Вкусовые предпочтения и особенности пищевого поведения трехиглой колюшки gasterosteus aculeatus и девятииглой колюшки pungitius pungitius

На правах рукописи

Михайлова Елена Сергеевна ВКУСОВЫЕ ПРЕДПОЧТЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ ТРЕХИГЛОЙ КОЛЮШКИ Gasterosteus aculeatus И ДЕВЯТИИГЛОЙ КОЛЮШКИ Pungitius pungitius 03.00.10 – ихтиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА, 2009

Работа выполнена на кафедре ихтиологии биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор Касумян Александр Ованесович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Михеев Виктор Николаевич доктор биологических наук Иваницкий Владимир Викторович

Ведущая организация:

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН (ИБВВ РАН)

Защита диссертации состоится 2009 года в ч. мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.53 при Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова, по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, д.1, стр. 12, МГУ имени М.В.Ломоносова, биологический факультет, аудитория 557.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Т.И. Куга

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Пищевое поведение представляет собой важнейшую жизненную функцию, в его регуляции принимают участие все сенсорные системы. Заключительная фаза, когда происходит оценка качества и пригодности пищи, основана на функции вкусовой рецепции (Atema, 1980;

Павлов, Касумян, 1998). Вкусовые предпочтения рыб долгое время оставались неизвестными, лишь в последние годы они стали предметом специальных исследований (Kasumyan, Dving, 2003). Установлено, что вкусовые спектры, опосредуемые внутриротовой вкусовой системой, характеризуются высокой видовой специфичностью. У рыб, сходных по образу жизни и питанию, они различаются не только по составу, но и по широте. Среди исследованных видов число близкородственных относительно невелико, степень сходства или отличий их вкусовых предпочтений не вполне ясна. Особый интерес представляет сравнение вкусовых спектров у тех из близкородственных рыб, которые встречаются совместно в одних и тех же водоемах, населяют в них сходные биотопы и используют в пищу близкие кормовые организмы.

Полностью отсутствуют сравнительные данные о вкусовых предпочтениях у разных морфо-биологических форм, часто встречающихся у рыб. Ничего не известно об изменениях вкусовых предпочтений у рыб, совершающих анадромные или катадромные миграции и продолжающих питаться после перехода в новую среду обитания. Исследования внутривидовой вариабельности вкусовой рецепции не обнаруживают значительных отличий во вкусовых спектрах у особей смежных поколений, не выявлена популяционная специфичность вкусовых спектров, как это показано на примере трех популяций кумжи Salmo trutta (Касумян, Сидоров, 2005). Насколько универсально последнее положение и касается ли оно изолированных популяций, далеко отстоящих друг от друга, остается невыясненным. Особый интерес в этом отношении представляют короткоцикловые рыбы, такие как колюшковые (Gasterosteidae), у которых могут происходить быстрые изменения популяционных характеристик вкусовой рецепции. Сравнение вкусовых предпочтений у короткоцикловых рыб разных популяций или разных поколений позволит выяснить стабильность вкусовых спектров во времени.

С помощью поведенческих методов тестирования вкусовая чувствительность определена лишь для некоторых рыб, данные о вкусовой дифференциальной чувствительности рыб отсутствуют полностью. Сведения о вкусовом поведении, связанном с тестированием рыбами пищевых объектов, отрывочны и касаются крайне ограниченного числа видов. Особенности и закономерности этой формы поведения не установлены.

Цель работы. Определить вкусовые предпочтения и особенности вкусового поведения у близкородственных видов рыб и у рыб разной популяционной принадлежности, разных поколений и морфобиологических форм (на примере трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus и девятииглой колюшки Pungitius pungitius).

3    В задачи исследования входило:

- определить вкусовые предпочтения трехиглой и девятииглой колюшек различных типов вкусовых веществ (классические вкусовые вещества, свободные аминокислоты и их производные, органические кислоты);

- сравнить вкусовые предпочтения трехиглой и девятииглой колюшек разных популяций, морфобиологических форм и поколений;

- исследовать особенности вкусового поведения колюшковых рыб разных популяций и морфобиологических форм, его структуру и динамику проявления;

- исследовать вкусовые предпочтения трехиглой колюшки в пресной и морской воде;

- исследовать связь между вкусовой привлекательностью веществ и их некоторыми структурными и физико-химическими свойствами;

- определить абсолютную и дифференциальную вкусовую чувствительность колюшковых рыб.

Научная новизна. Научная новизна настоящей диссертационной работы заключается в расширении представлений о вкусовой рецепции у близкородственных видов рыб и в выяснении особенностей проявляемого ими вкусового поведенческого ответа. В работе впервые определены вкусовые предпочтения трехиглой и девятииглой колюшек разных популяций и морфобиологических форм к классическим вкусовым веществам, свободным аминокислотам и их производным, к органическим кислотам.

Впервые установлено, что рыбы, близкие по систематике и образу жизни могут иметь сходные вкусовые предпочтения. Показано, что внутривидовая вариабельность вкусовых спектров, связанная с разной популяционной принадлежностью рыб или принадлежностью к разным морфобиологическим формам и разным поколениям выражена слабо. Вкусовые предпочтения колюшек не изменяются существенным образом при переходе рыб из морской воды в пресную. Установлено, что некоторые из параметров вкусового ответа (число повторных схватываний и продолжительность вкусового тестирования пищевых объектов) могут различаться у особей разных популяций и разных поколений. Подтверждено, что L-аминокислоты и их -формы обладают более высокой вкусовой привлекательностью, чем D-энантиомеры и -формы. Соли высокопривлекательных по вкусу аминокислот не обладают стимулирующим действием. Впервые установлено, что уменьшение или увеличение концентрации действующего вещества в 5 раз вызывает достоверное изменение вкусовой привлекательности пищевых объектов. Показано, что длительность вкусового поведенческого ответа рыб определяется продолжительностью последовательных удержаний пищевого объекта и в меньшей степени интервалами между повторными схватываниями.

Практическая значимость работы. Полученные результаты могут найти применение в практике современной аквакультуры и рыболовства в качестве теоретической основы для поиска и создания высокоэффективных 4    вкусовых стимуляторов для рыб, для повышения вкусовой привлекательности искусственных кормов, приманок и насадок, для разработки способов направленного регулирования с помощью химических стимулов заключительной фазы сложно организованного пищевого поведения рыб.

Результаты исследования используются в рамках курсов лекций «Физиология рыб» и «Поведение рыб», читаемого студентам кафедры ихтиологии Биологического факультета МГУ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. У рыб одного вида, но относящихся к разным популяциям или разным морфобиологическим формам, а также у близкородственных рыб, ведущих сходный образ жизни, вкусовые предпочтения характеризуются высокой степенью сходства.

