AKADEMIA ROLNICZA W SZCZECINIE

WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA

KIERUNEK RYBACTWO

Katarzyna Popielarz

Rozwój embrionalny Danio rerio

(Hamilton 1822)

AKADEMIA ROLNICZA W SZCZECINIE

WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA

KIERUNEK RYBACTWO

Adam Kowalik

Zachowania tarłowe i wybrane elementy

rozwoju zarodkowego i larwalnego

Danio rerio

(Hamilton 1822)

Wstęp

• Rodzina karpiowatych (Cyprinidae) jest reprezentowana

przez olbrzymią liczbę gatunków. Łącznie na świecie
opisano blisko 310 rodzajów i około 2290 gatunków.

• Karpiowate zasiedlają dużą część naszego globu.

Najliczniej występują na terenie Azji i Europy.
Przedstawiciele tej rodziny są także spotykani na
terenie Ameryki Północnej oraz Afryki.

• Niewielkie

ryby

karpiowate

są

obiektem

zainteresowania akwarystów ze względu na ich żywe,
kolorowe ubarwienie, niskie wymagania oraz łatwość
hodowli.
W akwariach najbardziej rozpowszechnione są gatunki
z rodzajów: Barbus, Danio i Puntius. Gatunek będący
przedmiotem naszych badań należy do rodzaju, Danio.

Stanowisko systematyczne

Phylum (Typ):Chordata – strunowce

Subphylum (Podtyp):Vertebrata – kręgowce

Superclassis (Nadgromada): Gnathostomata – szczękowce

Classis (Gromada): Actinopterygii – promieniopłetwe

Subclassis (Podgromada): Neopterygii – nowopłetwe

Divisio (Dział): Teleostei – kostnoszkieletowe

Subdivisio (Poddział): Euteleostei – doskonałokostnoszkieletowe

Superordo (Nadrząd): Ostariophysi – otwartopęcherzowe

Ordo (Rząd): Cypriniformes – karpiokształtne

Superfamilia (Nadrodzina): Cyprinoidea – karpiopodobne

Familia (Rodzina): Cyprinidae – karpiowate

Genus (Rodzaj): Danio

Danio pręgowany Danio rerio (Hamilton 1822) ang. zebrafish

Występuje w nasłonecznionych rzekach i stawach na terenie

północno-wschodnich Indii, Bangladeszu a także Pakistanu i

Nepalu. Jest rybą stadną, łagodnie usposobioną i bardzo

ruchliwą. Po raz pierwszy importowaną tę rybę w 1905r. Osiąga

niewielkie rozmiary – od 4 do 6 cm. U tego gatunku występuje

dymorfizm płciowy, samce są smuklejsze i często mniejsze

od samic.

Danio lamparci został opisany w 1963 jako odrębny gatunek

pochodzący z Indii z tych samych terenów co Danio pręgowany.

Obecnie uważa się, że Danio lamparci jest formą Danio pręgowanego

wyhodowaną w akwariach a jego pochodzenie jest nieznane.

Dymorfizm płciowy

Danio tak jak

olbrzymia

większość ryb

jest

rozdzielnopłciow

y. Jaja i sperma

są produkowane

osobno u samca

i samicy. U tych

ryb występuje

dymorfizm

płciowy. Samiec

jest bardziej

smukły i

intensywniej

ubarwiony.

Dojrzała samica

ma zaokrąglony,

wypukły i

dobrze widoczny

brzuch.

samiec

samica

Danio jest obiektem zainteresowań nie tylko akwarystów. Jest

on powszechnie hodowany w laboratoriach badawczych.

Na zdjęciu powyżej przedstawiona jest ryba znana pod

nazwą handlową jako „GloFishTM”. Ryba została wyposażona

w naturalny gen fluoroscencyjny. GloFish jest tylko etapem

pośrednim. Końcowym efektem manipulacji ma być ryba,

która będzie idealnym znacznikiem zanieczyszczenia wód,

ponieważ będzie świecić tylko w wodach zanieczyszczonych.

