Детский экспериментальный проект «Как определить возраст рыбы. Как определяется возраст рыб по костям
Вычисление возраста рыб имеет сходство со способом, когда определяют годичные кольца у деревьев. Так специалисты рассчитывают возраст у моллюсков, млекопитающих и пресмыкающихся. Для сухопутных животных действует другой принцип - их возраст устанавливают по зубам и костям. Лесоводы, фермеры и предприниматели по полученным данным могут рассчитать, сколько прожило лет то или иное животное. Рыбаки, поймавшие крупную особь, интересуются тем, как определить возраст рыбы.
Нарастание годовых колец
Ученые с легкостью узнают по чешуйке практически всю информацию о рыбе. Кольца-склериты - это зимние и летние круги на пластинке рыбы, по которой рассчитываются способность к размножению, возраст, нормализация роста и многое другое. Поэтому научные исследования позволяют проводить анализ любой популяции. Ученые, определяя возраст рыбы по чешуе, всегда будут в курсе всей экологической статистики.
Чтобы с точностью определить возраст рыбы по чешуе, человек должен владеть определенной информацией. Если взять выловленную особь и тщательно ее осмотреть, то на ее чешуе будут кольца - узкие и широкие. Цвет колец варьируется от очень светлого до темного. Широкие и светлые кольца указывают на хорошее питание и интенсивный рост. Такой благоприятный период может быть осенью, летом или весной.
Существенное появление кольцевых образований приходится на апрель. При отсутствии корма возникают темные узкие кольца. Это объясняется зимним периодом, поскольку рыбе тяжело найти пропитание. Иногда зимние годичные круги настолько узкие, что специалисты с трудом их обнаруживают.
После прожитого годичного цикла на костях и чешуе рыбы появляются кольца-склериты. Эти круги чередуются и наслаиваются друг на друга. Не у всех видов можно найти такие линии, поскольку чешуйный покров может образоваться только через месяц после появления личинки из икринки. Иногда бывает, что чешуйки начинают расти значительно позднее.
В первый год образовывается прозрачная чешуйка. На второй годовой цикл под ней появляется вторая, более толстая, на третий год также - и так в дальнейшем. Например, рыба, прожившая 6 лет, имеет 6 колец, и все они отличаются по размерам. Первая линия - самая старая, она же самая маленькая, а самая большая - это молодая.
Образование склеритов
С годами рыба растет, и у нее становится больше чешуи. Если рацион питания особи будет скудным, а условия проживания суровыми, круги-склериты начинают расти неравномерно. Их ширина становится разной: летом они широкие, а зимой - узкие или совсем отсутствуют. Плохие и хорошие условия обитания могут сближать или отдалять кольца друг от друга. В любом случае даже если темные дужки плохо заметны, то будут присутствовать широкие и светлые - летние, определяющие возраст рыбы. Их количество точно укажет на прожитые годы особи.
Определение возраста по костям
Нередко на покрытии особи можно заметить раны, что усложняет считывание информации по кольцам. Рыбоводы с большим стажем делают это без труда, их не пугают подобные трудности. Они скажут, что чешуйка просто замечательная, и расскажут о рыбе всю ее историю. Рыболовы без опыта не могут похвастаться такими навыками. Если чешуйный покров был поврежден, то возраст рыбы можно определить по:
Это основные типы, указывающие возраст, рост и прочую информацию, если чешуя мелкая или плохо «прочитываемая». Есть другие костные образования, но для новичка их будет просмотреть сложно: в основном, ими пользуются ученые.
От теории к практике
Когда начинающий исследователь наберется опыта, он сможет определять возраст пойманной особи до двух месяцев. Кроме этого, ему удастся прочитать историю о младенчестве особи, определить историю болезней, с какой интенсивностью она росла, какие были условия обитания в водоеме.
Если попадется мигрирующий вид, к примеру, семейство лососевых, то по костям можно определить, сколько они провели времени на море и в реке. Для этого достаточно вооружиться калькулятором, ручкой и блокнотом. Как можно определить возраст рыбы:
Если исследователю не удалось узнать, сколько рыбе лет, то можно воспользоваться косточками черепа, отолитами, жаберными крышками и позвонками. Они помещаются в воду и кипятятся не менее 5 минут. Желательно эти фрагменты обработать салициловым спиртом. Затем они вытираются тряпкой до сухого состояния. На косточках делается спил, но только аккуратный и тонкий. Под микроскопом просматриваются годичные кольца, сам принцип изучения такой же, как и с чешуей.
Вычисление возраста аквариумных рыб
Каждый, кто содержит дома аквариумных рыб, должен знать о методике вычисления их возраста. Это полезная информация, если рыбовод решил пойти в зоомагазин и купить редких рыбок, поскольку продавцы иногда предоставляют недостоверную информацию. Это занятие очень сложное, но есть факторы, по которым специалисты определяют возраст:
В принципе, это основные способы, по которым новичок сможет предположить возраст рыбок. Иногда их окрас и медленное передвижение свидетельствуют о болезнях и плохом питании, низком качестве воды и перепадах температуры. Поэтому не стоит покупать таких аквариумных рыб. Здесь кроются два недостатка:
- Рыбка старая и сколько ей еще осталось жить - неизвестно.
- Рыбка больная и непонятно, выздоровеет она после покупки или нет.
Следовательно, аквариумные рыбки должны иметь яркий цвет покрытия и быстро плавать.
