1. Ảnh hưởng cỏc yếu tố vụ sinh
1.1- Ảnh hưởng của nhiệt độ
Trong đời sống cỏ, một trong cỏc yếu tố quan trọng nhất của mụi trường bờn ngoài cú tỏc động trực tiếp hoặc giỏn tiếp đến chỳng là nhiệt độ. Trong mụi trường hải dương, nhiệt độ thay đổi thường kốm theo những thay đổi của cỏc yếu tố khỏc, sự thay đổi của cỏc yếu tố này thường tỏc động rất lớn đến tập tớnh của cỏ. Cỏ là loài biến nhiệt nờn ảnh hưởng của nhiệt độ càng lớn. Hầu hết cỏc loài cỏ cú thõn nhiệt gần giống với nhiệt độ nước, thường chờnh lệch từ (0,5 ữ1)0C, cỏ ngừ (Thunus Thunus) do hệ mạch dưới da phỏt triển mà nhiệt độ cơ thể cao hơn nhiệt độ mụi trường đến 100C.
1.1.1 Biờn độ nhiệt cực thuận của cỏ
Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến cỏc hoạt động sinh lý của cỏ hoặc giỏn tiếp qua cỏc mụi trường khỏc. Mỗi một loài cỏ cú một khoảng nhiệt độ thớch hợp trong hoạt động sống của chỳng, biờn độ nhiệt cực thuận là biờn độ nhiệt cỏ thớch nghi nhiều nhất. Loài cỏ chịu được nhiệt độ cao nhất là Cyprinodol – Macularyus sống ở vựng nước núng Califorlia chịu được nhiệt độ lờn tới 520C, cũn cỏ Carassius carassius sống ở băng chịu được nhiệt độ thấp là – 20C. Cỏc loài cỏ rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Cỏ tuyết đầu to (Gadus Morhua) và cỏ Bơn ( pleurolectes flesus) cảm ứng được sự thay đổi nhiệt độ 0,050C.
Cỏc loài cỏ ưa núng cú giới hạn nhiệt độ chịu đựng cao hơn cỏc loài cỏ ưa lạnh. Nhiệt độ gõy chết của một loài cũn phụ thuộc vào mựa. Loài Amelurus nebulosus vào mựa đụng chỳng chết ở nhiệt độ (25 - 36)0C. Cũn mựa hố, là (35 – 36)0C. Cỏ Diếc bạc (Carassius carassius) khi khi thuần hoỏ ở 40C cú nhiệt độ gõy chết thấp hơn ở 120C.
Dựa vào biờn độ nhiệt cực thuận, một cỏch tương đối, người ta chia ra làm 2 loại cỏ: - Cỏ hẹp nhiệt: Cỏ ụn đới, cỏ vựng cực.
- Cỏ rộng nhiệt: Cỏ nhiệt đới.
Bảng 3.1: Biờn độ nhiệt cực thuận của một số loài cỏ.
Loài cỏ Vựng biển Biờn độ nhiệt cực thuận ( 0C) Tỏc giả - Cỏ tuyết - Gadus callarius - Cỏ bơn - Cỏ trớch - Cỏ ngừ Đảo Gấu Grenlendia Biển Bắc Biển Nhật bản Vựng hải lưu kurosio
2 – 4 2,5 – 4 4 – 7 12 – 16 18 – 20 Li (1952) Li (1952) Kiondler(1955) Uda (1959) Uda (1959) 1.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độđến quỏ trỡnh trao đổi chất.
Cũng như mọi động vật, nhiệt độ ảnh hưởng lờn quỏ trỡnh trao đổi chất; trước hết ảnh hưởng đến hoạt tớnh của cỏc men tiờu hoỏ. Cỏ là loài động vật biến nhiệt nờn nhiệt độ hoạt động của cỏc men thường thấp hơn nhiệt độ cực thuận của cỏc men tương ứng thuộc cỏc nhúm động vật cấp cao rất nhiều. Do sự thớch nghi lõu đời mà cỏc men tiờu hoỏ của cỏ cú thể hoạt động bỡnh thường trong nhiệt độ thấp. Cỏc men tiờu hoỏ của cỏ ụn đới cú thể hoạt động được ở ( 5 ữ 220C), cỏ Bắc cực là (1 ữ 120C).
