Возраст и размер рыбы

Истинные рыбаки, с малых лет и до глубокой старости, с нескрываемым удовольствием рассказывают о невероятно крупной сильной хитрой рыбе, которую им удалось поймать. Их характерные жесты и приемы свидетельствуют о том, что независимо от возраста, они были в восторге от единоборства с ней. Однако вряд ли, точно называя время и место, когда это происходило, они смогут назвать возраст своего соперника.

Как долго живут рыбы, как определить их возраст, как связан размер рыбы с её возрастом? На эти и другие вопросы, связанные с возрастными характеристиками рыбы, попытаемся ответить, обобщая и анализируя имеющиеся в различных литературных источниках данные.

график 1Существует легенда о "гейльбронской щуке", которая якобы была императором Фридрихом II лично поймана, помечена золотым кольцом и выпущена в 1230 г. в озере Бёккинген, близ Гейльбронса, а затем была поймана через 267 лет, достигнув длины 570 см и веса 140 кг. Позвоночник щуки был передан на хранение в собор в Мангейме. Этот рассказ вызвал интерес и недоверие у многих исследователей. Немецкий натурфилософ Окен подробно изучил историческую хронику тех времён и выяснил, что Фридрих II в это время жил в Италии и не мог произвести мечение. Удалось исследовать позвоночник гигантской щуки, выставленной в соборе Мангейма. Оказалось, что он фальсифицирован и составлен из позвонков нескольких щук. К настоящему времени ихтиологи с достоверностью знают, что в осевом скелете обыкновенной щуки, обитающей в водоёмах Евразии (бассейны Белого, Балтийского, Каспийского, Берингова и Охотского морей, а также рек Енисея, Лены, Индигирки и Колымы) насчитывается от 53 до 67 позвонков. Среднее количество чаще всего равно 60 или 61.

Классик и певец рыбной ловли Л.П.Сабанеев писал, что "под Москвой при чистке Царицынских прудов в конце восемнадцатого века была поймана трехаршинная щука (1 аршин = 0,71 м) с золотым кольцом в жаберной крышке с надписью "Посадил царь Борис Федорович". Но, вероятно, и эта история, несмотря на внешнюю правдоподобность, является рыбацкой сказкой.

Щука достигает длины более 1,5 метров и веса более 35 кг. Максимальный возраст щуки в промысловых уловах не превышает 20 лет. Есть сведения о поимке 33-летней щуки. Встречающиеся в научно-популярной литературе рассказы об удивительной долговечности щук следует отнести к категории легенд.

Одна из главных задач проблемы роста рыб - определение их возраста. В настоящее время существует два принципиально отличающихся друг от друга метода. Первый метод предложен в конце девятнадцатого века немцем С. Петерсеном. Этот метод основан на анализе кривой распределения размеров большого количества пойманной рыбы и применяется к промышленным уловам. На рисунке показаны в виде столбцов распределение одинаковых размеров одного вида рыбы (одним цветом) в условных единицах размера рыб. Считается, что в одном улове рыбы одинакового размера имеют один и тот же возраст, если размеры отличаются друг от друга систематически для двух соседних групп принимается, что различие в возрасте у этих групп один год. Однако, размерно-частотный метод требует измерения большого числа особей популяции. Он позволяет определить лишь относительный возраст. Для определения абсолютного нужно располагать дополнительными сведениями о возрасте хотя бы одной из размерных групп, выделяемых таким способом. Ихтиологи указывают и на так называемую трансгрессию, т.е. возможность одинакового размера рыб разных возрастов, особенно велика вероятность этого для особей старших возрастов. В результате этого характерные вершины на графике, соответствующие отдельным возрастам, проявляются на графике не так отчетливо, что затрудняет определение возраста рыб по этому методу.

Все. большее распространение в последние годы получают методы, основанные на подсчете "годовых" слоев роста, формирующихся в минерализованных структурах организма (чешуе, костях, отолитах), называемых регистрирующими структурами. Часто основным объектом для определения возраста рыб служит чешуя. Первые указания, что на ней имеются кольца, число которых соответствует числу прожитых лет, сделаны еще в 1684 г. А. Левенгуком.

