Việc vận hành sinh thái của công trình thủy lợi là rất cần thiết cho việc bảo tồn nguồn lợi thủy sản. Tốc độ dòng chảy được biết là ảnh hưởng đến quá trình sinh sản của các loài cá mang trứng trôi nổi. Nghiên cứu này nhằm mục đích khám phá tác động của sự kích thích tốc độ dòng chảy lên sự trưởng thành buồng trứng và khả năng chống oxy hóa của cá chép cỏ trưởng thành (Ctenopharyngodon idellus) thông qua các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm để hiểu rõ cơ chế sinh lý học underlying phản ứng của quá trình sinh sản tự nhiên đối với dòng chảy sinh thái. Chúng tôi đã kiểm tra mô học, nồng độ hormone sinh dục và vitellogenin (VTG) của buồng trứng, và các bản sao của các gen chính trong trục hạ đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục (HPG), cũng như hoạt động chống oxy hóa của buồng trứng và gan ở cá chép cỏ. Kết quả cho thấy, mặc dù không có sự khác biệt rõ rệt về đặc điểm phát triển buồng trứng của cá chép cỏ dưới tác động của tốc độ dòng nước, nhưng nồng độ estradiol, testosterone, progesterone, 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α,20β-DHP) và VTG đều tăng cao, điều này có liên quan đến sự điều hòa phiên mã của các gen trục HPG. Mức độ biểu hiện gen (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 và vtg) trong trục HPG tăng lên đáng kể dưới tác động của tốc độ dòng nước, trong khi đó mức độ biểu hiện của hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star và igf3 bị ức chế. Ngoài ra, tác động tốc độ dòng nước thích hợp có thể tăng cường sức khỏe tổng thể bằng cách tăng hoạt động của các enzyme chống oxy hóa trong buồng trứng và gan. Kết quả nghiên cứu này cung cấp kiến thức cơ bản và dữ liệu hỗ trợ cho hoạt động sinh thái của các dự án thủy điện và phục hồi sinh thái sông ngòi.
Giới thiệu
Đập Tam Hiệp (TGD), nằm ở đoạn giữa sông Dương Tử, là dự án thủy điện lớn nhất thế giới và đóng vai trò quan trọng trong việc khai thác sức mạnh của dòng sông (Tang và cộng sự, 2016). Tuy nhiên, việc vận hành TGD không chỉ làm thay đổi đáng kể các quá trình thủy văn của sông mà còn đe dọa môi trường sống dưới nước cả ở thượng nguồn và hạ nguồn của đập, do đó góp phần làm suy thoái hệ sinh thái sông ngòi (Zhang và cộng sự, 2021). Cụ thể, việc điều tiết các hồ chứa làm đồng nhất các quá trình dòng chảy của sông và làm suy yếu hoặc loại bỏ các đỉnh lũ tự nhiên, dẫn đến giảm số lượng trứng cá (She và cộng sự, 2023).
Hoạt động sinh sản của cá có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường, bao gồm tốc độ dòng chảy, nhiệt độ nước và lượng oxy hòa tan. Bằng cách tác động đến quá trình tổng hợp và tiết hormone, các yếu tố môi trường này ảnh hưởng đến sự phát triển tuyến sinh dục của cá (Liu và cộng sự, 2021). Đặc biệt, tốc độ dòng chảy được cho là ảnh hưởng đến quá trình sinh sản của các loài cá mang trứng trôi nổi trên sông (Chen và cộng sự, 2021a). Để giảm thiểu tác động tiêu cực của việc vận hành đập đối với quá trình sinh sản của cá, cần phải thiết lập các quy trình sinh thái thủy văn cụ thể để kích thích cá sinh sản (Wang và cộng sự, 2020).
Bốn loài cá chép chính của Trung Quốc (FMCC), bao gồm cá chép đen (Mylopharyngodon piceus), cá chép cỏ (Ctenopharyngodon idellus), cá chép bạc (Hypophthalmichthys molitrix) và cá chép đầu to (Hypophthalmichthys nobilis), rất nhạy cảm với các quá trình thủy văn, đại diện cho các loài cá có giá trị kinh tế quan trọng nhất ở Trung Quốc. Quần thể FMCC sẽ di cư đến các khu vực sinh sản và bắt đầu sinh sản khi có các đợt lũ lớn từ tháng 3 đến tháng 6, trong khi việc xây dựng và vận hành đập Tam Hiệp (TGD) làm thay đổi nhịp điệu thủy văn tự nhiên và cản trở sự di cư của cá (Zhang và cộng sự, 2023). Do đó, việc tích hợp dòng chảy sinh thái vào kế hoạch vận hành của TGD sẽ là một biện pháp giảm thiểu để bảo vệ quá trình sinh sản của FMCC. Người ta đã chứng minh rằng việc thực hiện các trận lũ nhân tạo có kiểm soát như một phần của hoạt động TGD giúp tăng cường khả năng sinh sản thành công của FMCC ở các vùng hạ lưu (Xiao và cộng sự, 2022). Từ năm 2011, nhiều nỗ lực đã được tổ chức nhằm thúc đẩy hành vi sinh sản của cá sấu mõm dài (FMCC) để giảm thiểu sự suy giảm số lượng FMCC ở sông Dương Tử. Người ta nhận thấy rằng vận tốc dòng chảy kích thích FMCC sinh sản nằm trong khoảng từ 1,11 đến 1,49 m/s (Cao et al., 2022), với vận tốc dòng chảy tối ưu là 1,31 m/s được xác định cho quá trình sinh sản của FMCC ở các con sông (Chen et al., 2021a). Mặc dù vận tốc dòng chảy đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh sản của FMCC, nhưng vẫn còn thiếu các nghiên cứu đáng chú ý về cơ chế sinh lý học underlying phản ứng của quá trình sinh sản tự nhiên đối với dòng chảy sinh thái.
Thời gian đăng bài: 05/08/2024