Перспективы полярной аквакультуры, ее объекты и задачи
Ожидается, что в XXI в. гидросфера станет местом наиболее активной
человеческой деятельности и благодаря аквакультуре, использующей
опыт многих поколений, будет давать людям неизмеримо
больший урожай, чем сегодня. Основными факторами, определяющими
прогресс и перспективы развития аквакультуры в XXI в.,
являются:
- разнообразие гидроэкосистем, пригодных для аквакультуры;
- широкий список потенциальных объектов культивиования;
- возможность направленного формирования и облагораживания
прибрежных биоценозов;
- отсутствие затрат на транспорт (по сравнению с промыслом).
Все эти факторы в полной мере действуют и в полярных условиях.
Кроме того, здесь проявляются дополнительные преимущества,
специфические для северных экосистем. Основными преимуществами
культивирования гидробионтов в условиях полярной аквакультуры
являются:
- относительная незагрязненность северных водоемов (объясняемая
главным образом низкой плотностью населения в береговой
зоне);
- значительный запас естественных биотопов (изолированных
от волнового воздействия фиордов, заливов и бухт), пригодных для
размещения акваферм;
- высокая рыночная стоимость продукции, относящейся к категории
деликатесов (лосось, форель, камчатский краб, ламинария
сахаристая и др.);
- наличие квалифицированной рабочей силы.
Нельзя не отметить, что водные животные, по сравнению с наземными,
в принципе, обладают рядом преимуществ для разведения.
15
1. Плотность их тела примерно равна плотности воды, благодаря
чему они избавлены от необходимости тратить энергию на
поддержание тела в пространстве и расходуют ее исключительно на
рост.
2. Рыбы и водные беспозвоночные не тратят энергию на терморегуляцию,
так как являются холодноводными организмами, что
еще больше увеличивает потенциальную скорость роста (например,
у карпа использование пищи на рост на единицу потребленного
корма происходит в 1,5 раза быстрее, чем у свиней и кур, и в 2 раза
быстрее, чем у крупного рогатого скота и овец). В связи с этим уместно
вспомнить шутку Вальтера Нернста - первооткрывателя основных
начал термодинамики. Известный физик утверждал, что
разводить теплокровных животных - это значит, за свой счет нагревать
пространство. С этой точки зрения аквакультура энергетически
гораздо менее расточительна, чем сельское хозяйство (в особенности
- животноводство).
3. Водная среда позволяет выращивать организмы в трехмерном
пространстве. Рекордные урожаи в аквакультуре получены при использовании
именно, трехмерных выростных систем. Инженерные
устройства, применяемые, например, для выращивания водорослей
или моллюсков в водной толще, позволяют полностью использовать
весь занимаемый объем воды для получения биопродукции.
4. Водная среда отличается большей стабильностью (консервативностью)
по сравнению с наземной, что позволяет с более высокой
степенью вероятности прогнозировать урожай.
При выборе объекта аквакультуры необходимо иметь в виду,
что культивируемые гидробионты имеют общие биологические
особенности, делающие рентабельными их выращивание. Таковыми
являются следующие признаки.
1. Крупные размеры.
2. Высокая общая численность в природе.
3. Способность образовывать скопления и существовать в условиях
скученности (повышенной плотности поселения).
Сложились два принципиально различных подхода к использованию
культивируемых объектов, решающих задачи использования
как получаемых из них продуктов, так и самих живых организмов.
16
И с п о л ь з о в а н и е п р о д у к ц и и а к в а к у л ь т ур ы
Продукцию аквакультуры можно подразделить на пищевую,
кормовую и техническую [28].
Пищевая аквакультура
Продукты из морских организмов отличаются высокими вкусовыми
качествами, низкой калорийностью и благоприятным для здоровья
человека химическим составом. Водоросли содержат также
необходимый для организма человека набор минеральных веществ
и витаминов, продукты из них являются эффективными сорбентами
токсических металлов и радионуклидов. Многие организмы употребляются
в пищу сырыми или при минимальной кулинарной обработке.
