Reproductive characteristics of pike Esox lucius (Esocidae) of the Kama reservoir (Perm krai)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The pike Esox lucius (L., 1758) is an apex predator important for commercial and recreational fisheries in Eurasia and North America, and aspects of its reproductive biology remain mainly unstudied. Based on materials collected in 2016–2023, we have studied the ontogenetic, interannual and geographic variability of sex-age composition, absolute (AF) and relative (RF) fecundity, gonadosomatic index and egg diameter of pike in the Kama Reservoir. The spawning requirements were also investigated. The individuals from three-year old to 16 years old were used in the study. The results of the study showed the high importance of plant substrate for spawning of the species. In years with early spring, pike spawning occurred extremely late at 14–19°C only after the water level had risen, providing access of adults to spawning substrate. The values of AF of the pike of the Kama reservoir corresponds to fish from the southern part of the species' range. In terms of RF, pike in the Kama reservoir occupy an intermediate position between the northern and southern populations. In contrast to AF, which constantly increase with age, RF and GSI (gonadosomatic index) of pike in the Kama Reservoir increase in fish up to 8 years of age. In older individuals, a decrease in these indices were observed. The results of the studies may indicate that the most favorable conditions for pike habitat are formed in the central part of the reservoir, which is characterized by the largest area of shallow habitats, as evidenced by the maximum values of AF and RF, as well as reduced mortality of males. At the same time, under conditions of negative climatic anomaly, despite large linear growths, pike from the central part of the reservoir were characterized by lower condition factor, as well as GSI, AF and RF, which may be determined by a greater amplitude of water temperature fluctuations in shallow habitats under adverse weather conditions.

About the authors

S. N. Kazarinov

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Email: semenikol@mail.ru
Perm, Russia

I. N. Merzlyakov

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Perm, Russia

L. V. Merzlyakova

Perm branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”; Perm State University

Perm, Russia; Perm, Russia

P. B. Mikheev

Perm State University; Khabarovsk branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”