Nhiệt độ tăng làm cho cỏc phản ứng hoỏ học diễn ra nhanh, do đú nhiệt độ mụi trường thay đổi sẽ làm ảnh hưởng đến quỏ trỡnh trao đổi chất của chỳng. Tăng nhiệt độ nước sẽ làm tăng quỏ trỡnh trao đổi chất của cỏ, nghĩa là tăng nhu cầu oxi, tăng tốc độ quỏ trỡnh tiờu hoỏ và bài tiết. Khi tăng nhiệt độ khẩu phần ăn của cỏ Rutilus rutilus tăng theo, cụng thức tớnh khẩu phần ăn của cỏ như sau:
.100%W W
W
I= 1 (3-1)
Trong đú: W1- khối lượng khẩu phần thức ăn; W - khối lượng cỏ.
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ lờn khẩu phần ăn của cỏ Rutilus rutilus Nhiệt độ nước (0C) Khẩu phần ăn I (%) 1 ữ 5 5 ữ 10 10 ữ 15 15 ữ 20 0,50 3,30 7,80 12,60
Nhiệt độ tăng cũng làm cho thời gian tiờu hoỏ giảm. Vớ dụ: Cỏ Chộp vảy ở nhiệt độ nước 50C, tốc độ tiờu hoỏ là 96 giờ; nhưng ở nhiệt độ 200C thỡ chỉ cũn 24 giờ. Nhiệt độ tăng thỡ quỏ trỡnh trao đổi chất tăng cho nờn nhu cầu oxi cũng tăng theo. Vớ dụ: Cỏ chộp ở nhiệt độ 10C cần lượng ụxi tối thiểu để thở là 0,8mg/l, nhưng ở 300C thỡ cần 1,3mg/l. Một điều cần lưu ý là nhiệt độ chỉ ảnh hưởng trong phạm vi nhất định, vượt quỏ ngưỡng này thỡ cường độ trao đổi chất giảm vỡ lỳc này hoạt động trao đổi chất bỡnh thường của cỏ sẽ bị phỏ vỡ. Khi nhiệt độ hạ thấp thỡ quỏ trỡnh trao đổi chất giảm, dẫn đến hiện tượng cỏ chết hoặc ngủ đụng. Mỗi loài cỏ cú một nhiệt độ thớch ứng của mỡnh. Cỏc loài ở vĩ độ cao phải thớch nghi với điều kiện trao đổi chất ở nhiệt độ thấp, nờn khi nhiệt độ hạ thấp chỳng vẫn dinh dưỡng và sinh trưởng bỡnh thường. Ngược lại cỏc loài ở vĩ độ thõp tăng cường trao đổi chất khi nhiệt độ tăng cao.
Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến cường độ trao đổi chất của cỏ cú liờn hệ đến tỏc dụng độc của cỏc chất lờn cơ thể cỏ. Chẳng hạn, ở nhiệt độ 10C, nồng độ CO2 gõy chết đối với Cypronus carpio là 120mg/l và khi 300C lượng khớ đú giảm xuống (55ữ 60)mg/l.
1.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độđến quỏ trỡnh hụ hấp.
Theo Stroganov, ảnh hưởng của nhiệt độ lờn hụ hấp của cỏ cú thể biểu diễn theo cụng thức Vant’Hoff: 2 1 2 1 10 t t K lg K lg Q lg − − = (3-2)
Trong đú: Q10 - hệ số; K1 và K2 - cường độ hụ hấp; t1, t2 - nhiệt độ.
Cụng thức (3-2) cho ta xỏc định được hiệu quả ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hụ hấp của cỏ.
Một số loài cỏ như: Salmo fario (cỏ hồi) khi nhiệt độ tăng thỡ tần số hụ hấp tăng cho đến khi chết. Một số loài khỏc như Carassius auralus, khi nhiệt độ tăng quỏ một giới hạn nào đú thỡ tần số hụ hấp bắt đầu giảm.
