Федеральное агентство морского и речного транспорта РФ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций
Мурманский филиал

Кафедра естественно-научных дисциплин

Реферат
по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий»

на тему: «Вселение камчатского краба в Баренцево море: итоги и перспективы»

Выполнил: студент гр. 131
Зенько Л.О.
Оценка:

Мурманск - 2007

Введение

Камчатский краб - ценный промысловый объект, широко распространенный в дальневосточных морях. Его вселение в Баренцево море было одним из проектов рыбохозяйственной отрасли 1930-1960-х годов по интродукции ценных промысловых видов во внутренние водоемы и моря СССР. Целесообразность увеличения биопродуктивности северных морей за счет акклиматизации в них новых видов объектов промысла признавалась тогда многими учеными (Закс, 1936; Зенкевич, 1940, Ильин, 1954; Орлов, 1996). Проект переселения камчатского краба имел давнюю предысторию, в нем участвовал целый ряд научно-исследовательских организаций. В 30-е годы это были Мурманская биологическая станция ГОИНа, впоследствии преобразованная в Мурманский морской биологический институт (ММБИ) АН СССР, и Промбиостанция ТИНРО, в 50-х годах — Центральная производственно-акклиматизационная станция (ЦПАС, в настоящее время ЦПАУ), в 60-х годах — ВНИРО, ММБИ и Межведомственная ихтиологическая комиссия АН СССР (Орлов, 1998; Левин, 2001).
Из истории известно, что при колонизации новых земель туда часто завозили животных. Как правило, подобные мероприятия к добру не приводили. Достаточно вспомнить завоз в Австралию кроликов, уничтоживших значительную часть пастбищ. Если перемещение диких животных в прошлом люди производили по неведению, стихийно, то в нашей стране совсем недавно (в 20-50-е годы прошлого века) оно осуществлялось планово, в соответствии с политикой "покорения природы". В страну завезли целый ряд диких животных из Америки и Азии. Большинство вселений новых видов не удалось, но в некоторых случаях переселенцы прижились, причем отнюдь не на пользу природе и людям. 
Во второй половине ХХ века ложная идея "перестройки фауны" угасла, но не умерла окончательно. В 60-х годах ХХ века камчатского краба почти тайно, без огласки перевезли с Охотского моря в Баренцево и выпустили в районе поселка Териберка вблизи Мурманска. Более тридцати лет крабы ничем себя не проявляли, и о них стали забывать, посчитав эксперимент неудачным. Однако в последнее время наблюдается неожиданная вспышка численности крабов - это приобрело характер настоящего бедствия. Камчатский краб - самый крупный из морских раков. Его карапакс (хитиновый панцирь) достигает четверти метра, а в ширину краб (вместе с конечностями) имеет размер более метра. Этот крупный хищник пожирает все живое вокруг, врагов у него нет. Крабов стало так много, что они начали подавлять многих морских обитателей - от моллюсков и иглокожих до рыб. Ресурсам моря нанесен трудновосполнимый ущерб. Сейчас самое время подвести итоги эксперимента, поэтому тема работы актуальна.
На примере этого переселенца подтвердились закономерности процесса внедрения нового вида на обжитую территорию. По  исследованиям, процесс вживания вида на площади вне его ареала состоит из нескольких этапов: освоение новой территории, безудержное размножение, изменение структуры биоценоза. На первом этапе переселенный краб освоил новые места обитания, приспособился к местным условиям и расширил район распространения. Этот этап протекал при низкой численности переселенцев и был практически незаметным. Освоившийся в новых условиях краб начал бурно размножаться, что стимулировало вспышку его численности, так называемый экологический взрыв, происходящий при вселении в район с обилием пищи и отсутствием врагов. Экологический взрыв может растянуться на несколько лет, пока не появятся снижающие численность факторы (нехватка пищи, болезни и т.п.). 

Итоги и перспективы эксперимента.

