A vízépítészet ökológiai működtetése elengedhetetlen a halászati erőforrások megőrzéséhez. Köztudott, hogy a víz sebessége befolyásolja az ikrákat lerakó halak ívását. Ez a tanulmány laboratóriumi kísérletek segítségével vizsgálja a víz sebességének stimulálásának hatását a kifejlett amurok (Ctenopharyngodon idellus) petefészek érésére és antioxidáns kapacitására, hogy megértse a természetes szaporodás ökológiai áramlásokra adott válaszának mögött meghúzódó fiziológiai mechanizmust. Megvizsgáltuk az amurok petefészkének szövettani felépítését, nemi hormonjainak és vitellogenin (VTG) koncentrációit, valamint a hipotalamusz-hipofízis-ivarmirigy (HPG) tengely kulcsgénjeinek transzkriptjeit, továbbá az amurok petefészkének és májának antioxidáns aktivitását. Az eredmények azt mutatták, hogy bár a víz sebességének stimulálása alatt nem volt kimutatható különbség az amurok petefészek-fejlődési jellemzőiben, az ösztradiol, tesztoszteron, progeszteron, 17α,20β-dihidroxi-4-pregnén-3-on (17α,20β-DHP) és VTG koncentrációi emelkedtek, ami a HPG tengely gének transzkripciós szabályozásával volt összefüggésben. A HPG tengelyben a génexpressziós szintek (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 és vtg) szignifikánsan emelkedtek a vízáramlási sebesség stimulációja alatt, míg a hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star és igf3 génexpressziós szintje csökkent. Ezenkívül a megfelelő vízáramlási sebesség stimuláció javíthatja a szervezet egészségi állapotát az antioxidáns enzimek aktivitásának növelésével a petefészekben és a májban. A tanulmány eredményei alapvető ismereteket és adatokat szolgáltatnak a vízerőmű-projektek ökológiai működtetéséhez és a folyók ökológiai helyreállításához.
Bevezetés
A Jangce folyó középső szakaszán található Három-szurdok-gát (TGD) a világ legnagyobb vízerőmű-projektje, és kulcsszerepet játszik a folyó energiájának kiaknázásában és hasznosításában (Tang et al., 2016). A TGD működése azonban nemcsak a folyók hidrológiai folyamatait változtatja meg jelentősen, hanem veszélyezteti a gát feletti és alatti vízi élőhelyeket is, ezáltal hozzájárulva a folyóvízi ökoszisztémák leromlásához (Zhang et al., 2021). Részletesen, a víztározók szabályozása homogenizálja a folyók áramlási folyamatait, és gyengíti vagy megszünteti a természetes árvízcsúcsokat, ami a halikra csökkenéséhez vezet (She et al., 2023).
A halak ívási aktivitását valószínűleg számos környezeti tényező befolyásolja, beleértve a víz sebességét, a víz hőmérsékletét és az oldott oxigént. A hormonszintézis és -szekréció befolyásolásával ezek a környezeti tényezők befolyásolják a halak ivarmirigyeinek fejlődését (Liu et al., 2021). Különösen a víz sebességéről ismert, hogy befolyásolja a folyókban sodródó ikrákat hordozó halak ívását (Chen et al., 2021a). A gátműveletek halívásra gyakorolt káros hatásainak enyhítése érdekében szükséges olyan specifikus ökohidrológiai folyamatok létrehozása, amelyek ösztönzik a halívást (Wang et al., 2020).
A négy fő kínai pontyfaj (FMCC), köztük a fekete ponty (Mylopharyngodon piceus), a muri (Ctenopharyngodon idellus), az ezüstkárász (Hypophthalmichthys molitrix) és a pettyes busa (Hypophthalmichthys nobilis), amelyek rendkívül érzékenyek a hidrológiai folyamatokra, Kína gazdaságilag legfontosabb halait képviselik. Az FMCC populáció a márciustól júniusig terjedő nagy áramlási impulzusokra válaszul az ívási helyekre vándorolna, és elkezdene ívni, míg a TGD építése és üzemeltetése megváltoztatja a természetes hidrológiai ritmust és akadályozza a halak vándorlását (Zhang et al., 2023). Ezért az ökológiai áramlás beépítése a TGD működési rendszerébe enyhítő intézkedés lenne az FMCC ívásának védelme érdekében. Kimutatták, hogy a TGD működésének részeként bevezetett ellenőrzött ember okozta áradások fokozzák az FMCC szaporodási sikerét az alsóbb folyásirányban található régiókban (Xiao et al., 2022). 2011 óta számos kísérletet szerveztek a rétihéják (FMCC) ívási viselkedésének elősegítésére, hogy mérsékeljék a Jangce folyóból származó FMCC-k számának csökkenését. Megállapították, hogy a rétihéják ívását kiváltó vízsebesség 1,11 és 1,49 m/s között van (Cao et al., 2022), az optimális áramlási sebességet pedig 1,31 m/s-nak azonosították a folyókban az FMCC-k ívásához (Chen et al., 2021a). Bár a vízsebesség kulcsszerepet játszik a rétihéják szaporodásában, feltűnően kevés kutatás foglalkozik a természetes szaporodás ökológiai áramlásokra adott válaszának mögött meghúzódó fiziológiai mechanizmussal.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 5.