EUR/RUB 67.56
USD/RUB 57.47
EUR/USD 1.18
Банк инноваций
2009, декабрь
2009, ноябрь
2009, октябрь
2009, сентябрь
2009, август
2009, июль
2009, июнь
 •  Статья 1
 •  Статья 2
 •  Статья 3
 •  Статья 4
2009, май
2009, апрель
2009, март
2009, февраль
2009, январь
2008, декабрь
2008, ноябрь
2008, октябрь
2008, сентябрь
2008, август
2008, Июль
2008, Июнь
2008, Май
2008, Апрель
2008, Март
2008, Февраль
Анонсы


Гомогенизатор топлива
для карбюраторных двигателей

БЮРО ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
 

 
100%
800
960
1024
1152
 О компании  Услуги  Журнал  Контакты 
Журнал  2009, июнь  Статья 2

 

ШКОЛА ДЛЯ МАЛЬКОВ





Все знают, что такое школы для детей. Известны «школы» для собак, школы для лошадей, дельфинов. В лабораториях для разных надобностей обучают крыс, мышей, обезьян, да мало ли еще каких животных, приносящих человеку немалую пользу. Вот только школы для рыб, пожалуй, еще не было.

На Кандалакшском рыбоводном заводе (Мурманская обл.) в первую такую школу для пестряток (так называют молодь лосося) учителем пригласили... рыбу-хищника — форель. Вот как идут тут уроки. Несколько зубастых «учителей» помещают в клетку, установленную под водой в центре круглого бассейна. Именно здесь, где слабее всего течение, обычно скапливаются ленивые заводские пестрятки. Рискуя попасть в клетку с форелями через достаточно крупные ячейки, они теперь должны выбирать — держаться ли у края бассейна, преодолевая сильное течение, или, скатившись в застойную центральную зону, быть съеденными, Большинству мальков все же хватает ума, чтобы оставаться у стенок. Правда, форель — хищник умеренной агрессивности, не то что щука или те же самые лососи через 3—5 лет. Форель больше пугает, чем поедает. Но совсем ослабевшая, больная рыбка, которая вот-вот перевернется кверху брюхом, несомненно, станет добычей «учителя».

Итак, больные мальки получают свой первый и последний «неуд». А чему учатся остальные? Плавать. Зачем? Разве зря говорят: «плавает, как рыба»? И потом, чем хуже рыба плавает, тем быстрее попадает в сети рыбаку, а значит, и к нам на обед.

Но в том-то и беда! Современные орудия лова позволили охотникам за морскими организмами повысить свою добычу до 70 миллионов тонн в год. Однако запасы Мирового океана не безграничны. Нельзя бесконечно пользоваться щедростью природы, не давая ничего взамен. Не зря на смену охоте и собирательству кореньев давно пришло культурное животноводство и растениеводство. Настала пора взяться и за воспроизводство богатств водной стихии, иными словами, ускорить создание аквакультур.

Особенно важно это для самых ценных видов рыб — осетровых и лососевых. И дело не только в том, что они очень вкусны. Заботясь о них; человек сохраняет облик родной планеты. Ведь лосось в известном английском фильме «Жизнь на Земле» за силу и красоту, за сложность своих путешествий был назван царем.

А осетровые— уникальные существа, которые живут на Земле десятки миллионов лет и тем не менее отлично приспособились к современным условиям! Неужели деятельность человека оборвет их триумфальное шествие через века?

К сожалению, вполне возможно. И те, и другие рыбы обладают уникальным свойством — хомингом, то есть способностью нереститься только в той реке, где сами вылупились из икринки. Ради этого они могут преодолевать огромные расстояния и самые невероятные природные препятствия, но вынуждены отступать перед преградами, поставленными человеком. Новые гидроэлектростанции на крупных реках отрезают осетровым путь к нерестилищам. А в мелководных речках нерестилища лососевых забивают отходы лесосплава, отравляют сточные воды строящихся на берегу городов. В итоге неотложенная икра гибнет в теле рыб. Икринки, попавшие на засоренные нерестилища, смываются водой и поедаются кем ни попадя, а чудом уцелевшие — отравляются сточными водами.

Более века назад человек попытался взять на себя воспроизводство гибнущих рыб. В 1836 году в Шотландии впервые вырастили из икринок молодь лосося. В 1868 году в России родилось осетроводство. А сейчас только в нашей стране работает около 200 рыбоводных заводов. Каждый год они выпускают в реки примерно 130 миллионов осетровых и более миллиарда — лососевых мальков. Казалось бы, проблема решена, ценные виды не только спасены от занесения в Красную книгу, но и должны прямо-таки загромоздить рыбные прилавки. А на самом деле осетрина и лососина — редчайшие «гости» в магазинах. В чем же дело?

