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 à deriva. Este estudo visa explorar os efeitos da estimulação da velocidade da água na maturação ovariana e na capacidade antioxidante de carpas capim adultas (Ctenopharyngodon idellus) por meio de experimentos de 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) do ovário e as transcrições de genes-chave no eixo hipotálamo-hipófise-gônada (HPG), bem como as atividades antioxidantes do ovário e do fígado em carpas capim. Os resultados mostraram que, embora não houvesse diferença perceptível 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 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 foram significativamente elevados 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 corporal, aumentando as atividades de 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 restauração ecológica de rios.
Introdução
A Barragem das Três Gargantas (TGD), localizada no trecho médio do Rio Yangtze, 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 TGD não apenas altera significativamente os processos hidrológicos dos rios, como também ameaça os habitats aquáticos tanto a montante quanto a jusante do local da barragem, contribuindo assim para a degradação dos ecossistemas ribeirinhos (Zhang et al., 2021). Em detalhes, a regulação dos reservatórios homogeneíza os processos de fluxo dos rios e enfraquece ou elimina os picos naturais de cheia, levando à diminuição da ova de peixes (She et al., 2023).
A atividade de desova dos peixes é provavelmente influenciada por uma variedade de fatores ambientais, incluindo velocidade e temperatura da água e oxigênio dissolvido. Ao influenciar a síntese e a secreção hormonal, esses fatores ambientais afetam o desenvolvimento gonadal dos peixes (Liu et al., 2021). Em particular, a velocidade da água tem sido reconhecida como um fator que afeta a desova de peixes que depositam ovos à deriva nos rios (Chen et al., 2021a). Para mitigar os efeitos adversos da operação de barragens na desova dos peixes, é necessário estabelecer processos eco-hidrológicos específicos para estimular a desova dos peixes (Wang et al., 2020).
As quatro principais carpas chinesas (FMCC), incluindo a carpa preta (Mylopharyngodon piceus), a carpa capim (Ctenopharyngodon idellus), a carpa prateada (Hypophthalmichthys molitrix) e a carpa cabeçuda (Hypophthalmichthys nobilis), que são altamente sensíveis a processos hidrológicos, representam os peixes economicamente mais importantes na China. A população de FMCC migra para os locais de desova e começa a desovar em resposta a pulsos de alto fluxo de março a junho, enquanto a construção e operação do TGD alteram o ritmo hidrológico natural e dificultam a migração de peixes (Zhang et al., 2023). Portanto, incorporar o fluxo ecológico ao esquema operacional do TGD seria uma medida de mitigação para proteger a desova do FMCC. Foi demonstrado que a implementação de inundações controladas causadas pelo homem como parte da operação do TGD aumenta o sucesso reprodutivo do FMCC em regiões a jusante (Xiao et al., 2022). Desde 2011, diversas tentativas têm sido organizadas para promover o comportamento de desova de FMCC, a fim de mitigar o declínio de FMCC no rio Yangtze. Constatou-se que a velocidade da água que induz a desova de FMCC variou de 1,11 a 1,49 m/s (Cao et al., 2022), com uma velocidade de fluxo ótima de 1,31 m/s identificada para a desova de FMCC em rios (Chen et al., 2021a). Embora a velocidade da água desempenhe um papel crucial na reprodução de FMCC, há uma notável escassez de pesquisas sobre o mecanismo fisiológico subjacente à resposta da reprodução natural aos fluxos ecológicos.
Horário da publicação: 05/08/2024