Рекордные долгожители
Известно, что продолжительность жизни рыб иногда бывает больше, чем у людей. Например, белуга при нормальных условиях обитания способна прожить примерно 100 лет. Осетровая калуга живет в среднем 58 лет. Дальневосточный осетр - 66 лет, а веслонос - 23 года. Учеными было зафиксировано, что один веслонос смог прожить более 50 лет.
Атлантический осетр в благоприятных условиях способен прожить 155 лет. В категорию долгожителей входят угорь, сом, щука, таймень (до 90 лет). Двоякодышащие рыбы проживают 88 лет. В США из водоема Виннебаго рыбаки поймали осетра, которому было 83 года. Китовая акула доживает до 70 лет. Все рекорды бьет зеркальный карп, который был выловлен в Японии. Удивительно, но эта самка смогла прожить 228 лет.
На третьем месте после атлантического осетра установил рекорд по продолжительности жизни северный окунь из Камчатки. Большую рыбу поймали местные рыбаки, она была длиной 120 см и прожила примерно 140 лет.
Есть виды рыб, которые предрасположены к быстрому старению - это дальневосточные лососи. К примеру, у горбуши нерест начинается после прожитых полутора лет. В этом возрасте она становятся взрослой и начинает рано стареть.
Другие виды рыб живут несколько меньше: гольцы, лещи, язи, плотва и окуни (в среднем 13 лет). Муксуны, караси и нельмы достигают возраста 30 лет. Гольяны, зубатки, пескари, тугуны (6 лет). Однако такая продолжительность жизни была вычислена у рыб, живших на воле, а те, которые обитают в условиях аквариума, живут намного дольше.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
То, что у людей принято называть возрастом у рыб чаще называют жизненным циклом. И если людей, возраст которых сильно перевалил за средний, принято называть долгожителями, то «зажившуюся» на этом свете рыбу красиво именуют «рыбой с длинным жизненным циклом» или даже «длинноцикловой».
Жизненный цикл – это совокупность фаз развития, пройдя которые организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению, замыкая тем самым свой жизненный цикл, который завершается изнашиванием и гибелью организма. У разных групп живых организмов жизненный цикл определяется или числом поколений (генераций), развивающихся в течение года, или числом лет, на протяжении которых этот жизненный цикл осуществляется (как у рыб, например). Он зависит также от продолжительности периода покоя и диапаузы. Жизненный цикл бывает простой – при прямом развитии особей (как у рыб) или сложный – с метаморфозом или сменой поколений.
Класс «рыбы» – один из самых изменчивых и разнообразных по числу признаков из всех классов животных. И возраст у рыб разных видов самый разнообразный: от настоящих долгожителей, точнее, длинноцикловых рыб до чрезвычайно маложивущих, короткоцикловых видов. Колебания здесь очень значительны: от 3,5 недели у карликового обитателя австралийских коралловых рифов – австралийского бычка до 100 лет и более у осетровых, акул и некоторых других рыб.
Есть теория, что о возрасте рыбы можно судить по ее размеру. Хотя имеются исключения, но в большинстве случаев так и получается: более крупная рыба живет значительно дольше, чем мелкие виды. И это логично, даже если исходить из того, что рыбы относятся к редким животным, у которых рост организма идет на протяжении всего жизненного цикла. Ведь у большинства теплокровных животных рост прекращается вскоре после наступления половой зрелости. Интересно, что у ближайших родственников рыб - земноводных такой зависимости нет: лягушки и жабы примерно одного размера, но лягушка живет 10 лет, а жаба - больше 40.
Возраст рыбы определяется не только ее размерами, но и особенностями роста. С биологической точки зрения рост - это увеличение длины и массы тела организма. Среди рыб встречаются быстрорастущие - например, тунец и медленно растущие - например, морской окунь. У быстрорастущих видов вся жизнь протекает в ускоренном темпе и заканчивается раньше, чем у видов, которые медленнее созревают, медленнее растут и неспешно доживают до преклонных лет. Скорость роста рыб зависит от внешних факторов, и часто бывает, что быстрорастущая рыба, лишенная хорошей кормовой базы, растет не так уж и быстро и может в молодости "Затянуться». Ихтиологи называют «затянутыми» рыб, которые на ранних стадиях недополучили нормального корма и не достигали обычных для своего возраста размеров. Такие рыбы, как правило, раньше умирают и внешне сильно отличаются от сородичей угловатостью, мелкими размерами, плохой реакцией на раздражители.
Основные факторы, определяющие нормальное развитие (рост и в дальнейшем максимальный возраст), - это кормовая база, прессинг хищников, пищевая конкуренция, температура и химические свойства воды, плотность населения в водоеме и т.п. В естественных условиях обычной среднестатистической рыбе сложно дожить до благополучной старости и достичь максимально возможного, отпущенного природой биологического возраста. Особенно сейчас, когда любую рыбу поджидает множество опасностей и невзгод. Это интенсивный вылов, плохая экология водоемов, перекрытие рек, сплав леса, занесение чужеродных видов-вселенцев, плохая кормовая база (как следствие плохой экологии) и т.д.
