Mga impluwensya ng bilis ng tubig sa ovarian maturation at antioxidant capacity sa adult grass carp (Ctenopharyngodon idellus）

Ang ekolohikal na operasyon ng hydraulic engineering ay mahalaga para sa pag-iingat ng mga mapagkukunan ng pangisdaan. Ang bilis ng tubig ay kilala na nakakaapekto sa pangingitlog ng mga isda na naghahatid ng mga drifting egg. Ang pag-aaral na ito ay naglalayong tuklasin ang mga epekto ng water velocity stimulation sa ovarian maturation at antioxidant capacity ng adult grass carp (Ctenopharyngodon idellus) sa pamamagitan ng mga eksperimento sa laboratoryo upang maunawaan ang mekanismo ng physiological na pinagbabatayan ng tugon ng natural na pagpaparami sa mga daloy ng ekolohiya. Sinuri namin ang histology, sex hormones at vitellogenin (VTG) na konsentrasyon ng ovary, at ang mga transcript ng mga pangunahing gene sa hypothalamus-pituitary-gonad (HPG) axis, pati na rin ang antioxidant na aktibidad ng ovary at atay sa damo carp. Ang mga resulta ay nagpakita na kahit na walang nakikitang pagkakaiba sa mga katangian ng pag-unlad ng ovarian ng damo carp sa ilalim ng water velocity stimulation, estradiol, testosterone, progesterone, 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α,20β-DHP), at ang mga konsentrasyon ng VTG ay nakataas, na nauugnay sa transcriptional regulation ng HPG. Ang mga antas ng expression ng gene (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3, at vtg) sa axis ng HPG ay makabuluhang tumaas sa ilalim ng water velocity stimulation, habang ang mga hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, at ipinigil. Bilang karagdagan, ang naaangkop na water velocity stimulation ay maaaring mapahusay ang katayuan ng kalusugan ng katawan sa pamamagitan ng pagtaas ng mga aktibidad ng antioxidant enzymes sa obaryo at atay. Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nagbibigay ng pangunahing kaalaman at suporta sa data para sa ekolohikal na operasyon ng mga proyektong hydropower at ilog ecological restoration.
Panimula
Ang Three Gorges Dam (TGD), na matatagpuan sa gitnang bahagi ng Yangtze River, ay ang pinakamalaking hydropower na proyekto sa mundo at gumaganap ng mahalagang papel sa paggamit at pagsasamantala sa kapangyarihan ng ilog (Tang et al., 2016). Gayunpaman, ang pagpapatakbo ng TGD ay hindi lamang makabuluhang nagbabago sa mga proseso ng hydrological ng mga ilog ngunit nagbabanta din sa mga tirahan ng tubig sa itaas at sa ibaba ng agos ng dam site, at sa gayon ay nag-aambag sa pagkasira ng mga riverine ecosystem (Zhang et al., 2021). Sa detalye, ang regulasyon ng mga reservoir ay homogenize ang mga proseso ng daloy ng mga ilog at pinapahina o inaalis ang natural na mga peak ng baha, 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 natunaw na oxygen. Sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa synthesis at pagtatago ng hormone, ang mga salik na ito sa kapaligiran ay nakakaapekto sa pagbuo ng gonadal ng isda (Liu et al., 2021). Sa partikular, ang bilis ng tubig ay kinikilala na makakaapekto sa pangingitlog ng mga isda na naghahatid ng mga drifting egg sa mga ilog (Chen et al., 2021a). Upang mapagaan ang masamang epekto ng mga operasyon ng dam sa pangingitlog ng isda, kinakailangan na magtatag ng mga tiyak 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 lubhang sensitibo sa hydrological na proseso, ay kumakatawan sa pinakamahalagang isda sa China. Ang populasyon ng FMCC ay lilipat sa mga site ng pangingitlog at magsisimulang mag-spawning bilang tugon sa mga high-flow pulse mula Marso hanggang Hunyo, habang binabago ng pagtatayo at pagpapatakbo ng TGD ang natural na hydrological ritmo at hadlangan ang paglipat ng isda (Zhang et al., 2023). Samakatuwid, ang pagsasama ng daloy ng ekolohiya sa scheme ng pagpapatakbo ng TGD ay magiging isang hakbang sa pagpapagaan upang maprotektahan ang pangingitlog ng FMCC. Naipakita na ang pagpapatupad ng kontroladong gawa ng tao na baha bilang bahagi ng operasyon ng TGD ay nagpapahusay sa reproductive na tagumpay ng FMCC sa mga downstream na rehiyon (Xiao et al., 2022). Mula noong 2011, ilang mga pagtatangka ang inayos upang isulong ang pag-uugali ng pangingitlog ng FMCC upang mabawasan ang pagbaba ng FMCC mula sa Ilog Yangtze. Napag-alaman na ang bilis ng tubig na nag-uudyok sa pag-spawning 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 ay nakilala para sa spawning ng FMCC sa mga ilog (Chen et al., 2021a). Kahit na ang bilis ng tubig ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpaparami ng FMCC, mayroong isang kapansin-pansing kakulangan ng pananaliksik sa mekanismo ng pisyolohikal na pinagbabatayan ng tugon ng natural na pagpaparami sa mga daloy ng ekolohiya.