Среди продуктов пищевой аквакультуры лидируют рыбы, за
ними следуют моллюски, в первую очередь - двустворчатые. Это
уже упомянутые устрицы и мидии, а также гребешки, петушки,
сердцевидки и прочие, культивируемые практически во всем мире.
Культивируют также брюхоногих моллюсков родов литторина,
морское ушко, ковчег, турбо и др. Головоногие моллюски - осьминоги,
кальмары и каракатицы являются в большей степени объектами
промысла, нежели культивирования. В условиях полярной ма-
рикультуры ключевым видом может стать съедобная мидия (Mytilus
eduiis).
Среди ракообразных разные виды креветок - излюбленные
объекты культивирования в целом ряде стран. Культивируются
также речные раки, омары и лангусты, экспериментально выращиваются
крабы. Для целей полярной мари культуры потенциально
перспективным объектом является омар, однако только в умеренно
холодных водах, например, в Баренцевом море (куда заходят последние
веточки теплого течения Гольфстрим). Ключевым же видом
в настоящее время является камчатский краб (Paralithodes camtschatica),
успешная акклиматизация которого на Мурмане может
быть расценена как первый, начальный этап марикультуры (подробнее
см. ниже).
Из других беспозвоночных следует упомянуть иглокожих. Это
прежде всего голотурии родов стихопус и кукумария, или трепанги.
Не вызывает сомнения, что разведение голотурий, или «морских
17
огурцов», как их называют в приморских странах, может стать важным
направлением полярной марикультуры. Вареные «морские огурцы
» употребляются в пищу в свежем и консервированном виде, а по
рецептам китайской кухни высушиваются на солнце. У других
иглокожих - морских ежей родов эхинус, стронгилоцентротус и других
в пищу употребляют икру в свежепросоленном виде. Заготовка
икры морских ежей в настоящее время ведется на Мурманском побережье
Баренцева моря, откуда она переправляется в Москву и Санкт-
Петербург в сеть китайских, японских и корейских ресторанов. Опыты
по выращиванию морских ежей в условиях полярной марикультуры
начаты в самое последнее время. Обычно растительноядных ежей
подсаживают в садки к выращиваемой рыбе, где они соскабливают
водорослевый налет с сетки, производя таким образом дополнительную
санитарную работу, выполняя роль чистильщиков.
В 1960-70-е гг. перспективным объектом пищевой аквакультуры
считалась одноклеточная водоросль хлорелла. Производимый
ею белок предполагалось использовать в качестве добавок в пищу
космонавтов во время длительных космических полетов. В настоящее
время эксперименты в данном направлении прекращены, возможно,
в связи со сворачиванием большинства программ по освоению
космоса.
Кормовая аквакультура
Кормовые гидробионты - это микроводоросли, коловратки и
моллюски, культивируемые в качестве пищи для рыбопосадочного
материала - молоди ранних стадий развития. В некоторых случаях
кормовых гидробионтов выпускают в рыбоводные пруды, озера,
отгороженные фиорды, что по сути напоминает кормление рыб в
аквариуме живым кормом.
Многие гидробионты используются в качестве корма в животноводстве,
птицеводстве и рыбоводстве. Водоросли и морские беспозвоночные
поступают в пищу домашним животным (крупному
рогатому скоту) целиком или в виде кормовых добавок. Измельченные
раковины моллюсков добавляются в корм для птиц на птицефермах.
Моллюски, ракообразные, черви часто применяются в качестве
приманки при спортивном и коммерческом промысле ~ для нажив-
ления крючковых сетей и ловушек. Это может быть промысел как
18
хищных беспозвоночных (моллюски трубачи, кальмары), так и рыб.
