اهمیت، ضرورت، اهداف و روش تحقیق:
صید بی‌رویه موجب صدمه اکوسیستم‌های دریایی شده و حتی به از بین رفتن برخی گونه‌ها منجر شده است. به همین دلیل و با افزایش رشد جمعیت و نیاز به منابع دریایی، اهمیت مدیریت اصولی ذخایر روشن می شود.
بر اساس تعریف جمعیت، در یک اکوسیستم آبی هر فرد به عنوان یک خزانه ژنی محسوب می‌شود که عواملی همچون فاصله نسلها ، صید بی‌رویه، شرایط نامناسب آب و هوائی و از بین رفتن زیستگاهها منجر به کاهش اندازه جمعیتهای موثر و در نتیجه کاهش تنوع ژنتیکی ذخایر می‌گردد.
امروزه شناسایی گونه‌ها، زیر گونه‌ها و جمعیتهای آبزیان از اهمیت زیادی برخوردار است چرا که علاوه بر مدیریت صحیح و بهره برداری مناسب موجب اجرای برنامه‌های اصولی جهت حفاظت از گونه‌ها یا جمعیتهای با ارزش و بازسازی ذخایر خواهد شد. هدف مدیریت شیلاتی، حداکثربرداشت پایدار از ذخایر ماهیان است که دستیابی به این هدف نیازمند آگاهی از ذخایر این ماهیان می‌باشد. مارکرهای مولکولی و نشانگرهای DNA ابزار مناسبی هستند که بر اساس آن می توان جایگاه ژنی وکروموزمی ژنهای تعیین کننده صفات مطلوب را شناسائی کرد. پیشرفت علم و استفاده از نشانگرهای مولکولی مثل Microsatellite ، RAPD، AFLP، RFLP و تعیین توالی که متاثر از فاکتورهای محیطی نمی‌باشد را جهت شناسایی ساختار ژنتیکی ذخایر امکان پذیر کرده است.
انجماد اسپرم نه تنها بخاطرصنعت تکثیر و پرورش مورد توجه است بلکه از نظر حفظ و بهبود ذخایر ژنتیکی نیز بسیار با اهمیت است. فواید این تکنیک را میتوان بدین ترتیب نام برد:
1 – هم زمان سازی قابلیت دسترسی به هر دو جنس (در موارد تاخیر رسیدگی جنسی بین نر و ماده)
2 – استفاده از کل حجم اسپرم موجود
3 – تهیه بصرفه اسپرم در هر زمان و مکان
4 – ساده نمودن مدیریت گله مولدین
5 – نقل و انتقال سلولهای جنسی در بین مراکز تکثیر و پرورش ماهیان
6 – ایجاد ذخیره یا بانک سلولی جهت برنامه بهگزینی و حفظ گونه
اکوسیستم دریای خزر با تنوع گونه ای بالا، گونه های انحصاری و داشتن آب لب شور دارای اهمیتی خاص است اما عواملی باعث تهدید تنوع زیستی ماهیان این منطقه مهم شده اند. تاکنون با در نظرگرفتن ماهیان غیر بومی در این منطقه 53 جنس و 79 گونه، متعلق به 18 خانواده و 10 راسته شناسایی شدند 44 درصد از گونه های ماهیان این منطقه قابلیت بهره برداری اقتصادی دارند. 24 درصد از گونه های ماهیان این منطقه، انحصاری دریای خزر بوده و در سایر نقاط دنیا وجود ندارند. این گونه ها به لحاظ حفاظتی دارای ارزش ویژه ای بوده، ضمن آنکه از خصوصیات ویژه این اکوسیستم منحصر به فرد بوده و می بایست نسبت به حفاظت از آنها تمهیدات خاصی صورت گیرد. احتمالا بر اساس ملاک های بین المللی گونه های کمی در طبقات شدیدا در معرض خطر انقراض و یا آسیب پذیر قرار می گیرند. اما با ملاک های ملی و منطقه ای (حوضه جنوبی دریای خزر)، گونه های نسبتا زیادی در منطقه در معرض تهدید قرار گرفتند. بر این اساس 6 درصد از گونه های این منطقه شدیدا در معرض خطر انقراض هستند، 21 درصد نیازمند حفاظت بوده و تنها 36 درصد وضعیت خوبی دارند.
