Ekologický provoz vodního inženýrství je nezbytný pro ochranu rybolovných zdrojů. Je známo, že rychlost vody ovlivňuje tření ryb, které kladou unášené jikry. Tato studie si klade za cíl prozkoumat vliv stimulace rychlosti vody na zrání vaječníků a antioxidační kapacitu dospělého amura bělohlavého (Ctenopharyngodon idellus) prostřednictvím laboratorních experimentů, abychom pochopili fyziologický mechanismus, který je základem reakce přirozené reprodukce na ekologické průtoky. Zkoumali jsme histologii, koncentrace pohlavních hormonů a vitelogeninu (VTG) ve vaječnících a transkripty klíčových genů v ose hypotalamus-hypofýza-gonáda (HPG), stejně jako antioxidační aktivitu vaječníků a jater u amura bělohlavého. Výsledky ukázaly, že ačkoli nebyl zjištěn žádný znatelný rozdíl ve vývojových charakteristikách vaječníků amura bělohlavého při stimulaci rychlostí vody, koncentrace estradiolu, testosteronu, progesteronu, 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-onu (17α,20β-DHP) a VTG byly zvýšené, což souviselo s transkripční regulací genů osy HPG. Hladiny genové exprese (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 a vtg) v ose HPG byly významně zvýšené při stimulaci rychlostí vody, zatímco hladiny hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star a igf3 byly potlačeny. Vhodná stimulace rychlostí vody by navíc mohla zlepšit zdravotní stav těla zvýšením aktivity antioxidačních enzymů ve vaječnících a játrech. Výsledky této studie poskytují základní znalosti a datovou podporu pro ekologický provoz vodních elektráren a obnovu říční ekologické hladiny.
Úvod
Přehrada Tři soutěsky (TGD), která se nachází ve středním toku řeky Jang-c'-ťiang, je největším vodním projektem na světě a hraje klíčovou roli ve využití energie řeky (Tang a kol., 2016). Provoz TGD však nejen významně mění hydrologické procesy řek, ale také ohrožuje vodní stanoviště jak proti proudu, tak po proudu od místa přehrady, čímž přispívá k degradaci říčních ekosystémů (Zhang a kol., 2021). Regulace nádrží homogenizuje procesy proudění řek a oslabuje nebo eliminuje přirozené vrcholy povodní, což vede k poklesu rybích jiker (She a kol., 2023).
Aktivita tření ryb je pravděpodobně ovlivněna řadou faktorů prostředí, včetně rychlosti proudění vody, teploty vody a rozpuštěného kyslíku. Ovlivňováním syntézy a sekrece hormonů tyto faktory prostředí ovlivňují vývoj pohlavních žláz ryb (Liu et al., 2021). Zejména bylo zjištěno, že rychlost vody ovlivňuje tření ryb kladoucích jikry v řekách (Chen et al., 2021a). Aby se zmírnily nepříznivé dopady provozu přehrad na tření ryb, je nutné zavést specifické ekohydrologické procesy pro stimulaci tření ryb (Wang et al., 2020).
Čtyři hlavní druhy čínských kaprů (FMCC), včetně kapra černého (Mylopharyngodon piceus), amura bílého (Ctenopharyngodon idellus), kapra stříbrného (Hypophthalmichthys molitrix) a tolstolobika (Hypophthalmichthys nobilis), které jsou vysoce citlivé na hydrologické procesy, představují ekonomicky nejvýznamnější ryby v Číně. Populace FMCC by migrovala na místa tření a začala by se třit v reakci na vysoké průtoky od března do června, zatímco výstavba a provoz TGD mění přirozený hydrologický rytmus a brání migraci ryb (Zhang et al., 2023). Začlenění ekologického průtoku do provozního schématu TGD by proto bylo zmírňujícím opatřením na ochranu tření FMCC. Bylo prokázáno, že zavedení kontrolovaných umělých záplav jako součásti provozu TGD zvyšuje reprodukční úspěšnost FMCC v oblastech po proudu (Xiao et al., 2022). Od roku 2011 bylo organizováno několik pokusů o podporu tření FMCC s cílem zmírnit pokles FMCC v řece Jang-c'-ťiang. Bylo zjištěno, že rychlost vody, která vyvolává tření FMCC, se pohybovala v rozmezí od 1,11 do 1,49 m/s (Cao et al., 2022), přičemž optimální rychlost proudění pro tření FMCC v řekách byla stanovena na 1,31 m/s (Chen et al., 2021a). Ačkoli rychlost vody hraje klíčovou roli v reprodukci FMCC, existuje značný nedostatek výzkumu fyziologických mechanismů, které jsou základem reakce přirozené reprodukce na ekologické toky.
Čas zveřejnění: 5. srpna 2024