Cel pracy

• Pomimo dużego zainteresowania gatunkiem i dużej ilości prac

żadna z nich nie opisuje szczegółowo zagadnień jakie zostały

opisane w poniższej pracy.

• Celem tej pracy było uporządkowanie i bardziej szczegółowe

opisanie zachowań tarłowych, z uwzględnieniem czynników

stymulujących odbycie tarła przez te ryby, a także wybranych

elementów rozwoju zarodkowego: skurczów somatycznych,

skurczów serca , opuszczania osłonek jajowych oraz zmian

objętości jaja i kuli żółtkowej w trakcie całego rozwoju

embrionalnego. Celem tej pracy było też poznanie czynników

jakie wpływają na śmiertelność oraz prawidłowy rozwój

embrionalny i larwalny.

• Ze względów praktycznych badania były wykonywane we

współpracy z koleżanką inż. Katarzyną Popielarz, której badania

skupiły się nad przebiegiem rozwoju embrionalnego Danio

rerio. Na badania składało się: doprowadzenie ryb do odbycia

tarła, a następnie obserwowanie ikry, rozwoju embrionalnego,

opuszczania osłonek jajowych oraz wylęgu i larw.

• Wyniki uzyskane na podstawie przeprowadzonych badań

zostały zawarte w dwóch pracach magisterskich, z których

każda stanowi odrębną całość.

Cel pracy

Celem niniejszej pracy, było szczegółowe poznanie rozwoju

embrionalnego Danio pręgowanego Danio rerio. Dokładnie

prześledzono zmiany elementów strukturalnych aktywowanej

komórki jajowej oraz zmiany morfologiczne rozwijającego się

zarodka w poszczególnych fazach rozwoju. Ma to zasadnicze

znaczenie

dla

zrozumienia

wszystkich

procesów

morfo-

fizjologicznych

zachodzących

w

poszczególnych

stadiach

rozwojowych zarodka, co może służyć za podstawę do

ukierunkowania wszystkich zabiegów w zakresie kontrolowanej

produkcji materiału zarybieniowego.
Wszystkie przeprowadzone badania oraz uzyskane wyniki ze

względów praktycznych były wykonywane w ścisłej współpracy z

kolegą inż. Adamem Kowalikiem. Nasze prace magisterskie

wzajemnie uzupełniają się. Uzyskane wyniki zostały zawarte w obu

pracach, w których każda ma inny zakres i stanowi odrębną całość.

Materiał i metody

• Badania przeprowadzono w latach 2002-2004

w Salach Akwariowych, Zakładu Anatomii

i Embriologii Ryb, Wydziału Nauk o Żywności

i Rybactwa, Akademii Rolniczej w Szczecinie.

Zakupiono w hurtowni akwartycznej stado ryb

form weloniastych Danio pręgowanego. Ryby

umieszczono w 60 litrowych zbiornikach

podchowowych z odstaną wodą wodociągową.

• W zbiornikach umieszczono grzałki z termo-

statem, napowietrzacze i filtry, które miały

zapewnić rybom optymalne warunki fizyko-

chemiczne wody.

Zbiornik tarliskowy

Na kilka dni przed tarłem, dla zwiększenia efektów,

rozdzielono

samce

i

samice

oraz

obniżono

temperaturę wody do 23 ºC ±0,5. Następnie

przygotowano zbiorniki tarliskowe o wymiarach

50x30x40cm. Na dnie umieszczono plastikową siatkę,

pełniącą funkcje rusztu ikrowego oraz podłoża. Użyto

odstanej wody wodociągowej której poziom w

zbiorniku wynosił 15cm. Odpowiednie natlenienie

zapewniły napowietrzacze. Ustalono odpowiednie

parametry wody: temperatura 26°C ±0,5; odczyn

wody pH 7,5. Nad zbiornikiem umieszczono

dodatkowe źródło światła. Wieczorem do przy-

gotowanego akwarium przeniesiono trójkę tarlaków

(dwa samce i jedną samicę), aby przez noc oswoiły

się z nowym otoczeniem. Rano wiązka silniejszego

światła, podwyższona temperatura i świeża woda

stymulowały ryby do odbycia tarła.

