Информация: Бизнес и экономика

Лосось и генетика


Недавние статьи Владимира Самарского и Николь Портли поднимают важные проблемы развития лососевых рыбоводных заводов. Как специалист в области популяционной генетики, я со своей лабораторией много лет изучал и изучаю популяционную структуру кеты и горбуши Дальнего Востока, в первую очередь Сахалина и Итурупа. Поэтому мне представляется важным посмотреть на эти проблемы с генетических позиций. Что касается сохранения естественных группировок тихоокеанских лососей, или как иногда говорят – «диких», то я согласен с Николь Портли, что эта проблема важна. Более того, без внимания к ней мы можем потерять часть генофонда наших лососей. В качестве примера сошлюсь на исследования озерной и речной форм кеты, проведенные совместно с СахНИРО и ЗАО «Гидрострой» на острове Итуруп. В некоторых озерах Южных Курил вместе сосуществуют две формы кеты: озерная нерестится на прибрежном мелководье, а речная – в руслах рек и ручьев. Так вот, проведенный нами в течение нескольких последних лет анализ этих двух форм указал на значимые генетические различия между ними. Более того, даже в ручье, впадающем в озеро, нерестящаяся кета больше похожа на речную кету из удаленных за десятки километров рек, чем на соседствующую с ней озерную кету, с которой она, образно говоря, буквально сталкивается в течение нерестового хода и при скате. Это означает, что эти две формы кеты давно уже репродуктивно изолированы и генетически разошлись друг от друга. То есть если возникнет надобность в поддержании или более интенсивном использовании озерных экосистем, в частности, через искусственное воспроизводство, то эти две формы кеты надо разводить строго раздельно. Иначе уникальный генофонд озерной формы кеты будет безвозвратно «размыт» генным потоком от речной, которой численно на Южных Курилах гораздо больше, чем озерной. Пример с озерной кетой кажется частным, тем более что она никак не определяет суммарные уловы лососей в Сахалинской области. Но любой район нашей области может иметь свой водоем с лососем уникального генофонда. Такова, например, естественная кета речки Рыбацкой, впадающей в Курильский залив острова Итуруп: генетически она резко отличается от кеты реки Курилка этого же залива. Такие различия надо всегда учитывать при искусственном воспроизводстве, чтобы не размыть уникальные генофонды «чужими» генами. И наконец, еще один довод в пользу важности сохранения разнообразия генофондов лососей, в том числе и естественных. Выживаемость лососей и коэффициенты их возврата определяются во многом пока неизвестными и неконтролируемыми условиями среды в местах морского нагула. Экспериментально показано, что именно наличие генетически различных рыб с различными врожденными требованиями и различной устойчивостью к непредсказуемо меняющимся условиям морской среды обеспечивает устойчивость стад. А естественные генофонды всегда будут служить основой улучшения и поддержания имеющихся группировок и создания новых искусственно воспроизводимых стад лососей. Говоря о важности естественного воспроизводства лососей, следует также иметь в виду, что, заботясь о повышении численности экономически важных, доминирующих по численности видов, мы не должны забывать и о «минорных», экономически пока и не столь важных. Для Сахалинской области это сима, кижуч и нерка. Естественное воспроизводство важно для всех видов, входящих в региональные экосистемы, в том числе для занесенных в Красную Книгу сахалинского тайменя, сахалинского осетра и других гидробионтов. Это не просто теоретическая проблема экологов-биологов, но и забота об экономическом будущем области: не пройдет и пары десятилетий, как эти виды могут стать основой выгодного на Сахалине и Курилах спортивного рыболовства и экологического туризма. Перейдем теперь к другой стороне вопроса. Важность поддержания естественных стад лососей нельзя понимать как альтернативу искусственному воспроизводству. Искусственное воспроизводство увеличивает численность стад за счет создания дополнительных «нерестилищ» в цехах рыбоводных заводов и снижения смертности на ранних этапах развития икры и личинок. В тех условиях, в которые поставлен наш регион нынешним ростом антропогенных нагрузок, искусственное воспроизводство – это основное, что может поддержать стада кеты и горбуши не только на должном уровне, но и прирастить их добычу. Поэтому вопрос, строить или не строить в Сахалинской области новые лососевые рыбоводные заводы, имеет один ответ – да, строить. Но расти их число должно до разумных пределов – с учетом мощности подходов лосося к конкретным районам, популяционной структуры вида, кормовой базы прибрежья и связанного с этим вопроса подкормки молоди. Поэтому важно научно обоснованное планирование видовой специализации, территориального размещения и мощностей новых рыбоводных заводов. При искусственном разведении важна еще одна, кажущаяся поначалу несущественной, сторона – это возможные негативные последствия селективного воздействия хозяйственной деятельности человека на стада лососей. Хорошо известный лососевикам факт: за несколько десятков лет промышленного лова к середине – концу прошлого века горбуша Аляски заметно измельчала. Анализ многолетних данных показал, что из-за больших размеров ячеи чаще облавливались крупные рыбы. Поскольку размер рыб – это наследственный признак, то понемногу незаметные в каждом отдельном поколении изменения вследствие такого вылова за десятки лет вылились в генетически закрепленное заметное измельчание рыбы. Подобные процессы – это аналог искусственного отбора у сельскохозяйственных животных: за десятки лет направленная селекция приводит к усилению желаемого признака за счет накопления в генофонде стада соответствующих генов. Но последствия селекции могут оказаться и негативными. Особенно при существующей организации лова и воспроизводства кеты и горбуши. При промысле горбуши