Тихоокеанская устрица , японская устрица или устрица Мияги ( Magallana gigas [2] ) — устрица, произрастающая на тихоокеанском побережье Азии . Она стала интродуцированным видом в Северной Америке , Австралии , Европе и Новой Зеландии .
Род Magallana назван в честь португальского исследователя Фернандо Магеллана [2] , а его видовой эпитет gígās происходит от греческого слова «гигант». [3] До 2017 года он относился к роду Crassostrea ; от латинского crass, означающего «толстый», [4] ostrea , означающего «устрица». [5] В 2017 году WoRMS , следуя мнению Сальви и др. , основанному на ДНК , переместил всех тихоокеанских членов Crassostrea в род Magallana . [6] [7]
Часть научного сообщества сопротивляется этому изменению и продолжает утверждать, что Crassostrea gigas должно быть правильным названием. Они утверждают, что выборка ДНК Сальви неполна, и что должны были быть рассмотрены иные критерии, нежели генетическая последовательность. [8] [9]
Раковина M. gigas сильно различается в зависимости от среды, в которой она крепится. Ее крупные, округлые, радиальные складки часто чрезвычайно грубые и острые. Две створки раковины немного отличаются по размеру и форме, правая створка умеренно вогнутая. Цвет раковины изменчив, обычно бледно-белый или почти белый. Длина зрелых особей может варьироваться от 80 до 400 мм.
M. gigas — эстуарный вид , но его также можно встретить в приливно-отливных и сублиторальных зонах. Они предпочитают прикрепляться к твердым или каменистым поверхностям в мелких или защищенных водах глубиной до 40 м, но известны случаи, когда они прикрепляются к илистым или песчаным участкам, когда предпочитаемая среда обитания скудна. Тихоокеанскую устрицу также можно найти на раковинах других животных. Личинки часто поселяются на раковинах взрослых особей, и большие массы устриц могут срастаться, образуя устричные рифы. Оптимальная соленость для тихоокеанских устриц составляет от 20 до 35 частей на тысячу (ppt), и они могут переносить соленость до 38 ppt; однако при этом уровне размножение вряд ли произойдет. [10] Тихоокеанская устрица также является очень устойчивым к температуре видом , поскольку она может выдерживать диапазон от −1,8 до 35 °C. [10]
У тихоокеанских устриц есть раздельнополые особи, но иногда встречаются и гермафродиты . [11] Их пол можно определить, изучив гонады , и он может меняться из года в год, обычно зимой. [11] В определенных условиях окружающей среды один пол имеет преимущество перед другим. [11] Протандрия предпочтительнее в районах с высоким изобилием пищи, а протогиния встречается в районах с низким изобилием пищи. [11] В местах обитания с высоким содержанием пищи соотношение полов во взрослой популяции, как правило, смещено в пользу самок, а в районах с низким изобилием пищи, как правило, больше самцов. [11]
Нерест тихоокеанской устрицы происходит при температуре 20 °C. [11] Этот вид очень плодовит , самки мечут около 50–200 миллионов икринок через регулярные интервалы времени (со скоростью 5–10 раз в минуту) за один нерест . [11] После выхода из гонад икринки перемещаются через надбранхиальные камеры ( жабры ), затем проталкиваются через жаберные отверстия в мантийную камеру и, наконец, высвобождаются в воду, образуя небольшое облако. [11] У самцов сперма высвобождается на противоположном конце устрицы вместе с обычным выдыхаемым потоком воды. [11] Повышение температуры воды, как полагают, является основным сигналом к началу нереста, поскольку наступление более высоких температур воды летом приводит к более раннему нересту тихоокеанской устрицы. [12]
Личинки тихоокеанской устрицы являются планктотрофными и имеют размер около 70 мкм на стадии продиссоконха 1. [10] Личинки перемещаются в толще воды с помощью личиночной ноги, чтобы найти подходящие места для поселения. [10] Они могут провести несколько недель на этой фазе, которая зависит от температуры воды, солености и наличия пищи. [10] За эти недели личинки могут рассеиваться на большие расстояния с помощью водных течений, прежде чем они метаморфозируют и оседают в виде небольшого спата . [10] Подобно другим видам устриц , как только личинка тихоокеанской устрицы находит подходящую среду обитания , она прикрепляется к ней навсегда с помощью цемента, выделяемого железой в ее ноге. [10] После поселения личинка превращается в молодую спату. [10] Темпы роста очень быстрые в оптимальных условиях окружающей среды, и рыночного размера можно достичь за 18–30 месяцев. [10] Невыловленные тихоокеанские устрицы могут жить до 30 лет.
