A operação ecológica da engenharia hidráulica é essencial para a conservação dos recursos pesqueiros. Sabe-se que a velocidade da água afeta a desova de peixes que depositam ovos em correnteza. Este estudo visa explorar os efeitos da estimulação da velocidade da água na maturação ovariana e na capacidade antioxidante da carpa-capim adulta (Ctenopharyngodon idellus) por meio de experimentos em laboratório, a fim de compreender o mecanismo fisiológico subjacente à resposta da reprodução natural aos fluxos ecológicos. Examinamos a histologia, as concentrações de hormônios sexuais e vitelogenina (VTG) no ovário, os transcritos de genes-chave no eixo hipotálamo-hipófise-gônadas (HHG), bem como as atividades antioxidantes no ovário e no fígado da carpa-capim. Os resultados mostraram que, embora não tenha havido diferença discernível nas características de desenvolvimento ovariano da carpa-capim sob estimulação da velocidade da água, as concentrações de estradiol, testosterona, progesterona, 17α,20β-di-hidroxi-4-pregnen-3-ona (17α,20β-DHP) e vitelogenina (VTG) estavam elevadas, o que estava relacionado à regulação transcricional dos genes do eixo HPG. Os níveis de expressão gênica (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 e vtg) no eixo HPG aumentaram significativamente sob estimulação da velocidade da água, enquanto os de hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star e igf3 foram suprimidos. Além disso, a estimulação adequada da velocidade da água pode melhorar o estado de saúde do organismo, aumentando as atividades das enzimas antioxidantes no ovário e no fígado. Os resultados deste estudo fornecem o conhecimento fundamental e o suporte de dados para a operação ecológica de projetos hidrelétricos e a restauração ecológica de rios.
Introdução
A Barragem das Três Gargantas (BTG), localizada no trecho médio do Rio Yangtzé, é o maior projeto hidrelétrico do mundo e desempenha um papel crucial no aproveitamento e exploração da energia do rio (Tang et al., 2016). No entanto, a operação da BTG não só altera significativamente os processos hidrológicos dos rios, como também ameaça os habitats aquáticos a montante e a jusante da barragem, contribuindo assim para a degradação dos ecossistemas fluviais (Zhang et al., 2021). Em detalhe, a regulação dos reservatórios homogeneiza os processos de fluxo dos rios e enfraquece ou elimina os picos naturais de cheias, levando, consequentemente, a uma diminuição dos ovos de peixes (She et al., 2023).
A atividade de desova dos peixes provavelmente é influenciada por diversos fatores ambientais, incluindo a velocidade da água, a temperatura da água e o oxigênio dissolvido. Ao influenciar a síntese e a secreção de hormônios, esses fatores ambientais afetam o desenvolvimento gonadal dos peixes (Liu et al., 2021). Em particular, a velocidade da água tem sido reconhecida por afetar a desova de peixes que depositam ovos em rios (Chen et al., 2021a). Para mitigar os efeitos adversos da operação de barragens na desova de peixes, é necessário estabelecer processos eco-hidrológicos específicos para estimular a desova (Wang et al., 2020).
As quatro principais espécies de carpa chinesa (FMCC), incluindo a carpa-preta (Mylopharyngodon piceus), a carpa-capim (Ctenopharyngodon idellus), a carpa-prateada (Hypophthalmichthys molitrix) e a carpa-cabeçuda (Hypophthalmichthys nobilis), altamente sensíveis aos processos hidrológicos, representam os peixes de maior importância econômica na China. A população de FMCC migra para os locais de desova e inicia a reprodução em resposta a pulsos de alta vazão entre março e junho, enquanto a construção e operação da Barragem das Três Gargantas (TGD) alteram o ritmo hidrológico natural e dificultam a migração dos peixes (Zhang et al., 2023). Portanto, incorporar o fluxo ecológico ao esquema de operação da TGD seria uma medida de mitigação para proteger a desova das FMCC. Demonstrou-se que a implementação de inundações artificiais controladas como parte da operação da TGD aumenta o sucesso reprodutivo das FMCC nas regiões a jusante (Xiao et al., 2022). Desde 2011, diversas iniciativas têm sido realizadas para promover o comportamento reprodutivo do peixe-galo-do-rio (FMCC) a fim de mitigar o declínio dessa espécie no rio Yangtzé. Constatou-se que a velocidade da água que induz a desova do FMCC varia de 1,11 a 1,49 m/s (Cao et al., 2022), sendo identificada uma velocidade ótima de 1,31 m/s para a desova em rios (Chen et al., 2021a). Embora a velocidade da água desempenhe um papel crucial na reprodução do FMCC, há uma notável escassez de pesquisas sobre o mecanismo fisiológico subjacente à resposta da reprodução natural aos fluxos ecológicos.
Data da publicação: 05/08/2024