2. Популяционные характеристики вкусовой рецепции у короткоцикловых рыб стабильны во времени. Смена условий обитания рыб не приводит к существенным сдвигам вкусовых предпочтений, однако влияет на вкусовой поведенческий ответ.

3. Модификация молекулы вещества изменяет его вкусовые свойства для рыб.

Рыбы обладают хорошо развитой дифференциальной чувствительностью к вкусовым раздражителям.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 04-04 48157, 07-04-00793), программы “Ведущие научные школы” (проект № НШ 2104.2008.4) и программы «Университеты России» (тема УР.07.03.011).

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в сборе материала, планировании и постановке экспериментов, получении и обработке экспериментальных данных, интерпретации полученных результатов. Автору принадлежит решение всех поставленных задач, обобщение результатов, обоснование научных выводов.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2001), Научной конференции «Водные экосистемы и организмы - 3» (Москва, 2001), Второй Международной научной конференции "Биотехнология в охране и реабилитации окружающей среды" (Москва, 2003), Международной конференции «Поведение рыб» (Борок, 2005), IV Международной конференции «Химическая коммуникация животных.

Фундаментальные проблемы» (Москва, 2006), IV Всероссийской конференции по поведению животных (Москва, 2007), V Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2008), II научной конференции молодых ученых и талантливых студентов (Москва, 2008), на коллоквиумах лаборатории хеморецепции и поведения рыб кафедры ихтиологии Биологического факультета МГУ.

5    Публикации. Основные положения диссертации изложены в печатных работах, в том числе в 3-х ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах печатного текста, включает 48 таблиц, 8 рисунков и 12 рисунков приложения.

Состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, который включает 213 источников, из них 129 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор глубоко признателен научному руководителю профессору, д.б.н. А.О.Касумяну за помощь и поддержку, оказанную на всех этапах выполнения работы и подготовки диссертации. Автор выражает искреннюю благодарность А.О.Касумяну, Е.А.Марусову, С.С.Сидорову, П.С.Сидорову, Е.А.Пивоварову, К.Довингу, А.Тувикену, В.С.Ляпину за помощь в поимке рыб.

Материал и методика.

Экспериментальная часть работы выполнена на кафедре ихтиологии и на Беломорской биологической станции биологического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова в период с 2000 по 2005 г.

Объектами исследования служили половозрелые особи трехиглой и девятииглой колюшек разных популяций и морфобиологических форм:

трехиглая колюшка формы trachurus 4-х популяций (балтийская – р. Петерупе, Латвия, 12 рыб;

беломорская – Кандалакшский залив, 24 рыбы;

норвежская – оз. Pollen, Осло, 12 рыб;

камчатская – р. Большая, Западная Камчатка, 10 рыб) и формы leiurus одной популяции (беломорская – карьер «Имени 8 марта», рыб), и девятииглая колюшка 3-х популяций (москворецкая – р. Химка, рыбы;

беломорская – оз. Машинное, 17 рыб;

камчатская – р. Большая, Западная Камчатка, 8 рыб).

Вкусовые предпочтения и вкусовое поведение рыб оценивали по реакции одиночных особей на агар-агаровые гранулы (2%), содержащие краситель (Ponceau 4R, 0.0005 M) и одно из использованных веществ – 4-х классических вкусовых веществ, 21 аминокислоты (L- и D- стереоизомеры), некоторых их солей и структурных изомеров, 19 органических кислот (табл. 1, 2, рис. 2, 3). В качестве контроля использовали гранулы, содержащие только краситель. В ходе каждого опыта регистрировали: 1) число схватываний гранулы до момента заглатывания или окончательного отвергания;

2) продолжительность удержания гранулы при первом схватывании и в течение всего опыта;

3) потребление гранулы. Гранулы с разными вкусовыми раздражителями подавали в случайной последовательности. Интервал между опытами с одной и той же подопытной особью составлял не менее 10-15 минут. Подопытных рыб кормили один раз в сутки.

Для изучения динамики вкусового поведенческого ответа использовали компьютерную программу "BH-Fish", позволяющую определять продолжительность событий с точностью до 0.1 с.

6    Общее число опытов по выяснению вкусовых предпочтений колюшек составило 27829, из них 12147 выполнены на девятииглой колюшке и 15682 на трехиглой колюшке. Также было проведено 407 экспериментов по выяснению особенностей динамики вкусового ответа.

1. Вкусовые предпочтения трехиглой и девятииглой колюшки разных популяций Одна из основных задач работы - сравнение вкусовых предпочтений и вкусового поведения у колюшек разных географически удаленных популяций.

Опыты с трехиглой колюшкой были проведены на рыбах четырех популяций (балтийская, беломорская, камчатская и норвежская), с девятииглой колюшкой на рыбах трех популяций (москворецкая, беломорская и камчатская).

Трехиглая колюшка. Отношение трехиглой колюшки всех популяций к вкусу классических вкусовых веществ в большинстве случаев индифферентное.

Так для норвежской колюшки все четыре вещества имеют безразличный вкус, для камчатской колюшки исключение составляет лимонная кислота, значимо повышающая потребление гранул, но лишь до уровня 12.5 %. Для балтийской колюшки эффективными являются только CaCl2 и NaCl (детеррентное действие). Во вкусовых предпочтениях беломорской колюшки проявляются признаки как камчатской, так и балтийской колюшек: лимонная кислота обладает привлекательными вкусовыми свойствами, а CaCl2 и NaCl отталкивающими (табл. 1).

Для беломорской и норвежской популяций трехиглой колюшки все аминокислоты разделились на две группы – стимулирующие (3 и соответственно) и индифферентные (18 и 12 соответственно), тогда как у балтийской и камчатской трехиглых колюшек среди аминокислот были найдены не только стимулирующие (8 и 8 соответственно) и индифферентные (7 и 9 соответственно), но и детеррентные аминокислоты (6 и соответственно). Ранее, аминокислоты, обладающие отталкивающим вкусом, были обнаружены и у ряда других рыб, у некоторых из них детеррентные аминокислоты более многочисленны, чем стимулирующие (Касумян, 1997).

Наличие среди аминокислот не только привлекательных, но и индифферентных, и детеррентных делает более понятной роль соединений этого класса в регуляции питания рыб. Наиболее привлекательным вкусом для рыб большинства популяций обладают сходные аминокислоты – цистеин, глутамин, аланин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, некоторые другие. У колюшек всех популяций близко или совпадает положение большинства аминокислот в ранжированном ряду эффективности. Однако абсолютные уровни потребления гранул рыбами разных популяций различаются (табл. 1).

Так, если беломорская колюшка гранулы с большинством аминокислот полностью отвергает (0% потребления), то балтийская колюшка реагирует таким образом только на 4 аминокислоты, камчатская – на одну, а у норвежской колюшки такие аминокислоты отсутствуют.

