Articolul complet Modificări ale compoziției chimice a corpului și excreția de azot și fosfor

Descărcați citația
https://doi.org/10.1080/24750263.2020.1822451
CrossMark

articol de cercetare

Articol complet
Cifre și date
Referințe
Citații
Valori
Licențierea
Reimprimări și permisiuni
PDF

Abstract

1. Introducere

Multe specii de pești sunt expuse la foamete pe termen scurt sau lung pe parcursul vieții lor. În condiții naturale, foamea este în principal asociată cu modificări sezoniere ale disponibilității hranei, migrației reproducerii, pregătirii corpului peștilor pentru reproducere și modificărilor sezoniere ale temperaturii apei (Miller și colab. 2009). În condiții controlate de om, foamea este folosită și în agricultura multor specii de pești importante din punct de vedere comercial (Friedrich & Stepanowska 2001; Furné și colab. 2012; Karataș 2018). În etapa finală a agriculturii, fermierii de pește deseori, pentru un efect de cultură mai bun, încetează să hrănească peștele pentru o vreme, supunându-i așa-numitei depurări (Zajic și colab. 2013; Varju-Katona și colab. 2019). Deoarece temperatura apelor din Oceanul Sudic este relativ stabilă, activitatea de hrănire a peștilor din Antarctica depinde în principal de sezonalitatea învelișului de gheață și de durata zilei și a nopții (Johnston 1993; Donatti & Fanta 2002; Donatti și colab. 2008) . Metabolismul peștilor din Antarctica este, de asemenea, influențat de mareele de coastă, cantitatea de lumină solară care pătrunde în coloana de apă (Wróblewski 1984) și productivitatea apei (DeVries & Eastman 1981).

Nototenenii sunt o familie veche de pești, caracteristică ecosistemului marin din Antarctica. Reprezentanții studiați ai acestei familii, Notothenia coriiceps și Notothenia rossii, sunt specii demersale care domină în Golful Amiralității (Insula King George, Antarctica de Vest) (Zadróżny 1996; Kamler 2002). De obicei în Golful Amiralității, N. coriiceps domină peste N. Rusia, atât în ceea ce privește cantitatea, cât și masa (Skóra 1993). N. coriiceps se hrănesc în principal cu zooplancton, zoobentos și alge și N. Rusia se hrănește în principal cu zooplancton, zoobentos și pești mici (FishBase 2019). Barrera-Oro și colab. (2019) au arătat și asta N. coriiceps care locuiau în Potter Cove (King George Island, West Antarctica) erau mai erbivori decât N. Rusia și hrănit în principal cu alge și organisme bentos, cum ar fi melci și scoici, în timp ce N. Rusia a mâncat în principal epibentos - amfipode și alte pradă epibentică.

Scopul acestui studiu a fost de a determina efectul foametei asupra greutății și compoziției chimice a corpului a două specii de pești din Antarctica, N. coriiceps și N. Rusia. De asemenea, a fost investigat efectul foametei asupra excreției compușilor de azot și fosfor, o sursă de N și P pentru autotrofi și un indicator indirect al unui semnal chimic important pentru trofochemorecepția.

2. Material și metode

2.1. Zonă de studiu

Cercetarea a fost efectuată la stația antarctică poloneză Henryk Arctowski, situată pe coasta de vest a golfului Admiralty (Insula King George, West Antarctica), cel mai mare golf din insula King George și arhipelagul Shetland de Sud (Figura 1). Golful Admiralty are o suprafață de 122,08 km 2, un volum de apă de 24,24 km 3, o adâncime medie de 201,7 m și un litoral de 83,4 km. În sud, golful se deschide în strâmtoarea Bransfield și este influențat de curenții marini (Direcții de navigație pentru Antarctica, 1985; Battke 1990).

Publicat online:

Figura 1. Locația Golful Amiralității (AB) și a Stației Antarctice Poloneze (AS - Stația Arctowski).

2.2. Înfometarea peștilor

Studiul a constat în două experimente de înfometare pe termen lung a N. coriiceps și N. Rusia capturat în Golful Amiralității folosind 6 setci bentonice de selectivitate (50 m lungime, 1,5 m lățime, dimensiunea ochiului de 50 mm) setate la o adâncime de 20 m timp de 5 ore. Peștii au fost identificați folosind fișele de identificare a speciilor FAO în scopul pescuitului (FAO 1985).