تخریب زیستگاهها مخصوصا برای ماهیانی که مهاجر بوده و در رودخانه تولید مثل می کنند و صید بی رویه گونه های اقتصادی از عوامل مهم در خطر انقراض قرار گرفتن گونه های ماهیان این منطقه می باشد. در نتیجه رودخانه های حوضه جنوبی دریای خزر نقش بسزایی در بقأ ماهیان شیلاتی دارند که متأسفانه در سالهای اخیر دستخوش تغییرات زیادی شدند ( ساختن سد، تخریب بستر، آلودگی به فاضلابهای کشاورزی، شهری ، صنعتی و ...) و ضمن تهدید نسل بسیاری از گونه های ماهیان مهاجر، بقأ بسیاری از گونه های ساکن در این رودخانه را نیز با خطر مواجه ساخته است.
شهرنشینی، فعالیت های صنعتی و کشاورزی با همه مزایایی که در افزایش تولید داشته است، همواره با آثار مخرب خود از طریق ایجاد آلاینده ها و پساب ها، سلامت اکوسیستم ها به ویژه آب های سطحی را به مخاطره می اندازند. آلودگی آب رودخانه ها را در حقیقت می توان شاخص آلودگی محیط زیست در اثر فعالیت های انسانی به حساب آورد، زیرا رودخانه ها تنها منابع آبی هستند که مسیر طولانی را از میان شهرها، روستاها و مناطق صنعتی و کشاورزی طی می کنند. با توجه به این موضوع 3 نوع آلودگی شامل آلایندهای صنعتی ناشی از کارخانجات و صنایع، آلودگی کشاورزی حاصل از سموم کشاورزی مورد استفاده در مزارع کشاورزی و آلودگی شهری شامل فاضلاب های خانگی و شهری می باشد و بر این اساس 3 منبع آلاینده وارد رودخانه ها می شوند. بدیهی است جهت بهره برداری پایدار، شناخت و احیاء رودخانه های این منطقه امری ضروری بوده و برای هر نوع تصمیم گیری در ارتباط با احیاء مناطق تکثیر طبیعی، نیاز به اطلاعات دقیق می باشد. در این راستا لازم است که بررسی ها بصورت هدفمند و بمنظور احیاء رودخانه ها بخصوص رودخانه تجن و شرایط اکولوژیک سد شهید رجایی جهت معرفی برخی از گونه های در معرض خطرصورت گیرد.
اهداف طرح:
- شناسایی ساختار ژنتیکی جمعیتهای احتمالی گونه های سس، سوف، کلمه، سفید و ماهی آزاد دریای
- ایجاد بانک DNA از ماهیان سس، سوف، کلمه، سفید و آزاد دریای خزر
- تشکیل بانک ژن ماهیان در معرض خطر دریای خزر
- حفظ ذخایر ژنتیکی و تنوع زیستی ماهیان در معرض خطر دریا
- جلوگیری از انقراض نسل گونه های در معرض خطر
- بررسی امکان احیای رودخانه ها بمنظور تکثیر طبیعی ماهیان
- بررسی امکان تکثیر طبیعی ماهیان در معرض خطر انقراض در رودخانه های مورد مطالعه.
روش تحقیق:
نمونه برداری به تعداد کافی از ماهی سفید، کلمه، آزاد، سس و سوف از سه استان گیلان، مازندران و گلستان انجام و سپس مبادرت به استخراج DNA و واکنش PCR گردید.
پس از تهیه نمونه اسپرم ماهی سفید و ماهی آزاد نیز، کیفیت آن مورد ارزیابی قرار گرفت و فاکتورهایی چون درصد تحرک، مدت تحرک، تراکم، اسمولالیته و pH اندازهگیری شد
نمونه برداری از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب، بزرگ بی مهرگان کفزی و فون ماهیان در هریک از رودخانه های مورد مطالعه (تجن، هراز، سردابرود و چالوس) بصورت فصلی در ایستگاه های تعیین شده طی یک سال صورت گرفت.
