Хилари А. Майер, Стивън Р. Чипс, Брайън Д. С. Греб, Робърт А. Клумб; Растеж, консумация на храна и енергиен статус на естествените или изкуствените диети на ювенилната палитра. Вестник за управление на рибата и дивата природа 1 декември 2016 г .; 7 (2): 388–396. doi: https://doi.org/10.3996/082015-JFWM-076

енергийно

Изтеглете файла с цитат:

Резюме

Въведение

Есетрата (Acipenseriformes) се счита за една от най-застрашените групи риби в света и се счита за видовете, които предизвикват загриженост през по-голямата част от техния ареал (Birstein 1993; Secor et al. 2002). Прекомерната реколта, загубата на местообитания, замърсяването и фрагментацията на местообитанията (т.е. миграционни бариери) се дължат на намаляването на есетровите видове в целия свят (Birstein et al. 1997). Усилията за увеличаване на популациите от есетри все повече разчитат на програми за размножаване и отглеждане в плен, за да се подпомогне тяхното възстановяване (Williamson 2001; Chebanov et al. 2002; Secor et al. 2002; Smith et al. 2002).

Бледният есетра Scaphirhynchus albus е федерално застрашен вид съгласно Закона за застрашените видове в САЩ (ESA 1973, изменен; 55 FR 36641, 6 септември 1990), който се среща в реките Мисури и долните реки Мисисипи (Dryer and Sandoval 1993). Усилията за възстановяване на бледосетрови есетри са фокусирани върху възстановяване на местообитанията, оценка на популацията, размножаване в плен и всеобхватна програма за изследване на есетровите риби (Dryer and Sandoval 1993). Размножаването на люпилнята и последващото зарибяване на бледа есетра е изиграло важна роля в усилията за възстановяване, особено в горния басейн на река Мисури, където има малко доказателства за естествено размножаване (Bergman et al. 2008).

Отглежданите в люпилни ларви на бледа есетра (18–25 mm) често се хранят с диета с естествена плячка (напр. Copepoda, Euphausiacea или Artemia), преди да бъдат преместени на изкуствена диета, формулирана за риби от сьомга (J. Powell, лична комуникация; Майер 2011). След това младите бледосетрови есетри се отглеждат на дължина около 250 mm на вилицата (FL), преди да се запасят в река Мисури. Есетрата, по-малка от 250 mm, обикновено не се складира, тъй като е трудно да се маркира с помощта на пасивни интегрирани транспондерни маркери. Производството на бледа есетра до желаната дължина на отглеждане може да отнеме 10–15 месеца, почти два пъти по-дълго от повечето други видове риби (Hart et al. 1996; Summerfelt et al. 1996). В допълнение към възможността да маркирате индивидуално запасените риби, по-големият размер при отглеждане може да увеличи оцеляването след складирането. Steffensen et al. (2010) съобщават за очевидна преживяемост от 0,048 за бледа есетра, запасена на възраст 0 години, срещу явна преживяемост 0,4 за възраст 1 и 0,931 за възраст 1 година + бледа есетра, запасена в долната река Мисури. Въпреки че запасът на по-големи риби може да увеличи оцеляването след складирането, това също води до увеличаване на производствените разходи.

Сравнителните проучвания показват, че растежът и оцеляването често са по-големи при естествените диети, хранени с риба, в сравнение с изкуствените диети (Kirk and Howell 1972; Buddington and Doroshov 1984; Lindberg and Doroshov 1986; Kerdchuen and Legendre 1994; Barrows and Hardy 2001). В действителност, сред есетрите, проучванията показват, че младите риби обикновено растат и оцеляват по-добре, когато се хранят с естествени диети в сравнение с изкуствени диети (Таблица 1). По този начин естествените диети представляват важен „контрол“ по време на оценката на по-практични (т.е. изкуствени) диети за културни приложения (Buddington and Doroshov 1984).

Специфичен темп на растеж (SGR) и оцеляване на есетрите, хранени с естествени (N) или изкуствени (A) диети в контролирана среда, както се съобщава в публикуваната литература. Изкуствените диети, състоящи се от търговски диети с пъстърва, са показани като CTD, докато тези, специално формулирани от изследователите, са обозначени с ФОРМА. н.д. означава „не е определено“. Подробности за естествените и изкуствените диети са обобщени в цитираното цитиране.

