НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСЦИДИИ ПУРПУРНОЙ (HALOCYNTHIA AURANTIUM) В ЗАЛ. ПЕТРА ВЕЛИКОГО

НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСЦИДИИ ПУРПУРНОЙ (HALOCYNTHIA AURANTIUM) В ЗАЛ. ПЕТРА ВЕЛИКОГО

 

Матросова Инга Владимировна

Евдокимов Владимир Васильевич

 

Введение 

Асцидия пурпурная встречается во всех дальневосточных морях, обитает преимущественно на глубине от 1 до 65 м, и ее запасы позволяют производить промышленный вылов. В заливе Петра Великого обитает два вида, которые являются ценным сырьем для получения лекарственных препаратов, а за рубежом также используются в пищу.

Несмотря на малую изученность аспектов биологии, экологии этого вида уже получены весомые результаты в области иммунологии, фармакологии.

В результате проведенного анализа известной литературы стоит отметить, что H. aurantium является «копилкой» полезных веществ [1-15]. Вещества, содержащиеся в тканях асцидии, могут проявлять эффективные лечебные свойства. Пурпурная асцидия активно исследуется для фармакологических и медицинских целей. Возможность использования асцидии в пищу указывает также на перспективность целевого выращивания этого вида на заводах морепродуктов в Дальневосточном регионе [11].

Высокое количественное содержание каротиноидов у H. аurantium позволяет рекомендовать тунику и мантию этой асцидии как перспективный источник для извлечения каротиноидов – веществ, способных снижать вероятность возникновения онкологических, сердечно-сосудистых и некоторых других заболеваний [12].

В России важность асцидии не оценена, несмотря на многочисленные исследования зарубежных ученых. В Японии разводят асцидий на подводных плантациях, собирают урожай, сжигают и получают золу, в которой ванадий содержится в более высокой концентрации, чем в руде многих его месторождений. Биологическая роль ванадия еще не выяснена, но что она существенна – это факт.

Сведений о биологии и экологии асцидии пурпурной, обитающей у берегов Приморья, немного. Это объясняется тем, что промысел асцидий в прибрежных водах южного Приморья начат относительно недавно и масса добычи пока невелика. Однако, как для оценки промысловых запасов и определения квот вылова с целью рационального промысла, так и для разработки биотехнологии культивирования необходимы сведения о продолжительности жизни, пространственному распределению, сроках нереста и других чертах биологии асцидии.

Цель работы – изучение некоторых черт биологии асцидии пурпурной из акватории, прилегающей к острову Рикорда (Амурский залив, Японское море) в 2017, 2018 гг.

Для реализации цели необходимо было решить следующие задачи:

1. изучить размерный состав;
2. изучить массовый состав;
3. изучить толщину кожно-мускульного мешка;
4. охарактеризовать зависимость длина-масса;
5. проанализировать зависимость общая масса - масса внутриполостной жидкости. 

Материал и методы исследования

Материал, положенный в основу работы, был собран на плантации марикультуры, располагающейся в акватории острова Рикорда и, частично, островов Пахтусова (Амурский зал., зал Петра Великого, Японское море) (рис. 1). Исследуемая акватория относится к Амурскому заливу, который представляет собой северо-западную часть залива Петра Великого. С запада он ограничен берегом материка и простирается от устья р. Раздольная до м. Брюса, а с востока гористым полуостровом Муравьев-Амурский и островами Русский, Попова, Рейнеке, Рикорда, являющимися как бы продолжением этого полуострова в юго-западном направлении [16].

За предоставленный материал, а также консультативную помощь авторы приносят благодарность А. Г. Подкорытову. При поиске и обследовании естественных скоплений асцидии пурпурной использовалась методика водолазных исследований.

 

Рисунок 1. Карта-схема района исследований

 

На биологический анализ было взято 300 особей асцидии с глубины 15 метров (табл. 1). В выборках из природных популяций обычно определяли следующие параметры: длину, ширину, общую массу, массу (МКМ) и толщину кожно-мускульного мешка. Измеряли также массу внутриполостной жидкости.  

Таблица 1.

Материал, положенный в основу работы

Год	Количество контрольных ловов	Количество асцидий, взятых на биологический анализ, экз.
2017	9	150
2018	8	150
Всего	17	300

 

Результаты и их обсуждение

Размерный состав

По данным Л. Ю. Савватеевой асцидия пурпурная в зал. Петра Великого в мае 1978 г. имела в длину 17,5 см, в ширину – 10 см [4].

По нашим данным в 2017 г. длина асцидии пурпурной варьировала в пределах от 6,5 до 26,9 см (табл. 2). В модальный класс вошли особи длиной 7,6-8,5 см, что составляет 12,67%. Среднее значение - 12,58 ±0,31 см (рис. 2).

