Исследование морских промысловых гидробионтов проводится на специализированных научных либо промысловых судах непосредственно в море. При планировании научно-исследовательских экспедиций предварительно, в зависимости от поставленной задачи, составляется схема станций, определяются сроки и объем предстоящих работ. Количество и частота учетных станций траловых и фоновых съемок устанавливается с учетом предварительных знаний об объекте исследования. Общее количество станций обычно назначается, исходя из важности поставленных задач и из экономических соображений.

Важным условием научно-исследовательских экспедиций является проведение океанологических исследований. Плотность гидрологических станций должна обеспечить построение достаточно подробных схем океанологических полей, вертикального и горизонтального распределения гидрологических факторов — температуры, солености, биогенов. Подобные работы профессионально выполняются при использовании компьютеризированных зондов Neil-Brown, SBE-25, СТД-1000.

Методика сбора данных с помощью таких зондов считается стандартной. При проведении исследований в дальневосточных морях особое внимание уделяется оконтуриванию высокоградиентных зон холодных и теплых участков водных масс.

Для исследований пространственного и количественного распределения донных животных используются донные тралы. Это традиционный и наиболее эффективный метод учета. Достоверность коэффициентов уловистости типовых тралов для массовых промысловых видов откалибрована путем повторных обловов, инструментальными методами или путем прямых наблюдений из подводных аппаратов (Заферман, Серебров, 1985; Мирошников и др., 1985; Левин, 1994).

Отбор проб донных промысловых беспозвоночных и молоди крабов, обитающих на жестких грунтах, производится утяжеленными орудиями лова с фиксированной шириной раскрытия — драгами и бимтралами. В зависимости от конкретных задач исследования, применяются различные типы таких орудий лова. В отечественных исследованиях при облове молоди крабов широко применялся бентосный трал Сигсби-Горбунова (Зенкевич, 1956). Конструктивно он представляет собой прямоугольную раму, к которой пришивается сетной мешок. Более надежным при проведении тралений на каменистых грунтах показал себя бентосный трал треугольной конструкции (Слизкин, 1976).

В научно-исследовательских рейсах осуществляется массовый сбор биологического и статистического материала для последующего анализа и обобщения. Биологический анализ крабов обычно включает следующие операции: промеры по определенной схеме (см. рис. 4), взвешивание, определение пола, межлиночной категории самцов и стадий зрелости икры самок.

Сотрудниками лаборатории КамчатНИРО начаты исследования по выявлению связи между степенью интенсивности промысловой нагрузки и уровнем аномальных деформаций конечностей, а также карапакса крабов, как следствие их посттравматических изменений (Васильев, Степанов, 1998).

Важнейшей заключительной статьей исследований крабов является определение численности и биомассы. Существует несколько методов интерпретации собранной информации из учетных траловых, ловушечных или дражных уловов. Одним из методов количественной оценки состояния биологического объекта является отбор проб по определенной схеме (учетная съемка) с последующей экстраполяцией (перенесением) показателей уловов, полученных с обловленных площадок на всю акваторию учетной съемки. Простейшим методом является площадной (Аксютина, 1968), где запасы оцениваются по площадям равновеликих уловов на усилие. В компьютерной программе сплайн-аппроксимации (Столяренко, Иванов, 1988) и MapDesigner (Поляков, 1995) и др. авторы развивают ту же идею перенесения показателей уловов отдельных обследованных площадок на всю акваторию учетной съемки объекта исследований. В таких сложных методах оценки запасов используются алгоритмы сглаживания показателей уловов между станциями. Цель сглаживания данных — создание функции плотности запаса, которая проходит близко к значениям измерений при выполнении учетной съемки.

Другой подход к оценке запасов заключается в нахождении разницы начального (в начальный период промысла) и конечного запаса. По степени падения плотности запаса, с начального к конечному периоду промысла при известной величине вылова и плотности оставшихся скоплений, находится численность (биомасса) крабов. Используя такой подход к оценке запасов, специалисты магаданского филиала ТИНРО выполнили расчеты площади эффективного облова крабовых ловушек. Отметим, что корректность коэффициентов уловистости орудий лова, используемых для оценок запасов промысловых объектов, чрезвычайно важна. Определение величин коэффициентов уловистости — весьма сложная и ответственная задача в исследованиях морских промысловых видов. Коэффициенты уловистости таких исследовательских орудий лова как тралы и, в особенности, крабовые ловушки, которые применяются при исследовании запасов крабов в настоящее время, не бесспорны, тем не менее накопленные данные определения запасов по различным методикам позволяют в сравнительном плане получать удовлетворительные результаты.

