李紅敬* ,李曉風,呂 萃,王雅平,李曉杰 ,黃新華
(信陽師范學院 生命科學學院,河南 信陽 464000)
側(cè)條光唇魚(Acrossocheilusparallens)(Nichols)是棲息于石礫底部、水清流急溪流中的小型魚類,主要分布在珠江水系,隸屬鯉形目、鯉科、鲃亞科、光唇魚屬[1].側(cè)條光唇魚的研究主要在分類學及形態(tài)學比較[2]、個體生殖力[3]、年齡和生長的初步研究[4]以及基礎(chǔ)生物學研究[5]等方面,年輪特征未見詳盡報道.年輪特征是指年輪的分布或排列方式,是魚體內(nèi)在遺傳特性、生理機能和外界環(huán)境條件等各因素綜合作用形成的.描述、分析比較側(cè)條光唇魚各種年齡材料年輪特征,是對其進行年齡判定和分析種群結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ).本研究對鱗片、脊椎骨、主鰓蓋骨和耳石四種材料進行分析.
2000年6—8月,于廣東南嶺、天井山、天秤山、秤架和乳陽龍溪等地采集樣本,共93尾,體長35.70~98.84 mm,全長45.70~117.86 mm,體質(zhì)量4.01~106.72 g,長度精確到0.02 mm,質(zhì)量精確到0.1 g.8%福爾馬林固定后移至實驗室.
采集第一背鰭前半部下方至左側(cè)線上方中間2~3行環(huán)紋清晰、形狀規(guī)則的鱗片5~10枚.據(jù)鱗片大小用2% KOH溶液將其浸泡2~24 h,用棉簽輕輕擦洗鱗片,再用牙刷刷洗表面的結(jié)締組織,洗去黏液,然后用清水漂洗干凈,吸水紙吸干或自然晾干后貼上標簽封片,顯微鏡( Olympus)下觀測拍照.
選取第4~8節(jié)脊椎骨.置于2%KOH溶液中煮沸3~5 min,用牙刷剔除表面附著的肌肉和結(jié)締組織,然后置于2% H2O2溶液中漂白12 h左右,滴少量二甲苯進行透明,再在顯微鏡下觀察.
取主鰓蓋骨用手指搓掉表面污物,將其放于清水中煮沸1~3 min,牙刷刷洗表面結(jié)締組織,然后在清水中漂洗干凈.再置于甘油中浸泡0.5~1 h,在解剖鏡下觀察,拍照并保存.
用解剖剪將魚頭沿著魚體縱軸劈開,然后用鑷子夾取耳石,用清水漂洗干凈.用食指或中指將其按于水砂紙上進行打磨,先1000#粗磨,再用2000#細磨,打磨至露出中心核時將其翻過來,接著打磨另一面.滴適量二甲苯對其進行透析,再在顯微鏡下觀察.
側(cè)條光唇魚的鱗片、脊椎骨、主鰓蓋骨和耳石等材料上都可以看到表示年齡的輪紋分布.鱗片年輪特征主要呈現(xiàn)為疏密型,切割型較少見,有時會看到副輪、幼輪等區(qū)別于年輪的輪紋.脊椎骨年輪特征為明帶和暗帶交替出現(xiàn)的同心環(huán)圈,一般是明帶稍寬,暗帶向明帶過渡處可看作年輪.主鰓蓋骨年輪特征為數(shù)條明暗間隔出現(xiàn)的環(huán)帶平行分布,大致呈L型,明帶一般較暗帶稍寬,可簡單地將暗帶視為年輪,輪紋特征在L型的拐角處或其附近較明顯.微耳石年輪表現(xiàn)為一條條圍繞耳石中心核的同心環(huán)紋,年輪特征在后區(qū)較為明顯;星耳石年輪由透明帶與白色遮光帶所構(gòu)成,一般透明帶寬度比遮光帶稍窄,兩者間隔出現(xiàn)且環(huán)狀分布.
