CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.11. Ảnh hưởng của môi trường lên chu kỳ sinh sản của cá
1.11.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với quá trình thành thục của động vật nói chung, đặc biệt đối với các loài biến nhiệt như cá. Hiện tượng phát dục có tính mùa vụ của cá là do sự chi phối của nhiệt độ mơi trường. Tồn bộ q trình sinh lý, sinh hố diễn ra trong cơ thể động vật chịu tác động mạnh mẽ của nhiệt độ môi trường nước. Ảnh hưởng của nhiệt độ đã làm biến đổi quá trình trao đổi chất, q trình điều hồ nội tiết trong cơ thể thúc đẩy quá trình thành thục của tế bào sinh dục. Tuy nhiên, nhiệt độ không phải là yếu tố duy nhất chi phối quá trình thành thục ở cá mà cịn có sự tương tác với các yếu tố mơi trường khác nữa. Hiện nay chưa có nhiều các cơng trình nghiên cứu về mối tương tác giữa nhiệt độ với từng giai đoạn phát triển và thành thục ở cá biển. Hầu hết các nghiên cứu đều tập trung xác định biên độ giới hạn nhiệt độ thích hợp cho từng lồi và như vậy thông thường trong giới hạn cho phép, nếu nhiệt độ thấp thì quá trình thành thục chậm hơn so với nhiệt độ cao [1]. Khi nhiệt độ quá cao hay quá thấp, cá sẽ khơng cịn khả năng bắt mồi, nguồn mỡ dự trữ cạn kiệt, lúc ấy tuyến sinh dục sẽ là nguồn dinh dưỡng duy nhất để duy trì sự sống cả cá. Ở miền Bắc nước ta, mùa đơng có nhiều ngày ấm sẽ làm cho cá thành thục sớm hơn. Ngược lại nếu mùa rét kéo dài sự thành thục của cá bố mẹ có thể sẽ chậm hơn [1].
1.11.2. Chu kỳ trăng
Chu kỳ quang là thời gian có ánh sáng trong một ngày đêm (24 giờ liên tục). Chu kỳ quang thay đổi theo mùa và vị trí địa lý. Ở nước ta, mùa đơng có chu kỳ quang khoảng 10 giờ có ánh sáng (ban ngày) và 14 giờ tối (ban đêm), mùa hè có chu kỳ quang ngược lại, tức là 10 giờ tối (ban đêm) và 14 giờ có ánh sáng (ban ngày). Bằng thực nghiệm người ta đã chứng minh rằng chu kỳ quang có ảnh hưởng đáng kể đến sự thành thục, chín muồi và sinh sản ở nhiều loài cá. Đối với các loài cá Hồi, trong tự nhiên sự thành thục diễn ra khi quang kỳ giảm dần và người ta đã biết vận dụng điều đó bằng cách giảm thời gian chiếu sáng ban ngày để thúc cá thành thục và đẻ trứng sớm hơn. Một số cơng trình đã chỉ ra rằng chu kỳ quang ảnh hưởng đến hệ nội tiết sinh sản thơng qua trục điều hịa não bộ, tuyến yên và tuyến sinh dục [42].
Trên cá Hồi Vân, sự gia tăng chu kỳ quang vào mùa xuân – hè đã kích thích cá phát dục, khởi đầu là q trình tích lũy nỗn hồng ở cá cái và tạo tinh ở cá đực. Chu kỳ quang không những ảnh hưởng đến sự thành thục sinh dục, thời điểm đẻ trứng ở
các lồi cá nước lạnh mà cịn ảnh hưởng đến các lồi cá vùng ơn đới và nhiệt đới như cá hồi Thái Bình Dương (Salmo salar), cá vược (Dicentrarchus labrax) [52], cá tráp (Sparus aurata) [229], cá đù (Sciaenops ocellatus) [204], cá tuyết (Gadus morhua) [66] cá Hippoglossus hippoglossus [189], rô phi (Oreochromis niloticus) [45] và cá đối (Mugil cephalus) [98]. Tuy nhiên sự phát triển của tuyến sinh dục không những chịu ảnh hưởng bởi chu kỳ quang mà còn bởi một số yếu tố khác nữa cũng như phụ thuộc vào sự tương tác giữa chu kỳ quang với các yếu tố môi trường và đặc điểm sinh sản của từng loài.
1.11.3. Độ mặn
Độ mặn là yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều chức năng sinh lý sinh sản ở cá nói chung, đặc biệt đối với các loài cá biển [26]. Độ mặn có ảnh hưởng khác nhau tùy từng lồi, quần thể và giai đoạn phát triển cá thể [192]. Một vài nghiên cứu cho thấy rằng trong cùng một thang độ mặn, nhưng ở các lồi khác nhau có những phản ứng về sinh lý và thích nghi khác nhau [83, 141]. Đối với các loài cá di cư sinh sản, độ mặn có ảnh hưởng lớn đến quá trình phát triển, thành thục và đẻ trứng. Tuy nhiên ảnh hưởng của độ mặn lên sự phát triển của tuyến sinh dục và hoạt động sinh sản ở cá biển vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, mặc dù trong tự nhiên có nhiều lồi cá di cư từ các thủy vực nước ngọt sang nước mặn và ngược lại trong vòng đời hoặc trong chu kỳ sinh sản.
Một số nghiên cứu trên cá vược (Dicentrarchus labrax) [222] và cá Acanthopagrus butcheri [83] thông báo rằng độ mặn không ảnh hưởng đến sự phát triển và thành thục
của tuyến sinh dục. Tuy nhiên Zanuy & Carrillo (1984) [222] gợi ý có thể hạ độ mặn để hạn chế sự sinh sản của cá vược. Khi nghiên cứu ảnh hưởng độ mặn lên sự phát triển buồng trứng cá đối (Mugil cephalus), Tamaru và cộng sự (1994) kết luận rằng ở phạm vi độ mặn 13-35 ‰, sự phát triển buồng trứng như nhau. Tuy nhiên tác giả nhận thấy rằng ở độ mặn thấp hơn thì quá trình phát triển buồng trứng chậm lại cũng như tỷ lệ noãn bào kết thúc sự tích lũy nỗn hồng thấp hơn so với cá nuôi ở độ mặn cao hơn. Cá cái chỉ đẻ trứng khi được kích thích trong nước biển. Trên cá hồi Đại Tây Dương, Magwood và cộng sự (1999) [112] cũng cho biết cá có thể rụng trứng sớm hơn nếu được đưa vào nuôi trong môi trường nước ngọt khoảng 3-4 tháng trước mùa cá đẻ trứng so với cá ni hồn tồn trong nước biển. Ngoài ra, cá nuôi trong môi trường nước biển cho độ đồng bộ tế bào sinh dục kém hơn so với cá đưa vào nước ngọt. Như vậy độ mặn có ảnh hưởng đến thời gian rụng và đẻ trứng ở một số loài cá.
Một số yếu tố khác như thức ăn, chế độ thủy triều, mưa, dòng chảy hay sự xuất hiện của con khác giới cũng ảnh hưởng đến sự thành thục và sinh sản ở cá. Tuy nhiên những yếu tố này ảnh hưởng khác nhau ở các loài cá khác nhau tùy theo đặc điểm sinh sản ở từng loài. Một số loài cá đẻ trứng nổi như cá biển thường đẻ trứng vào thời điểm có nhiều sinh vật phù du phát triển. Các loài cá họ chép lại thường đẻ vào mùa mưa lũ hay các loài cá đối (Mugil cephalus) lại sinh sản phụ thuộc vào tuần trăng và thủy triều [114].