Funcționarea ecologică a ingineriei hidraulice este esențială pentru conservarea resurselor piscicole. Se știe că viteza apei afectează depunerea icrelor de către peștii care depun icre în derivă. Acest studiu își propune să exploreze efectele stimulării vitezei apei asupra maturării ovariene și a capacității antioxidante a crapului erbivor adult (Ctenopharyngodon idellus) prin experimente de laborator, pentru a înțelege mecanismul fiziologic care stă la baza răspunsului reproducerii naturale la fluxurile ecologice. Am examinat histologia, hormonii sexuali și concentrațiile de vitellogenină (VTG) din ovar, precum și transcrierile genelor cheie de pe axa hipotalamus-hipofiză-gonadă (HPG), precum și activitățile antioxidante ale ovarelor și ficatului la crapul erbivor. Rezultatele au arătat că, deși nu a existat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește caracteristicile dezvoltării ovariene a crapului erbivor sub stimularea vitezei apei, concentrațiile de estradiol, testosteron, progesteron, 17α,20β-dihidroxi-4-pregnen-3-onă (17α,20β-DHP) și VTG au fost crescute, ceea ce a fost legat de reglarea transcripțională a genelor axei HPG. Nivelurile de expresie genică (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 și vtg) pe axa HPG au fost semnificativ crescute sub stimularea vitezei apei, în timp ce cele ale hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star și igf3 au fost suprimate. În plus, stimularea adecvată a vitezei apei ar putea îmbunătăți starea de sănătate a organismului prin creșterea activității enzimelor antioxidante din ovar și ficat. Rezultatele acestui studiu oferă cunoștințele fundamentale și suportul de date pentru funcționarea ecologică a proiectelor hidroenergetice și restaurarea ecologică a râurilor.
Introducere
Barajul Trei Defilee (TGD), situat în cursul mijlociu al fluviului Yangtze, este cel mai mare proiect hidroenergetic din lume și joacă un rol crucial în valorificarea și exploatarea energiei râului (Tang et al., 2016). Cu toate acestea, funcționarea TGD nu numai că modifică semnificativ procesele hidrologice ale râurilor, dar amenință și habitatele acvatice atât în amonte, cât și în aval de amplasamentul barajului, contribuind astfel la degradarea ecosistemelor riverane (Zhang et al., 2021). În detaliu, reglarea rezervoarelor omogenizează procesele de curgere ale râurilor și slăbește sau elimină vârfurile naturale de inundații, ducând astfel la o scădere a numărului de icre de pește (She et al., 2023).
Activitatea de depunere a icrelor la pești este probabil influențată de o varietate de factori de mediu, inclusiv viteza apei, temperatura apei și oxigenul dizolvat. Prin influențarea sintezei și secreției hormonale, acești factori de mediu afectează dezvoltarea gonadică a peștilor (Liu et al., 2021). În special, s-a recunoscut că viteza apei afectează depunerea icrelor la peștii care depun icre în derivă în râuri (Chen et al., 2021a). Pentru a atenua efectele adverse ale operațiunilor de construire a barajelor asupra depunerii icrelor la pești, este necesar să se stabilească procese eco-hidrologice specifice pentru a stimula depunerea icrelor la pești (Wang et al., 2020).
Cele patru specii majore de crap chinezesc (FMCC), inclusiv crapul negru (Mylopharyngodon piceus), crapul erbivor (Ctenopharyngodon idellus), crapul argintiu (Hypophthalmichthys molitrix) și crapul cu cap mare (Hypophthalmichthys nobilis), care sunt foarte sensibili la procesele hidrologice, reprezintă cei mai importanți pești din punct de vedere economic din China. Populația FMCC ar migra către locurile de depunere a icrelor și ar începe să depună icre ca răspuns la impulsurile de debit mare din martie până în iunie, în timp ce construcția și funcționarea TGD modifică ritmul hidrologic natural și împiedică migrația peștilor (Zhang et al., 2023). Prin urmare, încorporarea debitului ecologic în schema de funcționare a TGD ar fi o măsură de atenuare pentru a proteja depunerea icrelor de FMCC. S-a demonstrat că implementarea inundațiilor provocate de om controlate ca parte a operațiunii TGD sporește succesul reproductiv al FMCC în regiunile din aval (Xiao et al., 2022). Din 2011, au fost organizate mai multe încercări de a promova comportamentul de reproducere a FMCC, cu scopul de a atenua declinul FMCC din fluviul Yangtze. S-a constatat că viteza apei care induce reproducerea FMCC a variat între 1,11 și 1,49 m/s (Cao et al., 2022), cu o viteză optimă de curgere de 1,31 m/s identificată pentru reproducerea FMCC în râuri (Chen et al., 2021a). Deși viteza apei joacă un rol crucial în reproducerea FMCC, există o lipsă notabilă de cercetări privind mecanismul fiziologic care stă la baza răspunsului reproducerii naturale la fluxurile ecologice.
Data publicării: 05 august 2024