начало стада по большей части отлавливается и не доходит до нерестилищ из-за того, что это первая и по качеству наиболее ценная в коммерческом отношении рыба. В свою очередь, на рыбоводных заводах первая рыба, которая, как правило, имеет еще незрелые половые продукты, не всегда воспроизводится из-за отсутствия технических возможностей для длительного выдерживания большого количества производителей до полного их созревания. Все это фактически является отбором, направленным против несозревших рыб с ранним сроком возврата, то есть так называемой «серебрянки», самой ценной в пищевом отношении. Изъятие ранней рыбы и соответствующий сдвиг сроков закладки икры на рыбоводных заводах за многие десятки лет приведут к увеличению доли рыб с более поздним сроком нереста, более зрелой, но с признаками нерестовых изменений, имеющих низкие категории качества мяса еще до захода в реки. Отсюда возможная тенденция сдвига пиков улова на более поздние сроки и ухудшение качества подходящей в это время к неводам рыбы. Для долговременного устойчивого воспроизводства рыбы хорошего качества следует разрабатывать долгосрочные программы, в которых вылов и воспроизводство (как искусственное, так и естественное) регулируются таким образом, чтобы обеспечивать периодический пропуск в реки ранней рыбы. Но в любом случае успех рыбоводного предприятия в конечном итоге определяется коэффициентами возврата, и начавшаяся программа мечения выпускаемой молоди означает важный этап в лососеводстве Сахалинской области, в чем я присоединяюсь к мнению Владимира Самарского и Николь Портли. Акцентируемое нами внимание на селективном воспроизводстве и других процессах искусственного и естественного отбора у лососей как возможных факторах постепенного ухудшения наследственных качеств рыбы не свидетельствует против искусственного разведения. Сказанное нами лишь говорит о необходимости долгосрочного регулирования деятельности рыбохозяйственных предприятий с учетом данных по динамике численности и генетической структуре стад лососей с тем, чтобы избежать накопления негативных изменений в генофонде лососей. Конечно, помимо упомянутых существуют и другие проблемы лососеводства. Например, еще одна важная сторона разведения лососей в Сахалинской области – это проблема прогноза и стратегии разведения горбуши. Генетические и экологические данные свидетельствуют о порой значительном подходе рыбы к «чужим» берегам и заходе производителей на нерест в чужие реки. Особенно это характерно для азиатской горбуши. Такому поведению подвержена горбуша как естественного, так и искусственного происхождения. Это означает, что следует с осторожностью применять к стадам горбуши те критерии успешности разведения и прогнозирования, что работают на кете. Необходим переход от локальных прогнозов, которые зачастую проваливаются, к глобальным прогнозам. Данный очень серьезный вопрос должны совместно решить представители производства и науки Сахалина. И последнее, о чем хотелось бы сказать, – это возможное влияние рыбы заводской на естественную. Может ли заход на нерестилища лососей заводского происхождения с изменившимся генофондом ухудшить генофонды естественных популяций? Теоретически такое возможно, что должно предостеречь от увлечения научно необоснованными перевозками оплодотворенной икры, закладкой на инкубацию и выпуском в свои реки мальков от производителей из других водоемов, выпуском своих мальков в чужие водоемы и от других подобных мероприятий, которые ведут к размыванию исторически сложившихся генофондов (если уж осуществлять такие перевозки, то только по принципу генетической близости). Однако пока проведенные нами многолетние исследования по генетике горбуши и кеты не дают никаких оснований говорить о генетической деградации стад Сахалино-Курильского региона вследствие искусственного воспроизводства, хотя указанные выше проблемы назревают. С другой стороны, также теоретически можно предсказать, что заводская рыба, выпущенная в водоемы экологически сходных районов, в течение нескольких поколений может адаптироваться и «подстроить» свой популяционный генофонд под эти условия. Поэтому в бассейнах рек с нарушенным естественным воспроизводством его возможно наладить через восстановление стад с обязательным генетическим слежением за всем процессом. Сколько поколений требуется для восстановления – вопрос еще не исследованный. Генетические эксперименты по отбору на модельных видах животных подсказывают, что для этого потребуется по крайней мере от трех до пяти поколений. Однако ряд исследователей США и Канады полагают, что со второго поколения возврата на нерестилища популяции можно придать статус естественной рыбы, и с этим отчасти можно согласиться. В Японии, где практически отсутствует естественная кета, но где сейчас готовятся к сертификации ее промысла, даже предлагают считать рыбу естественной, если она просто появилась на нерестилище – даже если она была выпущена с завода, хотя такое предложение не имеет никакого генетического обоснования, ибо механически сложенная из заводских рыб популяция – все равно еще заводская, поскольку не прошла ни одного поколения собственного скрещивания и отбора в естественных условиях. В целом же можно сказать, что оптимизация промысла, поддержание естественного воспроизводства, развитие рыбоводных заводов и оценка их совокупной деятельности по результатам программ искусственного разведения, критериям экологической сертификации морского рыболовства или иным принципам – не взаимоисключающие, а взаимосвязанные процессы, которые должны опираться на долгосрочные расчеты по экономике и социальным аспектам лососеводства и на современные научные разработки по физиологии, экологии и генетике лососей. Л. Животовский, доктор биологических наук, заведующий лабораторией генетической идентификации института общей генетики РАН.

Газета "Советский Сахалин"

26 мая 2009г.


Вернуться назад