Schemat doświadczenia

• Ryby po wprowadzeniu do akwariów tarliskowych, cały czas obserwowano

i skrupulatnie rejestrowano ich zachowania za pomocą kamery
cyfrowej.

• W trakcie rozwoju embrionalnego co godzinę pobierano z akwarium

tarliskowego za pomocą pipety losową próbę 11 jaj, a następnie
umieszczano na szalce pod mikroskopem (5), który dodatkowo
połączono z cyfrową kamerą (3), monitorem TV (1) i magnetowidem (2).
Obraz z mikroskopu rejestrowano na taśmach VHS, dzięki czemu można
było później obserwować i analizować poszczególne fazy rozwoju zarodków.

• Komórki jajowe, po zarejestrowaniu ich obrazu na kasecie VHS, były

umieszczane z powrotem w akwarium tarliskowym, z którego zostały
pobrane.

• Larwy po wylęgu były obserwowane za pomocą lupy binokularowej (4).

• Niewielka ikra danio jest kształtu kulistego o przezro-

czystej otoczce jajowej. Ikra jest cięższa od wody i

w niewielkim stopniu kleista. Ikra w okresie rozwoju

embrionalnego jest stosunkowo odporna na wstrząsy

i manipulacje.

• Wszystkie pomiary przeprowadzono na 11 losowo

wybranych jajach (n=11)
Jajo:

• Średnica po napęcznieniu wynosiła średnio 1,13mm

• Objętość (V jaja) – średnia objętość jaja wyniosła

0,76mm³ (wahała się od 0,73 - 0,79mm³),

• Powierzchnia (S jaja) – średnia powierzchnia wyniosła

4,03mm²,
Komórka jajowa:

• Objętość (V kom) – średnio objętość wyniosła 0,10mm³

(0,13 – 0,06mm³),

• Powierzchnia

(Skom)

–

średnia

powierzchnia

odpowiednio wynosiła 1,04mm²

Pomiary ikry

Zmiany w objętości komórki jajowej i kuli żółtkowej

Danio pręgowanego Danio rerio

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

czas rozwoju [Hş]

o

b

ję

to

ść

[

m

m

³]

V kom
V jaja

• Bruzdkowanie rozpoczyna się około 10 Hº. Blastomery są

duże i wyraźnie od siebie oddzielone, następnie tworzą
strukturę

złożoną

z

wielu

komórek

(morula

wielokomórkowa) układają się na żółtku w formie czepca.

Bruzdkowanie

W wyniku bruzdkowania blastomery rozdrabiają

się jeszcze bardziej tworząc grudkę złożoną z
wielu blastomerów. Jest to stadium moruli
drobnokomórkowej

Proces obrastania żółtka
(epibolii) przebiega aż do
całkowitego uformowania
blastodermy i trwa
od 74 Hº do 155 Hº.

Następuje etap zamykania blastocelu.
Gastrulacja trwa od 100 do 250 Hº. Większość
zachodzących przemian nie jest widoczna.
Bezpośrednio po gastrulacji z listków zarodkowych
pomiędzy 200 a 250 Hº w komórce jajowej
rozpoczyna się tworzenie narządów pierwotnych,
które są zawiązkami układów i narządów
ostatecznych.

Począwszy od 300 Hº trwa już organogeneza.

W 400 Hº uwidocznione są już miomery.

Wyraźnie widać głowę oraz zaczynają

być widoczne kielichy oczne.

