Η οικολογική λειτουργία της υδραυλικής μηχανικής είναι απαραίτητη για τη διατήρηση των αλιευτικών πόρων. Η ταχύτητα του νερού είναι γνωστό ότι επηρεάζει την ωοτοκία των ψαριών που παράγουν παρασυρόμενα αυγά. Αυτή η μελέτη στοχεύει να διερευνήσει τις επιπτώσεις της διέγερσης της ταχύτητας του νερού στην ωρίμανση των ωοθηκών και την αντιοξειδωτική ικανότητα του ενήλικου χλοοτάπητα (Ctenopharyngodon idellus) μέσω εργαστηριακών πειραμάτων, προκειμένου να κατανοηθεί ο φυσιολογικός μηχανισμός που διέπει την απόκριση της φυσικής αναπαραγωγής στις οικολογικές ροές. Εξετάσαμε την ιστολογία, τις συγκεντρώσεις ορμονών φύλου και λεκιθογενίνης (VTG) στις ωοθήκες, και τα αντίγραφα βασικών γονιδίων στον άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-γονάδων (HPG), καθώς και την αντιοξειδωτική δράση των ωοθηκών και του ήπατος στους χλοοτάπητες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, αν και δεν υπήρχε αισθητή διαφορά στα χαρακτηριστικά ανάπτυξης των ωοθηκών του χλοοτάπητα υπό διέγερση της ταχύτητας του νερού, οι συγκεντρώσεις οιστραδιόλης, τεστοστερόνης, προγεστερόνης, 17α,20β-διυδροξυ-4-πρεγνεν-3-όνης (17α,20β-DHP) και VTG ήταν αυξημένες, γεγονός που σχετιζόταν με τη μεταγραφική ρύθμιση των γονιδίων του άξονα HPG. Τα επίπεδα γονιδιακής έκφρασης (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 και vtg) στον άξονα HPG αυξήθηκαν σημαντικά υπό διέγερση με την ταχύτητα του νερού, ενώ αυτά των hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star και igf3 καταστάλθηκαν. Επιπλέον, η κατάλληλη διέγερση με την ταχύτητα του νερού θα μπορούσε να βελτιώσει την κατάσταση της υγείας του σώματος αυξάνοντας τις δραστηριότητες των αντιοξειδωτικών ενζύμων στις ωοθήκες και το ήπαρ. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρέχουν τις βασικές γνώσεις και την υποστήριξη δεδομένων για την οικολογική λειτουργία υδροηλεκτρικών έργων και την οικολογική αποκατάσταση ποταμών.
Εισαγωγή
Το Φράγμα των Τριών Φαραγγιών (ΦΤΓ), που βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα του ποταμού Γιανγκτσέ, είναι το μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό έργο στον κόσμο και παίζει κρίσιμο ρόλο στην αξιοποίηση της ενέργειας του ποταμού (Tang et al., 2016). Ωστόσο, η λειτουργία του ΦΤΓ όχι μόνο μεταβάλλει σημαντικά τις υδρολογικές διεργασίες των ποταμών, αλλά απειλεί και τα υδάτινα ενδιαιτήματα τόσο ανάντη όσο και κατάντη της τοποθεσίας του φράγματος, συμβάλλοντας έτσι στην υποβάθμιση των παραποτάμιων οικοσυστημάτων (Zhang et al., 2021). Αναλυτικά, η ρύθμιση των ταμιευτήρων ομογενοποιεί τις διεργασίες ροής των ποταμών και αποδυναμώνει ή εξαλείφει τις φυσικές πλημμυρικές κορυφές, οδηγώντας έτσι σε μείωση των αυγών ψαριών (She et al., 2023).
Η δραστηριότητα ωοτοκίας των ψαριών πιθανότατα επηρεάζεται από μια ποικιλία περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως η ταχύτητα του νερού, η θερμοκρασία του νερού και το διαλυμένο οξυγόνο. Επηρεάζοντας τη σύνθεση και την έκκριση ορμονών, αυτοί οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν την ανάπτυξη των γονάδων των ψαριών (Liu et al., 2021). Συγκεκριμένα, έχει αναγνωριστεί ότι η ταχύτητα του νερού επηρεάζει την ωοτοκία των ψαριών που παραδίδουν αυγά σε ποτάμια (Chen et al., 2021a). Προκειμένου να μετριαστούν οι αρνητικές επιπτώσεις των εργασιών των φραγμάτων στην ωοτοκία των ψαριών, είναι απαραίτητο να καθιερωθούν συγκεκριμένες οικοϋδρολογικές διεργασίες για την τόνωση της ωοτοκίας των ψαριών (Wang et al., 2020).
Οι τέσσερις κύριοι κινέζικοι κυπρίνοι (FMCC), συμπεριλαμβανομένου του μαύρου κυπρίνου (Mylopharyngodon piceus), του χλοοτάπητα (Ctenopharyngodon idellus), του ασημοκυπρίνου (Hypophthalmichthys molitrix) και του κυπρίνου bighead (Hypophthalmichthys nobilis), οι οποίοι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στις υδρολογικές διεργασίες, αντιπροσωπεύουν τα πιο οικονομικά σημαντικά ψάρια στην Κίνα. Ο πληθυσμός των FMCC θα μεταναστεύσει στις περιοχές ωοτοκίας και θα ξεκινήσει την ωοτοκία σε απόκριση σε παλμούς υψηλής ροής από τον Μάρτιο έως τον Ιούνιο, ενώ η κατασκευή και η λειτουργία του TGD μεταβάλλει τον φυσικό υδρολογικό ρυθμό και εμποδίζει τη μετανάστευση των ψαριών (Zhang et al., 2023). Επομένως, η ενσωμάτωση της οικολογικής ροής στο σχέδιο λειτουργίας του TGD θα αποτελούσε μέτρο μετριασμού για την προστασία της ωοτοκίας των FMCC. Έχει αποδειχθεί ότι η εφαρμογή ελεγχόμενων ανθρωπογενών πλημμυρών ως μέρος της λειτουργίας του TGD ενισχύει την αναπαραγωγική επιτυχία των FMCC στις κατάντη περιοχές (Xiao et al., 2022). Από το 2011, έχουν οργανωθεί αρκετές προσπάθειες για την προώθηση της ωοτοκίας των FMCC, προκειμένου να μετριαστεί η μείωση των FMCC από τον ποταμό Γιανγκτσέ. Διαπιστώθηκε ότι η ταχύτητα του νερού που προκαλεί την ωοτοκία των FMCC κυμαινόταν από 1,11 έως 1,49 m/s (Cao et al., 2022), με βέλτιστη ταχύτητα ροής 1,31 m/s να εντοπίζεται για την ωοτοκία των FMCC σε ποτάμια (Chen et al., 2021a). Παρόλο που η ταχύτητα του νερού παίζει κρίσιμο ρόλο στην αναπαραγωγή των FMCC, υπάρχει αξιοσημείωτη έλλειψη έρευνας σχετικά με τον φυσιολογικό μηχανισμό που διέπει την απόκριση της φυσικής αναπαραγωγής στις οικολογικές ροές.
Ώρα δημοσίευσης: 05 Αυγούστου 2024