...Есть на Кольском полуострове речушка Лувеньга. Каждый год примерно 2000 диких годовалых мальков лосося выходят из нее в моря, и лишь около 60 взрослых рыб (как подсчитали ученые) возвращаются через три года к родным берегам. Кроме того, в Лувеньгу выпускает свою продукцию Кандалакшский рыбоводный завод. Это 20 тысяч почти готовых к стоку в море мальков-трехлеток.

Сколько же из них вернется? Не более десятка... А остальные? Истреблены хищником, поскольку не знают, как от него убегать. Погибли от голода, привыкнув «от пуза» наедаться искусственным кормом и не умея поймать речных насекомых, рачков, личинок. Погибли от морской воды, не пройдя до конца процесс смолтификации — сложной перестройки всего организма при переходе от пресноводного образа жизни к морскому. А не успели подготовиться потому, что стремительно снесены в море течением. Ведь они не умеют... плавать, сопротивляться течению, не умеют использовать для отдыха укрытия: камушки, ямки, растительность, где всегда есть застойные воды. И не только спасаться, кормиться, плавать не способны заводские мальки. Они не умеют главного для всех молодых организмов — учиться. Медленно, с трудом приобретают они новые навыки по мере изменения окружающей среды, иными словами, обладают очень низкими адаптивными возможностями. Но почему?

Еще в сороковые годы американский физиолог Д. Хебб узнал, что крысята, выращенные в так называемой информационно обогащенной среде, то есть в обширной клетке с игрушками, лесенками, лампочками, вместе с братьями и сестрами, обучаются потом любым навыкам гораздо лучше крысят, содержавшихся в информационной бедности: поодиночке в тесных, светозвуконепроницаемых коробках. Информационно обогащенная среда изменяла даже строение мозга — так велико было ее влияние. Например, стимуляция светом приводила к увеличению зрительных областей коры мозга, воздействие звуком — слуховых зон и т. д. Словно тренированные мышцы, разрастались тела нервных клеток, и главное — их отростки, которые образуют сложнейшие нервные связи — мозговой фундамент различных видов поведения.

Так, может быть, причиной «тупости» заводских мальков и было недоразвитие мозга, вызванное информационной скудностью?

Сравнить адаптивные возможности мозга «инкубаторских» и диких мальков стало первой задачей, которую поставил перед собой коллектив ученых.

Уже самые первые исследования показали поразительную разницу между мозгом дикой и заводской молоди. У речных мальков он весил больше, чем у заводских, причем у осетрят—в основном за счет переднего мозга, а у пестряток за счет среднего. В прозрачной чистой воде морей и каменистых речек лососям надежнее всего служит зрение. Обработка же зрительной информации как раз и ведется в среднем мозге. А в мутной илистой воде, где осетровые рыбы буквально ползают брюхом по дну, им помогает ориентироваться обоняние, рецепторы которого сосредоточены в переднем мозгу. Вот почему именно эти отделы мозга были сильнее развиты у диких мальков, которым постоянно приходятся «глядеть в оба» или «держать нос по ветру», то есть по течению, в отличие от промышленных, живущих на всем готовом и не напрягающих ни зрения, ни обоняния, ни любые другие органы чувств.

Отличия в структуре мозга, конечно, отразились на способностях мальков. Умственные качества пестряток проверяли в аквариуме, разделенном перегородкой на две части. Попеременно то на одной, то на другой стороне вспыхивал свет. Если малек добровольно не переплывал сквозь отверстие в перегородке с освещенной половины аквариума на затемненную, то его слабым ударом подгоняла специальная рамочка.

Пестрятки-дикари после 3—5 ударов сами уплывали из освещенной части. А потом до конца опыта так и сновали, как серебристые челноки, туда-сюда, причем и на следующий день — тоже, безо всяких напоминаний. Заводская же молодь даже к концу опыта уплывала от света только после 3—4-й вспышки. На следующий день обучение всех промышленных мальков приходилось начинать заново.

Для осетрят и севрюжат задача, которую решали пестрятки, оказалась не под силу, пришлось ее немного упростить. Свет теперь постоянно горел только на одной половине аквариума. В течение нескольких минут малек выбирал, где ему больше нравится: на свету или в темноте. Выбрал? Хорошо. Теперь на дно излюбленной стороны аквариума (той, где рыбка находилась более половины времени) помещали пластину с шипами, которые неприятно раздражали брюхо мальков. С каждым новым попаданием в экзаменационный аквариум дикие осетрята и севрюжата все реже посещали ранее излюбленную территорию, все быстрее уплывая туда, где дно гладкое. Заводские мальки учились этому гораздо медленнее.