Perm, Russia; Khabarovsk, Russia

References

  1. Берг Л.С. 1948. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. М.: Изд-во АН СССР. Ч. 1.
  2. Герасимов Ю.В., Иванова М.Н., Свирская А.Н. 2018. Пространственное распределение и структура популяции щуки Esox lucius Рыбинского водохранилища в период потепления климата // Вопр. ихтиологии. Т. 58. № 1. С. 31.
  3. Герасимов Ю. В., Соломатин Ю. И., Базаров М. И. и др. 2024. Влияние потепления климата на популяционные показатели рыб водоемов верхней Волги // Биология внутр. вод. Т. 17. № 4. С. 587. https://doi.org/10.31857/S0320965224040074
  4. Грунин С.И. 2014. Динамика популяционных показателей щуки Esox lucius L. (Esocidae) р. Анадырь за период 1971–2010 гг. // Изв. ТИНРО. Т. 179. С. 45.
  5. Грунин С.И. 2016. Биология обыкновенной щуки Esox lucius L. Северо-Востока России: Дис. … канд. биол. наук: 03.02.06. Магадан.
  6. Зиновьев Е.А., Мандрица С.А. 2003. Методы исследования пресноводных рыб. Пермь: Изд-во Пермск. ун-та.
  7. Иванков В.Н. 2001. Репродуктивная биология рыб. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та.
  8. Иванников В.П. 1992. Щука (Esox lucius L.) в биоценозе озера Ильмень и еe рациональное использование: Автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.10. СПб.
  9. Ивантер Э.В., Коросов А.В. 2013. Элементарная биометрия. Петрозаводск: Изд-во Петрозаводcк. гос. ун-та.
  10. Кириллов А.Ф. 2019. Изменчивость абсолютной плодовитости щуки Esox lucius (Esociformes, Esocidae) в Вилюйском водохранилище // Вестн. рыбохоз. науки. Т. 6. № 4. С. 4.
  11. Корнева Л.Г., Минеева Н.М., Елизарова В.А. и др. 1999. Экология фитопланктона Рыбинского водохранилища. Тольятти: Ин-т экологии волжск. бассейна РАН.
  12. Кошелев Б.В. 1971. Гаметогенез, половые циклы и биология размножения рыб (морфо-экологическое исследование): Автореф. дис. … докт. биол. наук: 03.097. Москва.
  13. Кучко Т.Ю., Ильмаст Н.В., Кучко Я.А. 2016. Биологические особенности обыкновенной щуки (Esox lucius) озера Гимольского (Западная Карелия) // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 18. № 2. С. 123.
  14. Лакин Г.Ф. 1980. Биометрия. М.: Высш. шк.
  15. Лазарева В.И., Сабитова Р.З., Быкова С.В. и др. 2018. Распределение летнего зоопланктона в каскаде водохранилищ Волги и Камы // Тр. Ин-та биологии внутр. вод им. И.Д. Папанина РАН. № 83(86). С. 62. https://doi.org/10.24411/0320-3557-2018-10030
  16. Мельникова А.Г., Костицын В.Г., Коняев В.П. и др. 2007. Современное состояние ихтиофауны Камского и Воткинского водохранилищ и особенности ее промысловой эксплуатации // Современное состояние, проблемы охраны и рациональное использование биоресурсов пресноводных водоемов. СПб.: Сб. науч. тр. Пермск. отд.-ния ГосНИОРХ. Т. IV. С. 3.
  17. Михалев В.В., Мацкевич И.К. 2010. Современная морфометрия Камского водохранилища // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. № 3. С. 4. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2010-3-1
  18. Никольский Г.В. 1971. Частная ихтиология. М.: Высш. шк.
  19. Правдин И.Ф. 1966. Руководство по изучению рыб. М.: Пищ. пром-сть.
  20. Пушкин Ю.А. 1980. Характеристика современного состояния ихтиофауны и промысла в водоемах Пермской области и перспективы развития рыбного хозяйства // Биологические ресурсы водоемов Западного Урала: Межвуз. сб. науч. трудов. Пермь. С. 91.
  21. Соловьева Н.С. 1965. О плодовитости рыб Средней Камы // Уч. зап. Пермск. гос. ун-та. Т. 125. С. 959.
  22. Спановская В.Д. 1976. Относительная плодовитость рыб (определение, использование как показателя разнокачественности самок) // Типовые методики исследования продуктивности видов рыб в пределах их ареалов. Вильнюс: Минтис. Ч. 2. С. 63.
  23. Спановская В.Д., Солонинова Л.Н. 1983. О плодовитости щуки Esox lucius L. (Esocidae) в пределах еe ареала // Вопр. ихтиологии. Т. 23. Вып. 5. С. 797.
  24. Халиуллина Л.Ю., Яковлев В.А. 2015. Фитопланктон мелководий в верховьях Куйбышевского водохранилища. Казань: Изд-во АН Республики Татарстан.
  25. Чугунова Н.И. 1959. Руководство по изучению возраста и роста рыб. М.: Изд-во АН СССР.
  26. Шайдулина А.А., Двинских С.А. 2017. Режим скоростей течения в районе переменного подпора Камского водохранилища // Географ. вестн. Гидрология. Вып. 3(42). С. 61. https://doi.org/10.17072/2079-7877-2017-3-61-70
  27. Alix M., Kjesbu O.S., Anderson K.C. 2020. From gametogenesis to spawning: How climate-driven warming affects teleost reproductive biology // J. Fish Biol. V. 97. № 3. P. 607. https://doi.org/10.1111/jfb.14439
  28. Balik I., Cubuk H., Ozkok R., Uysal R. 2006. Reproduction properties of pike (Esox lucius L., 1758) population in Lake Karamsk (Afyonkarahisar/Turkey) // Turk. J. Zool. V. 30. № 1. P. 27.
