Αυτοματοποιημένη ανάλυση σπέρματος και στα ψάρια από επιστήμονες του ΙΘΑΒΒΥΚ

Της Κατερίνας Μυλωνά

Μια μελέτη δημοσιεύθηκε πριν από λίγες ημέρες στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό «Φυσιολογία και Βιοχημεία Ιχθύων» (Fish Physiology and Biochemistry).  Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου, αξιολογήθηκαν τα χαρακτηριστικά κινητικότητας του σπέρματος του μαγιάτικου, ενός ψαριού που παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τη Μεσογειακή ιχθυοκαλλιέργεια τα τελευταία χρόνια (τo μαγιάτικο, Seriola dumerili). 

Ο ερευνητής Δρ Κωνσταντίνος Μυλωνάς και ο διδακτορικός φοιτητής Ιωάννης Φακριάδης από το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ), ασχολούνται συστηματικά με την αναπαραγωγική βιολογία του μαγιάτικου και έχουν αναπτύξει πρωτόκολλα για τον έλεγχο της αναπαραγωγής του, με αποτέλεσμα να είναι εφικτή η παραγωγή μεγάλου αριθμού γονιμοποιημένων αυγών.  Αυτό είναι κι ένα από τα σημαντικότερα στάδια για την εκτροφή του είδους σε μεγάλη κλίμακα.

Η αυτοματοποιημένη ανάλυση σπέρματος CASA (Computer Assisted Sperm Analysis) γίνεται με τη χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού που βρίσκεται στις εγκαταστάσεις του Εργαστηρίου Αναπαραγωγής και Φυσιολογίας (http://fishrepro.weebly.com/) του ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ (https://imbbc.hcmr.gr/) στο Ηράκλειο Κρήτης. 

Ο εξοπλισμός αυτός είναι παρόμοιος με αυτόν που χρησιμοποιείται σε όλα τα ιατρικά διαγνωστικά εργαστήρια και κέντρα εξωσωματικής γονιμοποίησης.  Η μέθοδος CASA αναπτύχθηκε πρώτα για τον άνθρωπο και πλέον χρησιμοποιείται στα περισσότερα ζώα εκτροφής.  Λόγω της ακρίβειας και αξιοπιστίας της μεθόδου, συγκεντρώνονται πολύτιμα δεδομένα σε σχέση με την επίδραση των διαφόρων παραμέτρων εκτροφής και του περιβάλλοντος (όπως η διατροφή, θερμοκρασία, αλατότητα, ρύπανση, κ.α.) στην ποιότητα των αρσενικών γαμετών, ενώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατανόηση των αναπαραγωγικών δυσλειτουργιών που παρατηρούνται σε ψάρια εκτροφής, και στην προσπάθεια επίλυσής τους.

Η αναπαραγωγή των ψαριών, που είναι και η αρχαιότερη και πολυπληθέστερη ομάδα των σπονδυλωτών αφού αποτελούν περισσότερο από το 50% αυτών, εμφανίζει εντυπωσιακή ποικιλομορφία σε σχέση με τις άλλες ομάδες οργανισμών, και έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία τα τελευταία χρόνια λόγω και της αυξανόμενης σημασίας της ιχθυοκαλλιέργειας.  Για παράδειγμα, κάποια  ψάρια είναι «διαδοχικά ερμαφρόδιτα», δηλαδή ξεκινούν την ζωή τους σαν ένα φύλο, και μετά αλλάζουν στο άλλο φύλο.  Η τσιπούρα είναι πρώτανδρο ερμαφρόδιτο, και τον πρώτο χρόνο της ενηλικίωσης της όλα τα άτομα είναι αρσενικά, ενώ τα επόμενα χρόνια διαδοχικά τα πιο μεγάλα άτομα γίνονται θηλυκά.  Αντίθετα, ο ροφός είναι πρωτόγυνο ερμαφρόδιτο και ωριμάζει πρώτα και λειτουργεί σαν θηλυκό για πολλά χρόνια.  Όταν το μεγάλο αρσενικό που καλύπτει μία περιοχή απομακρυνθεί για οποιοδήποτε λόγο, τότε το πιο μεγάλο από τα θηλυκά στην περιοχή γίνεται αρσενικό, και αναπαράγεται με όλα τα θηλυκά της περιοχής.  Φυσικά υπάρχουν και γονοχωριστικά είδη, που έχουν συγκεκριμένο φύλο και το διατηρούν για όλη τη διάρκεια της ζωής τους, όπως το λαβράκι ή το μαγιάτικο.

Η μελέτη των χαρακτηριστικών του σπέρματος των ψαριών σε συνθήκες εκτροφής είναι σημαντική, ώστε να αναπτυχθούν οι κατάλληλες μέθοδοι διαχείρισης για την βέλτιστη ποιότητα σπέρματος, η οποία θα εξασφαλίσει την απρόσκοπτη παραγωγή εκατομμυρίων γονιμοποιημένων αυγών που χρειάζονται για την παραγωγή ιχθυοκαλλιέργειας. 

H μέθοδος αξιολόγησης σπέρματος με την χρήση CASA για το μαγιάτικο που παρουσιάστηκε στη παραπάνω μελέτη, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση της ποιότητας σπέρματος και σε άγριους πληθυσμούς διαφόρων ψαριών.  Έτσι, θα συλλεχθούν δεδομένα για την επίδραση της κλιματικής αλλαγής και οξίνισης των ωκεανών, και των αλλαγών που θα προκαλέσουν στις περιβαλλοντικές παραμέτρους στις οποίες θα αναπαράγονται τα ψάρια στο μέλλον. 

Δεδομένου ότι στα πιο πολλά είδη ψαριών η γονιμοποίηση των αυγών από τα σπερματοζωάρια γίνεται στο εξωτερικό περιβάλλον, δηλαδή στο νερό, όποιες σημαντικές αλλαγές στις φυσικό-χημικές του παραμέτρους ενδεχομένως να έχουν δραστικές επιπτώσεις στην διαδικασία της γονιμοποίησης!