7    Таблица 1. Вкусовая привлекательность (в %) классических вкусовых веществ и свободных аминокислот у трехиглой колюшки разных популяций и морфобиологических форм Трехиглая колюшка, trachurus, популяция: Трехиглая Концентрация, колюшка, беломорская Раздражитель балтийская норвежская камчатская М (%) leiurus, в морской после пересадки из беломорская воде морской в пресную воду Классические вкусовые вещества Лимонная кислота 0.26 (5) 26.9 11.9 12.5* 62.9*** 4.4 18.8*** 40.0*** Сахароза 0.29 (10) 18.3 16.7 1.3 4.3 0* 1.3 2. NaCl 1.73 (10) 8.8*** 15.5 1.3 1.4* 2.2 1.3 CaCl2 0.9 (10) 8.7*** 11.9 1.3 0** 0* 2.5 Контроль 27.0 17.9 2.5 10.0 4.4 2.5 1. Свободные аминокислоты Глутамин 0.1 56.1*** 47.2*** 55.6*** 2.9 0 - 17.8*** Аланин 0.1 50.9*** 31.9*** 41.6*** 0 0 - 1. Метионин 0.1 37.8*** 30.6*** 18.1 0 0 - 2. Цистеин 0.1 35.1*** 31.9*** 34.7*** 82.9*** 13.3*** - 54.4*** Аспарагин 0.1 28.0*** 20.8* 37.5*** 0 0 - 1. Гистидин 0.1 22.4** 41.7*** 31.9** 0 0 - Серин 0.1 15.1 9.7 20.8 0 0 - Пролин 0.1 12.6 18.1 8.3 0 0 - Валин 0.1 8.1 11.1 12.5 2.9 0 - Треонин 0.1 6.6 9.7 9.7 2.9 0 - Глицин 0.1 3.7 8.3 19.4 0 0 - Норвалин 0.1 2.8 4.2 18.1 0 0 - Лизин 0.1 1.9* 31.9*** 30.5** 0 0 - 1. Фенилаланин 0.1 0** 5.6 2.7* 0 0 - Аргинин 0.1 0** 36.1*** 37.5*** 0 0 - Глутаминовая кислота 0.01 54.5*** 43.1*** 58.3*** 41.4*** 12.2*** - 34.4*** Аспарагиновая кислота 0.01 49.1*** 27.8** 55.6*** 40.0*** 13.3*** - 38.9*** Лейцин 0.01 2.8 9.7 1.4* 0 0 - Изолейцин 0.01 1.9* 15.3 4.2 1.4 0 - 4. Триптофан 0.01 0** 13.9 0** 0 0 - Тирозин 0.001 0** 4.2 2.8* 0 0 - Контроль 9.1 8.3 11.1 0 0 - 2. Примечание. – опыты проведены в пресной воде на рыбах, отловленных в пресноводных водоемах. *, **, *** - достоверность различий по отношению к контролю Р0.95, 0.99, 0.999 соответственно.

Девятииглая колюшка. Сравнение москворецкой, беломорской и камчатской девятииглых колюшек также показало значительное сходство их вкусовых предпочтений. Для девятииглых колюшек всех популяций лимонная кислота, цистеин, аланин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты являются наиболее предпочитаемыми веществами, NaCl, сахароза, изолейцин, триптофан, тирозин и треонин выступают в качестве индифферентных вкусовых раздражителей (табл. 2).

Таблица 2. Вкусовая привлекательность (в %) классических вкусовых веществ и свободных аминокислот у девятииглой колюшки разных популяций Популяция Раздражитель Концентрация, М (%) москворецкая, беломорская, камчатская, Классические вкусовые вещества Лимонная кислота 0.26 (5) 57.6*** 48.2*** 37.3*** CaCl2 0.9 (10) 15.2** 0*** NaCl 1.73 (10) 10.6 3.5 8. Сахароза 0.29 (10) 7.6 2.4 Контроль 5.3 5.9 2. Свободные аминокислоты Глутамин 0.1 72.7*** 13.2*** 3. Цистеин 0.1 67.4*** 66.9*** 66.2*** Аланин 0.1 66.7*** 11.8*** 16.9** Пролин 0.1 47.7*** 5.1** 10. Гистидин 0.1 44.7*** 0 3. Серин 0.1 34.1*** 3.7* Глицин 0.1 32.6*** 0 3. Аргинин 0.1 30.3*** 2.9* 3. Норвалин 0.1 30.3*** 0.7 Лизин 0.1 28.8*** 10.3*** Фенилаланин 0.1 25.8*** 0 Метионин 0.1 20.5** 0.7 Аспарагин 0.1 17.4* 2.2 6. Валин 0.1 15.2 3.7* Треонин 0.1 9.1 0 Аспарагиновая кислота 0.01 37.9*** 49.3*** 16.9* Лейцин 0.01 25.0*** 0 Глутаминовая кислота 0.01 20.5** 47.8*** 15.4* Изолейцин 0.01 16.7 0 4. Триптофан 0.01 13.6 0.7 Тирозин 0.001 9.8 0.7 Контроль 9.1 0 3. См. примечание к таблице 1.

Различия между вкусовыми предпочтениями девятииглой колюшки разных популяций невелики. Так, для беломорских рыб одно из веществ является детеррентом (CaCl2), у москворецких и камчатских девятииглых колюшек таких вкусовых раздражителей не обнаружено. Различается количество привлекательных по вкусу аминокислот – у москворецкой девятииглой колюшки их 16, у беломорской – 10, а у камчатской только 4 (табл.

2). Различается также количество аминокислот, гранулы с которыми отвергаются рыбами в 100% случаев: у беломорской колюшки их 6, у 9    камчатской – 10, а у москворецкой колюшки таких аминокислот не обнаружено.

Полученные результаты позволяют придти к заключению, что вкусовые предпочтения особей из разных популяций как у трехиглой, так и у девятииглой колюшки в значительной мере совпадают. Аналогичные выводы были получены ранее для кумжи Каспийского, Белого и Балтийского морей (Касумян, Сидоров, 2005). Однако если сравниваемые популяции кумжи располагаются с севера на юг (2500 км), то исследованные популяции колюшек расположены не только с севера на юг (от Белого моря до Москвы), но и с запада на восток (от Норвегии до Камчатки), расстояние между некоторыми из сравненных популяций колюшек превышает 10000 км. Такое исследование проведено впервые. Оно показывает, что вкусовые предпочтения у рыб из популяций, географически удаленных как по долготе, так и по широте, похожи.