Геном M. gigas был секвенирован, что позволило выявить обширный набор генов, которые позволяют ему справляться с экологическими стрессами. [13] Экспрессия таких генов, как аргининкиназа и кавортин, особенно важна для регулирования метаболического ответа этого вида на стрессовые события, включая снижение pH морской воды, что наблюдается при закислении океана. [14]
M. gigas был первоначально описан шведским натуралистом Карлом Петером Тунбергом в 1795 году. [10] Он произрастает в северо-западной части Тихого океана и встречается в основном в умеренных водах между 30° и 48° с. ш. [15] В настоящее время это самая широко выращиваемая и коммерчески важная устрица в мире, так как ее очень легко выращивать, она устойчива к воздействию окружающей среды и легко распространяется из одного района в другой. [10] Наиболее значительные интродукции были на Тихоокеанском побережье Соединенных Штатов в 1920-х годах и во Франции в 1966 году. [10] В большинстве мест тихоокеанская устрица была завезена для замены местных запасов устриц, которые серьезно сокращались из-за чрезмерного вылова рыбы или болезней. [10] Кроме того, этот вид был завезен для создания отрасли, которая ранее вообще не была доступна в этом районе. [10] Помимо преднамеренных интродукций, тихоокеанская устрица распространилась посредством случайных интродукций либо через личинок в балластной воде, либо на корпусах судов. [10] Однако в некоторых местах мира она рассматривается биологической безопасностью, первичной промышленностью и министерствами охраны природы как инвазивный вид , где она вытесняет местные виды, такие как устрица Олимпия в заливе Пьюджет-Саунд , штат Вашингтон; устрица скальная, Saccostrea commercialis , на Северном острове Новой Зеландии ; и мидия голубая, Mytilus edulis , в Ваддензе . [ требуется ссылка ]
В производстве тихоокеанских устриц используются многочисленные методы. Эти методы зависят от таких факторов, как ресурсы поставки семян, экологические условия в регионе и рыночный продукт, т. е. продаются ли устрицы в половинной раковине или очищаются для извлечения мяса. [10] Производство может быть либо полностью основано на море, либо полагаться на инкубаторы для поставки семян. [10]
Большая часть мирового предложения тихоокеанских устриц поступает из дикой природы, но часть теперь производится методами инкубации . [10] Семена из дикой природы можно собирать либо путем удаления водорослей с пляжей, либо путем подвешивания ракушек ( cultch ) в подвешенном состоянии на длинных лесках в открытой воде. [10] Движение в сторону выращиваемых в инкубаторах икр имеет важное значение, поскольку дикие семена восприимчивы к изменчивым условиям окружающей среды, таким как токсичное цветение водорослей, которое может остановить поставку семян из этого региона. Кроме того, было отмечено, что несколько вредителей представляют значительную опасность для семян устриц. [11] Японский устричный сверло ( Ocenebra inornata ), плоский червь ( Koinostylochus ostreophagus ) и паразитический веслоногий рачок ( Mytilicola orientalis ) были случайно завезены в районы аквакультуры и оказали серьезное влияние на производство устриц, особенно в Британской Колумбии и Европе . [11]
Маточное стадо тихоокеанских устриц в инкубаторах содержится в оптимальных условиях, что позволяет получать большое количество высококачественных яиц и спермы . [10] Самки тихоокеанских устриц очень плодовиты , и особи весом 70–100 г могут производить 50–80 миллионов яиц за один нерест . [10] Взрослые особи маточного стада содержатся в резервуарах при температуре 20–22 °C, снабженных культивированными водорослями и соленостью 25–32 ppt. [10] Этих особей можно заставить метать икру с помощью термической шоковой обработки. [10] Тем не менее, яйца от небольшой выборки самок (около шести) чаще всего отделяются от гонад с помощью пипеток Пастера и оплодотворяются спермой от аналогичного количества самцов. [10]