Ефективността на растежа и превръщането (CE) за рибите е свързана със състава и активността на храносмилателните ензими, за които е известно, че варират при рибите в зависимост от видовете плячка, които консумират (Jobling 1995; Horn 1998; Kolkovski 2001). В дивата природа младите бледни есетри консумират предимно водни безгръбначни, особено таксони Chironomidae и Ephemeroptera (Wanner et al. 2007; Grohs et al. 2009). Тъй като насекомоядните риби произвеждат по-големи количества хитиназа за разграждане на екзоскелетите (Jobling 1995), те могат да бъдат по-способни да обработват диети с безгръбначни животни над диети на базата на рибно брашно, често използвани в културата на есетра. Разбирането на разликите между естествената и изкуствената диета при растежа, състоянието и съхранението на есетрови риби има важни последици за програмата за размножаване и разработването на практична диетична формулировка. В това проучване ние сравняваме растежа, състоянието и енергийния статус на младите бледни есетри, хранени с естествена диета от налични в търговската мрежа ларви на Chironomidae, с тази на рибите, хранени с търговска диета от пъстърва за период от 5 седмици.

Методи

Хранене и растеж

Измервахме хранене и растеж на младежки бледосетрови, хранени с изкуствена или хирономидна диета за 37 дни. Рибите, назначени на всяка група за хранене, са били хранени с предварително претеглена, либитумна дажба на съответната диета два пъти на ден, като всеки ден се е възстановявала неизядена храна за измерване на консумацията на храна. За естествената диета, наричана по-долу хирономиди, ние попихме и претеглихме храната с точност до 0,1 g. Изкуствената диета, наричана по-нататък пелети, беше изсушена на въздух в продължение на най-малко 24 часа след преливане и претеглена с точност до 0,1 g. Ежедневната консумация на храна (g/d) се изчислява за всяка риба като разлика между количеството хранена храна и това, възстановено от аквариумите 24 часа по-късно. За да се отчете излугването и остатъчното разграждане на хранителни продукти, което може да доведе до надценяване на консумацията на храна, измерихме възстановяването на хирономиди и пелети в резервоари без риба. Пет грама от всяка диета бяха въведени в безрибните аквариуми (n = 3/диета) и възстановени от резервоара 24 часа по-късно. Изчислихме съотношението на възстановяване като количество възстановена храна, разделено на първоначално въведеното количество, и осреднихме тези стойности за всеки тип диета. Средният процент на възстановяване за хирономидите е бил 68,4% в сравнение с 63,3% за пелетите.

Енергийното съдържание (kJ/g) за всяка диета се определя с помощта на бомбо калориметрия (1108 калориметър с кислородна бомба, Parr Instrument Co., Moline, IL). Изсушихме във фурна (60 ° C) пет проби от всяка диета до постоянно тегло и изчислихме съотношението сухо и мокро тегло, за да коригираме разликите във водното съдържание. Ежедневната консумация на храна (g/d) се умножава по енергийна плътност на съответната диета и се изразява като kJ/d.

Измервахме дължината и теглото на рибата на 7-d интервали. Рибите бяха измерени за FL (mm) и претеглени с точност до 0,1 g. Специфичната скорост на растеж (SGR,% телесно тегло/ден) се изчислява като

където W0 е първоначалното тегло, а Wt е крайното тегло на рибата (в g). Общият растеж и общата консумация на храна за всяка риба бяха използвани за изчисляване на СЕ като

Състояние на тялото и енергиен статус

Изчислихме относителния фактор на състоянието (Kn; LeCren 1951) за хирономиди, хранени с безцветни есетрови риби, наричани по-нататък естествено хранени, или пелети, наричани по-долу пелети, в края на 5-седмичното изпитване за хранене, използвайки уравнението

където W е наблюдаваното тегло (в g мокро тегло), а W ′ се предвижда тегло за бледа есетра, като се използва уравнението

където L е дължина на вилицата в mm (Keenlyne and Evenson 1993). След приключване на опитите за хранене, всички риби бяха евтаназирани с помощта на предозиране (приблизително 0,5 g/L) MS-222 (Finquel ®, Argent Chemical Laboratories, Redmond, WA). Рибите се претеглят мокри с точност до 0,1 g, а черният дроб се изрязва и се претегля мокри с точност до 0,1 g. Изчислихме хепатосоматичния индекс (HSI) за всяка риба като

където LW представлява чернодробно тегло, а BW е телесно тегло (в g). За да се определи брутната енергийна плътност (kJ/g мокро тегло), на произволен избор от всяка диетична група бяха избрани шест бледи есетри. Рибите се изсушават до постоянно тегло, смилат се до фин прах и след това се гранулират (проби от 1 до 1,5 g) преди изгаряне в калориметър с кислородна бомба (Parr Instrument).

