,2 23,3 Стерлядь р. Ока [12] 44,7 25,7 Такое количество лучей в плавниках соответствует виду стерлядь, т. к. возможные пределы составляют: D - 32-49, А - 16-34 [8, 12, 14, 16, 17]. Исходя из данных табл. 2, можно заключить, что число лучей в плавниках неизвестных особей соответствует числу лучей в плавниках иртышских популяций стерляди. Как известно, у стерляди бахромчатые усики, что является видоспецифичным признаком, у других видов и даже гибридов стерляди бахромки отсутствуют [3]. Определено наличие бахромок усиков неизвестных экземпляров, что указывает на высокую вероятность того, что данные рыбы относятся к виду стерлядь. Заключение Таким образом, данные неизвестные особи, вероятнее всего, являются стерлядью, могут быть отдельной морфой, т. к. по большинству признаков отмечено перекрытие со стерлядью, свойственной для р. Иртыш. Сравнение с известными гибридами стерляди показало, что данная рыба не является гибридом. Для уточнения систематического положения исследуемых рыб требуется значительное количество экземпляров, а также анализ пластических признаков, генетический анализ.
1. Volosnikov G. I. Obzor dannyh po biologii sterlyadi Acipenser ruthenus (Linnaeus, 1758) // Vestn. Astrahan. gos. tehn. un-ta. 2017. № 2 (64). S. 67-72.
2. Parenskiy V. A., Skirin V. I., Romanov N. S. Analiz stabil'nosti morfologicheskogo oblika i nasleduemosti priznakov pri gibridizacii osetrovyh ryb // Izv. TINRO. 2008. T. 155. S. 230-249.
3. Mihaylov M. M., Zhenihova N. I. Sravnitel'naya morfologiya raznyh vidov osetrov // Molodezh' i nauka. 2016. № 12. S. 13.
4. Pravdin I. F. Rukovodstvo po izucheniyu ryb. M.: Pisch. prom., 1966. 372 s.
5. Ryzhkov L. P., Dzyubuk I. M., Kuchko T. Yu. Ihtiologicheskie issledovaniya na vodoemah. Petrozavodsk: Izd-vo PetrGU, 2013. 72 s.
6. Chugunova N. I. Rukovodstvo po izucheniyu vozrasta i rosta ryb. M.: Izd-vo AN SSSR, 1959. 165 s.
7. Kafanova V. V. Metody opredeleniya vozrasta i rosta ryb. Tomsk: Izd-vo Tomskogo un-ta, 1984. 56 s.
8. Gnedov A. A., Kayzer A. A. Vidovaya identifikaciya ryb semeystva osetrovyh (Acipenseridae), vylavlivaemyh na Eniseyskom severe // Rybnoe hozyaystvo i akvakul'tura. 2013. № 3. S. 84-90.
9. Podushka S. B. Meristicheskie priznaki sterlyadi Acipenser ruthenus // Osetrovoe hozyaystvo. 2010. № 4. S. 26-44.
10. Burcev I. A. Biologicheskie osnovy polnociklovogo kul'tivirovaniya osetrovyh ryb i sozdanie novyh parod metodami gibridizacii i selekcii: avtoref. dis. … d-ra biol. nauk. M., 2013. 46 s.
11. Galuschak S. S., Kirichenko O. I., Kulikov E. V. K biologii irtyshskoy sterlyadi (Acipenser ruthenus L.) // Selevinia. 2003. S. 138-144.
12. Bykov A. D. Biologiya i iskusstvennoe vosproizvodstvo sterlyadi Verhney Oki: avtoref. dis. … kand. biol. nauk. M., 2003. 20 s.
13. Myagkov N. A. Atlas - opredelitel' ryb. M.: Prosveschenie, 1994. 288 s.
14. Atlas presnovodnyh ryb / pod red. Yu. S. Reshetnikova. M.: Nauka, 2002. T. 1. S. 46-47.
15. Liberman E. L. Analiz lineyno-vesovyh pokazateley i meristicheskih priznakov sibirskoy sterlyadi Acipenser ruthenus marsiglii (Brandt, 1833) basseyna reki Irtysh // Vestn. Astrahan. gos. tehn. un-ta, 2017. № 2 (64). S. 83-89.
16. Zhuravlev V. B. K voprosu o taksonomicheskom statuse sterlyadi Acipenser ruthenus reki Obi // Izv. Altay. gos. un-ta, 2000. № 3. S. 77-88.
17. Skirin V. I., Svirskiy V. G. Morfologicheskie harakteristiki gibridov pri mezhrodovom skreschivanii osetrovyh ryb rodov Huso i Acipenser // Chteniya pamyati V. Ya. Leonidova. 2008. Vyp. 4. S. 406-413.
18. Vasil'eva E. D. Ryby Chernogo morya. Opredelitel' morskih, solonovatyh, evrigalinnyh i prohodnyh vidov s cvetnymi illyustraciyami, sobrannymi S. V. Bogorodskim. M: VNIRO, 2007. 237 s.
19. Boguckaya N. G., Kiyashko P. V., Naseka A. M., Orlova M. I. Opredelitel' ryb i bespozvonochnyh Kaspiyskogo morya. T. 1. Ryby i mollyuski 1. SPb.; M.: T-vo nauch. izd. KMK, 2013. 543 s.