2. Вкусовые предпочтения симпатричных популяций трехиглых и девятииглых колюшек Трехиглая и девятииглая колюшки часто образуют симпатричные популяции (Зюганов, 1991). Поэтому, наиболее интересным представляется сравнение вкусовых предпочтений этих двух близкородственных видов на примере популяций, встречающихся совместно в одних и тех же водоемах или в водоемах, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. В нашей работе это были популяции трехиглой и девятииглой колюшки Камчатки и Белого моря.

Результаты показывают, что большинство веществ обладает сходными вкусовыми качествами для колюшек обоих видов. Для трехиглой и девятииглой колюшек Камчатки наиболее привлекательный вкус имеют цистеин, аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, а из классических вкусовых веществ – лимонная кислота (табл. 1, 2). Сходство вкусовых спектров подтверждает и корреляционный анализ (rs = 0.61, p 0.01). Отличия заключаются в более широком спектре привлекательных аминокислот и в наличии только одной аминокислоты, вызывающей отвергание 100% гранул у трехиглой колюшки, тогда как у девятииглой колюшки таких аминокислот было 10. Эти отличия связаны с особенностями питанием колюшек в водоемах Камчатки. Несмотря на большое сходство пищевых спектров этих рыб питание трехиглой колюшки более разнообразное и более пластичное, она легче переходит на использование в пищу новых объектов (Максименков, Токранов, 1994, 1995). У девятииглой колюшки с более узким спектром привлекательных аминокислот чаще наблюдается отсутствие пищи в желудках (Hynes, 1950;

Максименков, Токранов, 2000). Небольшой уровень потребления трехиглой колюшкой гранул с CaCl2 (1.3%), которые девятииглая колюшка отвергала полностью, может объяснять большее использование трехиглой колюшкой в пищу личинок и куколок воздушных насекомых (Максименков, Токранов, 2000). Вкусовые предпочтения беломорских трехиглой и девятииглой колюшек, также похожи 10    (rs = 0.48, p 0.05), у них много аминокислот с «нулевым» уровнем потребления - 6 и 14 соответственно (табл. 1, 2).

Полученные нами результаты указывают на значительное сходство вкусовых предпочтений трехиглой и девятииглой колюшек и на практически полное совпадение веществ, обладающих для них наиболее сильными вкусовыми свойствами. У ранее исследованных близкородственных видов рыб (осетровые, карповые) вкусовые спектры различаются и между ними отсутствует значимая корреляция (Исаева, 2006;

Джафари и др., 2008).

Полагают, что это позволяет видам, часто населяющим одни и те же водоемы, переходить на питание разными кормовыми объектами при ухудшении трофических условий (Исаева, 2007). У трехиглой и девятииглой колюшек для снижения пищевой конкуренции используется, по-видимому, иная стратегия.

Спектры потребляемых колюшками организмов схожи и существенно не меняются при ухудшении условий питания (Hynes, 1950). В отличие от других рыб снижение пищевой конкуренции у колюшек достигается не за счет перехода на питание разными кормовыми объектами, а за счет выбора разных биотопов. Так, в природных условиях при совместном обитании трехиглая колюшка предпочитает открытые участки водоема, тогда как девятииглая держится преимущественно участков, заросших водной растительностью.

Расхождение колюшек по разным биотопам подтверждают и лабораторные эксперименты (Hart, 2003). Выбор разных биотопов с сохранением схожего рациона отмечен и у некоторых других близких видов рыб (Horinouchi, 2008).

3. Вкусовое поведение трехиглой и девятииглой колюшки разных популяций Вкусовое поведение трехиглой колюшки разных популяций похоже.

Колюшки всех 4-х популяций гранулы с наиболее привлекательным вкусом достоверно дольше удерживают во рту как после первого схватывания, так и в течение всего опыта. Между потреблением гранул с разными веществами и продолжительностью их удержания наблюдается значимая положительная корреляция, так же как между продолжительностью удержания гранулы после первого схватывания и продолжительностью удержания гранулы в течение всего опыта. У девятииглой колюшки всех 3-х популяций выявлены те же закономерности – наиболее привлекательные гранулы дольше удерживаются рыбами как после первого схватывания, так и в течение всего опыта, между этими параметрами прослеживается высоко достоверная положительная связь.

Наряду с наблюдаемым сходством во вкусовом поведении трехиглых колюшек наблюдаются и небольшие отличия. Так, балтийская и беломорская колюшки в среднем большее число раз повторно схватывают тестируемые гранулы (2.46 и 2.50 соответственно), чем норвежская и камчатская колюшки (2.07 и 2.06 соответственно). Отличия вкусового поведения девятииглой колюшки разных популяций в основном выражаются в числе отверганий и повторных схватываний. Так москворецкая девятииглая колюшка заглатывает или окончательно отвергает гранулы с высоко привлекательными веществами 11    после 1-2 схватываний, а с индифферентными веществами после 3- схватываний, беломорская – после 3-4 и 2-3 схватываний соответственно.

Камчатская девятииглая колюшка гранулы любого типа схватывает не больше 2-х раз и в отличие от москворецкой и беломорской у нее не наблюдается достоверная связь между потреблением гранул и числом повторных схватываний. Такая особенность вкусового ответа рыб разных популяций хорошо согласуется с гидрологией водоемов, из которых рыбы были взяты для опытов. Колюшки беломорской популяции отловлены в изолированном озере, москворецкие колюшки отловлены в небольшой речке Химка с невысокой скоростью потока, камчатские колюшки выловлены в крупной реке с быстрым течением, где отвергание схваченной добычи сопряжено с большой вероятностью ее потери. Другой причиной, объясняющей выявленные различия колюшек разных популяций, может быть разная плотность рыб в исследуемых популяциях. Известно, что трехиглая колюшка схватив добычу часто не подвергает ее повторным тестированиям, а проглатывает сразу, если рядом с ней находятся другие рыбы-конкуренты, способные перехватить выпущенную добычу (Gill, Hart, 1996). Наименьшее число повторных схватываний у трехиглой и девятииглой колюшек отмечено для рыб, взятых из наиболее многочисленных популяций – у трехиглой колюшки это норвежская и камчатская популяции, у девятииглой – камчатская.

Полученные результаты указывают на значительное сходство вкусового поведения у колюшек обоих видов и у особей разных популяций. Это сходство в наибольшей мере выражено в постоянстве времени, затрачиваемом рыбами на вкусовое тестирование пищевого объекта и в наименьшей мере в проявлении отверганий и повторных схватываний. Возможно, этот параметр вкусового ответа – число повторных схватываний, в большей степени, чем остальные, испытывает модифицирующее влияние со стороны внешних факторов, характерных для условий существования конкретных популяций.

