CWpływ temperatury na efektywność rozrodu jelca (Leuciscus leuciscus (L.)) w warunkach laboratoryjnych i terenowych
Joanna Nowosad1,2, Katarzyna Targońska3, Rafał Chwaluczyk4, Rafał Kaszubowski5, Daria J. Kucharczyk2,6, Tomasz K. Czarkowski1, Dariusz Kucharczyk2,3
1Zakład Ichtiologii, Hydrobiologii i Ekologii Wód, Instytut Rybactwa Śródlądowego im. Stanisława Sakowicza – Państwowy Instytut Badawczy
2Dział Badawczo-Rozwojowy, ChemProf Olsztyn
3Katedra Ichtiologii i Akwakultury, UWM w Olsztynie
4Ośrodek Zarybieniowy w Czarcim Jarze
5Zakład Rybacki PZW Janowo
6Katedra Zoologii, UWM w Olsztynie
Temperatura jest jednym z najważniejszych czynników środowiskowych wpływających na procesy życiowe organizmów żywych. Szczególnie wrażliwe na jej zakres i na jej wahania są organizmy zmiennocieplne, do których należą m.in. ryby (Burt i in. 2011, Targońska i in. 2014). Temperatura ich ciała jest ścisłe zależna od środowiska, w którym przebywają. Zmiany temperatury mogą wpływać między innymi na opóźnienie lub przyspieszenie dojrzewania gamet (Vikingstad i in. 2008), porę i przebieg tarła, jakość i wielkość ziaren ikry oraz przeżywalność larw (Kujawa i in. 1997, Kupren i in. 2010, 2011). Szczególnie, że wśród ryb temperatura odpowiada za końcowy okres dojrzewania gamet i może nawet wpływać na zahamowanie rozrodu lub obniżenie przeżywalności larw, a nawet skutkować całkowitą śmiertelnością embrionów (Davies i Bromage 2002, Kupren i in. 2011). Obserwowane w ostatnich latach anomalie pogodowe, w tym termiczne, mogą być poważnym zagrożeniem dla różnorodności biologicznej na świecie (Morrongiello i in. 2011). Szacuje się, iż 24% gatunków ryb zagrożonych jest wyginięciem z powodu ocieplenia klimatu (McGrath 2012). Ocieplenie wód oraz sezonowe zmiany temperatury mają znaczący wpływ na reprodukcję i wielkość ryb (Pankhurst i Munday 2011, McGrath 2012). Przykładem negatywnego wpływu temperatury wody i jej wahań w środowisku naturalnym na efektywność rozrodu ryb są wyniki badań prowadzonych w warunkach kontrolowanych i terenowych na leszczu (Targońska i in. 2014). Pogarszający się stan środowiska naturalnego, zmiany klimatyczne oraz postępująca antropopresja (której przykładem jest regulacja rzek), niszczenie naturalnych siedlisk i tarlisk ryb, powodują zubożenie otaczającego środowiska, zwłaszcza gatunków wodnych, w tym ryb (Kujawa i Glińska-Lewczuk 2011). Ze względu na obserwowane w rzekach zmiany poziomu lustra wody oraz zanieczyszczenia, które mogą wpływać na spadek liczebności reofilnych ryb karpiowatych, gatunki te stały się obiektem zainteresowania naukowców (Kupren i in. 2010, Żarski i in. 2009).
Jelec (Leuciscus leuciscus (L.)) jest jednym z najmniej poznanych gatunków ryb reofilnych z rodziny karpiowatych (Cyprinidae), lecz stanowi ważny składnik ichtiofauny europejskiej (Mann i Mills 1986, Kucharczyk i in. 2008, 2019). Ryby tego gatunku preferują miejsca głębsze o silniejszym prądzie wody z kamienistym, żwirowym bądź piaszczystym dnem (Mann i Mills 1986, Tadajewska 1986, Kucharczyk i in. 2008). Według Tadajewskiej (1986) rozród jelca w środowisku naturalnym odbywa się od kwietnia do maja w temperaturze wody 10-12oC, natomiast według Mann (1996) od lutego do kwietnia w temperaturze 5-12oC. Wąski zakres optymalnej temperatury wody w czasie rozrodu jelca (10-12oC) sprawia, iż staje się on jednym z gatunków ryb silnie zagrożonych wyginięciem w wyniku zmian klimatycznych. Mimo iż jelec jest uznawany za gatunek stosunkowo odporny na zmiany środowiska, to jednak szczegółowe badania populacji wód płynących wskazują na znaczące ograniczenie liczebności osobników w obrębie populacji i sugerują konieczność restytucji (Augustyn 2004).
Populacje ryb reofilnych można odtworzyć, ale wymaga to z jednej strony przywrócenie dobrego stanu środowiska, tak by populacje ryb same się odbudowały, a z drugiej opracowania lub udoskonalenia technik rozrodu. Jednym z bardziej istotnych elementów biotechniki rozrodu jest ustalenie optymalnych warunków termicznych podczas finalnego dojrzewania gamet oraz owulacji i spermacji (Cejko i in. 2010, Targońska i in. 2011, Żarski i in. 2010). Dopiero połączenie właściwej stymulacji warunkami środowiskowymi (szczególnie termicznymi) i podanie odpowiednich środków hormonalnych jest w stanie zapewnić sukces biotechnologiczny (Kucharczyk i in. 2019, 2020, Nowosad i in. 2023, Król i in. 2024). Celem pracy było określenie wpływu temperatury na efektywność sztucznego rozrodu jelca w warunkach laboratoryjnych i terenowych.