Широкомасштабные работы по интродукции камчатского краба достигли своей цели: сейчас численность вселенца в Баренцевом и Норвежском морях такова, что уже начат его промысел. Выгоды от получения дополнительного промыслового вида, имеющего высокую коммерческую ценность, очевидны. Тем не менее, наряду с экономическим успехом, акклиматизация краба привела к возникновению ряда проблем, как экономического, так и экологического характера.
Проблема вселенцев в последнее время приобрела особое звучание, что связано с широким распространением в XX веке случайной или намеренной интродукции растений или животных. Многочисленные примеры свидетельствуют, что чужеродные виды, внедряясь в местные сообщества, изменяют их структуру и продуктивность, часто вытесняя местные виды вследствие конкуренции, хищничества или привнесения в водоем-реципиент различных заболеваний (Алимов и др., 2000). В случае с камчатским крабом риск развития негативного сценария при его внедрении в экосистемы Баренцева моря достаточно велик. Особенность краба как вида-вселенца состоит в том, что он является стадным животным, образующим скопления («стада») высокой численности, и хищником-полифагом, пищей которому служат моллюски, иглокожие, черви, ракообразные и прочие представители зообентоса. Сам вселенец в природе уязвим только на ранних стадиях развития - в виде планктонной личинки или малька. Подросший краб благодаря твердому панцирю, мощным клешням, коллективному образу жизни и активной обороне практически не имеет врагов (Павлов, 2003). Считается, что лимитирующим фактором роста численности краба является только кормовая база (Галкин, 1962; Герасимова, Кочанов, 1997). В настоящее время популяция краба вступила в третью, по классификации А.Ф. Карпевич (1998), фазу акклиматизационного процесса, для которой характерен экспоненциальный ("взрывной") рост численности вселенца. Неконтролируемое развитие популяции в третьей фазе приводит к нарастанию противоречий между видом-вселенцем и биотической средой (TV фаза), что, через обострение трофических отношений, ведет к нарушению структуры и функционирования сообществ/экосистем (Кузьмин, Гудимова, 2002).
В связи с этим экологический мониторинг состояния донных сообществ Баренцева моря для ММБИ сегодня является важнейшей задачей при изучении последствий вселения камчатского краба. На протяжении последних лет основным направлением нашей научно-исследовательской деятельности является определение степени воздействия краба на донные биоценозы и установление величины популяции вселенца, которую в состоянии прокормить море без заметного ущерба для себя. Исследуются трофические связи краба, в том числе и в мелководной прибрежной зоне, которая мало доступна для исследования традиционными орудиями лова (трал, драга) и где бентосные сообщества испытывают повышенную нагрузку со стороны молодых и взрослых особей камчатского краба. Изучаются конкурентные отношения вселенца с представителями местной фауны: крабоидом Lithodes maja, некоторыми видами донных бентосоядных рыб. Проведённые исследования показали сходство пищевых спектров и нарастание конкуренции между вселенцем и основными промысловыми рыбами-бентофагами — пикшей, морской камбалой, полосатой зубаткой и треской (Павлова и др., 2004).
В ходе исследования состояния бентосных сообществ Мурманского побережья, включая и Мотовский залив, были выявлены изменения в их структуре (Фролова и др., 2003). В губе Дальнезеленецкая (Восточный Мурман) в несколько раз уменьшилась численность морских ежей в сравнении с периодом до вселения камчатского краба (Ржавский и др., 2004). Там же отмечено снижение численности и биомассы отдельных видов беспозвоночных животных, служащих кормом крабам (Павлова, 2004). Все эти изменения могут быть связаны с простыми флуктуациями численности донных гидробионтов, однако одновременные изменения в ряде районов подкрепляют предположение о воздействии вида-вселенца на донные сообщества.
С целью определения величины урона, который может нанести популяция вселенца сообществам Баренцева моря, с 2002 г. в ММБИ были начаты экспериментальные исследования питания крабов. На базе сезонной биостанции ММБИ ежегодно проводятся эксперименты, в ходе которых изучаются особенности поведения и определяются не только пищевые потребности крабов, но и сколько реально ими уничтожается бентоса в процессе питания. По имеющимся на сегодняшний день сведениям, степень воздействия популяции краба на донные сообщества значительна и превосходит прогнозируемый ущерб в несколько раз в силу того обстоятельства, что фактически крабы истребляют гораздо больше бентоса, чем им требуется для питания (Гудимов и др., 2003; Павлова, 2005).