4. Вкусовые предпочтения и вкусовой поведенческий ответ трехиглой колюшки разных морфо-биологических форм В работе проведено сравнение вкусовых предпочтений и вкусового поведения трехиглой колюшки формы trachurus и leiurus. Для колюшек обеих форм наиболее привлекательным вкусом обладала лимонная кислота и одни и те же аминокислоты (табл. 1). Коэффициент корреляции между спектрами аминокислот трехиглой колюшки форм trachurus и leiurus однако, не высокий, rs = 0.60 (p 0.01) из-за большого числа аминокислот, имевших одинаковый (нулевой) уровень потребления гранул (14 у trachurus и 12 у leiurus). Отличия во вкусовых предпочтениях колюшек trachurus и leiurus невелики, но могут отражать особенности питания рыб. Так, сахароза для обеих форм выступала в качестве индифферентного вкусового раздражителя. Однако, индекс вкусовой привлекательности (модифицированный под нашу задачу индекс элективности питания, предложенный В.С.Ивлевым в 1946 году (Ивлев, 1977)) сахарозы у формы leiurus положительный (33.3%), тогда как у формы trachurus он 12    отрицательный (-39.9%). Согласно данным литературы, колюшка формы leiurus осенью и зимой, когда кормовая база оскудевает, использует в пищу растительность, тогда как для колюшки формы trachurus наличие растительных остатков в пищевом тракте не отмечается (Hynes, 1950;

Wootton, 1976).

Известно, что чем больше в питании животных представлена растительная пища, тем заметнее у них предпочтение сахарозы (Кассиль, 1972).

У трехиглой колюшки обеих форм сходным образом выглядит и собственно вкусовой поведенческий ответ. Рыбы обеих форм большее число раз повторно схватывают гранулы с привлекательными для них веществами.

Например, гранулы с лимонной кислотой колюшки формы trachurus повторно схватывают в среднем 5 раз в течение опыта, а колюшки формы leiurus – 6 раз.

Этот параметр у колюшек обеих форм хорошо коррелирует с потреблением гранул (rs = 0.90;

p 0.001 и rs = 0.80;

p 0.001, соответственно для trachurus и leiurus). В близких пределах у рыб разных форм варьирует и другой показатель вкусового ответа рыб – продолжительность удержания гранулы при первом схватывании и в течение опыта, оба они тесно связаны с вкусовой привлекательностью гранул. Таким образом, можно заключить, что разные морфо-биологические формы трехиглой колюшки, leiurus и trachurus, имеют сходную вкусовую рецепцию и вкусовое поведение.

5. Влияние солености воды на вкусовые предпочтения трехиглой колюшки Эксперименты выполнены на трехиглой колюшке формы trachurus. Часть рыб после отлова в море была оставлена в морской воде, другая посажена в пресную, опыты проведены через 14 дней после перевода рыб в новую среду.

Уровень потребления гранул с классическими вкусовыми веществами и у тех, и у других рыб был невысокий и отличался незначительно. Более заметно изменяется отношение рыб к вкусу лимонной кислоты: если для рыб в морской воде это был индифферентный стимул, то после пересадки в пресную воду он стал привлекательным (табл. 1). Для рыб, отловленных в устье ручья во время миграции на нерест привлекательность лимонной кислоты еще выше (62.9%), чем у переведенных в пресную воду принудительно. В тоже время отношение к вкусу аминокислот у колюшек, зашедших в пресную воду самостоятельно, и у колюшек, оставленных в морской воде, после отлова в море, характеризуется высоким сходством (rs = 0.72, p 0.001), привлекательные для них аминокислоты совпадают (табл. 1). Таким образом, смена солености воды с высокой на низкую не приводит к значительным изменениям вкусовых предпочтений рыб, но может изменять их отношение к вкусу отдельных веществ (лимонная кислота). Если отловленные во время нерестового хода колюшки находились в пресной воде дольше 14 дней, то полученные нами результаты могут указывать на прогрессивное усиление вкусовой привлекательности таких веществ для рыб, зашедших в пресную воду из моря.

Если же период пребывания рыб в пресной воде был менее продолжительным, то это предполагает существование более сложной динамики изменения вкусовых предпочтений у анадромных рыб. Эти изменения могут быть 13    обусловлены разным фоновым содержанием в воде веществ, в частности, NaCl.

Электрофизиологические данные показывают, что вкусовые ответы рыб на некоторые вещества могут изменяться при длительной стимуляции вкусовых рецепторов химическими соединениями, постоянно присутствующими в среде (эффект кросс-адаптации) (Marui, Caprio 1992). Слабое влияние смены солености воды на отношение рыб к вкусу NaCl и CaCl2 находится в соответствии с высказанным ранее предположением, что вкусовое предпочтение солей не связано с принадлежностью рыб к группе пресноводных, морских или эвригалинных (Kasumyan, Nikolaeva, 2002).

6. Вкусовые предпочтения и вкусовое поведение девятииглой колюшки разных поколений В 2000 году нами оценены вкусовые предпочтения и вкусовое поведение москворецкой девятииглой колюшки, полученные результаты сравнены с данными аналогичного исследования, выполненного на москворецкой девятииглой колюшке (р.Химка) в 1992 году (Kasumyan, Nikolaeva, 2002).

Отношение к гранулам с классическими вкусовыми веществами у рыб разных поколений отличается незначительно (рис. 1).

Девятииглая колюшка относится к короткоцикловым рыбам, продолжительность жизни в большинстве популяций не превышает 2-3 лет (Wootton, 1976). В период с 1992 по 2000 год в изолированной популяции колюшки реки Химка могло смениться 3-4 поколения. Однако существенных изменений во вкусовых предпочтениях рыб за это время не произошло – лимонная кислота сохранила свои высокие стимулирующие вкусовые свойства, другие классические вкусовые вещества по-прежнему в большинстве случаев были индифферентными стимулами.

Вкусовое поведение девятииглой колюшки менее стабильно. В опытах 2000 года девятииглые колюшки больше раз повторно схватывали гранулы, дольше их удерживали, но заглатывали менее охотно, чем в 1992 году (рис. 1).

Природа этих отличий остается неясной, поскольку условия содержания подопытных рыб и процедура проведения экспериментов совпадали.

Возможно, эти отличия связаны с индивидуальными особенностями рыб. В целом, можно заключить, что вкусовые предпочтения рыб стабильны и мало изменяются во времени, тогда как вкусовое поведение менее устойчиво и может варьировать.

7. Функциональные особенности вкусовой рецепции колюшек 7.1 Вкусовая привлекательность стереоизомеров, структурных производных и солей аминокислот. На примере балтийской трехиглой колюшки показано, что вкусовая привлекательность L-аланина существенно выше, чем D-аланина (p0.001), достоверно различается также проявление рыбами таких параметров вкусового ответа как продолжительность удержания гранулы после первого схватывания и в течение всего опыта. В случае 14    глутаминовой кислоты гранулы с L-изомером потреблялись более охотно, однако различия не достигали достоверного уровня (рис. 2).