Ученые проводили эксперименты, которые доказали, что в благоприятных искусственных условиях рыбы живут значительно дольше. Так, рекорд жизни у аквариумной золотой рыбки составляет примерно 40 лет. Мало какие карповые рыбы наших водоемов могут похвастаться таким долголетием, несмотря на то что обычный карась (ближайший родственник золотой рыбки) значительно крупнее и соответственно, исходя из приведенной выше теории, должен жить дольше. Правда, при этом японский карп коя доживает до 50 лет благодаря хорошим искусственным условиям и крупному размеру в придачу.
Как и у других групп животных, с возрастом у рыб происходят изменения в молекулярной структуре клеток, в соотношении белков, нуклеиновых кислот, липидов, в количестве и качестве ферментов в способности образовывать антитела. Все это, конечно влияет на обмен веществ и другие параметры организма рыбы. С возрастом у рыбы сильно падает плодовитость и другие репродуктивные показатели. У старых рыб гонады (половые железы) вообще дегенерируют. Немаловажно и то, что с возрастом рыбы накапливают (аккумулируют) в себе ртуть и другие токсичные вещества. Так что крупная (то есть взрослая) рыба не всегда хороша для потребления в пищу человеком.
А жизнь короткая такая
Начнем с рыб маложивущих, с относительно коротким жизненным циклом, обычно длиной в год. К таким относятся бычки с Филиппинских островов. А рекордсменом в этом ряду является карликовый австралийский бычок, жизненный цикл которого всего 3,5 недели. Он входит в Книгу рекордов Гиннесса как самый короткоживущий позвоночный. Половое созревание наступает у него на 10-й день жизни (это самая быстрая половая зрелость среди позвоночных животных). Такие суперкороткоцикловые рыбы представляют большой интерес для ученых, ведь за такой маленький срок рыба проживает все жизненные стадии. На рыбах данного вида очень удобно проводить эксперименты – они получаются нерастянутыми по времени. С точки зрения эволюции короткая жизнь – это один из способов борьбы за существование вида, поскольку он успевает в тяжелых условиях размножиться и не погибнуть. Как правило, рыбы, обитающие в водоемах в условиях высокой смертности, более короткоцикловые, чем населяющие экологически благоприятные водоемы. Мало живут некрупные рыбы, такие как хамса, тюлька и их мелкие родственники. Многие тропические аквариумные некрупные рыбы, даже если им создают идеальные условия для долгой жизни, все равно живут не более года. В этом случае их жизненный срок ограничивается только биологическим износом организма.
Как определить возраст пойманной рыбы
Если рассматривать чешую под бинокулярным микроскопом или лупой, можно заметить концентрические образования (валики), которые идут вокруг центра чешуйки кругами. Плотные скопления этих кругов и образуют годовые кольца. Число годовых колец соответствует количеству лет, прожитых рыбой. У рыб с хорошо выраженным чешуйчатым покровом возраст легче определить по чешуе (хариус, нельма, сиг, ленок и другие). А если с чешуей сложности, лучше делать это по жаберной крышке (окуневые рыбы), отолитам (ушные косточки) и спинным позвонкам (ерш, налим и др.) или по спилам грудных плавников (осетровые). Существуют специальные методики, с помощью которых жаберные крышки, отолиты, спилы лучей грудных плавников и позвонков обрабатывают: высушивают, обезжиривают, осветляют, шлифуют или вываривают. При этом ярко выделяются скопления колец, составляющие годовое кольцо.
Визитная карточка рыбы
По чешуе (костям) и годовым кольцам можно узнать не только фактический возраст рыбы, но и как она росла на протяжении всей своей жизни. Одни годовые кольца более широкие, другие более узкие, при этом чередование узких и широких годовых колец не имеет какой-либо закономерности - они могут располагаться в любой очередности. Каждое широкое кольцо говорит о том, что, когда оно формировалось, рыба находилась в наиболее благоприятных условиях (весна, лето), и наоборот - узкие кольца появляются осенью и зимой.
У многих карповых рыб возраст легко определить по чешуе или жаберным крышкам.
Имеются специальные формулы, подставляя в которые данные о ширине годового кольца за определенный год, росте рыбы на момент вылова, об окончательном возрасте и другие, можно получить информацию о том, какого размера была рыба на протяжении всей жизни. Анализируя чешую или кости для более точного и правильного расчета возрастно-ростовых показателейнадо учитывать географическую зону, экологию водоема, сезонные обенности и другие параметры.
Долгожители среди рыб
Более интересная для людей группа - рыбы-долгожители. Один из типичных примеров - белуга, возраст которой может достигать 100 лет. Ее осетровый родственник калуга живет 55-60 лет; сибирский осетр -65 лет; веслоносы - 20-25 лет, а рекордсмены среди них - и до 50 лет.
Самый длинный жизненный цикл у атлантического осетра, который доживает до 150 лет. Долго живут также сом, таймень, щука, угорь (88 лет), сазан и др. В Америке из озера Виннебаго был выловлен осетр 82 лет. По 60-70 лет живут двоякодышащие рыбы, причем как в аквариумах, так и в природе. Возраст китовой акулы достигает 70 лет. Рыба-рекордсмен, занесенная в Книгу рекордов Гиннесса - японская самка зеркального карпа, которая дожила до 228 лет.
Камчатский северный морской окунь - самый реальный долгожитель, что неоднократно было зафиксировано учеными. Эта довольно крупная рыба, достигающая в длину 1,2 м, живет до 45-50 лет, а рекорд ее жизни - 140 лет.