După ce au fost prinși, peștii au fost plasați într-un recipient cu apă aerată constant la 0,5 ° C într-o cameră întunecată timp de 24 de ore pentru aclimatizare. Pentru N. coriiceps, foametea a durat 50 de zile (aprilie-iunie) și 25 de zile pentru N. Rusia (Septembrie octombrie). La începutul fiecărui experiment, peștele a fost cântărit (g) și lungimea totală a corpului a fost măsurată. În fiecare experiment, peștii au fost cântăriți la fiecare 10 zile.

Înfometarea experimentală a implicat șase N. coriiceps (greutatea corporală medie 1333 ± 185 g, lungimea totală medie 41,0 ± 7,0 cm) și șase N. Rusia (greutatea corporală medie 335 ± 35 g, lungimea totală medie 29,0 ± 3,0 cm).

Apa a fost schimbată după 1, 4, 10, 15 și 25 de zile și pentru N. coriiceps suplimentar după 35 și 45 de zile de foame. La 24 de ore după schimbul de apă, nivelurile de azot și fosfor au fost testate.

În experiment, s-a utilizat un volum constant de apă de mare per greutate de pește de 10 dm 3 de apă la 100 g de greutate corporală. Apa a fost constant aerată și temperatura sa a fost menținută la 0,5 ° C ± 0,5 ° C (un laborator izoterm cu un ciclu de lumină zi/noapte de 6 h/18 h). Apa din Golful Amiralității avea o salinitate medie de 34,6 ± 0,4 PSU, pH 8,2 ± 0,1 și oxigenare la 98% -100%. Concentrația medie a azotului de amoniu a fost 0,021 ± 0,007 mg N dm −3, azot organic 0,115 ± 0,058 mg N dm −3, azot total 0,58 ± 0,041 mg N dm −3, fosfor reactiv total 0,080 ± 0,015 mg P dm −3; fosfor organic 0,007 ± 0,001 mg P dm −3 și fosfor total 0,087 ± 0,014 mg P dm −3 .

2.3. Analiza chimică a corpului peștilor

Analiza compoziției chimice a corpului peștilor a fost efectuată înainte și după fiecare experiment (un eșantion de referință de 12 pești din fiecare specie). S-au determinat procentele următoarelor:

- proteine totale - metoda Kjeldahl (PN-A-04018: Az3: 2002),

- grăsime brută - extracție Soxhlet (PN-A-86734: 1967),

- substanță uscată - uscarea probelor la 105 ° C timp de 12 ore (PN-A-86783: 1962),

- cenușă - metodă de prăjire la 550 ° C timp de 10 ore (PN-EN ISO 936: 2000).

2.4 Teste de calitate a apei

Azotul anorganic (IN, determinat ca azot de amoniu), azotul total (TN), fosforul reactiv total (TRP) și fosforul total (TP) au fost identificate folosind metodele colorimetrice standard recomandate de APHA (1999). Măsurarea absorbției a fost efectuată folosind un spectrofotometru UV-VIS SPECOL-1100 de către CARL ZEISS. Azotul organic total (TON) a fost calculat conform formulei TON = TN - IN. Fosforul organic total (TOP) a fost calculat conform formulei TOP = TP - TRP. Raportul molar Redfield a fost determinat pentru IN: TRP. PH-ul apei a fost măsurat folosind un contor de pH HANNA Instruments tip HI 9025; salinitate cu un conductometru de tip WTW FL197; și oxigenarea apei cu contorul de oxigen WTW Oxi 197.

2.5 Analiza statistică

Datele obținute au fost analizate cu analiza unică a varianței (ANOVA) și testul HSD al lui Tukey folosind software-ul STATISTICA (ver. 13) pentru Windows.

3. Rezultate si discutii

3.1 Înfometarea peștilor

Măsurători ale greutății corporale și lungimii totale a N. coriiceps și N. Rusia în înfometarea experimentală sunt rezumate în Tabelul I. N. coriiceps s-au caracterizat prin greutate corporală și lungime totală mult mai mare decât N. Rusia. Nu s-a observat nicio creștere a lungimii totale a corpului în timpul foametei. După primele 10 zile de foame, N. coriiceps a înregistrat o pierdere medie în greutate de aproximativ 11% (similar cu Crawford 1979), care a fost însoțită de excreție și scuipat din alimente nedigerate (macroalge, crustacee). După această perioadă, greutatea peștilor nu s-a mai redus. În contrast, N. Rusia nu a înregistrat o scădere a greutății corporale după 10 zile (după cum sa menționat pentru N. coriiceps) și nici la sfârșitul experimentului (Tabelul I). De asemenea, nu s-a observat scuipare de alimente în timpul perioadei inițiale de foame N. Rusia.