После поимки крабов производится их биологический анализ, начальным этапом которого является сортировка по видам, полу, биологическим группам и промеры. Промеры крабов проводятся по следующим основным параметрам: ширина карапакса по наибольшему расстоянию и длина, измеряемая от заднего края карапакса до глазничной впадины — у крабов-литодид, или до развилки рострума — у крабов-стригунов (рис. 4).

Важным показателем при исследовании, промышленной добыче и регулировании промысла является линочное состояние крабов. Суть этого показателя неоднозначна. Он свидетельствует о времени, прошедшем после очередной линьки, о репродуктивной потенции конкретной особи, о степени упитанности краба. Последнее весьма важно, поскольку упитанность (наполнение конечностей мышечной тканью) определяет, в конечном счете, уровень рыночной стоимости крабовой продукции.

Имеется несколько схем определения линочных стадий (межлиночных категорий). При исследовании биологического состояния крабов четырех линочных стадий придерживались исследователи Японии (Marukawa, 1933), России (Виноградов, 1941; Родин, 1969, 1985) и США (Левин, 1994). Однако зачастую при сборе материала исследователи дополнительно выделяют 1–2 линочные стадии. Это связано с тем, что линочные стадии крабов устанавливаются визуально, и как бы четко не были они описаны в методиках исследования, в скоплениях крабов всегда найдутся особи, которые по своей качественной характеристике выходят за рамки набора признаков, предложенных авторами методик. Особенно динамичны признаки третьей, самой продолжительной линочной стадии крабов. В последние 10–15 лет исследователи ТИНРО-центра третью линочную стадию подразделяют дополнительно на третью раннюю и третью позднюю.

Поскольку в дальневосточных морях встречаются семь шельфовых и, как минимум, шесть видов глубоководных промысловых крабов, а отдельные виды имеют определенные видоспецифические линочные признаки, имеет смысл привести только принципиальную схему линочных стадий.

В понятие линочная стадия входят следующие особенности внешних покровов крабов:

1. Прочность панциря, обусловленная степенью склеритизации (содержание в панцире солей кальция).

2. Степень покрытия панциря животными-обрастателями.

3. Изношенность панциря.

Наибольшей прочности панцирь крабов достигает к началу очередной линьки. После линьки прочность панциря до определенной степени возрастает сравнительно быстро — около 10–15 суток. При этом реализуется тот запас солей кальция, который накопился в гемолимфе крабов при поглощении его из старого панциря. Затем прочность панциря возрастает медленно, в соответствие с ростом упитанности крабов. Однако если крабы по той или иной причине длительное время имели слабую упитанность («пустые крабы»), панцирь их тоже остается сравнительно слабым, хотя они находятся в заключительной фазе межлиночного периода (рис. 33, Г).

В природе наблюдается также эффект, противоположный вышеописанному. Хорошо упитанные крабы, имеющие крепкий панцирь и плотную структуру мышечной ткани, после линьки сравнительно быстро восстанавливают нормальную структуру мышечной ткани и прочность панциря. Через две–три недели после линьки такие крабы имеют внешние признаки второй линочной стадии (чистый светлый панцирь, отсутствие обрастателей), однако состояние мышечной ткани удовлетворяет высшей технологической сортности, что свидетельствует о высокой упитанности краба перед линькой (характерно для корякской популяции синего краба Берингова моря).

Степень покрытия панциря обрастателями зависит от времени и места линьки крабов. Линька весной у побережья ведет к наибольшему поселению на панцире личинок «сидячих» животных (прикрепляющихся к субстрату), поскольку большинство таких видов размножается весной. Линька в зимний период и на материковом склоне ведет к пониженной степени обрастания панциря крабов. На панцире глубоководных крабов в целом обрастателей меньше, чем у шельфовых.

Изношенность (исчерченность и потемнение нижней части голово-груди, абдомена и розочек, притупление когтей на ходильных ногах и шипов на панцире) зависит от активности передвижения крабов и от продолжительности межлиночного периода. У крабов, обитающих на дне, сложенном крупным песком и камнями, панцирь более изношен, чем у тех крабов, которые обитают на илистых грунтах. Крупные крабы могут не линять 2–4 года, поэтому панцирь их отличается четкими признаками изношенности.