Отдельная тема - возраст дальневосточных лососей. Например, горбуша нерестится в возрасте полутора лет, после чего сразу же погибает. То есть, достигая половой зрелости к полутора годам, эта рыба (как и другие ее сородичи) становится уже максимально взрослой. У этих рыб эволюционно заложено раннее созревание и ранее старение организма.
Остальные рыбы наших водоемов живут «среднее» количество лет. Так, продолжительность жизни окуня, плотвы, язя, леща, гольца и других рыб - 10-15 лет. Имеется в виду природный возраст без вылова. Карась, чир, сиг, муксун, нельма, щука живут до 25-30 лет. Средний возраст пескаря, гольяна, верховки, тугуна, зубатки, мол-линезии, гурами и других - 5-6 лет
Банк данных
Всем известно, что точно определить возраст дерева можно по годичным слоям (кольцам), хорошо заметным на поперечном распиле. Но только по распилу корневого конца ствола удается узнать истинный возраст дерева. Пользуясь этим, лесники узнают и возраст отдельных деревьев, и средний возраст целой группы деревьев. У моллюсков, пресмыкающихся и других групп животных все прописано точно так же. У млекопитающих — на зубах и костях, у птиц-на костях и т.д. Кроме количества прожитых лет кости, зубы, стволы и прочие органы несут и более подробную информацию о многих жизненных параметрах и даже коллизиях (голодные и кормные периоды, нерест, болезни и т.п.). В животноводстве и растениеводство лесоводы и животноводы активно используют все эти данные, когда рас считывают посадки, планируют численность стада и ro многих других случаях.
Так же и с рыбами. По чешуе удается подробно узнать прошлое данной особи и даже предсказать ближайшее будущее. По кольцам-склеритам (летние и зимние кольца на чешуе карповых) ученый может определить, в каком возрасте данная рыба становится способной к размножению, хорошо ли она растет, какие возрастные группы встречаются в улове и какие следует ожидать в дальнейшем. Это важно, так как рыб определенного возраста запрещено вылавливать. С точки зрения возможности научных исследований это самый легкий способ провести экологический анализ любой популяции.
Физиология возникновения годовых колец у рыб
Чтобы правильно определить, сколько рыбе лет и что с ней за эти годы происходило, необходимо понимать принцип образования годовых колец. Если присмотреться к кольцам, можно увидеть их чередование: широкие светлые, сменяются узкими темными и так далее. Широкое светлое кольцо означает, что в период образования этого склерита рыба хорошо питалась и активно росла. То есть это происходило весной, летом или в начале осени. Причем самый существенный рост годового кольца у всех рыб наших водоемов начинается именно в апреле. А узкое и темное кольцо формируется в холодный период, когда корма нет. У некоторых рыб в отдельные годы зимние кольца вообще не видны.
Кольца-склериты возникают у рыб в результате того, что их чешуя и кости способны образовывать наслоения в виде чередующихся колец, поясов, плоскостей и склеритов-валиков (или гребешков). Каждому году жизни рыбы соответствует определенное кольцо на чешуе или на кости. Далеко не для всех рыб установлено точное время появления на теле чешуйного покрова. У некоторых первые чешуйки бывают заметны через 30-40 дней после выхода личинки из икры, у других — значительно позднее. Поначалу чешуйка имеет твид тонкой прозрачной пластинки. Примерно через год под чешуйкой первого года вырастает вторая, большего размера, внешний край которой выдается за край первой пластинки. На третий год появляется третья и т. д. У взрослой рыбы, имеющей возраст, например, пять лет, каждая чешуя состоит из пяти пластинок (чешуек). Это чем-то напоминает детскую пирамидку: сверху самая маленькая чешуя, она же и самая старая пластинка, снизу — самая большая, она же самая молодая.
Как образуются склериты
По мере роста рыбы увеличивается и размер чешуи. А поскольку рыба в зависимости от условий обитания и физического состояния растет неравномерно, так же неравномерно происходит рост чешуи, который то замедляется, то ускоряется. Эта неравномерность отражается на чешуе в виде рубчиков раз-личной толщины, валиков, называемых склеритами (очевидно от греческого слова «склерос» — жесткий, твердый), которые расположены кругами или дужками. Ширина склеритов неодинаковая, неодинаковы и промежутки между ними. При быстром росте рыбы (летом) вырастает больше склеритов и расстояние между ними бывает шире. При замедленном росте рыбы склериты сближены. Такое наблюдается осенью. Считается, что зимой склериты вовсе не образуются. Полосы широких и узких склеритов, образовавшихся в течение одного года, составляют годовое кольцо роста. Сколько на чешуе таких годовых колец, столько же рыбе лет.
Кроме годовых колец на чешуе бывают дополнительные кольца, отображающие периоды изменений роста рыбы в течение года, зависящие от характера питания, температуры воды, времени нереста. Различают еще мальковое кольцо, которое часто бывает заметно в зоне первого годового кольца.
Форма и рисунок чешуи у разных рыб различаются, поэтому распознавание колец роста требует хорошей наблюдательности и навыков исследователя. Практическое значение имеет определение прироста рыбы за каждый год ее жизни, то есть определение темпа роста рыбы. Возраст и годовые приросты длины и массы рыбы удается определять достаточно точно.
