ВведениеОсетрообразные – одна из наиболее древних групп рыб, сохранившаяся до настоящего времени с мелового периода. Основные запасы осетровых сосредоточены в Каспийском бассейне. Здесь обитает 6 видов из 11, встречающихся на территории России [1]. Одной из причин снижения численности этих ценных видов рыб является сложная экологическая обстановка в Волго-Каспийском бассейне, а именно загрязнение рек и моря промышленными и сельскохозяйственными стоками [1]. Резкие изменения гидрохимического состава воды Волго-Каспийского бассейна сопровождаются критическими нарушениями микроэлементарного баланса организма рыб и приводят к необратимым патологическим последствиям в популяциях осетровых видов рыб [2].Тяжелые металлы накапливаются в различных органах и тканях гидробионтов, вызывая патологические изменения на клеточном и внутриклеточном уровнях [3].По мнению Т. И. Моисеенко с соавторами [4, 5], на аккумуляцию и динамику накопления тяжелых металлов в органах и тканях рыб оказывают влияние гидрохимические показатели воды, пол, возраст и занимаемая экологическая ниша.Для сохранения популяции и осуществления мониторинга за состоянием осетровых видов рыб необходимо детальное изучение микроэлементного состава их органов и тканей, а также способностик аккумуляции и распространению наиболее опасных токсических веществ в их организме. В связи с этим целью исследования являлось определение концентрации химических элементов в костных лучах плавников русского осетра Acipenser gueldenstaedtii (Brandt, 1833). Материалы и методы исследования Объектом исследования являлись особи русского осетра Acipenser gueldenstaedtii (Brandt, 1833) в возрасте 3–9 лет. Материалом для исследования служили костные лучи плавников.Работу проводили на базе кафедры «Гидробиология и общая экология» ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет». Определение концентрации химических элементов в костных лучах плавников производили у особей разной половой принадлежности и возрастного состава с помощью атомно-абсорбционного метода определения химических элементов согласно ГОСТ 30178-96. Результаты исследования обработаны статистически при помощи программного продукта Microsoft® Excel™. Результаты исследований и их обсуждениеНа основании результатов исследования отмечено, что железо в костных лучах плавников осетров присутствовало в больших количествах относительно других химических элементов. Его значения варьировали от 21,23 до 72,55 мг/кг у самок и от 22,77 до 74,12 мг/кг сухого вещества у самцов (рис. 1).   Рис. 1. Содержание железа в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 1. Content of iron in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii  Второе место по содержанию в лучах занимал свинец, далее  в  порядке  убывания  цинк,  кобальт  и т. д. (рис. 2–4).   Рис. 2. Содержание свинца в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 2. Content of lead in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii  Рис. 3. Содержание цинка в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 3. Zinc content in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii Рис. 4. Содержание кобальта в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii  Fig. 4. Сobalt content in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii  Концентрации железа и свинца в исследованных органах рыб в возрастной период 3–4 года вполне сопоставимы, и выявленные различия статистически не значимы (р > 0,05). Аналогичная ситуация про-слеживалась и в отношении цинка и кобальта: в возрасте с  3  до  7  лет  значения  этих  химических  элементов изменялись одинаково (р > 0,05). В наименьших концентрациях в лучах обнаружен кадмий с концентрацией в диапазоне от 0,41 до 1,26 мг/кг у самок и от 0,23 до 1,15 мг/кг сухого вещества у самцов (рис. 5).Рис. 5. Содержание кадмия в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 5. Cadmium content in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii  В работе [6] И. С. Миллер с соавторами, изучая особенности накопления и корреляции тяжелых металлов в костной ткани судака Новосибирского водохранилища, отмечали, что по количеству доминируют цинк и железо, а в наименьшем количестве встречается кадмий. Выявленные средние популяционные значения тяжелых металлов в костной ткани судака они рекомендовали использовать в экологии, ветеринарии и зоотехнии при оценке элементного состава судака.В зависимости от возраста рыб химические элементы по концентрации в костных лучах плавников русского осетра составляли следующие убывающие ряды: – 3–4 года: Fe ≥ Pb > Zn ≥ Co > Ni > Mn ≥ Cu ≥ ≥ Cr > Cd;– 5 лет: Fe > Pb ≥ Zn ≥ Co > Ni > Cu ≥ Mn ≥ Cr > Cd;– 6 лет: Fe > Pb ≥ Zn ≥ Co > Ni ≥ Cu > Mn ≥ Cr > Cd; – 7 лет: Fe > Zn ≥ Pb ≥ Co > Ni > Cu > Mn ≥ Cr > Cd;– 8–9 лет: Fe > Zn > Pb ≥ Co > Cu ≥ Ni > Mn ≥ Cr > Cd.