Использование регистрирующих структур для ретроспективного анализа жизни рыб, несомненно, должно базироваться на знании морфологии и физиологии развития каждой отдельной структуры.

Чешуя костных рыб располагается в кожном кармане и состоит из двух слоев: наружного костного слоя и так называемой фибрилляционной пластинки, расположенной несколько глубже. Поверхность костного слоя несет гребни, часто называемые склеритами, располагающиеся более или менее параллельно краю чешуи.

У большинства костистых рыб склериты располагаются концентрически по поверхности чешуи, всевозможные изменения в таком расположении приводят к образованию годовых и других отметок.

Считается, что причиной формирования склеритов служит то, что кальцинированный край чешуи в процессе роста упирается в плотный дермис кожи, что продуцирует складку - склерит. Таким образом, расстояние между склеритами обусловлено процессами кальцинирования, которые, как и многие другие функции обмена веществ животных, часто имеют сезонную цикличность.

Кости и отолиты (ушные камни) используются в практике ихтиологических исследований несколько реже, чем чешуя. На очищенных костных структурах легко обнаруживаются чередования колец, обладающих разной прозрачностью. Обычно в течение каждого года на костях образуются одно прозрачное и одно непрозрачное кольцо. Соотношение органической и неорганической частей определяет образование колец на костях и отолитах.

Большое значение имеет установление времени закладки годового кольца на регистрирующих структурах, т.е. установления связей между событием жизни и элементом структуры.

В процессе развития рыбы характер роста рыб меняется: молодь растет в основном в длину, а энергия, получаемая с пищей половозрелыми особями, в большей степени затрачивается на развитие половых продуктов, использование абсолютных приростов в качестве критериев оценок роста становится бессмысленным.

Рассмотрению этих вопросов будет посвящена вторая часть этой статьи.

Часть 2

Когда дети-подростки возвращаются после летних каникул домой из бабушкиных домиков в деревне, родители с удивлением замечают, что они за два-три летних месяца сильно выросли. Безусловно, изменение структуры питания, чистый загородный воздух, активный образ жизни повлияли на рост наших чад. Аналогичные сезонные изменения свойственны в процессе роста рыб. Однако у родителей не возникает вопроса о возрасте детей, они его хорошо знают. Вопрос - как связан размер рыбы с ее ростом - с очевидностью возникает у ихтиологов и рыбаков. Как мы уже говорили в первой части этой статьи, вот уже более ста лет практически любое исследование роста животных (и особенно рыб) естественных популяций связано с использованием регистрирующих структур. Очень важен вопрос установления связи между событием жизни рыбы и элементом регистрирующей структуры, т.е. возникновением склеритов (концентрических структур) на чешуе рыбы.

Рост представляет собой сложный процесс, в результате которого происходит увеличение размеров живых организмов. Ясно, что развитие этого процесса в значительной степени определяется взаимодействием организма с абиотическими и биотическими факторами среды. Рост является как бы суммарным выражением специфики образа жизни, индикатором состояния популяции. Для небольших интервалов времени относительный прирост рыб С вычисляется по простой формуле: С=(Ln-Lo)/Lo, где Ln и Lo - размеры рыбы в конечный и начальный моменты времени. Однако, ихтиологи утверждают, что для половозрелых особей эта формула неприменима, т.к. энергия, получаемая с пищей, в большей степени затрачивается на развитие половых продуктов, а не на увеличение абсолютных приростов.