Где именно у рыб «пишется» их возраст
Идеально было бы взять у рыбы большую чешую, промокнуть ее, поднести к свету и через пару секунд гордо сообщить, что этой щуке уже семь лет, что росла она равномерно, отнереститься еще не успела и теперь уже не успеет. А еще выяснить, что она ничем не болела, не голодала и легко перенесла свои шесть зим, поэтому можно безбоязненно употребить ее в пищу. Но это в идеале. Когда же вы попробуете воспроизвести это на водоеме, окажется, что вся чешуя поврежденная, или мелкая, или нечитаемая. Опытный рыбовод, конечно, скажет, что чешуя просто замечательная и быстро опишет особенности жизни данной особи. Но что делать менее опытным рыболовам? Начнем с того, что у всех рыб чешуя разная и делится на несколько основных типов.
Но как определить возраст рыбы, если у нее нет чешуи или она есть, но мелкая и поврежденная? В таком случае на помощь приходят так называемые плоские кости. В первую очередь — слуховые косточки-отолиты, жаберные крышки, кости челюсти, плечевого пояса, черепа или костный остов грудных плавников, срезы плавниковых лучей и другие костные образования.
Как можно рассмотреть годовые кольца у рыб
Теперь перейдем к практике. После приобретения устойчивого навыка можно определить возраст рыбы с точностью до нескольких месяцев. Затем, вооружившись некоторым оборудованием, ручкой, бумагой и калькулятором, удается рассчитать и многие другие жизненные параметры трофея. Выяснить, как он рос, питался зимовал, нерестился, а также болел ли, подвергался ли стрессу, как прошли его младенчество, детство и юность. Если рыба мигрирующая, то можно узнать, сколько времени она провела в реке, а сколько в море.
Если вы собираетесь проводить исследование на водоеме, надо взять с собой лупу с 8-ми, 10-ти, а еще лучше с 20-кратным увеличением. Хотя любой ученый посоветует взять с собой портативный бинокуляр, а не лупу. Потребуются также ровная белая поверхность, пинцет, скальпель или тонкий нож, нашатырный или обычный этиловый спирт и плотная салфетка. Выбранную для исследования часть рыбы: чешую, отолит или позвонок сначала нужно тщательно очистить от грязи, слизи, крови. Если чешуя и позвонок сильно загрязнены, то на пять минут следует положить их в спирт, затем протереть, а лучше промокнуть и высушить. Лучше всего из середины тела каждой рыбы, на участке от боковой линии и до основания спинного или жирового плавника, извлечь по 10-15 чешуек. Чешуйки из области боковой линии и оснований плавников брать не рекомендуется, так как их сложно рассмотреть. Чешую выбирайте целую, идеальной формы и характерную для данного вида. Если вы занимаетесь этим дома, лучше воспользоваться микроскопом, если он есть. Рассчитать по формуле разные параметры поможет так называемый масштабированный окуляр с делениями, с помощью которого можно сосчитать абсолютную и относительную ширину разных склеритов, а потом воспользоваться этими цифрами для получения нужной информации о возрасте пойманной рыбы.
Выбранные для осмотра позвонки, плоские кости черепа, слуховые камешки-отолиты, жаберные крышки опустите в кипящую воду на 3-5 минут или промойте в разведенном спирте (бензине, нашатырном спирте). Затем протрите фланелевой тряпочкой или мягкой щеточкой, просушите и сделайте тоненький спил. Если один не получился, сделайте другой. Для таких случаев всегда оставляйте достаточно материала для изучения. Годовые кольца рассматривают по тому же принципу, что и на чешуе.
Как рассчитывают возраст
Ученые редко говорят: «Этому карпу семь лет». Рассмотрев чешую или косточку, они замечают, что был еще прирост этого года и выводят более точную цифру; 7+, то есть семь полных лет, а плюс — это прирост в последнем году. Если вы поймали карпа зимой или весной, то получится целое число. И называть его грамотно — семигодовик (или двухгодовик, трехгодовик и т.д.). А если выловили такого же карпа летом или осенью, то добавляется плюс, и правильно этот карп называется «семилетка». И другие рыбы, выловленные в этот период, будут сеголетки, однолетки, двухлетки, трехлетки и т.п. Будьте внимательны, ведь у рыбы, пережившей длительные голод и холод, появляется еще одно маленькое кольцо, поэтому можно просчитаться. Если чешуйка четкая, а под рукой есть прибор и необходимые инструменты, удастся узнать много интересного о трофее. С помощью несложных формул можно вычислить, какого размера был судак трехгодовик прошлой зимой или позапрошлым летом. Скандинавский ученый Эйнар Леа, предложивший одну из таких формул, исследовал возраст и темп роста норвежской сельди и пришел к заключению, что рост чешуи пропорционален росту рыбы, то есть годовой прирост чешуи так же относится к длине чешуи, как годовой прирост длины тела к общей длине тела. Например, если найдено, что чешуя за определенный год выросла на 1/10 всей длины взятой чешуи, то можно предположить, что за этот же год прирост рыбы в длину составил тоже 1/10 длины тела. То есть, определив соотношение годовых приростов чешуи за каждый год, можно определить длину тела рыбы в каждый прожитый ею год. По чешуе можно определить и то что у данной особи происходило с нерестом. У многих рыб во время нереста края чешуек обламываются, деформируются и получается неровное кольцо. Подсчитав кривоватые кольца, станет ясно, сколько раз в жизни этой рыбы был нерест.
Дальше исследуем благоприятные и неблагоприятные периоды в жизни трофея. Рыба растет всю жизнь, но неравномерно. Зимой она почти не растет, но даже весной и летом рост ее может быть неравномерным. В кормные и теплые годы она растет интенсивно, поэтому склерит у нее широкий и светлый. А в голодную весну склерит уже и темнее.
