การดำเนินงานทางนิเวศวิทยาของวิศวกรรมไฮดรอลิกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอนุรักษ์ทรัพยากรประมง ความเร็วของน้ำเป็นที่ทราบกันดีว่าส่งผลต่อการวางไข่ของปลาที่นำไข่ลอยไปตามกระแสน้ำ งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจผลกระทบของการกระตุ้นด้วยความเร็วของน้ำต่อการเจริญเติบโตของรังไข่และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของปลาคาร์พหญ้าโตเต็มวัย (Ctenopharyngodon idellus) ผ่านการทดลองในห้องปฏิบัติการ เพื่อทำความเข้าใจกลไกทางสรีรวิทยาที่อยู่เบื้องหลังการตอบสนองของการสืบพันธุ์ตามธรรมชาติต่อกระแสน้ำในระบบนิเวศ เราได้ตรวจสอบเนื้อเยื่อวิทยา ฮอร์โมนเพศ และความเข้มข้นของวิเทลโลเจนิน (VTG) ในรังไข่ และการถอดรหัสของยีนสำคัญในแกนไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-รังไข่ (HPG) รวมถึงกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระของรังไข่และตับในปลาคาร์พหญ้า ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า แม้จะไม่มีความแตกต่างที่สังเกตได้ในลักษณะการพัฒนาของรังไข่ของปลาคาร์พภายใต้การกระตุ้นด้วยความเร็วของน้ำ แต่ความเข้มข้นของเอสตราไดออล เทสโทสเตอโรน โปรเจสเตอโรน 17α,20β-ไดไฮดรอกซี-4-เพรกเนน-3-โอน (17α,20β-DHP) และ VTG เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมการถอดรหัสของยีนแกน HPG ระดับการแสดงออกของยีน (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 และ vtg) ในแกน HPG เพิ่มสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญภายใต้การกระตุ้นด้วยความเร็วของน้ำ ในขณะที่ระดับการแสดงออกของ hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star และ igf3 ถูกยับยั้ง นอกจากนี้ การกระตุ้นความเร็วของน้ำอย่างเหมาะสมยังสามารถช่วยเสริมสร้างสุขภาพร่างกายให้ดีขึ้นได้โดยการเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระในรังไข่และตับ ผลการศึกษาครั้งนี้ให้ความรู้และข้อมูลพื้นฐานที่เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินงานเชิงนิเวศของโครงการไฟฟ้าพลังน้ำและการฟื้นฟูระบบนิเวศของแม่น้ำ
บทนำ
เขื่อนสามหุบเขา (TGD) ตั้งอยู่บริเวณตอนกลางของแม่น้ำแยงซี เป็นโครงการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกและมีบทบาทสำคัญในการควบคุมและใช้ประโยชน์จากพลังงานของแม่น้ำ (Tang et al., 2016) อย่างไรก็ตาม การดำเนินงานของเขื่อนสามหุบเขาไม่เพียงแต่เปลี่ยนแปลงกระบวนการทางอุทกวิทยาของแม่น้ำอย่างมีนัยสำคัญเท่านั้น แต่ยังคุกคามแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำทั้งต้นน้ำและปลายน้ำของเขื่อน ซึ่งส่งผลให้ระบบนิเวศของแม่น้ำเสื่อมโทรมลง (Zhang et al., 2021) โดยละเอียดแล้ว การควบคุมอ่างเก็บน้ำทำให้กระบวนการไหลของแม่น้ำมีความสม่ำเสมอมากขึ้นและลดทอนหรือกำจัดยอดน้ำท่วมตามธรรมชาติ ซึ่งนำไปสู่การลดลงของไข่ปลา (She et al., 2023)
กิจกรรมการวางไข่ของปลาอาจได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมหลายประการ รวมถึงความเร็วของน้ำ อุณหภูมิของน้ำ และออกซิเจนละลายในน้ำ ปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ส่งผลต่อการสังเคราะห์และการหลั่งฮอร์โมน ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาของอวัยวะสืบพันธุ์ของปลา (Liu et al., 2021) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเร็วของน้ำได้รับการยอมรับว่าส่งผลต่อการวางไข่ของปลาที่นำไข่ลอยไปตามกระแสน้ำในแม่น้ำ (Chen et al., 2021a) เพื่อลดผลกระทบเชิงลบของการดำเนินงานเขื่อนต่อการวางไข่ของปลา จำเป็นต้องสร้างกระบวนการทางนิเวศวิทยาและอุทกวิทยาที่เฉพาะเจาะจงเพื่อกระตุ้นการวางไข่ของปลา (Wang et al., 2020)
ปลาคาร์พจีนที่สำคัญ 4 ชนิด (FMCC) ได้แก่ ปลาคาร์พดำ (Mylopharyngodon piceus), ปลาคาร์พหญ้า (Ctenopharyngodon idellus), ปลาคาร์พเงิน (Hypophthalmichthys molitrix) และปลาคาร์พหัวโต (Hypophthalmichthys nobilis) ซึ่งมีความอ่อนไหวต่อกระบวนการทางอุทกวิทยาเป็นอย่างมาก ถือเป็นปลาที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจมากที่สุดในประเทศจีน ประชากรปลา FMCC จะอพยพไปยังแหล่งวางไข่และเริ่มวางไข่เมื่อมีปริมาณน้ำไหลสูงในช่วงเดือนมีนาคมถึงมิถุนายน ในขณะที่การก่อสร้างและการดำเนินงานของเขื่อนสามหุบเขา (TGD) เปลี่ยนแปลงจังหวะทางอุทกวิทยาตามธรรมชาติและขัดขวางการอพยพของปลา (Zhang et al., 2023) ดังนั้น การรวมการไหลของระบบนิเวศเข้ากับแผนการดำเนินงานของเขื่อนสามหุบเขาจึงเป็นมาตรการบรรเทาเพื่อปกป้องการวางไข่ของปลา FMCC มีการแสดงให้เห็นแล้วว่า การควบคุมการปล่อยน้ำท่วมโดยฝีมือมนุษย์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการดำเนินงานเขื่อนสามหุบเขา ช่วยเพิ่มอัตราการสืบพันธุ์ของปลาแซลมอนครีบยาว (FMCC) ในพื้นที่ปลายน้ำ (Xiao et al., 2022) ตั้งแต่ปี 2011 มีความพยายามหลายครั้งในการส่งเสริมพฤติกรรมการวางไข่ของปลาแซลมอนครีบยาว เพื่อบรรเทาการลดลงของปลาแซลมอนครีบยาวในแม่น้ำแยงซี พบว่าความเร็วของน้ำที่กระตุ้นการวางไข่ของปลาแซลมอนครีบยาวอยู่ในช่วง 1.11 ถึง 1.49 เมตร/วินาที (Cao et al., 2022) โดยความเร็วของน้ำที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวางไข่ของปลาแซลมอนครีบยาวในแม่น้ำคือ 1.31 เมตร/วินาที (Chen et al., 2021a) แม้ว่าความเร็วของน้ำจะมีบทบาทสำคัญในการสืบพันธุ์ของปลาแซลมอนครีบยาว แต่ก็ยังมีการวิจัยน้อยมากเกี่ยวกับกลไกทางสรีรวิทยาที่อยู่เบื้องหลังการตอบสนองของการสืบพันธุ์ตามธรรมชาติต่อการไหลของน้ำในระบบนิเวศ
วันที่โพสต์: 5 สิงหาคม 2567