Khi giảm nhiệt độ thỡ hụ hấp của cỏ cựng giảm, đến một giới hạn nào đú thỡ cỏ bị đờ dẫn rồi chết. Trong tự nhiờn, đa số cỏ bị chết khi nhiệt độ nước chưa đến 00C, điều này chứng tỏ rằng nguyờn nhõn gõy chết của nhiệt độ thấp khụng phải là đúng băng dịch cơ thể mà do hoạt tớnh của protid cơ thể bị rối loạn dẫn đến phỏ huỷ quỏ trỡnh trao đổi chất. Sau một thời gian làm lạnh nhất định cỏ mới chết.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến quỏ trỡnh hụ hấp của cỏ do chỳng ảnh hưởng đến phản ứng giữa hồng cầu và ụxi. Khi tăng nhiệt độ, phản ứng kết hợp (1)giảm và phản ứng phõn ly tăng (2).
HbO2 Hb + O2. (3-3)
Khi giảm nhiệt độ thỡ phản ứng thuận nghịch này theo chiều ngược lại (1). Ngoài ra nhiệt độ cũn ảnh hưởng đến độ hoà tan của oxi trong nước; nhiệt độ càng tăng thỡ O2 hoà tan trong nước giảm, do đú nhịp điệu hụ hấp của cỏ phải tăng. Cú thể túm tắt ảnh hưởng của nhiệt độ lờn quỏ trỡnh hụ hấp của cỏ theo sơ đồ sau:
1 2 2
HbO2 Hb + O2
Trao đổi chất
Nhiệt độ Cường
1.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độđến quỏ trỡnh đẻ trứng và phỏt triển cỏ con.
Nhiệt độ nước coi là nhõn tố ảnh hưởng mạnh nhất đến sự chớn muồi của cỏc tế bào sinh dục. Cỏ chỉ tiến hành sinh sản được trong một giới hạn nhiệt độ nhất định (nhiệt độ sinh sản), VD: Cỏ chộp là (17 ữ 18)0C, cỏ trờ (18 ữ 19)0C, cỏ rutilus (10 ữ 20)0C. Nhiệt độ khụng chỉ đẩy nhanh quỏ trỡnh chớn của tuyến sinh dục mà cũn ảnh hưởng đến cấu trỳc hiển vi và thành phần hoỏ học của trứng cỏ. Vào mựa đụng, nếu nuụi cỏ chộp ở nhiệt độ trong phũng kớn thỡ trứng của chỳng giống như trứng cỏ chộp mựa hố.
Bảng 3.3: Nhiệt độ và thời gian đẻ trứng của loài cỏ trớch.
Vựng Thời gian đẻ trứng (thỏng) Nhiệt độ nước (0C) 1. Cỏ trớch Thỏi Bỡnh Dương - Califoria - Onegan - Alaska 1 ữ 4 1 ữ 4 4 ữ 5 8 ữ 10 3,8 ữ 12,3 6,1 ữ 11 2. Cỏ trớch Đại Tõy Dương
- Niu Phaundlend
- Onegan 5 ữ 6
10 ữ 11
8 12,8 Oxi trong nước
- Dzordses 9 ữ 10 11,9 ữ 13,9
Nhiệt độ nước đẩy nhanh tốc độ phỏt triển của phụi. Trong giới hạn nhiệt độ thớch hợp, khi tăng nhiệt độ thỡ thời gian phỏt triển phụi cỏ rỳt ngắn. Vớ dụ ở cỏ rụ phi, thời gian tiờu hết noón hoàng là 240giờ ở nhiệt độ 150C và 110giờ ở nhiệt độ 350C. Mỗi loài cỏ cú một nhiệt độ phỏt triển cực thuận, với cỏ chộp là 200C và cỏ hồi (Salmo) là (5 ữ 6)0C. Trứng cỏ Eleginus navaga phỏt triển được ở nhiệt độ dưới 00C. Trong quỏ trỡnh phỏt triển, giới hạn nhiệt độ thớch hợp của một loài thay đổi. Trứng cỏ hồi cú thể phỏt triển từ 0 ữ 120C, cũn cỏ Hồi trưởng thành chịu được nhiệt độ 190C hay hơn nữa.
