Il corretto funzionamento degli impianti idraulici è fondamentale per la conservazione delle risorse ittiche. È noto che la velocità dell'acqua influisce sulla deposizione delle uova nei pesci che le trasportano. Questo studio si propone di esplorare, attraverso esperimenti di laboratorio, gli effetti della stimolazione della velocità dell'acqua sulla maturazione ovarica e sulla capacità antiossidante della carpa erbivora adulta (Ctenopharyngodon idellus), al fine di comprendere il meccanismo fisiologico alla base della risposta della riproduzione naturale ai flussi ecologici. Sono stati esaminati l'istologia, le concentrazioni di ormoni sessuali e vitellogenina (VTG) nelle ovaie, la trascrizione di geni chiave dell'asse ipotalamo-ipofisi-gonadi (HPG) e l'attività antiossidante di ovaie e fegato nella carpa erbivora. I risultati hanno mostrato che, sebbene non vi fossero differenze apprezzabili nelle caratteristiche di sviluppo ovarico della carpa erbivora sotto stimolazione della velocità dell'acqua, le concentrazioni di estradiolo, testosterone, progesterone, 17α,20β-diidrossi-4-pregnen-3-one (17α,20β-DHP) e VTG erano elevate, il che era correlato alla regolazione trascrizionale dei geni dell'asse HPG. I livelli di espressione genica (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 e vtg) nell'asse HPG erano significativamente elevati sotto stimolazione della velocità dell'acqua, mentre quelli di hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star e igf3 erano soppressi. Inoltre, un'adeguata stimolazione della velocità dell'acqua potrebbe migliorare lo stato di salute dell'organismo aumentando l'attività degli enzimi antiossidanti nell'ovaio e nel fegato. I risultati di questo studio forniscono le conoscenze fondamentali e i dati di supporto per la gestione ecologica dei progetti idroelettrici e per il ripristino ecologico dei fiumi.
Introduzione
La diga delle Tre Gole (TGD), situata nel tratto medio del fiume Yangtze, è il più grande progetto idroelettrico al mondo e svolge un ruolo cruciale nello sfruttamento dell'energia del fiume (Tang et al., 2016). Tuttavia, il funzionamento della TGD non solo altera significativamente i processi idrologici dei fiumi, ma minaccia anche gli habitat acquatici sia a monte che a valle della diga, contribuendo così al degrado degli ecosistemi fluviali (Zhang et al., 2021). Nello specifico, la regolazione dei bacini omogeneizza i processi di flusso dei fiumi e indebolisce o elimina i picchi di piena naturali, portando quindi a una diminuzione delle uova di pesce (She et al., 2023).
L'attività riproduttiva dei pesci è probabilmente influenzata da una varietà di fattori ambientali, tra cui la velocità dell'acqua, la temperatura dell'acqua e l'ossigeno disciolto. Influenzando la sintesi e la secrezione ormonale, questi fattori ambientali influenzano lo sviluppo gonadico dei pesci (Liu et al., 2021). In particolare, è stato riconosciuto che la velocità dell'acqua influenza la deposizione delle uova nei pesci che trasportano le uova alla deriva nei fiumi (Chen et al., 2021a). Al fine di mitigare gli effetti negativi della gestione delle dighe sulla deposizione delle uova dei pesci, è necessario stabilire specifici processi eco-idrologici per stimolare la riproduzione (Wang et al., 2020).
Le quattro principali specie di carpe cinesi (FMCC), tra cui la carpa nera (Mylopharyngodon piceus), la carpa erbivora (Ctenopharyngodon idellus), la carpa argentata (Hypophthalmichthys molitrix) e la carpa testa grossa (Hypophthalmichthys nobilis), altamente sensibili ai processi idrologici, rappresentano i pesci di maggiore importanza economica in Cina. La popolazione di FMCC migra verso i siti di riproduzione e inizia a deporre le uova in risposta alle piene che si verificano da marzo a giugno, ma la costruzione e il funzionamento della diga delle Tre Gole (TGD) alterano il ritmo idrologico naturale e ostacolano la migrazione dei pesci (Zhang et al., 2023). Pertanto, l'integrazione del flusso ecologico nel sistema operativo della TGD rappresenterebbe una misura di mitigazione per proteggere la riproduzione delle FMCC. È stato dimostrato che l'implementazione di inondazioni artificiali controllate nell'ambito del funzionamento della TGD migliora il successo riproduttivo delle FMCC nelle regioni a valle (Xiao et al., 2022). Dal 2011, sono stati organizzati diversi tentativi per promuovere il comportamento riproduttivo del FMCC al fine di mitigare il declino del FMCC nel fiume Yangtze. È stato riscontrato che la velocità dell'acqua che induce la deposizione delle uova del FMCC varia da 1,11 a 1,49 m/s (Cao et al., 2022), con una velocità di flusso ottimale di 1,31 m/s identificata per la deposizione delle uova del FMCC nei fiumi (Chen et al., 2021a). Sebbene la velocità dell'acqua svolga un ruolo cruciale nella riproduzione del FMCC, vi è una notevole scarsità di ricerche sul meccanismo fisiologico alla base della risposta della riproduzione naturale ai flussi ecologici.
Data di pubblicazione: 5 agosto 2024