Анализ на данни

Оценихме ефектите от диетичното лечение върху SGR, CE, брутна енергия, фактор на състоянието и HSI на бледо есетра с помощта на t-тестове (PROC TTEST; SAS 2009). За да контролираме семейния процент грешки, използвахме понижаваща корекция на Bonferroni, за да коригираме P-стойностите (PROC MULTTEST; SAS 2009).

Резултати

Хранене и растеж

Енергийната плътност на хирономидите е била средно 2,46 kJ/g и е значително по-ниска от средната енергийна плътност за пелети: 19,96 kJ/g (df = 6, t = -48,2, P Таблица 2.

Средна обща консумация на храна от млада бледа есетра Scaphirhynchus albus (първоначален размер, 18,6–22,2 g), отглеждана при 22 ° C за 37 дни в Държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от 4 май до 9 юни 2010 г. Общо потребление за рибите, хранени с естествен или изкуствен хранителен режим, се изразяват в тегло (g) и енергия (kJ). Стойностите в скобите са 95% доверителни граници.

Коефициентът на смъртност е 0% за естествено хранена бледа есетра и 8,3% (n = 1) за риби, хранени с гранули. Средното първоначално тегло на бледо есетра след аклиматизация към нова диета е подобно между хранените с хирономиди риби при 18,6 g и рибите, хранени с гранули, при 22,2 g (df = 22, t = 1,81, P = 0,08; Фигура 1). В края на изпитването за хранене средното тегло на естествено хранените риби (42,4 g) е почти два пъти по-голямо от това на рибите, хранени с гранули (24,2 g; Фигура 1). Хранените с хирономиди риби печелят средно 0,64 g/d, докато хранените с гранули риби имат среден дневен прираст от 0,05 g/d. По същия начин, хранените с хирономиди риби са нараствали средно с 1,2 mm/d, докато рибите, хранени с гранули, са нараствали средно само с 0,17 mm/d по време на 5-седмичното изпитване за хранене. В резултат на това специфичният темп на растеж беше значително по-голям за хирономидите, хранени с бледа есетра (Таблица 3).

Средно тегло (g) хранени с хирономиди (отворени кръгове) или пелети (твърди квадрати), отгледани в люпилни непълнолетни бледни есетрови риби Scaphirhynchus albus по време на 5-седмично проучване за хранене, проведено в Държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от май 4 до 9 юни 2010 г. Вертикалните ленти представляват 95% граници на доверие. Забележка: Точките данни по оста x са леко изместени за по-голяма яснота.

Средно тегло (g) хранени с хирономиди (отворени кръгове) или пелети (твърди квадрати), отгледани в люпилни непълнолетни бледни есетрови риби Scaphirhynchus albus по време на 5-седмично проучване за хранене, проведено в Държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от май 4 до 9 юни 2010 г. Вертикалните ленти представляват 95% граници на доверие. Забележка: Точките данни по оста x са леко изместени за по-голяма яснота.

Среден специфичен темп на растеж, ефективност на преобразуване, брутна енергия, относително състояние и хепатосоматичен индекс за отглеждане на люпилни млади бледни есетрови риби Scaphirhynchus albus, хранени с естествена диета (ларви на Chironomidae) или изкуствена (търговска храна за пъстърва) в държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от 4 май до 9 юни 2010 г. Стойностите в скоби представляват 1 SE. P-стойностите от t-тестовете бяха коригирани, за да се контролира честотата на грешките в семейството, като се използва корекцията на понижаващия Bonferroni.

Различията в храненето и скоростта на растеж също се отразяват в ефективността на преобразуване за бледо есетра. Ефективността на преобразуване за подхранена с хирономид бледа есетра обикновено е по-висока от тази за пелети, хранени с риба (Таблица 3). Както при храненето и темповете на растеж, CE за рибите, хранени с хирономиди, също е значително по-малко променлива (CV = 9%), отколкото за рибите, хранени с гранули (CV = 97%).

