Studium reprodukční biologie u raků páření, kladení a morfologická struktura samčích a samičích gamet

Bc. Jan KUBEC

Master's thesis

Study of the reproductive biology of the crayfish mating, laying eggs and morphological structure of the male and female gametes

Abstract:

V přírodě se raci reprezentují jako predátoři nebo i část potravní základny některých ryb. Ve volných vodách působí také jako detrivoři, a jsou tak důležitým prvkem v koloběhu živin a energie ve vodním ekosystému. Rakům se však nevyhnuly negativní dopady antropogenní činnosti jako znečistění vod a devastace habitatů. Z těchto důvodů je zapotřebí reprodukce raků v líhních a farmách. Hlavním cílem mé práce bylo studium reprodukční biologie u raků se zaměřením na proces páření, interval mezi pářením a kladením vajíček, oplodněním a morfologickou strukturu samčích a samičích gamet. Mezi vedlejší cíle bylo zařazeno využití opakované elektrostimulace u raků a možnost existence hybridů raka říčního (Astacus astacus) a raka bahenního (Astacus leptodactylus). Pozorování období reprodukce proběhlo na zástupcích raka říčního a raka bahenního, pomocí přirozeného páření v nádržích. Struktura gamet byla pozorována na vzorcích odebraných od raka říčního (Astacu astacus), raka bahenního (Astacus leptodactylus), raka signálního (Pacifastacus leniusculus), raka červeného (Procambarus clarkii) a raka pruhovaného (Orconectes limosus). Experimenty se uskutečnily během podzimního období v roce 2012 a 2013. Výsledky pozorování reprodukce raků nám více přiblížily období a intervaly všech fází procesu páření raků. U samic raka říčního i raka bahenního bylo zjištěno nakladení vajíček bez přítomnosti samců. Pomocí ultrastruktury samčích a samičích gamet byly popsány jejich jednotlivé složky. Opakovaná elektrostimulace se ukázala u čeledi Astacidae jako vhodný prostředek pro sbírání většího množství spermatického materiálu. Experiment hybridizace dokázal, že může docházet ke spáření obou druhů raků v lokalitách, kde se vyskytují současně. Tyto experimenty pomohly v dalším poznání reprodukční biologie raků.

Abstract:

In the nature, crayfish are represented like predators or a part of food base of some fish. Also in free waters they acts as detrivors and are an important element in the nutrient and energy circle in aquatic ecosystem. The crayfish weren't able to avoid negative impacts of anthropogenic activities such as water pollution and devastation of habitats. For these reasons reproduction of the crayfish is necessary in hatcheries and farms. The main aim of my work was to study the reproductive biology of the crayfish focused on the process of mating, the interval between mating and laying eggs, fertilization and morphological structure of the male and female gametes. Among the secondary objectives there was included using of repeated electrostimulation of the crayfish and the possibility of hybrids of the noble crayfish (Astacus astacus) and the narrow-clawed crayfish (Astacus leptodactylus). The observation of the period of reproduction was realized on representativies of the noble crayfish and the narrow-clawed crayfish throughout natural mating in the tanks. The structure of gametes was observed on the samples taken from thenoble crayfish (Astacus astacus), the narrow-clawed crayfish (Astacus leptodactylus), the signal crayfish (Pacifastacus leniusculus), the red swamp crayfish (Procambarus clarkii) and spinycheek crayfish (Orconectes limosus). The experiments were carried out during the autumn season in 2012 and 2013. The results of observations of the reproduction of crayfish made us clear as for the period and intervals for all phases of the process of mating crayfish. For females the noble crayfish and the narrow-clawed crayfish was found oviposition without the presence of males. Their individual components have been described by using ultrastructure of males and female gametes. Repeated electrostimulation showed at the family Astacidae as a suitable tool for collecting large mass of sperm material. Hybridization experiment proved that it can occur to mate the two species of crayfish in areas where they occur simultaneously. These experiments helped to further knowledge of reproductive biology of crayfish.

Keywords

rak, páření, kladení vajíček, ultrastruktura, spermie, vajíčka, hybridizace, elektrostimulace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2015

Accessible from:: 4. 5. 2015

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Pavel Kozák, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Master programme / field:
Zootechnics / Fishery