Для оценки влияния чужеродного вида в новом месте обитания известный интерес представляет также изучение формирования симбиотических отношений краба с представителями местной фауны. В период освоения нового региона у камчатского краба, наряду с процессами становления популяции, формировались новые комменсальные отношения с представителями местной фауны. В результате проведенных исследований установлено, что камчатский краб в Баренцевом море приобрел новый массовый для него вид-комменсал - рыбную пиявку Johanssonia arctica (Кузьмин, 2000). Кроме того, можно утверждать, что с расселением камчатского краба в Баренцевом море значительно расширился ареал его наиболее массовых комменсалов (рыбная пиявка Johanssonia arctica, бокоплав Ischyrocerus commensalis) no сравнению с более ранними ареалами, приводимыми для них в литературе (Дворецкий и др., 2004; Дворецкий, Кузьмин, 2005).
Экологические последствия интродукции камчатского краба тесно связаны с экономическими. То, что многомиллионная популяция акклиматизированного камчатского краба на прибрежном шельфе активно конкурирует с аборигенной фауной, в том числе и с донными видами рыб, за одни и те же пищевые ресурсы, будет иметь существенные последствия для рыбного промысла. Пока же экономический ущерб от краба не принимается всерьез, так как проявляется лишь в спутывании и частичной порче ставных неводов и ярусов, на что не вполне обоснованно изредка жалуются норвежские рыбаки, получающие существенную прибыль от продажи выловленных гигантов (иногда весом до 12-15 кг) (Кузьмин, Гудимова, 2002).
Кроме того, до сих пор неизвестны причины столь значительного роста численности баренцевоморской популяции краба в последнее время. Не исключено, что это явление временное и обусловлено влиянием неучтенных факторов. Открытие коммерческого промысла краба в Баренцевом море, несомненно, позволит сдержать экспоненциальный рост его численности, характерный для акклиматизированных видов. В свою очередь, в ближайшем будущем коммерческий лов может привести к существенному снижению запаса этого ценного промыслового вида. Именно поэтому уже сейчас необходимо предпринимать шаги по разработке основ искусственного воспроизводства камчатского краба в нашей стране. Опыт Норвегии показывает, что данные технологии необходимы не только для поддержания численности краба в будущем, но и, в первую очередь, для получения коммерческой выгоды от производства ценного морепродукта в настоящем.
Разработка основ технологии искусственного воспроизводства камчатского краба сейчас ведется в трех направлениях. Предполагается получать и подращивать личинок камчатского краба для выпуска в море, выращивать крабов от личинок до товарного размера и докармливать выловленных в море взрослых особей. Реализация первых двух направлений аквакультуры на сегодняшний день затруднительна, так как многие аспекты биологии краба находятся еще в процессе изучения. Пока наиболее приемлемым с экономической точки зрения и легко реализуемым является докармливание взрослых особей камчатского краба для достижения необходимых показателей товарного качества продукции. В последнее время на фоне увеличения численности крабов в Баренцевом море все чаще стали попадаться крабы с плохим наполнением конечностей, что может негативно сказываться на рентабельности промысла (Воробьева, 2003). Поэтому разработка технологии доращивания и докармливания таких некондиционных особей может оказаться не менее перспективным делом, как садковое рыбоводство.
Сейчас в аквариальной ММБИ и на базе сезонной биостанции Института в пос. Дальние Зеленцы ведутся экспериментальные исследования, направленные на разработку биотехнологичеких основ искусственного воспроизводства краба. Для разработки современного подхода к искусственному воспроизводству ракообразных нами был использован опыт работ по вселению камчатского краба в Баренцево море Проводятся эксперименты с целью изучения таких важных аспектов биологии данного вида как линька, питание, особенности поведения, в том числе пищевого и поведения в процессе размножения. Для выявления оптимальных условий для доращивания взрослых особей и изучения репродуктивного поведения половозрелых крабов планируется организация исследований крабов в условиях садкового содержания на экспериментальном полигоне ММБИ «Красные камни» в