Състояние на тялото и енергиен статус

Средната енергийна плътност на бледния есетра е сходна между диетичните лечения (Таблица 3). Енергийната плътност на хирономидите, хранени с бледа есетра, варира от 2,59 до 4,07 kJ/g, докато енергийната плътност на пелетите, хранени с риба, варира от 1,88 до 4,53 kJ/g. Въпреки подобна енергийна плътност, средното състояние (Kn) на подхранена с хирономиди есетра е по-голямо от това, наблюдавано при рибите, хранени с гранули (Таблица 3). За разлика от това, хирономидите, хранени с есетрови риби, имат по-ниска стойност на HSI от тези, хранени с пелети (Таблица 3). Подобно на други мерки обаче, HSI е по-променлив (CV = 23%) за пелети, хранени с риба, отколкото за тези, хранени с хирономиди (CV = 10%).

Дискусия

Бледният есетра, хранен с естествена диета от хирономидни ларви, растеше по-бързо, имаше по-високо състояние на тялото и по-ниски стойности на HSI, отколкото рибите, хранени с изкуствена диета, формулирана предимно за сьомги. Естествените диети могат да превъзхождат търговските диети при някои култивирани видове риби (Lindberg and Doroshov 1986; Barrows and Hardy 2001; Hodgins et al. 2014). По-конкретно, естествените диети водят до по-добър растеж от формулираните диети при други култивирани есетрови видове, като китайската есетра Acipenser sinensis (Xiao et al. 1999), белуга есетра Huso huso и персийска есетра Acipenser persicus (Ebrahimi и Zare 2006). Въпреки че енергийната плътност на диетата с пелети, използвана в това проучване, е била осем пъти по-висока от диетата с хирономиди, енергийната плътност на бледа есетра, хранена с всяка съответна диета, е сходна, което показва повишена енергийна асимилация на естествената диета. Нашите резултати бяха подобни на други лабораторни изследвания, сравняващи естествените и изкуствените диети. Hodgins et al. (2014) са имали подобни резултати, при които черният шаран Mylopharyngodon piceus е бил хранен с гранулирана диета с висока енергийна плътност в сравнение с диета с живи охлюви. Специфичният темп на растеж на черния шаран, хранен на жива или изкуствена диета, е сходен, въпреки разликите в консумацията на енергия в двете групи (Hodgins et al. 2014).

Плътността на отглеждането може да повлияе на храненето и скоростта на растеж на рибите, особено при висока плътност на отглеждане. Въпреки че плътността на зарибяване е ниска (1 риба/резервоар) в нашето проучване, тя е идентична и за двете диетични лечения. Нямаме основания да подозираме, че скоростта на растеж варира различно в зависимост от плътността на отглеждане на рибите, хранени с различни диети. Чрез наличието само на един индивид в резервоар, не се развиват йерархии за хранене и всички риби имат равен достъп до храна през времето на проучването. Доминиращите йерархии могат да се развият в резервоари с висока плътност на отглеждане, което води до значителни индивидуални вариации в размера (Mohseni et al. 2006). В допълнение, проучвания с други млади есетри показват сходни темпове на хранене и растеж в широк диапазон на плътност на отглеждане. Младежки езерни есетри, хранени с хирономиди и отглеждани с плътност от 100 до 450 риби/m 3, показват сходни темпове на растеж (Fajfer et al. 1999). По същия начин младите руски есетри, отглеждани при плътност от 8 или 12 риби/m 3, имат подобен растеж и скорост на преобразуване на фуражите (likelikkale et al. 2005). И накрая, личинката на бяла есетра, отглеждана при плътности от 4545 до 18,181/m 3, не се различава в скоростта на растеж след 80 d отглеждане (Monaco et al. 1981).

Недостатъчното познаване на хранителните нужди на бледния есетра може да повлияе на усилията за възстановяване чрез увеличаване на популацията. Много от популациите, които съществуват (по-специално в горната част на река Мисури), се състоят от няколко стари индивида и нямат естествен набор (Gerrity 2005; Steffensen et al. 2015). Следователно оцеляването и растежът на отглежданите в люпилни млади бледни есетри са от съществено значение за възстановяването на вида (Gerrity 2005; Steffensen et al. 2015). Въпреки че запасената бледа есетра показва сравнително добри нива на оцеляване, вариращи от 5 (възраст 0) до 68% (възраст 1; Steffensen et al. 2010), последните данни показват, че състоянието на бледо есетра в река Мисури и честотата на женските в репродуктивната състоянието е намаляло значително през последните 12 години (Steffensen and Mestl 2016). Въпреки че причините за спада в телесното състояние не са известни, те не са в значителна корелация с размера на популацията или изтичането на реки (Steffensen and Mestl 2016).