Жители поморских сел на Русском Севере издавна занимаются добычей
морского червя - пескожила (Arenicola marina), являющегося
превосходной наживкой при ловле рыбы. Закапывающийся в песок
крупный червь промышляется на обсыхающей литоральной полосе
во время отлива (рис. 5, 6).
Рис. 5. Промысел пескожила в куту Кандалакшского залива
Там же и с той же целью добывают песчаную ракушку (Муа
arenaria). На поморском рыбачьем сленге мию называют "писун",
так как эти моллюски способны с силой выбрасывать из выводного
сифона струю воды. Наживкой при рыбной ловле служит обычно
именно мягкий сифон мии. Наконец, рыбаки запасаются впрок таким
видом наживки, как нереис - крупным многощетинковым червем.
Это Nereis pelagica, которого легко собрать на мидиевой банке
или среди обрастаний, и Nereis virens, поднимающийся к поверхности
в период нереста.
Техническая аквакультура
Техническая аквакультура - это выращивание гидробионтов
для решения инженерно-технических вопросов, и прежде всего -
19
для получения технического сырья самого различного назначения.
Получаемые из гидробионтов химические соединения используются
в пищевой, текстильной, кожевенной, лакокрасочной и многих
других областях промышленности.
Рис. 6. Червь-пескожил - отличная наживка для ловли рыбы.
Основными заказчиками такого сырья выступают кондитерская
и медицинская отрасли промышленности, практически в неограниченном
количестве потребляющие агар и альгинаты водорослей,
гидролизат мидий и т.д. (данные виды сырья с наибольшим успехом
получаются именно в условиях полярной аквакультуры). Продукты
из морских организмов вводятся в оздоравливающие диеты. Кроме
того, осуществляется добыча из них специальных препаратов, находящих
применение в медицине и ветеринарии.
Кроме того, раковины культивируемых моллюсков часто применяются
в качестве строительного или балластного материала (например,
в составе дорожного покрытия), а также перемалываются
на кормовую муку для использования на птицефермах. В ряде северных
стран для изготовления кормовой муки для домашней птицы
употребляются морские звезды рода астериас (Asterias), которых
вылавливают вдоль мидиевых и устричных банок, где наблюдаются
массовые скопления этого хищника, привлекаемого обилием дос20
тупных для питания моллюсков (рис. 7). Объекты аквакультуры не
выращиваются специально для получения удобрений, для этого в
приморских странах традиционно используют отходы переработки
гидробионтов и штормовые выбросы водорослей.
Рис. 1. «Нашествие» морских звезд на индиевую ферму.
Далее, в последние годы чрезвычайное развитие получило
культивирование гидробионтов - эффективных поглотителей загрязняющих
веществ в системе очистки вод. К ним относятся одноклеточные
водоросли, составляющие основу "активного ила" в биологическом
звене очистных сооружений. Кроме того, в качестве
"живых насосов" по поглощению из воды загразняющих веществ
перспективно использовать крупные водные растения - макрофиты
(камыш, тростник).
21
Наконец, интересным направлением развития технической аквакультуры
является культивирование гидробионтов, используемых
в качестве тест-объектов при экологической экспертизе качества
воды, например, содержания тяжелых металлов в тканях моллюсков
(мидии, мии, гребешка), а также трепанга и водорослей-
макрофитов. В качестве удобных тест-объектов во многих лабораториях
культивируются водяные улитки, по поведению которых
можно судить об изменении качества воды. Поведение улиток-
береговушек рода Littorina в меняющихся условиях среды на Белом
и Баренцевом морях изучено В.Б. Погребовым. Установлено, что по
изменениям в поведении улиток можно предсказывать наступление
периодов штормовой погоды, выпадение осадков и др.
В настоящее время представляет' интерес разрабатываемая в
более теплых морях технология переработки бурых водорослей для
целей энергетики. В основе технологического процесса лежит процесс
разложения целлюлозоподобных веществ микроорганизмами.
