Стресс у рыбы

Стресс (от англ. stress – давление, напряжение) – физиологическая реакция организма на внешнее воздействие, необходимая для адаптации к изменившимся условиям жизни. В 1936 г. физиолог Ганс Селье обратил внимание на то, что любой животный организм примерно одинаковым образом реагирует на разные внешние воздействия: на резкое изменение температуры, химическое отравление или физическую травму.
Содержание:

1. Как ученые исследуют стресс у рыб
2. Влияние стресса на двигательную активность рыб
3. Внешние проявления стресса у рыб
4. Стадии стресса
5. Стресс рыбы и принцип «поймал – отпусти»
6. Шум как фактор стресса
7. Влияние стресса на нерестовое поведение рыб

Он выделил три стадии стресса. Первая – стадия тревоги, когда мобилизуются защитные силы организма; вторая – стадия сопротивляемости, во время которой организм приспосабливается к новым жизненным условиям; третья – стадия истощения, которая наступает в том случае, если внешнее воздействие оказывается слишком сильным или продолжительным и превосходит адаптационные возможности организма. Стрессу подвержены все живые организмы, в том числе и рыбы, и человек.

Стресс может быть позитивным (эустресс) – в этом случае он помогает адаптироваться к постоянно меняющимся условиям жизни. Негативный стресс (дистресс) опасен тем, что подрывает защитные силы организма и может привести к тяжелым заболеваниям.

Как ученые исследуют стресс у рыб?

Этот вопрос очень важен для аквакультуры, поэтому им озабочены ученые-ихтиологи всех стран. Существуют разные методики и направления исследований, но задача одна – сохранить и приумножить рыбное богатство. Норвежские ученые установили, что различные формы поведения рыб являются индикаторами уровня стресса. За рыбами ведется активное видеонаблюдение, проводится лабораторное исследование их физиологического состояния. Ученые определяли уровень стресса у лососевых рыб, измеряя количество кортизола (гормон стресса) в воде и потребляемого рыбами кислорода. Наиболее доступные методы подобных исследований – использование автоматических видеокамер и наблюдения специалистов за поведением рыб. Как показали результаты, и визуальные наблюдения за поведением рыб, и измерение количества кортизола одинаково точны.

Один из экспериментов заключался в том, что прямо перед кормлением рыбам в двух аквариумах демонстрировали серию мигающих световых сигналов, после которых следовала еда. В первом аквариуме контрольным рыбам после световых сигналов сразу подавали еду, во втором – перед подачей еды рыб подвергали стрессу, или изменяя температуру воды, или с помощью громких звуков. Измеряли продолжительность реакции на стресс. Наблюдения показали, что рыбы в аквариумах вели себя по-разному. У них различались и реакции ожидания пищи, и уровень пищевой мотивации, а также пищевая и двигательная активность. В результате эксперимента выяснилось, что рыбы, которые не подвергались стрессу перед экспериментом, после световых сигналов собирались в стаи в месте кормления в ожидании корма; рыбы же, находящиеся в состоянии стресса, никак не реагировали на свет. Кстати, после стресса у них могут исчезнуть и жизненно важные выработанные защитные реакции.

Влияние стресса на двигательную активность рыб

Ихтиологи пришли к выводу, что у разных рыб стресс может вызвать как повышение, так и понижение двигательной активности. Чаще всего несильный стресс приводит к пониженной двигательной активности. Ученые под несильным стрессом понимали одно-двукратное извлечение рыбы из воды, или помещение рыбы в ограниченный объем воды на 1-5 минут, либо укол в брюшную полость физиологического раствора, либо плавное изменение температуры воды на 3-4°С в сутки, либо подкожное введение рыбам адреналина или норадреналина (гормонов стресса). После всех этих манипуляций в течение одного-двух часов подвижность рыб уменьшалась в два раза. Снижалось и потребление кислорода.

А вот непродолжительное действие очень сильных, несовместимых с жизнью стрессоров, таких как отлов и транспортировка, вызывает резкое снижение двигательной активности вплоть до оцепенения. Нарушалась координация движений, и рыба переворачивалась сначала на бок, а затем на спину.

Хронический стресс может быть вызван длительным (до трех месяцев) содержанием рыбы в неблагоприятных условиях: при повышенном световом, шумовом фоне, кислородном голодании и высокой плотности посадки рыбы в небольших объемах воды. В таких условиях у рыб преобладает двигательная заторможенность, переходящая в оцепенение. Нарушение координации происходит перед гибелью.

Повышенная двигательная активность у рыб наступает в начальной стадии сильного острого стресса. Он возникает, когда человек берет рыбу в руки; при транспортировке в очень тесных и бескислородных условиях. Скорость движений в воде после таких стрессов может возрасти в два-четыре раза. Частота дыхания, которую наблюдают по движениям жаберной крышки, с усилением стресса увеличивается.

Внешние проявления стресса у рыб

В описанном выше эксперименте стресс у рыб проявлялся в быстрых немотивированных перемещениях по акватории, рыбы группировались, то есть сбивались в стаи на дне. Они были беспокойны, в несколько раз повышалась двигательная активность. Возрастала и пищевая активность, рыбы начинали хаотично хватать даже неподходящие пищевые объекты. Стадия исследования потенциального корма сокращалась. Но при этом пищевой объект рыбы часто выплевывали, хотя он подходил по всем формальным признакам. У территориальных и хищных рыб усиливалась агрессивность. Когда стрессовые факторы действуют длительно, рыбы теряют до 20-30% массы.