Извън лабораторните опити за хранене, като нашето, влиянието на естествения състав на плячката и изобилието върху състоянието на бледа есетра остава слабо разбрано. Няколко проучвания установиха, че храненето, растежът и състоянието на освободените видове риби са свързани с времето като цяло в естествена среда, което показва, че може да отнеме значително време на отглежданите в люпилни риби да се аклиматизират в естествена среда (Brown и Laland 2001; Ireland et al. 2002; Sparrevohn and Støttrup 2007). Производството на риби, които са морфологично, поведенчески и физиологично сходни с тези в дивата природа, може да подобри успеха на програмите за опазване на аквакултурите (Brown and Day 2002).

Допълнителен материал

Моля, обърнете внимание: Journal of Fish and Wildlife Management не носи отговорност за съдържанието или функционалността на допълнителен материал. Запитванията трябва да бъдат насочени към съответния автор на статията.

Данни S1. Диетичен тип (гранули; 1-мм бавно потъващ фураж или замразени хирономиди), дължина (mm), тегло (g) и коефициент на относително състояние (Kn) на отглежданата в люпилница млада бледна есетра Scaphirhynchus albus, хранена с естествен ( Chironomidae larvae) или изкуствена диета (търговска храна за пъстърва) в Държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от 4 май до 9 юни 2010 г.

Данни S2. Диетичен тип (гранули; 1-мм бавно потъващ фураж или замразени хирономиди), номер на резервоара, телесно тегло, тегло на черния дроб и хепатосоматичен индекс (тегло на черния дроб/телесно тегло × 100) на отгледана в люпил млада бледна есетра Scaphirhynchus albus хранени с естествена (Chironomidae larvae) или изкуствена (търговска храна за пъстърва) диета в Държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от 4 май до 9 юни 2010 г.

Данни S3. Диетичен тип (гранули; 1-мм бавно потъващ фураж или замразени хирономиди), брой на рибите и измерена енергийна плътност (kJ/g мокро тегло на рибата) на отгледана в люпилница млада бледна есетра Scaphirhynchus albus, хранена с естествен (Chironomidae ларви) или изкуствена (търговска храна за пъстърва) диета в Държавния университет на Южна Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от 4 май до 9 юни 2010 г.

Данни S4. Тип храна (пелети; 1-мм бавно потъващ фураж от сребърна чаша или замразени хирономиди) и измерена енергийна плътност на вида храна (kJ/g мокро тегло на храната) от две диети, хранени с отгледана в люпилница млада млада бледа есетра Scaphirhynchus albus на юг Държавен университет в Дакота в Брукингс, Южна Дакота, от 4 май до 9 юни 2010 г.

Данни S5. Съставки и гарантиран анализ на бавно потъващия фураж на Silver Cup.

Справка S1. Bergman, HL, Boetler AM, Parady K, Flemming C, Keevin T, Latka DC, Korschgen C, Galat DL, Hill T, Jordan G, Krentz S, Nelson-Stastny W, Olson M, Mestl GE, Rouse K, Berkley J 2008. Изследователски нужди и стратегии за управление за възстановяване на бледосетрови. Сборник от 31 юли – 2 август 2007 г., семинар, Сейнт Луис, Мисури. Окончателен доклад до Инженерния корпус на американската армия. Ларами, Уайоминг: Институт по околна среда и природни ресурси Уилям Д. Рюкълсхаус, Университет в Уайоминг.

Справка S2. Сушилня MP, Sandoval AJ. 1993. План за възстановяване на бледния есетра (Scaphirhynchus albus). Бисмарк, Северна Дакота: Служба за риба и дива природа на САЩ.

Справка S3. Meyer HA 2011. Влияние на диетата и промените в околната среда върху физиологичните реакции на младежкия бледен есетра (Scaphirhynchus albus). Магистърска теза. Брукингс: Държавен университет в Южна Дакота.