Динамика количественного содержания химических элементов в костных лучах плавников русского осетра, которую отражают убывающие ряды, свидетельствует о становлении костного состава лучей рыб. Показано, что в более ранний возрастной период, с 3 до 6 лет, достаточно велика концентрация свинца. В 7 лет на вторую позицию перемещается цинк, на третью – свинец. Возможно, это объясняется тем, что цинк значительно влияет на рост и развитие организма, является активатором ряда ферментов, включая щелочную фосфатазу костной ткани [7].Сравнительный анализ накопления меди (рис. 6), цинка, марганца (рис. 7) в костной ткани русского осетра показал более высокие концентрации металлов в лучах плавников самцов всех исследованных возрастных групп.   Рис. 6. Содержание меди в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 6. Copper content in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii  Рис. 7. Содержание марганца в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 7. Manganese content in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii  Аккумуляция никеля (рис. 8), хрома (рис. 9), кобальта, свинца и кадмия в объектах изучения в большей мере происходила в костных лучах плавников самок.   Рис. 8. Содержание никеля в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 8. Nickel content in the bony fin rays of Acipenser gueldenstaedtii  Рис. 9. Содержание хрома в костных лучах плавников Acipenser gueldenstaedtii Fig. 9. Chromium content in the bony rays of the fins of Acipenser gueldenstaedtii Выявленные различия между средними концентрациями железа в изученных органах самок и самцов всех исследованных возрастных групп статистически не значимы (р > 0,05).С увеличением возраста, массы и длины в костной ткани как самцов, так и самок содержание металлов в лучах плавников возрастало. Так, в период с 3 до 9 лет концентрация меди в ткани увеличивалась в 10 раз, цинка – в 5 раз, железа, никеля и кадмия – более чем в 4 раза, марганца, хрома и кобальта – в 3 раза, свинца – в 2 раза.Корреляционный анализ полученных данных показал тесную связь между содержанием всех исследованных химических элементов в костных лучах русского осетра и морфологическими показателями (длина и масса рыб) как у самок, так и у самцов. Значения корреляции варьировали от 0,90 до 0,99 (табл.).  Значения корреляционного анализа данных*The values of correlation analysis of dataПоказательFeZnCuMnNiCrCoCdPbДлина0,99/0,980,99/0,990,96/0,990,93/0,910,99/0,950,90/0,960,94/0,950,98/0,990,95/0,99Масса0,97/0,980,98/0,980,99/0,960,98/0,980,97/0,990,97/0,920,99/0,990,98/0,970,98/0,99 * Самка/самец.  В работе [8] А. А. Чемагин с соавторами ранее отмечали аналогичную закономерность в костной ткани стерляди, только в отношении кадмия: для скелета концентрация кадмия возрастала в зависимости от массы и длины рыб. Кроме того, эти же авторы, анализируя концентрации свинца в осевом скелете стерляди, выявили зависимость как от массы, так и от длины рыб: чем крупнее организм, тем больше концентрация. При этом в нашем случае диапазон концентраций свинца в костных лучах плавников русского осетра составил у самок от 21,23 мг/кг (3 года) до 43,11 мг/кг сухого вещества (9 лет), у самцов от 19,24 мг/кг (3 года) до 39,45 мг/кг сухого вещества (9 лет).С возрастом рыб скорость аккумуляции костными лучами плавников кадмия выше в 2 раза, чем свинца. Это можно объяснить тем, что в водоемах свинец может быть прочно адсорбирован частицами донных отложений и поэтому в основном неусвояем, тогда как ионы кадмия могут непосредственно поглощаться из воды [9]. Опасность накопления Cd для организма рыб показана в работах зарубежных исследователей [3]. Кадмий активно замещает кальций в клеточных механизмах регулирования концентрации кальция (через кальциевые каналы). Данный механизм проникновения Cd установлен для рыб [10]. В работах [11, 12] C. P. McCahon и D. Pascoe, а также J. Arce-Funck с соавторами отмечали, что в период линьки гидробионты, имеющие экзоскелет, наиболее чувствительны к накоплению токсикантов, включая Cd. В [8] А. А. Чемагин с соавторами сделали предположение, что ряды костных пластинок стерляди также способствуют поверхностному проникновению кадмия в их организм. Частичная замена ионов кальция кадмием обусловливает его достаточно высокую концентрацию в скелетных образованиях, поэтому он способен накапливаться в организме. Это находит подтверждение и в нашем исследовании. ЗаключениеТаким образом, в результате исследования выявлены особенности накопления химических элементов в костной ткани лучей плавников русского осетра в зависимости от возраста и морфологических показателей, а также половой принадлежности. Отмечено, что все девять исследованных металлов в той или иной мере способны аккумулироваться в костных лучах плавников осетра. В связи с этим с целью осуществления мониторинга за состоянием осетровых видов рыб необходимо учитывать содержание химических элементов в их органах и тканях, в том числе и в костных лучах плавников.