А Б     В Г     Рис. 1. Сравнение вкусовых ответов на классические вкусовые вещества девятииглой колюшки разных генераций, р. Химка. Сравнение потребления гранул с классическими вкусовыми веществами, % (А), числа повторных схватываний гранулы (Б) и продолжительности удержания гранулы после первого схватывания, секунды (В) и в течение всего опыта, секунды (Г) девятииглой колюшкой разных поколений. Черные столбцы – опыты 2000 года, белые столбцы – опыты 1992 года. 1 – лимонная кислота, 2 – CaCl2, 3 – NaCl, 4 – сахароза, 5 – контроль, 6 – мотыль. Концентрация экстракта мотыля выражена в г/л, остальные как в таблице 1.

Потребление гранул с L--аланином было достоверно выше потребления гранул с L--аланином. Полученные результаты подтверждают закономерности, найденные ранее электрофизиологическими методами (Marui et al., 1983). Нами обнаружено также, что высоко привлекательные аминокислоты при образовании на их основе солей теряют свои вкусовые качества. Существенно различается вкусовая привлекательность свободных аминокислот и их гидрохлоридов. Таким образом, полученные данные показывают, что рыбы способны различать по вкусу не только разные аминокислоты, но и разные формы одной и той же аминокислоты, модификации молекулы могут приводить к значительным изменениям вкусовых свойств аминокислот.

15    Потребление гранул, % Рис. 2. Вкусоваяпривлекательность некоторых аминокислот, их изомеров и солей (0.1М) для балтийской трехиглой колюшки.

Серия 1: 1 - L--аланин, 2 - L--аланин, 3 - D--аланин;

Серия 2: 1 - L-глутаминовая кислота, 2 - D-глутаминовая кислота, 3 - Na-L-глутаминовая кислота;

Серия 3: 1 - L-глутамин, 2 - L-глутамин HCl. До косой черты - достоверность различий по отношению к контролю, после - по отношению к L -аланину, L-глутаминовой кислоте и L-глутамину в серии 1, 2 и 3 соответственно.

7.2 Вкусовая привлекательность органических кислот. На москворецкой девятииглой колюшке оценена вкусовая привлекательность органических кислот с длиной углеродной цепи от С1 до С6. Все они обладали детеррентными свойствами, гранулы с ними либо отвергались рыбами в 100 % предъявлений (12 кислот), либо имели низкий уровень потребления (7 кислот) (рис. 3).

*  *  *  **  **  **  **  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  ***  Рис. 3. Вкусовая привлекательность органических кислот (0.1 М) для москворецкой девятииглой колюшки. 1 – винная, 2 – гликолевая, 3 – муравьиная, 4 – лимонная, 5 – -кетоглутаровая, 6 – малеиновая, 7 – малоновая, 8 – яблочная, 9 – адипиновая, 10 – аскорбиновая, 11 – щавелевая, 12 – фумаровая, 13 – янтарная, 14 – холевая, 15 – валериановая, 16 – масляная, 17 – пропионовая, 18 – уксусная, 19 – капроновая.

16    Связь между вкусовой привлекательностью кислот и числом карбоксильных групп в молекуле, особенностями ее пространственной изомерии не выявлены. Так, эффективность малеиновой и фумаровой кислот, представляющих цис- и транс- изомеры бутендионовой кислоты, не отличается.

Одинаково низкой была эффективность насыщенных и ненасыщенных кислот, например, малеиновой и янтарной, а также кислот, с одной (гликолевая) или двумя (винная) гидроксильными группами и аналогичных им по структуре уксусной и янтарной кислот, не имеющих гидроксильных групп. Достоверная связь между молекулярной массой или величиной рН растворов органических кислот и их вкусовой привлекательностью у колюшек отсутствует, тогда как у линя эти связи хорошо выражены (Касумян, Прокопова, 2001). Таким образом, особенности конфигурации и структуры молекулы не всегда могут отражаться на вкусовой привлекательности вещества.

7.3 Вкусовая чувствительность. Экспериментами на москворецкой девятииглой колюшке установлено, что пороговая концентрация глутамина (наиболее эффективной аминокислоты) равна 5 10-4 М по критерию “потребление гранул”, что ниже соответствующих величин для других видов рыб (10-2-10-3 М). По критериям «число повторных схватываний гранулы» и «продолжительность удержания гранулы после первого схватывания» пороговая концентрация глутамина равна 10-4 М. Проведенные расчеты показывают, что для достоверного усиления потребления девятииглой колюшкой гранул достаточно присутствия в них 0.42 мкг глутамина. Поскольку на вкусовые рецепторы рыб действуют не все молекулы вещества, находящиеся в грануле, а лишь те, которые присутствуют в ее тонком поверхностном слое, реальное количество вещества, достаточное для стимулирования потребления гранулы будет еще ниже. Тестирование гранул с разной концентрацией в них глутамина позволило также определить минимальную разницу между концентрацией вещества в гранулах, которую рыбы могут различать (дифференциальная чувствительность). Для девятииглой колюшки разница в концентрации глутамина в 5 раз может быть значимой, что существенно меньше, чем было показано ранее в электрофизиологических опытах на канальном сомике с использованием аминокислот L-аланин и L-аргинин (в раз) (Kanwal, Caprio, 1983).

8. Динамика вкусового поведенческого ответа Эксперименты по выяснению динамики вкусового поведенческого ответа, т.е. времени, затрачиваемого рыбами на реализацию каждого из его последовательных элементов, исследовали на москворецкой девятииглой колюшке с использованием гранул с аспарагиновой кислотой (0.01М). Гранулы повторно схватывались рыбами до 11 раз в течение опыта, однако чаще всего наблюдалось 1-4 схватывания (рис. 4). Чем больше происходило схватываний, тем длительнее был временной интервал от первого схватывания гранулы до ее заглатывания или окончательного отвергания, т.е. продолжительность опыта.

Так, в среднем продолжительность опыта составляет 4.2 секунды в случае 17    одного схватывания и 27.0 секунд при 10 схватываниях. Средняя продолжительность удержаний гранулы была больше, чем средняя продолжительность интервалов между схватываниями (рис. 5). Во всех случаях интервалы между схватываниями короче предшествовавшего и последующего удержания гранулы. Удержание гранулы после первого схватывания наиболее длительное (5.9 с), продолжительность последующих удержаний закономерно снижается. Предполагается, что первое тестирование пищевого объекта может иметь особое значение в установлении его вкусовых качеств (Исаева, 2007).

Продолжительность интервалов между схватываниями варьирует гораздо слабее и остается примерно на одном уровне по мере прохождения опыта (рис.

5). Аналогичные результаты были получены ранее и для других видов рыб – леща, линя и горчака (Исаева, 2007).

