ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ХРОМОСОМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ В БОРЬБЕ С ЧУЖЕРОДНЫМИ ВИДАМИ РЫБ презентация

биологических наук, научный сотрудник
Институт биологии внутренних вод РАН

Научный руководитель
Дгебуадзе Ю.Ю.
Доктор биологических наук, профессор, чл.-корр. РАН
Институт проблем экологии и эволюции РАН

организмов за пределы их исторических ареалов.

Конвенция о биологическом разнообразии (Рио-де-Жанейро, 1992), ратифицирована Российской Федерацией в 1995г.
п.8(h) «страны-участники обязаны предотвращать интродукции, контролировать или уничтожать те чужеродные виды, которые угрожают экосистемам, местам обитания или видам»

http://www.cbd.int/

и растений экономический ущерб от составляет
более 120 миллиардов долларов в год прямого и косвенного ущерба
более 40% нативных видов находятся под неблагоприятным воздействием интродуцентов
(Pimentel et al., 2005)

в Австралии:
50% ихтиофауны – чужеродные виды
более 20 миллиардов долларов в год прямого и косвенного ущерба
(Lintermans, 2004)

в Российской Федерации:
порядка 14% видов – чужеродные
ущерб – миллиарды долларов в год
(Виноградова и др., 2009 )

способов контроля численности интродуцентов: химические, физические, биологические
Разработка теоретических основ современных генетических методов (хромосомная инженерия) контроля численности интродуцентов

и наиболее затратный метод. Эффективное влияние на вселенцев, как правило, достигается за счет использования целого ряда комплексных методов, а именно: механические, химические и биологические средства контроля, а также контроль и регулирование мест обитания (Invasive…, 2001).
Cледует отметить, что каждые из предлагаемых методов имеют разную стоимость и ограничения в применении. Крайне затруднена борьба с инвадерами в случае, когда вселенец наносит прямой либо опосредованный ущерб редким либо особо охраняемым видам. В случае же подавления вселенцев в коммерческих хозяйствах возможно использование более массовых и дешевых методов, например, изъятие рыб при тотальном осушении прудов (Lammens, 1999).

аквакультуры и рекреационных участках. Сюда можно отнести процедуры по регулярному осушению прудовых хозяйств, своевременная замена фильтров водоподачи, устройство и поддержание в рабочем состоянии рыбозаградителей на водоподаче и водосбросе, изъятие рыб при тотальном осушении прудов.

ихтиоцидов, чаще всего – ротенона (Shapiro, Wright, 1984), умеренно токсичного для теплокровных, с последующим зарыблением водоема местными либо коммерчески ценным видами рыб (Бурмакиин, 1960). Наиболее эффективные хлорорганические пестициды (токсафен, эндрин, эндосульфан) в настоящий момент практически не используют в связи с их высокой токсичностью и устойчивостью к разложению в природных условиях (Мельников, 1987).
Химический способ борьбы с интродуцентами очень дорог, опасен для природы и к тому же применим только на некрупных водоемах.

изымать чужеродных рыб, а аборигенные виды отпускать обратно в водоем.
Также возможен отлов вселенцев с применением электролова, мелкоячеистых жаберных сетей, ловушек, удочек (Teufel et al., 2002).

Метод: физическое изъятие чужеродных видов

В случае, когда вселенец может представлять промысловую ценность либо интерес для спортивного рыболовства есть возможность полностью изъять интродуцента усилиями рыболовов-любителей (Jackson et al., 2004)

популяционной структуры адвентивных видов за счет популяции хищных рыб (аборигенов либо вселенцев).
Однако, возможна и отрицательная избираемость (избегание) хищника на интродуцентов в условиях доступности более пивычного корма - аборигенных видов (Adamek et al., 1999).

Метод: хищник-жертва

С особой осторожностью следует подходить к дополнительной интродукции хищников, так как в целом трофические сети европейских водоемов за последнее время и так значительно трансформировались под воздействием чужеродных видов (Amori, Battisti, 2008), из-за чего привнесение дополнительных консументов-хищников может отрицательно сказаться на устойчивости водных экосистем.

служит ставшим уже классическим пример борьбы с диким кроликом в Австралии и Новой Зеландии, завезенным из Бразилии вирусным миксоматозом (Элтон, 1960).
Однако, большинство паразитов карповых рыб имеют низкую специфичность и способны поражать большой круг хозяев, в связи с чем вселенец может выступать как очаг заражения для аборигенных видов.
Также следует отметить, что привнесение в водные экосистемы чужеродных видов рыб и сопутствующих паразитов может привести к существенным изменениям генетического разнообразия аборигенных видов (Артамонова и др., 2011), что особенно важно в аквакультуре лососевых и для сохранения редких видов.

блокирует второе деление мейоза в икринке.

Технология массового получения триплоидов позволяет создавать значительные экспериментальные партии стерильных рыб, которые можно без опасения выпускать в естественные водоемы с целью повышения внутривидовой конкуренции и ослабления популяции вселенцев.

«троянскую» Y-хромосому (по: Gutierrez, Teem, 2006). DES – синтетический эстроген диэтилстильбэстрол.

Как показывают расчеты авторов исследования (Gutierrez, Teem, 2006) в потомстве рыб, несущих «троянскую» Y-хромосому, должны появляться только диплоидные самцы и суперсамцы, в результате чего сильный дисбаланс в соотношении полов должен привести к падению численности популяции.

UV – воздействие коротковолнового излучения для разрушения ядра ооцита. Т – шоковое воздействие, блокирует первое митотическое деление зиготы.
Т1 – термошок, блокирует второе деление мейоза в икринке.
DES – синтетический эстроген диэтилстильбэстрол.

из предлагаемых подходов получения триплоидных суперсамцов более рентабельно внедрять в практику.
В любом случае, по нашему мнению, набольшие перспективы для подрыва популяций чужеродных видов имеет именно выпуск триплоидных суперсамцов. Это обусловлено рядом причин:
триплоиды практически стерильны, за счет этого достигают больших размеров и характеризуются высоким темпом роста и большей продолжительностью жизни;
возможно, что триплоидные суперсамцы будут обладать и повышенной агрессивностью. Удвоение числа мужских половых хромосом у триплоидных суперсамцов, вероятно, также приведет к увеличению выработки андрогенов. В свою очередь именно андрогены, и прежде всего тестостерон, отвечает за агрессивное поведение у рыб (Aubin-Horth et al., 2007).
При вселении триплоидных суперсамцов либо рыб с «троянской» Y-хромосомой в популяции интродуцента создастся крайне неблагоприятный половой баланс, что может привести к депрессии популяции.

только выявление путей и отдаленных экологических последствий от интродукций, но и установление эффективных стратегий для контроля над вселенцами:

разработка методов профилактики,
раннего выявления
искоренения инвазивных видов.

при этом крайне важно осуществлять регулярные работы по контролю над их количеством с целью предотвращения возможных вспышек численности, для чего наиболее эффективным, на наш взгляд, будет использование биологических методов контроля и борьбы с чужеродными видами.

ЧУЖЕРОДНЫМИ ВИДАМИ РЫБ

Докладчик
Карабанов Д.П.
Кандидат биологических наук, научный сотрудник
Институт биологии внутренних вод РАН

Научный руководитель
Дгебуадзе Ю.Ю.
Доктор биологических наук, профессор, чл.-корр. РАН
Институт проблем экологии и эволюции РАН