Иногда можно увидеть подряд несколько светлых колец. Это чаще всего происходит в том случае, если темное кольцо настолько узкое, что глазом его невозможно зафиксировать. По точному размеру этих колец с помощью несложных формул можно рассчитать, какие размеры (рост и масса) были у рыбы летом позапрошлого года или зимой пять лет назад.
Не зная быстроты роста и продолжительности жизни деревьев, нельзя вести лесное хозяйство; не зная возраста и роста домашних животных, невозможно правильно заниматься скотоводством. Лесовод давно научился определять возраст деревьев по годичным кольцам на поперечном разрезе. Рост скота проходит на глазах хозяина. А как быть с рыбами? Рыбовод встречается с большими трудностями при определении возраста и роста рыб.
Некоторые рыбы живут очень долго. Долголетием отличается щука. Во многих книгах описывалась щука весом 8 пудов 30 фунтов и длиной более 8 аршин, пойманная в 1497 году. На ней, якобы, была метка 1230 года, то есть щуку поймали через 267 лет после мечения. Это сообщение долго считалось правдоподобным, но позднее к нему стали относиться с недоверием. Более достоверные сведения показывают, что щуки могут жить до 100 лет.
Долголетием отличаются сом, белуга и другие крупные рыбы. Однако о предельных возрастах крупных рыб мы знаем мало. В озерах и реках, где развито рыболовство, редкая рыба доживает до своего предельного возраста. Заметили рыбаки, что в такой‑то яме живет большой сом – обязательно поймают его, если не в этом году, то в следующем. Они хорошо знают, что сом неохотно меняет свое местожительство.
Амурская калуга встречается в промысле в возрасте 50–55 лет, когда вес ее равен 650 килограммам, но иногда попадаются экземпляры, которые весят почти в два раза больше. Их возраст более 100 лет. Много лет тому назад была выловлена каспийская белуга весом 1500 килограммов. Автору этой книги довелось видеть белугу весом 880 килограммов.
Иногда попадаются экземпляры волжской стерляди длиной более метра, их возраст не менее 50 лет. В 1913 году я видел стерлядей, которые 35 лет содержались в Никольском рыбоводном заводе.
Нельма обычно живет более 10 лет; продолжительность жизни енисейской нельмы свыше 25 лет.
Из карповых долголетием отличается лещ – встречаются особи, имеющие возраст свыше 20 лет.
Большинство сигов Европейской части России живет менее 12–10 лет. Не достигает такого возраста и корюшка.
Максимальная продолжительность жизни дальневосточного лосося – 8 лет.
Крупнейших представителей того или иного вида следует регистрировать. Важно правильно определять их возраст, так как это позволит составить примерное представление о предельном возрасте той или иной рыбы, что важно для регулирования промысла. При разведении рыб с этим тоже приходится считаться.
Если важно знать предельный возраст рыб, то еще более важно выяснить темп их роста. Рыбы одного и того же вида в разных водоемах растут неодинаково: в одном водоеме длина и вес рыбы больше, чем соответствующие показатели у рыб такого же возраста, взятых из другого водоема. Выходит, что в одном водоеме рыба растет лучше, в другом хуже. Бывает и так: в одном и том же водоеме одна группа рыб растет быстрее, чем другая группа того же вида. Значит, эти группы относятся к биологическим разновидностям. Так, в Чудском озере есть быстрорастущий сиг и медленно растущий, относящиеся к одному и тому же подвиду.
Первый пример свидетельствует о том, что на темпы роста рыб влияет кормность водоема, второй показывает, что рыбы различных пород одного и того же вида в одинаковых условиях развиваются по‑разному. Первый пример позволяет оценить водоем, второй – породу рыб.
Определяя возраст рыб, добытых промыслом, выясняют, какие возрастные группы составляют главную часть добычи, какие вылавливаются в меньшей степени и какие отсутствуют. Возрастной состав выловленных рыб говорит о состоянии запасов того или другого вида. Если вести промысел, не считаясь с возрастным составом рыб, можно подорвать рыбные запасы.
В Ладожском озере на протяжении ряда лет существовал траловый промысел сигов. Ячея орудий была таких размеров, что залавливалось и огромное количество молодых сигов. В результате запасы сигов так снизились, что пришлось запретить траловый лов.
Исследования, проведенные в начале текущего столетия, показали, что амурская калуга впервые мечет икру в возрасте 18–20 лет. В интересах сохранения запасов этой ценнейшей рыбы следует ограничить вылов ее до первого нереста.
Бывает и так. Промысел, мало интересуясь ершом и окунем, оставляет их запасы почти нетронутыми. Остается много окуней и ершей старших возрастов. В данном случае рекомендация иная – усилить отлов названных рыб.
Таким образом, знание возраста рыб нужно не только для удовлетворения любознательности, но и для правильного ведения рыбного хозяйства.
Каким же способом определяют возраст рыб?
Чешуя рыб
Вы, наверное, обращали внимание на то, что на раковине беззубки (их много в реках и озерах) видны полукруги. Каждый из них соответствует одному году жизни животного. Такие же кольца, как на раковине беззубки и на поперечном распиле дерева, видны на чешуе рыб, на костях жаберных крышек и других костях.