Рис. 4. Распределение опытов по числу схватываний москворецкой девятииглой колюшкой гранулы, содержащей аспарагиновую кислоту (0.01 М).

Продолжительность вкусового поведенческого ответа зависит от того, будет ли гранула заглочена рыбой или отвергнута к концу опыта: при равном числе схватываний опыты с заглатыванием гранулы всегда более продолжительны, чем опыты, заканчивающиеся ее отверганием, однако это различие снижается с увеличением числа повторных схватываний. Так, при одном схватывании эта разница достигает 11 раз, при двух схватываниях – 3. раза, трех – 2.3 раза, четырех – 2 раза. В тех случаях, когда гранула рыбами заглатывается, средняя продолжительность каждого удержания всегда больше, чем в опытах, завершающихся отверганием гранулы, различие уменьшается с каждым последующим схватыванием (рис. 5). В опытах, заканчивающихся отверганием, первое удержание у девятииглой колюшки, как и у других рыб, значительно короче, чем в опытах, в которых гранула заглатывалась: у девятииглой колюшки в 3.9 раза, у линя – в 3.5 раза, у леща и горчака – в 10 и 20 раз соответственно (Исаева, 2007). Таким образом, по продолжительности первого удержания гранулы можно с большой долей вероятности 18    прогнозировать закончится ли опыт заглатыванием гранулы или ее окончательным отверганием. Можно отметить и другую закономерность: с каждым повторным схватыванием увеличивается вероятность того, что гранула будет заглочена рыбой. Достоверная связь между продолжительностью удержания гранулы и последующим интервалом между схватываниями гранулы не выявлена ни в случаях отвергания гранулы, ни в случаях ее заглатывания. Обнаружено также, что в опытах, заканчивающихся заглатыванием гранулы, период реагирования рыб на упавшую в воду гранулу, т. е. промежуток времени от подачи гранулы до ее первого схватывания рыбой, достоверно короче, чем в опытах с отверганием (рис. 5). Возможно, быстрота реагирования на гранулу связана с физиологическим состоянием подопытных особей и отражает их пищевую мотивацию.

Рис. 5. Продолжительность последовательных периодов поведенческого вкусового ответа девятииглой колюшки на гранулы, содержащие аспарагиновую кислоту (0.01 М). Черные столбцы – опыты, закончившиеся потреблением гранул, а белые – отверганием гранул. А - отрезок времени до первого схватывания гранулы. У1, У2,..., У7 - продолжительность удержания гранулы после первого, второго,..., седьмого схватывания гранулы, соответственно. И1-2, И2-3,..., И6-7 - продолжительность интервалов между соответствующими схватываниями гранулы.

Средняя продолжительность удержания гранулы в ряде случаев не превышает одной секунды, а в отдельных опытах может быть еще меньше.

Этот временной период требуется на реализацию целого комплекса процессов – рецепцию содержащегося в грануле вкусового вещества, передачу полученной информации во вкусовые центры и ее обработку, формирование и 19    осуществление одного из возможных поведенческих сценариев: заглатывание гранулы, ее отвергание с целью последующего схватывания или окончательное отвергание гранулы.

Заключение Вкусовые спектры у рыб характеризуются высокой видовой специфичностью, проявляющейся не только на хемосенсорном (системном) уровне в электрофизиологических исследованиях, но и на организменном уровне при выяснении вкусовых предпочтений. Эта особенность свойственна и близким по систематике видам. Замечено, однако, что отношение к вкусу отдельных веществ у таких видов может быть похожим или совпадать (Исаева, 2007;

Джафари и др., 2008). В настоящей работе на примере трехиглой и девятииглой колюшек впервые показано, что у близкородственных видов, сходных по биологии, вкусовые спектры могут значительно перекрываться. Во вкусовых предпочтениях у колюшек прослеживаются общие особенности – узкий спектр стимулирующих веществ, большое число аминокислот, вызывающих 100% отвергание гранул, низкий уровень потребления контрольных гранул. В случае симпатрии сходство вкусовых спектров может приводить к питанию одними и теми же объектами и, как следствие, к обострению пищевой конкуренции. В такой ситуации снижение конкуренции может достигаться за счет пространственного расхождения рыб, выбора ими разных мест обитания. Именно такая стратегия прослеживается у трехиглой и девятииглой колюшек и их морфобиологических форм.

Полученные результаты подтверждают отсутствие популяционной специфичности вкусовых спектров у рыб. На примере обоих видов колюшек продемонстрировано, что сходство вкусовых предпочтений наблюдается при сравнении популяций, отстоящих друг от друга на значительные расстояния (более 10000 км, трехиглые колюшки Камчатки и южной Норвегии). Несмотря на такую географическую удаленность и длительную изоляцию, вкусовые спектры остались похожими. По-видимому, для возникновения и закрепления изменений во вкусовых спектрах рыб необходимы не только и, возможно, не столько исторически длительные периоды географической изоляции, но и ряд других условий, в первую очередь обострение конкурентных трофических отношений между видами или формами, входящими в единые водные сообщества.

Результаты исследования показывают, что вкусовые спектры рыб устойчивы во времени. Разница не только в несколько месяцев, но и в несколько лет, за которые у таких короткоцикловых рыб как колюшки сменяется несколько поколений, не обнаруживает каких-либо значимых сдвигов во вкусовых предпочтениях. В отличие от вкусовых предпочтений, поведение, связанное с тестированием рыбами вкусовых качеств объекта, менее устойчиво. На примере трехиглой колюшки – эвригалинной рыбы, взрослые особи которой могут мигрировать в пресные водоемы на нерест, а молодь уходить на откорм в море, впервые удалось показать, что вкусовые 20    предпочтения рыб при переходе из морской воды в пресную меняются слабо.

Эти результаты вместе с данными об отсутствии влияния на вкусовые предпочтения рыб их индивидуального пищевого опыта подчеркивают стабильность вкусовых спектров у рыб и, по-видимому, указывают на слабую их подверженность модифицирующему влиянию со стороны внешних факторов.

Вещества, даже близкие по химической природе, например, такие как аминокислоты, различаются своими вкусовыми свойствами. Изменение структурных или иных параметров молекулы влияет на вкусовые свойства веществ, в частности аминокислот (L- и D-изомерия, положение аминогруппы и др.). Это положение в полной мере подтверждается результатами, полученными нами на колюшках.

