Mga impluwensya ng bilis ng tubig sa pagkahinog ng obaryo at kapasidad ng antioxidant sa adult grass carp (Ctenopharyngodon idellus)

Ang ekolohikal na operasyon ng hydraulic engineering ay mahalaga para sa konserbasyon ng mga yamang pangisdaan. Ang bilis ng tubig ay kilalang nakakaapekto sa pangingitlog ng mga isdang naghahatid ng mga inaanod na itlog. Nilalayon ng pag-aaral na ito na tuklasin ang mga epekto ng pagpapasigla ng bilis ng tubig sa pagkahinog ng obaryo at kapasidad ng antioxidant ng adult grass carp (Ctenopharyngodon idellus) sa pamamagitan ng mga eksperimento sa laboratoryo upang maunawaan ang mekanismong pisyolohikal na pinagbabatayan ng tugon ng natural na reproduksyon sa mga daloy ng ekolohiya. Sinuri namin ang histology, sex hormones at konsentrasyon ng vitellogenin (VTG) ng obaryo, at ang mga transcript ng mga pangunahing gene sa hypothalamus-pituitary-gonad (HPG) axis, pati na rin ang mga aktibidad na antioxidant ng obaryo at atay sa grass carp. Ipinakita ng mga resulta na bagama't walang nakikitang pagkakaiba sa mga katangian ng pag-unlad ng obaryo ng grass carp sa ilalim ng pagpapasigla ng bilis ng tubig, ang konsentrasyon ng estradiol, testosterone, progesterone, 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α,20β-DHP), at VTG ay mataas, na nauugnay sa transcriptional regulation ng mga HPG axis gene. Ang mga antas ng ekspresyon ng gene (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3, at vtg) sa HPG axis ay tumaas nang malaki sa ilalim ng pagpapasigla ng bilis ng tubig, habang ang mga nasa hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star, at igf3 ay napigilan. Bukod pa rito, ang naaangkop na pagpapasigla ng bilis ng tubig ay maaaring magpahusay sa kalagayan ng kalusugan ng katawan sa pamamagitan ng pagpapataas ng mga aktibidad ng mga antioxidant enzyme sa obaryo at atay. Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nagbibigay ng pangunahing kaalaman at suporta sa datos para sa ekolohikal na operasyon ng mga proyektong hydropower at pagpapanumbalik ng ekolohiya sa ilog.
Panimula
Ang Three Gorges Dam (TGD), na matatagpuan sa gitnang bahagi ng Ilog Yangtze, ang pinakamalaking proyekto ng hydropower sa mundo at gumaganap ng mahalagang papel sa paggamit at pagsasamantala sa kuryente ng ilog (Tang et al., 2016). Gayunpaman, ang operasyon ng TGD ay hindi lamang makabuluhang nagbabago sa mga prosesong hydrological ng mga ilog kundi nagbabanta rin sa mga aquatic habitat kapwa sa itaas at ibaba ng agos ng lugar ng dam, sa gayon ay nakakatulong sa pagkasira ng mga ecosystem ng ilog (Zhang et al., 2021). Sa detalyado, ang regulasyon ng mga reservoir ay nagpapa-homogenize sa mga proseso ng daloy ng mga ilog at nagpapahina o nag-aalis ng natural na mga peak ng pagbaha, kaya humahantong sa pagbaba ng mga itlog ng isda (She et al., 2023).
Ang aktibidad ng pangingitlog ng isda ay malamang na naiimpluwensyahan ng iba't ibang salik sa kapaligiran, kabilang ang bilis ng tubig, temperatura ng tubig, at dissolved oxygen. Sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa synthesis at secretion ng hormone, ang mga salik sa kapaligirang ito ay nakakaapekto sa pag-unlad ng gonadal ng mga isda (Liu et al., 2021). Sa partikular, ang bilis ng tubig ay kinikilalang nakakaapekto sa pangingitlog ng mga isdang naghahatid ng mga inaanod na itlog sa mga ilog (Chen et al., 2021a). Upang mabawasan ang masamang epekto ng mga operasyon ng dam sa pangingitlog ng isda, kinakailangang magtatag ng mga partikular na prosesong eco-hydrological upang pasiglahin ang pangingitlog ng isda (Wang et al., 2020).

Ang apat na pangunahing Chinese carp (FMCC), kabilang ang black carp (Mylopharyngodon piceus), grass carp (Ctenopharyngodon idellus), silver carp (Hypophthalmichthys molitrix), at bighead carp (Hypophthalmichthys nobilis), na lubos na sensitibo sa mga prosesong hydrological, ay kumakatawan sa pinakamahalagang isda sa Tsina. Ang populasyon ng FMCC ay lilipat sa mga lugar ng pangingitlog at magsisimulang mangitlog bilang tugon sa mga high-flow pulse mula Marso hanggang Hunyo, habang ang konstruksyon at operasyon ng TGD ay nagbabago sa natural na ritmo ng hydrological at humahadlang sa migrasyon ng mga isda (Zhang et al., 2023). Samakatuwid, ang pagsasama ng ecological flow sa operation scheme ng TGD ay magiging isang hakbang sa pagpapagaan upang protektahan ang pangingitlog ng FMCC. Naipakita na ang pagpapatupad ng kontroladong man-made floods bilang bahagi ng operasyon ng TGD ay nagpapahusay sa tagumpay ng reproduktibo ng FMCC sa mga rehiyon sa ibaba ng agos (Xiao et al., 2022). Simula noong 2011, maraming pagtatangka ang inorganisa upang isulong ang pag-uugali ng pangingitlog ng FMCC upang mabawasan ang pagbaba ng FMCC mula sa Ilog Yangtze. Natuklasan na ang bilis ng tubig na nagdudulot ng pangingitlog ng FMCC ay mula 1.11 hanggang 1.49 m/s (Cao et al., 2022), na may pinakamainam na bilis ng daloy na 1.31 m/s ang natukoy para sa pangingitlog ng FMCC sa mga ilog (Chen et al., 2021a). Bagama't ang bilis ng tubig ay may mahalagang papel sa pagpaparami ng FMCC, mayroong kapansin-pansing kakulangan ng pananaliksik sa mekanismong pisyolohikal na pinagbabatayan ng tugon ng natural na pagpaparami sa mga daloy ng ekolohiya.