Тихоокеанские устрицы имеют пелагическую личиночную стадию велигера , которая длится от 14 до 18 дней. [10] В инкубаторных цехах их содержат при температуре 25–28 °C с оптимальной соленостью от 20 до 25%. [10] Велигеров ранней стадии (длина раковины <120 нм) ежедневно кормят жгутиковыми видами водорослей ( Isochrysis galbana или Pavlova lutherii ) вместе с видами диатомовых водорослей ( Chaetoceros calcitrans или Thalassiosira pseudonana ). [10] Личинки близки к стадии оседания, когда развиваются темные глазные пятна и нога. [10] В это время в резервуары помещают материалы для оседания (культиват), такие как шероховатые листы ПВХ, рифленые трубы ПВХ или ракушки, чтобы побудить личинок прикрепиться и оседать. [10] Однако, особенно на западном побережье США, зрелые личинки обычно упаковываются и отправляются на устричные фермы, где фермеры сами откладывают устриц. [10]
Тихоокеанскую устричную икру можно выращивать в питомниках с помощью морских или наземных систем апвеллинга. Питомническое выращивание снижает смертность в небольших икрах, тем самым увеличивая эффективность фермы. [10] Морские системы питомников часто располагаются в эстуарных районах, где икра крепится на баржах или плотах. [10] Наземные системы питомников имеют икру, крепящуюся на баржах в больших соленых резервуарах, которые либо имеют естественный запас водорослей, либо обогащены питательными веществами из удобрений. [10]
Эта стадия выращивания устриц почти полностью основана на море. [10] Используется ряд донных, придонных, подвешенных и плавающих культур. [10] Используемая техника зависит от конкретных условий на месте, таких как приливно-отливной диапазон, укрытие, глубина воды, течение и характер субстрата . [10] Тихоокеанским устрицам требуется 18–30 месяцев, чтобы развиться до товарного размера 70–100 г живого веса ( с раковиной ). Рост от икры до взрослых особей у этого вида происходит очень быстро при температуре 15–25 °C и солености от 25 до 32 ppt. [10]
В 2000 году тихоокеанские устрицы составляли 98% мирового производства культивируемых устриц и выращивались в странах по всему миру. [16]
Мировое производство увеличилось с примерно 150 тысяч тонн в 1950 году до 1,2 миллиона тонн в 1990 году. [17] К 2003 году мировое производство увеличилось до 4,38 миллиона тонн. [17] Большая часть была в Китае , который произвел 84% мирового производства. [17] Япония , Франция и Республика Корея также внесли свой вклад, произведя 261 000, 238 000 и 115 000 тонн соответственно. [17] Двумя другими основными производителями являются США (43 000 тонн) и Тайвань (23 000 тонн). [17] В 2003 году мировое производство тихоокеанских устриц стоило 3,69 миллиарда долларов . [17]
Тихоокеанские устрицы являются неспецифическими фильтраторами , что означает, что они поглощают любые твердые частицы в толще воды. [18] Это представляет собой серьезную проблему для управления вирусами на фермах по разведению моллюсков в открытой воде , поскольку было обнаружено, что моллюски, такие как тихоокеанская устрица, содержат штаммы норовируса , которые могут быть вредны для человека. [18] Во всем мире норовирусы являются наиболее распространенной причиной небактериального гастроэнтерита и попадают в толщу воды с фекалиями , либо из сточных вод , либо из стоков с близлежащих сельскохозяйственных угодий. [18]
Тихоокеанские устрицы, как и другие моллюски, способны удалять тяжелые металлы , такие как цинк и медь , а также биотоксины (микроскопический токсичный фитопланктон ) из окружающей воды. [11] Они могут накапливаться в тканях животного и оставлять его невредимым ( биоаккумуляция ). [11] Однако, когда концентрации металлов или биотоксинов достаточно высоки, может возникнуть отравление моллюсками при их употреблении человеком. В большинстве стран действуют строгие правила и законодательство в отношении воды, чтобы свести к минимуму возникновение таких случаев отравления. [19] [20] [21]
Известно, что тихоокеанские устрицы подвержены различным заболеваниям:
Известно, что многочисленные хищники наносят ущерб запасам тихоокеанских устриц. [26] Несколько видов крабов ( Metacarcinus magister , Cancer productus , Metacarcinus gracilis ), устричных сверл и видов морских звезд ( Pisater ochraceus , Pisater brevispinus , Evasterias troschelii и Pycnopodia helianthoides ) могут нанести серьезный ущерб устричной культуре. [26]