В настоящей работе большое внимание было уделено поведению, связанному с тестированием рыбами вкусовых качеств схваченной добычи – вкусовому поведению. Лишь в некоторых публикациях, посвященных механизмам питания рыб, такому поведению уделяется внимание, многие его особенности остаются неизвестными. Нами на примере колюшек выяснены некоторые общие и специфические особенности проявления вкусового поведения и его динамики. Впервые показано, что рыбы не только разных видов, но и особи, принадлежащие к разным популяциям, могут отличаться по проявлению вкусового поведения. Наиболее яркие отличия отмечены по признаку «числу повторных схватываний» пищевого объекта, эти отличия могут быть связаны с внешними факторами, такими как гидрологические условия обитания рыб, и плотностью их популяции. Лабильность и тонкая настройка к определенным условиям существования вида в целом или его отдельных популяций является характерной чертой поведения не только рыб, но и других животных (Мантейфель, 1987).

Исследование вкусовых предпочтений и вкусового поведения относительно новое и перспективное направление исследований. Метод, основанный на поведенческих тест-реакциях рыб, обладает довольно высокой разрешающей способностью и позволяет исследовать важные функциональные характеристики вкусовой рецепции. Так, с его помощью удалось обнаружить, что рыбы обладают более тонкой дифференциальной вкусовой чувствительностью, чем это считалось ранее. Стало также более понятным, какое время необходимо рыбам на определение вкусовых качеств объекта и на принятие решения о его заглатывании или отвергании. Эти и ряд других особенностей вкусовой рецепции рыб, их вкусового поведения, несомненно, могут иметь важное прикладное значение при разработке новых искусственных кормов, для создания новых технологий кормления, искусственных насадок и приманок для промышленного лова рыбы.

Выводы 1. Трехиглая и девятииглая колюшки обладают хорошо выраженной вкусовой чувствительностью к химическим веществам различного типа.

21    Впервые на примере этих видов показано, что вкусовые спектры у близкородственных рыб могут быть похожими или совпадать.

2. Вкусовые предпочтения рыб характеризуются низкой внутривидовой вариабельностью. У трехиглой и девятииглой колюшек, относящихся к географически удаленным изолированным популяциям, а также у колюшек, принадлежащих к разным морфобиологическим формам или разным поколениям, вкусовые спектры близки по широте, составу и относительной эффективности стимульных веществ.

3. Трехиглая и девятииглая колюшки разных популяций, поколений и морфобиологических форм сходным образом проявляют поведение, связанное с вкусовым тестированием пищевых объектов. В наибольшей мере это сходство выражено по продолжительности вкусового тестирования пищевого объекта.

Манипуляция пищевыми объектами в большей степени, чем остальные признаки вкусового поведения, испытывает модифицирующее влияние различных внешних факторов, и отражает условия существования, характерные для конкретных популяций и форм.

4. Переход из морской воды в пресную не влияет существенным образом на вкусовые предпочтения рыб в целом, но может изменять их отношение к вкусу отдельных веществ. Эти изменения могут быть связаны с разным фоновым содержанием в воде солей, влияющим на вкусовую рецепцию рыб.

5. L-аминокислоты и их -формы обладают для рыб более высокой вкусовой привлекательностью, чем D-энантиомеры или -формы L аминокислот. Соли высоко привлекательных по вкусу аминокислот не обладают стимулирующим действием. Влияние структурных изменений или изменений конфигурации молекулы на вкусовую привлекательность карбоновых кислот для колюшек не выявлено.

6. Уровень вкусовой чувствительности девятииглой колюшки к L глутамину равен 510–4 М. Показано, что уменьшение или увеличение концентрации действующего вещества в 5 раз может вызывать достоверное изменение потребления корма.

7. Длительность вкусового поведенческого ответа определяется продолжительностью последовательных удержаний схваченного пищевого объекта и в меньшей степени интервалами между повторными схватываниями.

Вкусовой поведенческий ответ рыб проявляется по-разному в случаях потребления схваченного пищевого объекта или отказа от него. При потреблении пищевого объекта латентный период реагирования рыб короче, а продолжительность удержаний закономерно уменьшается с каждым последующим схватыванием.

22    Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Фокина Е.С. 2001. Сравнение вкусовых предпочтений двух видов рыб семейства Gasterosteidae // Материалы международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов». Вып. 6. М: МГУ, с. 44-45.

2. Фокина Е.С. 2001. Вкусовые предпочтения и особенности вкусового поведенческого ответа у девятииглой колюшки, Pungitius pungitius // Материалы научной конференции «Водные экосистемы и организмы - 3». М., с. 106.

3. Фокина Е.С., Касумян А.О. 2003. Сравнение вкусовых предпочтений у разных поколений популяции девятииглой колюшки Pungitius pungitius (Gasterosteiformes) // ДАН, т. 389, № 4, с. 570-573.

4. Михайлова Е.С. (Фокина Е.С.), Касумян А.О. 2003. Вкусовая рецепция и поведение девятииглой колюшки, выловленной в черте мегаполиса (город Москва) // Доклады конференции "Биотехнология в охране и реабилитации окружающей среды", М., с. 142-150.

5. Kasumyan A.O., Mikhailova E.S. 2005. The comparison of taste preferences and behavioral taste response in nine-spined stickleback Pungitius pungitius from the Moscow River and the Wight Sea basins // Fish chemosenses. K. Reutter and B. G. Kapoor (eds.).

Enfield: Science Publishers, Inc., p. 305-324.

6. Михайлова Е.С., Касумян А.О. 2005. Сравнение вкусового поведенческого ответа у трехиглой колюшки из нескольких географически изолированных популяций // Материалы докладов международной конференции «Поведение рыб», Борок. М:

Акварос, с. 336-340.

7. Mikhailova E.S., Kasumyan A.O. 2006. Comparison of Taste Preferences in the Three-Spined Gasterosteus aculeatus and Nine-Spined Pungitius pungitius Sticklebacks from the White Sea Basin // Journal of Ichthyology, V. 46, Suppl. 2, p. S151–S160.

8. Михайлова Е.С. 2006. Вкусовые предпочтения у симпатрических популяций трехиглой и девятииглой колюшек // Материалы IV международной конференции «Химическая коммуникация животных. Фундаментальные проблемы». М., с. 49.

9. Касумян А.О., Михайлова Е.С. 2007. Сравнение вкусовой рецепции и поведения двух форм трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus: trachurus и leiurus // ДАН, т. 413, № 5, с. 711-713.

10. Михайлова Е.С. 2007. Особенности динамики вкусового поведенческого ответа девятииглой колюшки Pungitius pungitius на искусственные гранулы // Материалы IV Всероссийской конференции по поведению животных. М., с. 81-82.

11. Михайлова Е.С. 2008. Вкусовые предпочтения трехиглой колюшки, Gasterosteus aculeatus, в воде различной солености // Материалы V Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии».

Сыктывкар, с. 193-194.

12. Михайлова Е.С. 2008. Вкусовое поведение рыб в водоемах, отличающихся по гидрологии // Материалы II научной конференции молодых ученых и талантливых студентов «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность». М., с. 158 161.

23