- Mặt khỏc cỏ ở vựng nhiệt đới, nhiệt độ quanh năm cao nờn thành thục sinh dục sớm so với cỏ ụn đới, cỏ chộp Việt Nam chưa trũn 1 tuổi đó đẻ, cũn ở Liờn Xụ cũ 2 ữ 3 tuổi mới đẻ. Ở đõy cho thấy tuổi thành thục sớm hay muộn và do quy luật tổng nhiệt chi phối. Quy luật này cũn chi phối quỏ trỡnh đẻ trứng trong năm. Ở cỏ nhiệt đới do nhiệt độ nước cao quanh năm, cỏ cú đủ thức ăn để tỏi tạo tuyến sinh dục, mựa đẻ kộo dài quanh năm và thường đẻ nhiều đợt, trỏi lại ở ụn đới cỏ chỉ tập chung đẻ vào một mựa nhất định.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quỏ trỡnh phỏt triển của cỏ con rất rừ rệt, theo kết quả nghiờn cứu của ITO (1958) đối với cỏ trớch Sardinops melanostica, mối quan hệ hàm số giữa thời gian ấp trứng T và nhiệt độ nước t 0C như sau:
T = 0,5 + 28e - 0,159t (3-4)
Trong đú: T – là thời gian ấp trứng; t – nhiệt độ nước
Bảng 3.4 : Giỏ trị hàm thời gian T(ngày) theo nhiệt độ nước t( 0C) Loài: Sardinops melanostica
t(0C) 0 5 10 15 20 T(ngày) 28,50 13,14 6,21 3,08 1,66 Hỡnh 3.1 : Đồ thị T theo t 0 5 10 15 20 25 30 0 4 8 12 16 20 t(ủoọ C)
T(ngaứy) thụứi gian T
1.1.5 Ảnh hưởng của nhiệt độđến sự phõn bố của cỏ
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng đến sự phõn bố của cỏ theo vĩ độ. Ngoài ra nhiệt độ cũn ảnh hưởng đến sự phõn bố của cỏ trong từng vựng nước, vỡ mỗi loài thớch nghi với một ngưỡng nhiệt độ khỏc nhau. Cho nờn hiểu biết chế độ nhiệt của một vựng nước đúng vai trũ quan trọng trong cụng tỏc khai thỏc và dự bỏo cỏ. Sự thay đổi nhiệt dẫn đến sự thay đổi phõn bố cỏ, vựng tập trung. Vớ dụ:
Chế độ thuỷ học ở vựng Bắc bộ vào mựa đụng (thỏng 12 ữ 2 dương lịch) chịu ảnh hưởng của khụng khớ lạnh từ phương Bắc cho nờn nhiệt độ nước ở phớa bắc Vịnh giảm xuống 150C, vựng ven bờ cú khi giảm xuống 100C. Trong khi đú nhiệt độ trung bỡnh ở phớa Nam thường trờn 200C. Do vậy một số loài thớch nghi nhiệt độ cao dinh dưỡng cư theo hướng bắc nam, ngược lại số loài thớch nghi nhiệt độ lạnh lại dinh dưỡng cư ngược lại.
Theo Uda (1952), cỏc vựng cú triển vọng kinh tế nhất đới với nghề khai thỏc cỏ ngừ là vựng tiếp xỳc giữa hai dũng hải lưu ấm Kurosio và Oasio(nhiệt độ từ 18 ữ 200C).
David (1957) đó phỏt hiện cỏ trớch con (Sardinops Ocellata) phõn bố nhiều nhất ở bờ Tõy chõu Phi và sự phõn bố của chỳng trựng với vựng nhiệt đới thấp của cỏc thỏng mựa hố.