Увеличение количества рамок для выращивания устриц привело к заявлениям о том, что характер пляжа изменился и что другие пользователи могут оказаться под угрозой. [27]
В ходе подготовки к летним Олимпийским играм 2020/2021 в Токио было обнаружено , что оборудование для гребли на каноэ и байдарках было загрязнено 14 тоннами (15 короткими тоннами) M. gigas , что потребовало расходов на удаление в размере 1 280 000 долларов США/930 000 фунтов стерлингов. [28]
Закисление океана из-за увеличения содержания углекислого газа в атмосфере влияет на моллюсков, таких как устрицы. Повышение кислотности океана снижает воспроизводство устриц, снижает выживаемость молодых устриц и вызывает задержку полового созревания . В целом, эти эффекты в совокупности снижают пополнение популяции устриц, уменьшают максимальный устойчивый урожай , который может быть собран, и уменьшают рентабельность устричных ферм . Неизвестно, изменяет ли закисление вкус моллюсков или другие качества, которые делают их желанными для потребления человеком. [29]
Продуктивность тихоокеанских устриц можно описать как количество произведенного мяса по отношению к количеству семян, посаженных на культивируемый участок. [11] Продуктивность фермы также зависит от взаимодействия биотических факторов, таких как смертность , рост и размер устриц, а также от качества семян и используемой технологии выращивания (наддонная, донная, подвешенная или плавающая культура). [11] Основными причинами смертности тихоокеанских устриц являются естественная смертность (возраст), хищники, болезни, условия окружающей среды (лед, резкие ветры), конкуренция за пространство (переполненность культивируемого участка), заиливание (сток осадка с суши) и разделение кластеров (процесс разбиения кластеров устриц на максимально возможное количество отдельных устриц).
В Новой Зеландии тихоокеанская устрица была непреднамеренно завезена в 1950-х годах, скорее всего, с балластной водой и с корпусов кораблей. [30] В то время фермеры, занимающиеся аквакультурой, заметили, что тихоокеанская устрица превзошла эндемичный вид, сиднейскую каменную устрицу ( Saccostrea glomerata ), которая в природе встречается в приливных зонах на Северном острове. [31] В ходе ранних экспериментов по выращиванию каменных устриц спаты прикреплялись к покрытым цементом палкам и укладывались на стеллажи. [31] Однако фермеры заметили, что тихоокеанская устрица переросла эндемичные виды в большинстве районов и постоянно прикреплялась к палкам для сбора каменных устриц. Несколько лет спустя тихоокеанские устрицы стали доминирующим видом на фермах, поскольку они росли в три раза быстрее каменных устриц, производили надежные и постоянные поставки спата и имели уже налаженный рынок за рубежом. В 1977 году тихоокеанская устрица случайно была завезена в залив Мальборо , и ее разведение началось там в 1990-х годах. Фермеры Мальборо разработали другой метод выращивания, отличный от метода стеллажей Северного острова; вместо этого они подвешивали своих устриц на ярусах.
Тихоокеанская устрица является одним из трех основных видов аквакультуры в Новой Зеландии наряду с чавычей/королевским лососем и зелеными мидиями . [32] Производство аквакультуры тихоокеанских устриц выросло с экспортной стоимости в 11 миллионов долларов в 1986 году до 32 миллионов долларов в 2006 году. [32] В 2006 году 23 тихоокеанские устричные фермы по всей Новой Зеландии занимали в общей сложности 750 гектаров морского пространства и производили 2800 тонн продукции в год. [30] Годовой объем производства в настоящее время составляет от 3300 до 4000 тонн . [31] В 2005 году стоимость производства тихоокеанских устриц в Новой Зеландии составила 12 миллионов долларов внутри страны и 16,9 миллионов долларов на экспорт. [33] Основными экспортными рынками Новой Зеландии являются Япония, Корея, США, ЕС и Австралия. [33] Однако исследования показали, что изменения глобальной температуры океана и закисление океана могут изменить рост, размножение и развитие этого вида с различными реакциями [14]