Чешуя у таких рыб как лососевые, карповые и другие представляет собой довольно тонкую пластинку, на которой множество колечек и, помимо них, несколько резко выделяющихся широких кругов. Число широких кругов и говорит о количестве прожитых рыбой лет.
Не на каждой чешуе и не у каждой рыбы одно годовое кольцо резко отличается от другого. Обычно трудно отличить первое (центральное) кольцо от второго. В таком случае исследователь принимает во внимание размеры рыб и сравнивает несколько чешуи исследуемой рыбы.
Хорошо заметны годовые кольца на чешуе щуки, камбалы, молодого судака, но очень трудно различить их на чешуе линя, угря, налима, вьюна и других рыб.
Выше говорилось, что продолжительность жизни горбуши обычно 1,5 года. Как же эти 1,5 года отразились на чешуе рыбы? На стр. 141 дается фотография чешуи горбуши. Рыба была взята мною 14 июля 1928 года у мыса Джаоре в южной части Амурского лимана, против острова Сахалин. Горбуша направлялась на нерест в речку и имела длину тела 43 сантиметра. Таков был средний размер ловившейся в Амурском лимане горбуши. Всего для определения возраста мною было просмотрено около 3000 рыб, а чешуй – более 8000. Картина всюду была одинакова.
Что говорила о возрасте чешуя? Стоит внимательно рассмотреть чешую озерного лосося и семги – морского лосося. Озерный лосось идет на нерест из озера в реку. Мальки после выхода из икры остаются в реке в течение 2–4 лет. Пищи здесь не так много, как в озере, и молодь первые годы растет медленно. Медленный рост лососей в реке отражается и на росте чешуи.
Итак, возраст лосося, чешую которого мы рассмотрели, – четвертый год: два года проведены в реке и один в озере. Итак, мы видим, что по чешуе можно не только определить возраст рыбы, но и установить различные периоды ее жизни.
Однако рыбий «паспорт» не всегда так просто прочесть. Кроме нерестовых колец, на чешуе бывают и другие (так называемые дополнительные) кольца, которые возникают под влиянием факторов среды, а также в зависимости от общего состояния самой рыбы. Недостаток в воде кислорода или пищи замедляет рост, благоприятные условия – ускоряют его. Дополнительные кольца, если в них разобраться, расскажут многое о жизни рыб.
Мы изучали на Волге сазана, с момента его выхода из икры и на протяжении 4–5 месяцев. Удивительная картина была на чешуе рыбы! Чешуя молодого сазана, прожившего только одно лето, имела 5 колец, каждое из них соответствовало определенным условиям жизни рыбы.
К десятым суткам жизни длина малька составляла 10 миллиметров. Этому периоду соответствует первое кольцо. Второе кольцо образовалось в период полойной жизни малька, когда он имел неограниченное количество корма, рос интенсивно: за 12 суток жизни в просторах залитого водой луга прирост рыбки составил 42 миллиметра. Третье кольцо, небольшое и плотное, появилось в тот период, когда сазан жил в высыхающей баклуше (временном озерке) в исключительно тяжелых условиях – в сильно перегретой воде, при большой скученности рыб. Естественно, что сазанчики почти не прибавили в росте. Четвертое кольцо возникло у рыбок, извлеченных нами из грязных баклуш и пересаженных в просторный пруд водонапорной станции, где вода была чистая и корма достаточно; тут нами велось и искусственное подкормвливание. Мальки за 39 суток пребывания в пруду дали прирост в длине тела на 107,5 миллиметра. Пятое кольцо указывало на новое угнетение роста, вызванное ухудшением питания: мальки были лишены подкормки.
Если бы мы не знали точного возраста сазанчиков, не наблюдали перемен условий, то могли бы легко ошибиться, определив возраст сазанов в два с лишним года (вместо действительных 4–5 месяцев). Рыба на чешуе написала автобиографию, дневник своей жизни!
Одним словом, чешуя рассказывает не только о прожитых рыбой годах, но и о периодах благополучия и невзгод. Если мы научимся правильно читать рыбий паспорт, то узнаем много интересного о жизни той или иной рыбы.
Определение возраста рыб по костям
Возраст рыб отражен не только на чешуе, но и на всех ее костях – «документах» более прочных, чем чешуя. Ведь есть рыбы и без чешуи. Многие сомы чешуйного покрова не имеют. Нет чешуи и у некоторых бычков. У акул, скатов и других низших рыб вместо обычной чешуи тело покрыто пластинками с зубцами (такие пластинки называют плакоидной чешуей). У осетровых рыб чешую заменяют пять продольных рядов крепких конусообразных шипов – жучек.
По пластинкам акул и по жучкам осетровых еще не научились определять возраст рыб, так как годовых колец на них не видно. Но у осетровых рыб в голове есть кости (такие же крепкие, как и у костистых рыб), на которых видны годовые кольца или плоскости, позволяющие определять возраст рыб.
Ихтиологи нашли, что на распилах лучей плавников тоже есть годовые полосы, и по ним можно устанавливать возраст рыб.
Если рыба имеет костный позвоночник, то возраст легко определить по позвонкам.
Наконец, возраст рыб определяется и по отолитам – известковым камешкам, находящимся в слуховой капсуле рыб.