 

Рисунок 2. Размерный состав (длина) асцидии пурпурной в 2017 г.

 

Таблица 2.

Размерный состав асцидии пурпурной

Параметр	Год	Значение, см			Количество, экз.
		Xmin	͞χ ± m͞χ	Xmax
длина	2017	6,5	12,58 ± 0,31	26,9	150
	2018	7	13,42 ± 0,39	27,1	150
ширина	2017	3,5	7,06 ± 0,13	10,9	150
	2018	3,4	7,06 ± 0,12	10,8	150

 

В акватории о. Рикорда в 2018 г. асцидия имела длину от 7 до 27,1 см (табл. 2). В модальный клас вошли особи от 13 до 15 см, составив 22,66 %. Среднее значение 13,42±0,39 см (рис. 3).

 

Рисунок 3. Размерный состав (длина) асцидии пурпурной в 2018 г.

 

По данным Л. Ю. Савватеевой асцидия пурпурная в мае 1978 г. имела ширину 10 см [4]. Ширина асцидии, собранной в 2017 г. в зал. Петра Великого, варьируется в пределах от 3,5 до 10,9 см (табл. 2). В модальный класс вошли особи 6,6 – 7,5 см, что составляет 22,67 %. Среднее значение 7,06 ±0,13 см (рис. 4).

 

Рисунок 4. Размерный состав (ширина) асцидии пурпурной в 2017 г.

 

Ширина асцидии, собранной в 2018 г., изменялась от 3,4 до 10,8 см (табл. 2). В модальный класс вошли особи от 6,5 до 7,4 см, составившие 25,33%. Среднее значение ширины - 7,06 ± 0,12 см (рис. 5).

 

Рисунок 5. Размерный состав (ширина) асцидии пурпурной в 2018 г.

 

Массовый состав

По данным Л. Ю. Савватеевой асцидия пурпурная в зал. Петра Великого в мае 1978 г. имела массу 424,5 г, в том числе массу кожно-мускульного мешка 72 г [4].

Масса особей, выловленных в 2017 г., варьировала от 51 до 872 г (табл. 3). В модальный класс вошли особи массой 251 – 350 г, составившие 23,33 %. Среднее значение - 343,94±14,9 (рис. 6).

Таблица 3.

Массовый состав асцидии пурпурной

Параметр	Год	Значение, г			Количество, экз.
		Xmin	͞χ ± m͞χ	Xmax
Масса	2017	51	343,94±14,9	872	150
	2018	86	343,94±14,9	849	150
МКМ	2017	11	137,54± 7,32	468	150
	2018	11	138,69±14,12	473	150

 

Рисунок 6. Массовый состав (общая масса) асцидии пурпурной в 2017 г.

 

В 2018 г. масса асцидии, собранной в заливе Петра Великого, изменялась от 86 до 849 г (табл. 3). В модальный класс вошли особи массой 386-485 г, составившие 21,33%. Среднеее значение 343,94±14,9 г (рис. 7).

 

Рисунок 7. Массовый состав (общая масса) асцидии пурпурной в 2018 г.

 

Масса кожно-мускульного мешка (МКМ) асцидии, собранной в 2017 г. варьировала от 11 до 468 г (табл. 3). В модальный класс вошли голотурии с МКМ от 61 – 110 г, составляет 35, 33%. Среднее значение - 137,54±7,32 г (рис. 8)

 

Рисунок 8. Массовый состав (масса кожно-мускульного мешка) асцидии пурпурной в 2017 г.

 

Масса кожно-мускульного мешка у асцидии пурпурной в 2018 г. варьировала от 11 до 470 г (табл. 3). В модальный класс вошли особи с МКМ от 11 до 110 г, что составляет 69%. Среднее значение - 138,69±14,12 г (рис. 9).

 

Рисунок 9 – Массовый состав (масса кожно-мускульного мешка) в 2018 г.

 

Масса внутриполостной жидкости

По данным Л. Ю. Савватеевой асцидия пурпурная в зал. Петра Великого в мае 1978 г. имела массу полостной жидкости 65 г [4]. По нашим данным в 2017 г. масса полостной жидкости асцидии пурпурной варьировала в пределах от 20,4 до 396,6 г (табл. 4). В модальный класс вошли особи с массой полостной жидкости 170,5-220,4 г, что составляет 22,67%. Средняя масса полостной жидкости была 137,67 ± 5,97 г. Массу внутриполостной жидкости 320,5-370,4, 2 г. имели 2% особей (рис. 10).

Таблица 4.

Масса полостной жидкости асцидии пурпурной

 

Рисунок 10. Массовый состав (масса полостной жидкости) асцидии пурпурной в 2017 г.