Иногда в результате стресса рыбы ложатся на дно. Такое поведение часто бывает весной в половодье, когда рыбы с потоком воды вынужденно меняют водоемы. Со временем рыба начинает обживаться на новом месте и поднимается со дна. Если она плавает у поверхности и хватает ртом воздух, это может быть вызвано стрессом из-за нехватки кислорода в воде или присутствия вредных химических веществ. В отравленном водоеме у рыб возникает токсикологический стресс, который предшествует токсическому отравлению. В таких водоемах рыба или хаотично быстро плавает у поверхности, хватая воздух с поверхности и даже пытаясь выпрыгнуть на берег, или лежит на дне. Такие рыбы теряют аппетит и не реагируют ни на предлагаемые приманки, ни на обычные кормовые объекты. У рыб отмечались потемнение окраски и различные кожные заболевания.

Стадии стресса

Ученые выделяют следующие стадии стресса у рыб. Стадия тревоги возникает сразу после неблагоприятного воздействия. Являясь аварийной, она носит мобилизующий характер и протекает в две фазы: шока и противошока. В фазе шока снижается способность организма сопротивляться различным внешним факторам, в том числе болезнетворным бактериям. В обмене веществ у рыб начинает превалировать распад, а не синтез, то есть рыба саморазрушается. Уменьшается масса тела, снижается мышечный и сосудистый тонус. Состав крови существенно меняется не в лучшую сторону. Продолжительность фазы шока (одиндва дня) и ее исход зависят от силы неблагоприятного воздействия и исходного уровня резистентности организма, и она может закончиться гибелью рыбы.

В фазе противошока повышается общая сопротивляемость организма и начинается формирование повышенной специфической устойчивости к стрессу. Демонстрацию этого мы видим на водоемах в черте города: рыбы привыкают к постоянному шуму, к нехватке кислорода, к химическому загрязнению воды и другим урбанистическим «радостям». При этом они продолжают функционировать. Масса тела у них несущественно отличается от первоначальной. Повышается мышечный и сосудистый тонус. Происходит рост мышечной ткани.

При длительном воздействии одного или нескольких стрессфакторов общая и специфическая резистентность организма снижается и развивается стадия истощения. В обмене веществ активизируются процессы распада. Прекращается рост молоди у рыб, уменьшается масса тела взрослых особей. Они не выходят на нерест вовсе или выходят, но половые продукты не дозревают. Рыбы уходят на непривычные им участки водоема. Возможен летальный исход.

Стресс рыбы и принцип «поймал – отпусти»

Существует большая группа рыболовов, да и ученых, которые выступают против этого принципа в рыбной ловле. Их главный аргумент – стресс, испытываемый рыбами, которых вытащили из воды, налюбовались ими, сделали фото и отпустили обратно. В журнале регулярно появляются материалы, рассказывающие о том, как минимизировать стресс. Основное правило – аккуратно вытаскивать рыбу из воды, как можно меньше травмируя; не брать голыми (горячими) руками холоднокровных животных, чтобы не обжигать их, и как можно меньше времени держать рыбу на воздухе.

Производители товаров для рыболовов прониклись идеей уменьшить стресс у рыбы, когда применяется принцип «поймал – отпусти», и стали выпускать специальные антитравматические крючки, коврики, на которые надо класть рыбу для фотографирования, специальные охлаждающие перчатки. С точки зрения ученых, это как минимум безвредные для рыб приспособления. Пострадают от их использования только кошельки рыболовов. А сказать, что рыба будет лежать на красивом коврике, не испытывая стресса, ученые, к сожалению, не могут.

Шум как фактор стресса

Стресс, возникающий под действием производственных шумов, протекает по типу хронического стресса на стадии устойчивого сопротивления ему. Стресс-реакция, вызванная высоким уровнем шума (90-110 децибел), вызывает угнетение общего состояния, препятствует созреванию половых продуктов и проявлению нерестового поведения. А при низком и среднем уровне шума (60-90 децибел) повышается возбудимость у рыб, которая часто проявляется каннибализмом и высокой агрессивностью, особенно у территориальных, хищных и стайных рыб. Поэтому экологи в преднерестовый и нерестовый периоды рекомендуют сохранять полную тишину на водоемах. В это время правилами запрещена ловля рыбы.

Влияние стресса на нерестовое поведение рыб

Многие ученые считают нерест рыб (особенно весенний) неким физиологическим стрессом. В это время им нелегко из-за смены атмосферного давления, колебаний уровня воды, нестабильной погоды, а еще добавляется гормональный стресс. Поэтому именно в период нереста весной у многих рыб снижена двигательная активность и уменьшено потребление кислорода. Иначе ресурсов организма не хватило бы. Осенью и зимой двигательная активность такая же низкая, как весной во время нереста, но уже по другим причинам: чтобы экономить силы, из-за холода и т.п.

Влияние стрессов на продуктивность рыб зависит от силы неблагоприятного воздействия и уровня сопротивляемости организма. У рыб, как и у людей, есть особи, устойчивые к стрессам и не очень. При большой силе действующих факторов и низкой сопротивляемости организма к стрессу после фазы шока начинается патологический процесс и прекращаются выработка и созревание икры и молок. Небольшая сила воздействия и высокая устойчивость организма обусловливают физиологичное течение стресса, но даже в этом случае он наносит огромный ущерб размножению рыбы. В условиях стресса молодь, если все-таки она появляется, бывает малорослой, ослабленной и редко вырастает до нормальных размеров, а чаще всего не доживает до половой зрелости. Даже при воздействии слабого стресса снижается количество и качество икры и молок, поэтому некоторые водоемы в период нереста рыб особо ценных видов полностью закрыты для посторонних лиц. Здоровье и репродуктивность рыбы во время стресса ухудшаются еще и потому, что организм вынужден приспосабливаться к новым условиям существования. Старайтесь вести себя на водоемах осторожнее, чтобы своим незаметным присутствием снимать тяжелый весенний физиологический стресс рыб, а не создавать его.

Е. Николаева