Сайда-губе. Помимо этого планируется разработка искусственных кормов и мер по повышению репродуктивной функции этого ценного промыслового вида в условиях искусственного содержания. В будущем предусматривается выявление новых закономерностей протекания репродуктивных процессов камчатского краба в Заполярье на основе изучения физиологических, обменных процессов, а также особенностей его этологии, роста и питания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Акклиматизированный в Баренцевом море камчатский краб - ценнейший вид промысловых ракообразных - вполне прижился, что подтверждено исследованиями Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО), и образовал самовоспроизводящуюся популяцию, которая в настоящее время достигла промысловых размеров. Более того, крабы могут стать не только ценным промысловым объектом, но и потенциальным объектом для аквакультуры у мурманского побережья. 
В настоящее время учеными рассматривается три варианта аквакультуры краба: подращивание личинок с целью выпуска в море; выращивание крабов от личинок до товарных размеров; подкармливание крабов, отловленных в море. Первый вариант может найти решение лишь после оценки экологического влияния краба в новых условиях и выяснения, насколько желательно увеличение численности популяции. Второй вариант, учитывая сложнейшую биологию краба на ранних этапах развития, в промышленных масштабах в настоящее время вряд ли осуществим. Наиболее вероятным может оказаться третий вариант, его успешно реализовали норвежские ученые. 
Реализация последнего варианта аквакультуры краба в регионе становится очень актуальной. Как показали наблюдения сотрудников ПИНРО, в последние годы значительная часть вылавливаемых при экспериментальном промысле самцов (до 30 - 50%) отбраковывается и выбрасывается за борт из-за низкого содержания мяса в конечностях. Выполненный отделом прибрежных биоресурсов и аквакультуры ПИНРО в 2001 году эксперимент показал, что содержание отбракованных самцов в садке и подкармливание их отходами переработки рыбы в течение двух месяцев позволяет увеличить выход высококачественного мяса краба на 20%. Расчеты показали, что технология доращивания краба будет малозатратной. Корма - дешевые, за период содержания крабы съедают их немного, к тому же, крабы выдерживают высокую плотность посадки, а садки можно использовать многократно. 
Осенью прошлого года сотрудники отдела прибрежных биоресурсов ПИНРО решили провести эксперимент. Поскольку у камчатского краба отмечен некоторый дефицит веса, его биомассу ученые решили добрать в искусственных условиях. Экспериментальную крабовую ферму устроили в одной из губ Баренцева моря. Крабов малой массы поместили в садок и подкармливали в течение двух месяцев отходами рыбопереработки. Результат оправдал ожидания - за это время крабы достигли товарного веса. Как только технология доращивания будет отработана полностью, ее можно будет применять предпринимателям, пожелавшим заняться данным видом бизнеса, после объявления промышленного промысла краба. 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Матюшкин В.Б., Сенников А.М., Исаев Н.А. Результаты экспериментального лова камчатского краба в прибрежных районах Мурмана в 1998-1999 гг. // Материалы отчет. сес. ПИНРО по итогам научно-исслед. работ в 1998-1999 гг. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2000. - Ч. 2. - С. 159-167. 
2.Беренбойм Б.И. Миграция и расселение камчатского краба в Баренцевом море // Камчатский краб в Баренцевом море. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2003. С. 65-69.
3.Гудимов А.В., Гудимова Е.Н., Павлова Л.В. Влияние камчатского краба Paralithodes camtschaticus на макробентос Мурманского прибрежья, первая оценка на примере морских ежей рода Strongylocentrotus. ДАН, 2003 г., т. 393, № 2, с. 281-283.
 4.Сенников А.М. Промыслово-биологическая характеристика урагубской группировки камчатского краба/ А.М. Сенников, А.В. Шацкий //Биоресурсы и аквакультура в прибрежных районах Баренцева и Белого морей: Сб. науч. тр./ ПИНРО. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. - С. 98-109 
5.Сенников А.М. Экспериментальный промысел краба в 1994-2000 гг. // Камчатский краб в Баренцевом море (результаты исследований в 1993-2000 гг.).- Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2001.- Разд. 3. 4.- С. 134-155. 
6.Воробьева Н.К. Камчатский краб — объект аквакультуры // Камчатский краб в Баренцевом море. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2003. С. 325-333.