 

В исследуемом районе в 2018 г. асцидия имела массу полостной жидкости от 15,6 до 348,8 г (табл. 4). В модальный класс вошли особи с массой полостной жидкости от 115,6 до 165,6 г, составив 24,67%. Средняя масса - 147,24 ± 6,73 г. Массу полостной жидкости 315,6-365,5 г имели 1,33% особей, 24,67% асцидий имели массу полостной жидкости 115,6-165,5 г (рис. 11).

Рисунок 11. Массовый состав (масса полостной жидкости) асцидии пурпурной в 2018 г.

 

Толщина кожно-мускульного мешка

Толщина кожно-мускульного мешка зависит от готовности асцидии к нересту. Перед нерестом мешок истончается, освобождая место для созревающих гонад, после утолщается. Из данных, полученных в 2017 г. можно сделать вывод, что на момент исследования асцидии отнерестились. В половых железах асцидии несколько раз происходит последовательное созревание либо ооцитов, приводящее к их вымету, либо спермиев. Если присутствуют зрелые ооциты, то в семеннике наблюдается резорбция зрелых спермиев и, наоборот, при наличии спермиев в мужском компартменте женский компартмент, как правило, заполнен единичными зрелыми и большим количеством растущих ооцитов [15].

У асцидий в 2017 г. толщина кожно-мускульного мешка варьровала от 2,4 до 4,9 мм (табл. 5). В модальный класс вошли особи от 4,0 до 4,4 мм, что составляет 30,67%. Среднее значение - 3,89± 0,05 мм (рис. 12).

Таблица 5.

Толщина кожно-мускульного мешка (КММ) асцидии пурпурной

 

Рисунок 12. Размерный состав (толщина кожно-мускульного мешка) асцидии пурпурной в 2017 г.

 

У исследованных в 2018 г. особей толщина кожно-мускульного мешка варьируется от 2,4 до 5 мм. В модальный класс вошли особи 4,0 - 4,4 мм, что составило 35,33%. Среднее значение 3,98± 0,05 мм (рис. 13).

 

Рисунок 13. Размерный состав (толщина кожно-мускульного мешка) асцидии пурпурной в 2018 г.

 

Соотношение длина-масса

У исследуемых особей асцидии пурпурной в 2017 г. соотношение длина - масса описывается уравнением y = 4,7455x^1,6537, при R² =0,6118 (рис. 14).

Большинство особей при длине от 7 до 13 см имели массу от 60 до 640 г (рис. 14).

 

Рисунок 14. Соотношение длина-масса у асцидии пурпурной в 2017 г.

 

В 2018 г. соотношение длина – масса описывается уравнением y = 12,816x^1,2942, при R² =0,5515 (рис. 15). Большинство особей при длине от 7 до 14 см имели массу от 80 до 620 г (рис. 15).

 

Рисунок 15. Соотношение длина-масса асцидии пурпурной в 2018 г.

 

Соотношение общая масса - масса внутриполостной жидкости

В 2017 г. соотношение общая масса - масса внутриполостной жидкости описывается уравнением y = 5,8192x^0,5232, при R² =0,2628 (рис. 16). Большинство особей при массе от 80 до 500 г имели массу внутриполостной жидкости от 10 до 240 г (рис. 16).

 

Рисунок 16. Соотношение общая масса - масса внутриполостной жидкости у асцидии пурпурной в 2017 г.

 

У особей асцидии пурпурной в 2018 г. зависимость общая масса - масса внутриполостной жидкости описывается уравнением y = 3, 9205x^0,5835 при R² =0,2176 (рис. 17). Большинство особей при массе от 80 до 500 г имели массу внутриполостной жидкости от 60 до 180 г (рис. 17).

 

Рисунок 17. Соотношение общая масса - масса внутриполостной жидкости у асцидии пурпурной в 2018 г.

 

В таблице 6 приведены средние размеры и масса асцидии пурпурной по данным автора и сведениям Л.Ю. Саватеевой [4]. Как видно из таблицы 6 масса асцидии, в том числе масса кожно-мускульного мешка, масса подошвы и масса внутренностей были больше в 1978 г., чем в 2017, 2018 гг. Масса внутриполостной жидкости больше у асцидии, собранной в 2017, 2018 гг. Это объясняется тем, что по данным Л.Ю. Саватеевой [4] в 1978 г. особей собирали до периода размножения. Длина и размер меньше у особей в 2017, 2018 гг.

Таблица 6.

Средние размеры и масса асцидии пурпурной

 

В результате проведенных исследований сделаны следующие выводы.