Давным‑давно заметили, что на костях рыб есть полоски. Эти полоски зарисовывались и воспроизводились в старинных книгах, но долгое время никому не приходила мысль связать эти полоски с возрастом рыб. Только в начале текущего столетия начали изучать возраст рыб по костям. Были изучены кости камбалы, трески и других промысловых рыб Северного и Балтийского морей, в результате чего пришли к выводу, что возраст удобнее определять по плоским костям, похожим на пластинки. В этом направлении много потрудились русские ученые Е. К. Суворов, В. К. Солдатов, В. О. Клер и др.
Если с жаберных костей снять кожицу или мускулы, чуть поварить кости и почистить зубной щеткой, то даже простым глазом будут видны годовые полосы. При просмотре же через увеличительное стекло (увеличение в 5– 10 раз) они видны еще явственнее. На костях годовые полосы обычно видны хорошо, но у крупных рыб, возраст которых более 10 лет, первые годовые полосы (одна‑две) нередко едва заметны.
Позвонки для определения возраста шлифуются в вертикальном направлении.
Ихтиологи научились определять возраст рыб не только по плоским тонким костям, но и по костям, имеющим компактную структуру. Берется крепкий толстый луч грудного плавника осетровых рыб или сома и делается разрез у его основания. Затем выпиливается пластинка, на которой после шлифовки можно обнаружить годовые плоскости. 10 полос – стерляди было 10 лет.
Годовые полосы видны на срезах лучей многих, вероятно, всех рыб. Возраст трески нетрудно установить по лучам спинного плавника, возраст сома, сигов, жереха и других рыб – по лучу грудного плавника.
Однако еще не известно, как определять возраст миног. Уж очень особенное это животное: у него нет ни жаберных крышек, ни позвонков, а лучи плавников совсем мягкие. Однако со временем ихтиологи научатся определять и возраст таких рыб. Ихтиологическая наука все глубже и глубже проникает в тайны жизни рыб. Если нельзя определить возраст миноги по структуре тела, то нужно использовать для этой цели непосредственные наблюдения над ней в природе и в аквариуме.
Возраст рыб можно определить по количеству концентрических колец на чешуе. А. Левенгук (1684) первым обратил внимание на соответствие числа колец на чешуе количеству прожитых рыбой лет. Методика подсчета колец довольно проста. Для определения возраста обычно используется чешуя с участка у основания первого спинного плавника.
Чешую промывают в растворе нашатыря, протирают, зажимают между двумя предметными стеклами и просматривают под лупой или при малом увеличении микроскопа. (Мелкую чешую перед просмотром целесообразно смазать глицерином.) Часто между годовыми кольцами просматриваются добавочные кольца, происхождение которых связывают с нерестом (лососи, сельди) или изменением интенсивности питания (карповые рыбы). Добавочные кольца выражены не по всей длине, а лишь с какой-то одной стороны чешуи.
Следует признать, что не все виды рыб имеют чешую с ясно различимыми годовыми кольцами. Поэтому для уточнения результата подсчета количества годовых колец используют годовые кольца костей. Для этой цели подходят различные кости: у окуней - жаберная крышка, у осетровых - лучи грудных плавников, У судака и сома - лучи спинного или анального плавника (рис. 1). Возраст многих морских рыб Удобнее определять по годовым кольцам на отолитах (камбала, нототения, треска). В этих случаях производят поперечный распил костей или делают шлифы. Годовые кольца рассматривают под лупой (шлифы лучей - под микроскопом), при необходимости для большей четкости препараты смазывают глицерином или смачивают водой.
Трактовка полученных результатов может быть затруднительной или неоднозначной.
Рис. 1. Годовые кольца на спиле луча рыб, грудного плавника севрюги водоемах средних и высоких широт, приняты определенная терминология и специальные обозначения для характеристики возраста рыб по годовым кольцам.
Количество колец на чешуе (костях, лучах, отолитах) и календарный возраст рыб увязаны следующим образом:
Движение следует рассматривать как важнейшее свойство всего живого. На субклеточном уровне наравне с раздражимостью клетки оно является отличительным признаком жизни. Однако движение в микромире характерно как для растений, так и для животных. Движение многоклеточных структур при помощи специализированных клеток и тканей (мышечных) является отличительной особенностью животных организмов. Появление способности к движению обозначило новый этап эволюции. Возникновение поперечнополосатой мускулатуры у животных позволило им завоевать всю биосферу.
В эволюционном плане именно движение послужило поводом для возникновения нервной системы в животном мире. По мере усложнения двигательной активности животных происходило усложнение их нервной системы. В пределах любого класса как беспозвоночных, так и позвоночных животных уровень развития нервной системы отражает степень сложности двигательной активности. У позвоночных животных уровень развития опорно-двигательного аппарата коррелирует со сложностью строения нервной системы и определяет сложность поведенческих реакций, обеспечивающих питание, расселение, размножение, освоение новых территорий, внутри- и межвидовых отношений.
Движение позволяет животным эффективно приспосабливаться к изменению внешней среды, т. е. сохранить свою жизнеспособность, сберечь популяцию и вид в целом. В основе приспособляемости организма лежат два двигательных процесса: уклонение (защита) от неблагоприятного фактора или изменение самого себя. В первом случае животное использует опорно-двигательный аппарат (уклоняется от опасности, находит пищу, строит убежище). Во втором случае животное адаптирует свой организм: усиливает кровообращение, повышает частоту дыхания, усиливает (сокращает) теплоотдачу и т. д. Однако в обоих случаях исполнительными органами выступают структуры, включающие сократительные элементы.