И все-таки не совсем правильно считать, что главная причина скудоумия у промышленных рыбок — информационная бедность среды, где проходит их детство. Адаптивные возможности молоди заметно снижаются и в результате искаженного генетического отбора на рыбоводных заводах. При большой тесноте, слабом течении, отсутствии хищников, изобилии корма прожорливые, малоподвижные, а потому быстро растущие рыбы угнетают более мелких соседей по бассейну. Да и рыбоводы отдают предпочтение вялым, раскормленным обжорам. Ведь чем больше весят выпускаемые в реку мальки, тем выше считается качество продукции. А в реке другие законы. Выживают шустрые, поджарые мальки, быстро удирающие от хищников, умеющие подолгу обходиться без пищи. Как раз те, кто едва уцелел в рыбоводном бассейне.

Молекулярно-генетические эксперименты подтвердили, что генетический аппарат мелких и подвижных рыбок гораздо ближе к дикому типу. Это в самом ближайшем будущем может привести к экологической катастрофе: мало того, что в реках и морях будут плавать совсем другие осетры и лососи, чем жившие там тысячелетиями, но «загрязнение» природных популяций неполноценными мальками рыбоводных заводов может привести вообще к вырождению осетровых и лососевых рыб!

Всего разработали 54 поведенческих, нейроанатомических, биохимических и прочих показателей, по которым сравнивали диких и промышленных мальков, и в итоге пришли к выводу: недоразвитие нервной системы искусственных мальков и порочное формирование всего их организма бесспорно доказано. А чтобы повысить их жизнестойкость, нужно было найти способы расширения адаптивных возможностей мальков, открыть для них своеобразную «школу жизни». Чему в такой школе могут научиться мальки?

«Учитель» — форель — делает сразу четыре полезных дела: во-первых, учит пестряток убегать от хищников; во-вторых, тренирует их силу и умение сопротивляться течению, иначе говоря, учит плавать; в-третьих, работает санитаром: поедая ослабленных рыбок, препятствует распространению болезней и избавляет рыбоводов от необходимости выбирать из бассейнов мертвых мальков; в-четвертых, исправляет порочный генетический отбор ленивых, жирных рыб, ведущийся на заводах.

Мальки, получившие образование в «школе жизни», не только опережают по своим адаптивным возможностям промышленных рыбок-неучей, но даже догоняют и мальков-дикарей. «Форельный» способ повышения приспособительных качеств мальков был сначала проверен в лабораторной обстановке, а затем в естественных условиях. Ученых мальков пометили небольшими надрезами правого плавника, а неученых — левого. Всех лососят выпустили в верховьях Лувеньги. Затем уцелевших путешественников выловили в устье реки и подсчитали среди них рыб с правым и левым надрезами. Оказалось, что молодь, выращенная с форелью, прошла путь, во-первых, с меньшими потерями, а во-вторых, скатывалась медленнее, постепенно привыкая к речной воде. Значит, обученные мальки лучше, надежнее прошли смолтификацию, их адаптивные способности выше, и у них больше шансов выжить в море.

Что касается последствий такой школы для морской жизни, то они станут известны лишь через 2—3 года, когда рыбы вернутся к родным берегам.

Однако клетки с форелью не единственный путь, которым намечается повысить адаптивные возможности мальков. Нейробиологи сейчас много работают с природными веществами, выделенными из мозга животных,— пептидами, состоящими из нескольких аминокислот. Ничтожные дозы пептидов регулируют практически все поведение животного, и особенно память, способность к обучению и внимание. Несколько пептидов, усиливающих такие свойства мозга теплокровных животных и человека, прошли испытания на мальках.

Правда, использовались лишь аналоги природных пептидов, а не их точные копии. Иначе говоря, в цепочке аминокислот, из которой построены пептиды, часть аминокислот сохраняли, а часть заменяли другими. Такие замены нередко приводят к увеличению биологической активности. В данном случае были найдены замены аминокислот, увеличивающие действие пептидов на механизм памяти.

В опытах с пестрятками и осетрятами использовались аналоги коротких фрагментов гипофизарного адренокортикотропного гормона, вазопрессина, а также аналоги тафцина, биологически активного фрагмента иммуноглобулина. Судя по поведенческим тестам, они значительно усиливали адаптивные способности мальков. Действовали пептиды на рыб значительно дольше, чем на млекопитающих. Видимо, это объясняется тем, что в организмах холоднокровных рыб ферменты, расщепляющие пептиды, работают медленнее. Возможно, благодаря такой особенности, пептиды помогут малькам и при акклиматизации в дикой природе. Ведь, в основном, они гибнут именно в первые дни скатывания по рекам, а в этот срок благотворное действие пептида на мозг еще не иссякнет.

Для введения рыбе пептидов, да и любых других препаратов, не требуется ни таблеток, ни шприцов. Даже в руки ее брать не надо. Вещества вносятся прямо в воду, и рыба получает их через кровеносные сосуды жабр. Простота и массовость способа обработки промышленных мальков биологически активными пептидами открывает широкие перспективы для их использования в рыбоводстве.

Кандидат биологических наук А. РЫЛОВ.

 

©2007-2017 Бюро инновационных технологийcms4site™