Вопрос о времени образования годовых колец на регистрирующих структурах особенно важен при их использовании для изучения роста в течение каждого отдельного года жизни животного. Механизм роста чешуи и причины образования склеритов (кальцинированных складок на чешуе рыбы) в течение года можно представить примерно следующим образом. Рост чешуи и ее кальцинация обладают некоторой инерционностью по отношению к росту тела. В результате этого чешуя постоянно как бы обгоняет в росте чешуйный карман, упирается в его стенки и подворачивается во внешнюю более податливую сторону. Это ведет к образованию на поверхности чешуи гребней-склеритов. Кроме того, в результате интенсивного летнего роста площадь перекрывания чешуи увеличивается. Осенью-зимой рост рыбы либо сильно замедляется или вообще прекращается, однако интенсифицируется процесс жиронакопления. Зимой существенного прироста чешуи нет, интенсивность кальцинации также падает. Весной тело рыбы и соответственно чешуйный карман начинают интенсивно расти, в то время как рост чешуи несколько запаздывает. В результате образуется промежуток между краем чешуи и стенкой чешуйного кармана, который быстро заполняется бессклеритным участком чешуи. Затем чешуя упирается своим краем в стенки чешуйного кармана и образуется первый склерит, обозначающий начало прироста нового года. Он обычно замкнутый и отражает форму чешуйного кармана. Зоны узких и широких склеритов образуются в периоды, когда скорости роста чешуйного кармана и чешуи, а также скорость кальцинации костного слоя чешуи приходят в несоответствие. Это, как показывают наблюдения ихтиологов, может происходить в любое время года, что затрудняет использование данной характеристики в качестве годовой метки, особенно в исследованиях сезонного роста. Приведенная схема роста чешуи в основном касается рыб умеренной зоны Северного полушария: представителей лососевых, хариусовых, щуковых, карповых и окуневых. Таким образом, сезонные перестройки в обмене веществ: резкие изменения скорости роста, жиронакопления, кальцинации приводят к образованию меток на чешуе.

график 2Однако, ихтиологи неоднозначно решают вопрос о закладке годового кольца на чешуе. Ранее считалось, что годовые кольца образуются на чешуе зимой и связаны с остановкой роста рыбы. Хотя многие исследователи связывают образование годового кольца с весенне-летним начала роста либо с физиологическими перестройками, связанными с нерестом. Вышеприведенное подробное рассмотрение закладки годовых колец на чешуе рыб необходимо для изучения изменчивости роста рыб. Весь вопрос состоит в том, как отличить элементы структур, которые формируются раз в год, от тех элементов, которые никакого отношения к годовым не имеют. Большую помощь в идентификации добавочных колец оказывает одновременное рассмотрение нескольких регистрирующих структур.

Годовые кольца на разных регистрирующих структурах образуются в течение года не в одно и то же время. Эта разновидность закладки годовых колец позволяет использовать комплексный подход в исследованиях регистрирующих структур для установления времени закладки годовых колец. Сопоставляя число колец на чешуе с числом колец на других структурах, при равенстве их, делается вывод об образовании кольца текущего года. Если число колец на костях превышает число колец на чешуе на одно, значит, на чешуе годовое кольцо текущего года еще не образовалось. На рисунке показан срез луча спинного плавника леща из Аральского моря, где стрелкой помечено дополнительное кольцо. Ихтиологи приходят к выводу, что в годовом цикле многих видов рыб существует как бы "запретный для исследователей сезон" - период времени, когда пробы по росту и возрасту лучше не брать.

Одним из главных подходов при изучении факторов, которые влияют на рост рыб как природных организмов является балансовая теория роста, когда рост рассматривается не как изолированный процесс, а как часть физиологического обмена, протекающего в соответствии с законом сохранения энергии. В упрощенном виде для организма рыбы должно соблюдаться равенство между поглощенной с пищей энергией (ЭП) и ее расходованием на физиологические функции (ФФ), рост (Р) и выделение (В): ЭП = ФФ + Р + В.

Совершенно очевидно, что ключевыми для темпа роста являются процессы получения и эффективности конвертирования пищи, и любой фактор среды оказывает влияние на все звенья этого процесса, что, в конечном итоге, может сказываться и на изменениях роста рыб. Мы не будем в данной статье останавливаться на влиянии таких важнейших факторов среды как температура, освещенность, кислород, кислотность и загрязнение среды обитания. Это предмет особого рассмотрения.

Обратим внимание на график, где очень наглядно представлено изменение линейного и весового приращения леща с возрастом. Мы видим, что в первые два года рыба интенсивно растет, после этого времени темпы роста к 7-8 году снижаются в два раза. Наибольший прирост в весе лещ приобретает к десятому году жизни по сравнению с остальными периодами жизни. Таким образом, можно говорить о сложных процессах и связях между окружающей средой и приростом рыбы на различных периодах ее развития.

М. Науменко

"Спортивное рыболовство № 7 - 2002 г."

Внимание!

В качестве исходного материала использована статья с сайта "Калининградский рыболовный клуб"