  29. Benateau S., Gaudard A., Stamm C., Altermatt F. 2019. Climate change and freshwater ecosystems: Impacts on water quality and ecological status. Hydro-CH2018 Project. Federal Office for the Environment (FOEN), Bern, Switzerland. https://doi.org/10.5167/uzh-169641
  30. Benzer S., Gül A., Yilmaz M. 2010. Breeding properties of Esox lucius (L., 1758) living in Kapulukaya Dam Lake (Kirikkale, Turkey) // Afr. J. Biotechn. V. 9. № 34. P. 5560. https://doi.org/10.5897/AJB09.1785
  31. Boltaña S., Sanhueza N., Aguilar A. et al. 2017. Influences of thermal environment on fish growth // Ecol. Evol. V. 7. № 17. P. 6814. https://doi.org/10.1002/ece3.3239
  32. Botha L. 1986. Reproduction, sex ratio and rate of natural mortality of cape hakes Merluccius capensis Cast. and M. paradoxus franca in the cape of good hope area // South Afr. J. Mar. Sci. V. 4. № 1. P. 23. https://doi.org/10.2989/025776186784461783
  33. Chapman C.A., Mackay W.C. 1984.Versatility in habitat use by a top aquatic predator (Esox lucius) // J. Fish Biol. V. 25. P. 109. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.1984.tb04855.x
  34. Crossman E.J. 1980. Esox lucius Linnaeus // Atlas of North American Freshwater Fishes. Biol. Surv. Publ. P. 133.
  35. Froese R. 2006. Cube law, condition factor and weight-length relationships: history, meta-analysis and recommendations // J. Appl. Ichthyol. V. 22. № 4. P. 241. https://doi.org/10.1111/j.1439-0426.2006. 00805.x
  36. Kjesbu O. 1994. Time of start of spawning in Atlantic cod (Gadus morhua) females in relation to vitellogenic oocyte diameter, temperature, fish length and condition // J. Fish Biol. V. 45. № 5. P. 719. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.1994.tb00939.x
  37. Lenhard M., Cakic P. 2002. Seasonal reproductive cycle of pike, Esox lucius L., from the river Danube // J. Appl. Ichthyol. V. 18. № 1. P. 7. https://doi.org/10.1046/j.1439-0426.2002.00285.x
  38. Lourenço S., Bueno-Pardo J., Vaz A. et al. 2023. Short and long-term temperature variations drive recruitment variability in marine and estuarine juvenile fishes // Mar. Pollut. Bull. V. 192. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115093
  39. Marjomäki T.J., Valkeajärvi P., Karjalainen J. 2023. Males die young, which may cause an Allee effect during a population collapse of the Vendace Coregonus albula // Transactions of the Amer. Fish. Soc. V. 152. № 6. P. 711. https://doi.org/10.1002/tafs.10435
  40. Moslemi-Aqdam M., Imanpour Namin J., Sattari M. et al. 2016. Reproductive characteristics of Northern pike, Esox lucius (Actinopterygii: Esociformes: Esocidae), in the Anzali Wetland, southwest Caspian Sea // Acta Ichthyol. et Piscatoria. V. 46. № 4. P. 313. https://doi.org/10.3750/AIP2016.46.4.05
  41. Neumann R.M., Willis D.W., Sammons S.M. 1994. Seasonal growth of northern pike (Esox lucius) in a South Dakota glacial lake // J. Freshwater Ecol. V. 9. № 3. P. 191. https://doi.org/10.1080/02705060.1994.9664886
  42. Page L.M. 1991. A field guide to freshwater fishes of North America north of Mexico. Boston: Houghton Mifflin Company. P. 432.
  43. Pankhurst N.W., Munday P.L. 2011. Effects of climate change on fish reproduction and early life history stages // Marine and Freshwater Research. V. 62. № 9. P. 1015.
  44. htpps://doi.org/10.1071/MF10269
  45. Pauwels I.S., Goethals P.L.M., Coeck J., Moutona M. 2016. Habitat use and preference of adult pike (Esox lucius L.) in an anthropogenically impacted lowland river // Limnologica. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.limno.2016.10.001
  46. Pierce R.B., Carlson A.J., Carlson B.M., Staples D.F. 2013. Depths and thermal habitat used by large versus small northern pike in three Minnesota lakes // Trans. Amer. Fish Soc. V. 142. № 6. P. 1629.
  47. htttps://doi.org/10.1080/00028487.2013.822422
  48. Raat Alexander J.P. 1988. Synopsis of biological data on the Northern pike Esox lucius Linnaeus, 1758. Rome: FAO Fish. Synop. № 30. Rev. 2. P. 187.
  49. Reichard M., Blažek R., Žak J. et al. 2022. The sources of sex differences in aging in annual fishes // J. Anim. Ecol. V. 91. № 3. P. 540. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13656
  50. Ribolli J., Junior J.J.B., Guereschi R.M. et al. 2023. Long-term monitoring reveals a consistent female-biased sex ratio in Pimelodus maculatus from the Upper Uruguay River Basin // Boletim do Instituto de Pesca. P. 9. https://doi.org/10.20950/1678-2305/bip.2023.49.e744
  51. Scott W.B., Crossman W.B. 1973. Freshwater fishes of Canada // Bull. Fish Res. Board Canada. № 184. P. 966.
  52. Vandeputte M., Quillet E., Chatain B. 2012. Are sex ratios in wild European sea bass (Dicentrarchus labrax) populations biased? // Aquat. Living Res. V. 25. № 1. P. 77. https://doi.org/10.1051/alr/2012002

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».