Комбинации вышеперечисленных признаков лежат в основе составления шкал линочных стадий крабов. Так, В.С. Левин (1994) приводит шестибалльную шкалу, аналогично той, которой руководствуются американские исследователи для оценки линочного состояния камчатского краба.

Мы приводим наиболее распространенную в отечественных исследованиях пятибалльную шкалу, применительно для большинства видов промысловых крабов.

0 — предлиночные и линяющие крабы. Старый панцирь становится сравнительно эластичным за счет утраты солей кальция, растущее перед линькой обводнение организма ведет к вздутию мембран между члениками ног.

I — панцирь мягкий и гибкий.

II — панцирь чистый, твердый, однако при подъеме краба за большой членик ходильной ноги на изгиб он легко перегибается под собственным весом животного.

III — панцирь твердый, на брюшной стороне имеются царапины, шипы на панцире острые, обрастатели иногда присутствуют, при подъеме краба за большой членик на изгиб он может с хрустом перегибаться.

IV — панцирь твердый, брюшная сторона с многочисленными царапинами и темными пятнами, шипы и когти притуплены, обрастатели почти всегда присутствуют (балянусы, гидроиды, мшанки), при подъеме краба за большой членик на изгиб он, не перегибаясь, легко выдерживает тело краба.

Стадии годового жизненного цикла самок определяются по признакам эмбрионального развития наружной икры.

БИ — самка без икры под абдоменом, неполовозрелая. Абдомен компактный, еще не приобрел форму выводковой камеры.

ИН — икра новая (ранняя весна) фиолетового цвета у камчатского, у синего (нередко бордовая, красноватая) и колючего крабов, или оранжевого цвета у глубоководных крабов-литодид, волосатых и у крабов-стригунов. Цвет обусловлен окрашенностью запасного питательного вещества икринки.

ИГ — икра на стадии «глазка» (осень, зима), когда через оболочку икринок просматриваются черные точки — глазки развивающихся эмбрионов.

ИБ — икра бурая (зима). У большинства видов крабов по мере расходования запасных питательных веществ икринки приобретают бурый цвет.

ЛВ — личинки выпущены (весна), под абдоменом на плеоподах присутствуют пустые оболочки от икринок, из которых выклюнулись личинки. Эта стадия, как правило, непродолжительная; от выклева личинок до спаривания, линьки и нереста проходит от нескольких дней до одного месяца, после чего самки переходят вновь в стадию «ИН».

Для самок крабов свойственны отклонения от их нормального развития — яловость:

— ЛВя — самки после выклева личинок яловые. Такие самки после весеннего нерестового периода встречаются осенью и зимой в состоянии «ЛВ», полинявшие или не полинявшие, но не принимавшие участия в нересте. Гонада таких самок находится в деструктивном состоянии (Низяев, Федосеев, 1999; Федосеев, 1994; Федосеев, Слизкин, 1999, отчет).

— Пял — псевдояловые. У половозрелых самок, полинявших в весенне-летний период, икра под абдоменом отсутствует, икры необычно мало, кладка икры разрушается (икра осыпается). Такие самки появляются в популяциях, для которых характерен дефицит самцов-производителей, либо они имеют низкий репродуктивный потенциал.

В научных исследованиях определенное место занимают работы по мечению крабов. Анализ данных, полученных в результате мечения, позволяет сделать заключение о характере миграций животных, выявить особенности роста и некоторые черты поведения. При массовом мечении крабов и четко организованном учете вторично пойманных животных можно произвести оценку их численности и промыслового запаса. Мечение крабов производят двумя способами. На ногу живому крабу прикрепляют специальную метку с номером и адресом, куда следует отправить информацию о пойманной особи, и отпускают в море. К сожалению, при очередной линьке такая метка вместе со старым панцирем теряется.

Второй способ мечения более трудоемок, однако позволяет сохраняться метке на крабе даже после нескольких линек. В данном случае специальной иглой прокалывается мускульный тяж, соединяющий абдомен и задний край карапакса, и через это отверстие с помощью полиэтиленовой трубочки крепится метка. Подобным образом допустимо метить крабов-литодид, поскольку у этих видов, при их сравнительно крупных размерах, тело достаточно рыхлое, чтобы приподнять задний край карапакса для крепления метки. У крабов-стригунов и, особенно, у волосатых крабов, карапакс и абдомен плотно сочленяются, и раздвинуть их невозможно без повреждения животного.