نتایج:
نتایج نشان داد که ساختار ژنتیکی ماهیان سفید، کلمه، آزاد، سس و سوف درگلستان (خلیج گرگان)، گیلان ( سفید رود، کرگانرود، آستارا) و مازندران ( تجن، تنکابن، سردآبرود، چالوس) متفاوت بوده و گروههای ژنتیکی مختلفی وجود دارد. ضمنا بانک DNA این گونه ها نیز تشکیل گردید.
نتایج نشان داد که درصد تحرک، مدت تحرک و میزان تراکم اسپرم در منی ماهیان آزاد بیشتر از ماهیان سفید و میزان اسمولالیته و pH اسپرم ماهیان آزاد کمتر از ماهیان سفید بود. در ارزیابی اسپرم منجمد شده نیز معلوم گردید، با گذشت زمان میزان درصد تحرک و مدت تحرک اسپرم هر دو گونه ماهی در مقایسه با نمونه تازه آن کاهش یافته است. همچنین درصد تحرک و مدت تحرک نیز در اسپرم ماهیان سفید از انجماد خارج شده کمتر از این فاکتورها در نمونه آزاد بود. نتایج نشان داد نمونه اسپرم ماهی سفید که به آنها اتیلن گلیگول اضافه شده بود بعد از خارج شدن از انجماد تحرک نداشته و همگی مرده بودند. در حالیکه نمونه هایی که به آنها گلیسرول اضافه شده بود، ماندگاری اسپرم کاملا در آنها حفظ شده و سلولهای اسپرم تحرک داشتند. با توجه به نتایج بدست آمده، به نظر میرسد تفاوتهای گونه ای امری بسیار مهم است که باید در روند فرآیند انجماد اسپرم کاملا مد نظر قرار گیرد.
در مجموع 53 تاکسون از بزرگ بی مهرگان کفزی در این رودخانه ها شناسایی شد. از 15 گونه ماهی شناسایی شده 6 گونه آنها غیر بومی بودند. ضمنا همه آتها گونه های ساکن رودخانه بوده و گونه های مهاجر از دریا به رودخانه صید نشدند. همچنین فراوانی نسبی گونه های ماهی مقاوم به آلودگی و شرایط سخت محیطی در تمامی رودخانه ها بیشتر از گونه های حساس بود. برآیند پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب، کدورت، مواد مغذی، شاخص های زیستی، گروه های کارکرد تغذیه ای و حضور و عدم حضور گونه های ماهیان نشان داد که از بالا دست تمامی رودخانه های مورد مطالعه به پایین دست آنها، کیفیت آب بصورت معنی دار کاهش یافته و امکان تکثیر طبیعی گونه های مهاجر که غالب گونه های در معرض خطر انقراض را شامل می شوند در پایین دست رودخانه ها وجود ندارد. در سد شهید رجایی ساری بیشترین فراوانی نسبی گونه های ماهیان به ترتیب متعلق به سیاه ماهی Capoeta capoeta، سس ماهی Luciobarbus capito و ماهی سفید رودخانه ای Squalius cephalus بود.
دستورالعمل فنی و توصیه ترویجی:
از بانک ژن و بانک اسپرم باید در شرایط لازم استفاده شود.
از آلوده نمودن رودخانه ها و تخریب بستر آنها باید جدا پرهیز نمود. تا ماهیان بویژه ماهیان رود کوچ بتوانند به تکثیر طبیعی ادامه دهند. ضمنا اکوسیستم دریاچه پشت سد ها ( سدهایی که به منظور تامین آب شرب استفاده نمی شوند) و بالا دست آن ، شرایطی را فراهم نموده که احتمالا امکان معرفی و زیست برخی از گونه های در معرض خطر انقراض نظیر سس ماهیان به عنوان ذخیره گاه ژنتیکی برای حفظ تنوع زیستی وجود دارد.
ویژه گی مناطق کاربرد توصیه ترویجی:
عمدتا حوضه جنوبی دریای خزر و حوزه آبریز آن در این منطقه که مطابق شرایط اکولوژیک گونه های مورد نظر باشد