При этом получается метан ("биогаз"), который можно использовать
в качестве горючего или перерабатывать в этанол. Виды, используемые
для этого, - крупные бурые водоросли макроцистис и
саргассум.
Изготовление разного рода украшений и сувениров, развитое у
приморских народов, опирается не только на аквакультуру, но и на
промысел. В южных морях- в ход идут в основном кораллы и моллюски,
производящие жемчуг и перламутр). Важную роль в изделиях
северных народных промыслов занимают поделки из кости морских
животных.
Использование живых организмов
Океанариумы, делъфинариумы, научные лаборатории
Живые организмы используются, как правило, в учебных или
научных целях в разного рода океанариумах или научных лабораториях.
Происходит постоянное пополнение существующих в различных
странах больших коммерческих морских аквариумов, а
также частных любительских аквариумов и аквариумов школ и различных
исследовательских лабораторий. Некоторые морские беспозвоночные
представляют собой уникальные объекты таких исследований.
Например, кальмары и голожаберные моллюски обладают
22
гигантскими нейронами, не заменимыми в экспериментах по электрофизиологии.
Развивающиеся яйца морских ежей - ценнейший
объект биологии развития и молекулярной биологии. Не случайно
среди эмбриологов популярно двустишие:
Без морского без ежа
Всю науку съела б ржа!
Что касается коммерческих аквариумов, то такие аквариумы,
или океанариумы имеются сейчас практически в каждом европейском
городке, расположенном на берегу моря. В нашей стране примером
океанариума, успешно работающего в Заполярье, является
Мурманский океанариум. Его особенностью является наличие в
числе демонстрируемых животных типичных обитателей морей Северного
Ледовитого океана - нескольких видов тюленей, а также
полярных дельфинов - белух. Белухи вообще хорошо живут в океанариумах.
В нашей стране они демонстрируются в океанариумах
ПИНРО (г. Мурманск), ТИНРО (г. Владивосток), а также в Утриш-
ском дельфинарии Санкт-Петербурга, где белуха Михей по команде
прыгает из воды одновременно с дельфинами, вступает в диалог
с дрессировщиком и фотографируется с детьми (рис. 8).
Белухи чрезвычайно общительны, легко идут на контакт с человеком,
пытаются "разговаривать" с посетителями океанариумов.
За большой набор звуковых голосовых сигналов белуху прозвали
"морской канарейкой". Из истории водных цирковых программ известно,
что еще в 1861-1862 гг. в "Аквариан Гардэн" (Нью-Йорк)
белуха в упряжке водила экипаж (Вуд, 1979). В специальном помещении
Дуйсбургского зоопарка - "валярии" (от "вал" - "кит") более
10 лет развлекает публику огромная белуха Фердинанд (рис. 9).
Производители для искусственного разведения
В аквакультуре часто производителей необходимо отбирать в
естественных популяциях - либо всех, согласно схеме культивирования,
либо частично, для возобновления родительского поголовья,
утраченного в результате естественной смертности. Это касается
как водных беспозвоночных, так и рыб. В частности, на Белом море
все лососевые заводы для получения икры используют производителей,
отловленных в естественных популяциях.
23
Рис. 8. Белуха Михей - звезда дельфинария (Санкт-Петербург)
Рис. 9. Огромная белуха Фердинанд - любимец детей
(Зоопарк г. Дуйсбург, Германия)
Объекты спортивного промысла
Спортивный промысел ведется главным образом не для использования
объекта в пищевых целях, а ради самого процесса вылова,
что и составляет главную цель и смысл этого занятия. Лов рыбы
при этом ведется на спиннинг, нахлыстом (с использованием
25
искусственной наживки). Искусственную наживку рыба заглатывает
неглубоко, и при снятии с крючка ей не наносятся травмы. Это
позволяет осуществлять рыбалку по принципу "поймал - отпусти":
спортсмен ловит рыбу, фотографируется с ней и выпускает обратно.
В Заполярье ключевыми объектами такого лова являются лососевые
рыбы.