Выводы

1. Размерный состав асцидии пурпурной залива Петра Великого в 2017 г. включал особей с длиной от 6,5 до 27,5 см, составив в среднем 12,6 ± 0,3 см; в 2018 г. размеры особей варьировали от 7,0 до 27,1 см, составив в среднем 13,4±0,4 см.
2. Ширина асцидии пурпурной варьировалась в 2017 г. от 3,5 до 10,9 см, составив в среднем 7,06 ± 0,13 см; в 2018 г. – от 3,4 до 10,8 см, составив в среднем 7,06 ± 0,12 см.
3. Весовой состав асцидии пурпурной в 2017 г. представлен особями с общей массой в 2017 г. от 51 г до 872 г, в 2018 г. от 86 до 849 г, составив в среднем 343,9 ± 14,9 г. Масса кожно-мускульного мешка изменялась от 11 до 473 г., составив в среднем в 2017 г. 137,5 ± 7,3 г, в 2018 г. - 138,7 ± 14,1 г.
4. Толщина кожно-мускульного мешка асцидии пурпурной варьировала от 2,4 до 5,0 мм, составив в среднем 3,9± 0,1 мм.
5. Соотношение длина – масса у асцидии пурпурной описывается уравнениями степенной функции в 2017 г. y = 4,7455x^1,6537, при R² =0,6118; в 2018 г. y 12,816x^1,2942, при R² =0,5515.
6. Зависимость общая масса - масса внутриполостной жидкости у асцидии пурпурной описывается степенными уравнениями в 2017 г y = 5,8192x^0,5232, при R² =0,2628; в 2018 г. y = 3, 9205x^0,5835 при R² =0,2176.

Полученные данные о некоторых чертах биологии асцидии пурпурной дополняют имеющиеся сведения о ней и будут полезны для специалистов в области водных биоресурсов и аквакультуры.

 

Список литературы:

1. Добряков Ю.И., Ковалев Б.М., Боклач К.В. и др. Влияние хаурантина на иммунную систему человека. Intern. J. on Immunorehabilitation. Физиология и патология иммунной системы. 2003. Т. 5, № 2. С. 181.
2. Иванова-Казас О.М. Сравнительная эмбриология беспозвоночных животных. Низшие хордовые. М.: Наука, 1978, С. 166.
3. Сигуля Е.Е. Ванадий, ферменты и сердце. Химия и жизнь. 1989, вып. 6. С. 84-85.
4. Савватеева Л.Ю., Маслова М.Г., Володарская В.Л. Дальневосточные голотурии и асцидии как ценное пищевое сырье. Владивосток: Издательство Дальневост. ун-та. 1983. С. 184.
5. Smith M.J., Denhel P.A. The chemical and enzymatic analyses of the tunic of the ascidian Halocynthia auranthium (Pallas) // Comp. Biochem. Physiol., G.B., 1970, Vol. 35, P. 17.
6. Woong Sik Janga, Hong Ki Kima et al. Antifungal activity of synthetic peptide derived from halocidin, antimicrobial peptide from the tunicate, Halocynthia aurantium // FEBS Letters 580 (2006). Р. 1490–1496
7. Звягинцев А.Ю., Кашенко С.Д. О вселении асцидии Ciona savignyi Herdman, 1882 в залив Петра Великого Японского моря//Биология моря. 2007. Т.33, №2, с. 158-161
8. Карнаухов В.Н. Биологические функции каротиноидов. М.: Наука 1988. 240 с.
9. Санамян К.Э., Санамян Н.П. Асцидии (Tunicata: Ascidiacea) Прибрежных вод о–ва Старичков //Труды Камчатского филиала Тихоокеанского Института географии ДВО РАН. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2009 вып VIII. 350 с.
10. Щербаков И.А. Исследование и использование асцидии Halocynthia aurantium на Дальнем Востоке //Материалы Всерос. науч. молодёжной конф.-школы «Проблемы экологии морского шельфа», Владивосток Изд-во Дальнев. Федер. Унив-та, 2010. С. 197-201.
11. Белорукова А.А., Задорожный П.А., Пивненко Т.Н., Якуш Е.В. Оценка содержания каротиноидов у асцидий Halocynthia aurantium и Styela clava//Известия ТИНРО. 2006. Т. 147. С. 347-353.
12. Добряков Е.Ю. Фармакологические эффекты экстракта из туники асцидии Halocynthia aurantium: автореф. дис. канд. мед. наук. Владивосток, 2004. 23 с.
13. Моторя Е.С., Пивненко Т.Н., Гажа А.К., Иванушко Л.А., Воронцов В.Н., Санина Н.М. Исследование иммуномоделирующей и мембранотропной активности каротиноидов из туники асцидии Halocynthia aurantium//Тихоокеанский медицинский журнал. 2009, №3. С. 28-31.
14. Матросова И.В., Евдокимов В.В. Гистофизиологическое исследование половых желез асцидии пурпурной Halocynthia aurantium Pallas //В мире научных открытий, Красноярск: Научно - инновационный центр. 2017, №5. С. 21-27.
15. Остров Рикорда - URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Остров_Рикорда (дата обращения 23.05.2021).