Około 500

Hº

część

ogonowa ulega
ostatecznie odłączeniu
od woreczka
żółtkowego. Woreczek
żółtkowy ulega
wyraźnemu
rozdzieleniu na dwie
części. Większa,
pierwsza część jest
kształtu kulistego.
Druga mniejsza ma
kształt walcowaty
przylegający do ciała
ryby wzdłuż tułowia w
kierunku części
ogonowej. Zarodek,
który ma teraz
uwolnioną część
ogonową i
wykształcone mięśnie
nabywa zdolność do
poruszania się.

Ilość uderzeń serca i skurczów somatycznych

Danio pręgowanego Danio rerio

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

[Hº]

[u

d

er

ze

n

ia

/m

in

]

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

[s

ku

rc

ze

/m

in

]

serce
soma

600 Hº. Wielkość woreczka żółtkowego

widocznie zmniejsza się

W 900 Hº widoczny jest już pigment zarówno

w oczach jak i na skórze zarodka.

W pełni wykształcony zarodek tuż przed

wylęgiem (1800 Hº).

Wraz z rozwojem ogon zarodka zachodzi

coraz bardziej za głowę.

• Larwa zaraz po wylęgu posiada już zresorbowany w dużym

stopniu woreczek żółtkowy, przez co może się już zwinnie
poruszać. Długość całkowita larw waha się od 3,3 mm do 3,7
mm. Larwy po wylęgu są już w znacznym stopniu wybarwione.

• Ryby zaczynają pływać w toni wodnej i poszukiwać pokarmu

już w 2 dobie po wylęgu. Woreczek żółtkowy larw zostaje
całkowicie zresorbowany po około 3-4 dobach od momentu
wylęgu. Jest to krytyczny moment w rozwoju ryby. Powinna ona
mieć od tego momentu zapewniony stały dostęp do pokarmu.

• Danio jest łatwy w podchowie. Z naszych obserwacji

wynika że z 600 złożonych jaj zapłodnionych zostało
33% jaj. Ze 180 zapłodnionych ziaren ikry średnio do
wylęgu przeżywało 90 jaj zarodków czyli 50%. Z tego
średnio 30 ryb osiągnęło 2cm długości i pełną
pigmentacje charakterystyczną dla danego gatunku.

• Larwy a następnie narybek charakteryzują się

nierównym tempem wzrostu. Należy więc jeśli jest
taka możliwość dokonać selekcji ryb pod względem
wielkości. W trakcie badań nie stwierdzono żeby
większe osobniki były agresywne w stosunku do
mniejszych.

  WNIOSKI

 

1.Czas trwania rozwoju embrionalnego

wynosi około 1800H

o

.

2.Tarczka zarodkowa, a w dalszej fazie

rozwoju sam zarodek przyjmuję w jaju
pozycję boczną.

3.Brak strukturalnego tłuszczu w postaci

kropelek tłuszczu.

4.Podział woreczka żółtkowego na dwie

części pozwala na ułożenie się zarodka w
jaju w pozycji zgiętej.

5.Larwy zaraz po wylęgu zawierają pigment

zarówno w oczach jak i w skórze.

6.Larwy po wylęgu są dobrze wykształcone i

zdolne do szybkiego poruszania się, co
wpływa na zwiększoną szansę przeżycia.

Wnioski:
 

1.Oświetlenie lub zmiana oświetlenia jest

czynnikiem

skłaniającym do odbycia tarła.

2.Ruchy somatyczne rozpoczynają się w 500H

o

.

3.Serce zaczyna bić w 650H

o

z częstotliwością

60 skurczy

na minutę.

4.Częstotliwość skurczów serca stopniowo

ulega

przyspieszeniu osiągając 180 skurczów

na minutę przed

samym wylęgiem.

5.Wylęg jest rozciągnięty w czasie i trwa nawet

do 12 godzin.

6.Cały rozwój zarodkowy trwa 1800H

o

.

7.Larwy zaraz po wylęgu posiadają już pigment

w oczach

oraz skórze, są też zdolne do

aktywnego poruszania się.

8.Przerwy w karmieniu młodych ryb mogą

spowodować

w czasie dalszego rozwoju

deformację kręgosłupa.