側(cè)條光唇魚再生鱗(圖1a)不適合做年齡鑒定.側(cè)條光唇魚的鱗片為圓鱗,主要為盾形,偶見扇形、菱形,其形態(tài)在不同著生位置和個體中無明顯變化.可分為四個區(qū):前區(qū)(又稱基區(qū))、上側(cè)區(qū)、下側(cè)區(qū)和后區(qū)(又稱頂區(qū)),后區(qū)明顯大于前區(qū),鱗焦基位,但隨年齡增長,逐漸向鱗片中心轉(zhuǎn)移.大部分鱗片各分區(qū)均有自鱗焦向外發(fā)散的輻射溝,在前區(qū)、后區(qū)分布較規(guī)律,后區(qū)更為顯著(圖1b),在后區(qū)排列較前區(qū)、側(cè)區(qū)密集且相鄰輻射溝間距離基本相等,前區(qū)、側(cè)區(qū)輻射溝較為稀疏,側(cè)區(qū)輻射溝極少且大多為次生輻射溝(遠離鱗焦自不同環(huán)片發(fā)出),前區(qū)也偶見次生輻射溝.鱗片前區(qū)和側(cè)區(qū)環(huán)片都清晰可見,前區(qū)環(huán)片呈疏密型分布,前區(qū)和側(cè)區(qū)交界處年輪特征較明顯,有時年輪處較密集甚至重合在一起形成一條暗帶,側(cè)區(qū)環(huán)片間距較寬且間隔幾乎相等,輪紋圍繞鱗焦形成敞開的U型(圖1b),在對裝片進行觀察時發(fā)現(xiàn)少部分鱗片前區(qū)、側(cè)區(qū)無輻射溝,后區(qū)無顆粒狀突起(圖1c).環(huán)片交替排列且有規(guī)則,相鄰環(huán)片間彼此相互平行,后區(qū)有許多透明的顆粒狀突起,距離鱗焦較近位置處排列相對密集,邊緣處稀疏,距離后區(qū)邊沿較近處可看到一些暗紅色或紅褐色斑點(圖1d),部分鱗片于突起顆粒凹陷處可看到一些細密環(huán)紋.部分鱗片還會看到溶蝕現(xiàn)象(圖1e).
鱗片外表面由鱗焦向外依次生長的環(huán)紋所構(gòu)成,常呈開口U型.當鱗片環(huán)紋發(fā)生周期性更新時,可將其看成年輪.側(cè)條光唇魚的年輪有疏密型(圖1b箭頭1)、切割型(圖1c)以及環(huán)片斷裂、分叉、合并(圖1g)等幾種,大部分為疏密型,切割型較為少見.疏密型大多在前區(qū),寬帶和窄帶間隔出現(xiàn),后區(qū)的輻射溝較為發(fā)達,環(huán)片被輻射溝所截斷,使年輪在后區(qū)不太連續(xù),蛻變?yōu)轭w粒狀突起而不容易分辨(圖1b),而有些鱗片后區(qū)的突起顆粒在年輪處分布較有規(guī)律(圖1f).切割型主要出現(xiàn)在側(cè)區(qū),當年生長環(huán)片被第二年新出現(xiàn)環(huán)片所切割,切割處即為年輪.在進行年齡鑒定與判讀時通常根據(jù)疏密型和切割型年輪,環(huán)片斷裂、合并和分叉等也可作為年輪標志.鱗片有時還會見到除年輪之外的副輪、幼輪和生殖輪,副輪出現(xiàn)的位置與環(huán)片無規(guī)律、不清晰、不完整,折光性較弱(圖1i);幼輪通常在鱗焦附近,密紋較狹窄,不便觀察(圖1b箭頭2);生殖輪主要是環(huán)片斷裂與無規(guī)律扭曲,折光性較強,生殖輪有時與年輪重合(圖1h).
側(cè)條光唇魚的脊椎骨椎體呈現(xiàn)出硬骨魚類特有的雙凹形,但上下凹陷程度不同,似碗形,將切好并處理干凈的材料置于載玻片上,關(guān)節(jié)臼朝上放置.在顯微鏡下觀察,入射光下可看到椎體中央斜凹面上呈現(xiàn)出明暗交替的同心環(huán)圈.亮帶凹面中心有一小孔,其周圍常透明,無輪紋或有少數(shù)細紋,因而位于脊椎骨中心處的年輪較難判別,需結(jié)合同尾魚鱗片和耳石上的年輪讀數(shù)予以判定.明帶與暗帶組成一個生長年帶,一般亮帶較暗帶稍寬,內(nèi)側(cè)暗帶(暗色條紋)和外側(cè)亮帶(乳白色條紋)過渡處即年輪(圖2).脊椎骨椎體連接處常覆蓋有較多的結(jié)締組織,干擾脊椎骨最外邊輪紋的觀察.對脊椎骨各節(jié)椎體進行觀察比較,環(huán)紋清晰度和年輪讀數(shù)無顯著差異.
圖1 側(cè)條光唇魚鱗片
a.再生鱗;b.鱗片疏密型年輪(1為年輪,2為幼輪);c.鱗片切割型年輪;d.鱗片上的暗紅色或紅褐色斑點;
e.溶蝕現(xiàn)象;f.顆粒在年輪處排列較規(guī)律;g.環(huán)片斷裂、分歧和合并;h.生殖痕;i.副輪.
圖2 側(cè)條光唇魚脊椎骨年輪(入射光下觀察)
側(cè)條光唇魚主鰓蓋骨形態(tài)大致呈不規(guī)則四邊形.自然光下,部分鰓蓋骨表面邊緣附近裸眼可看到2~3條環(huán)紋,但在解剖鏡下卻不易辨認甚至看不到輪紋.大部分鰓蓋骨在透射光下可看到一些明暗間隔出現(xiàn)的L型環(huán)帶平行分布,明帶通常較暗帶稍寬,可將暗帶視作年輪.近中心處骨質(zhì)較厚,不容易看到輪紋,向周圍延伸逐漸變薄,輪紋也漸漸清晰,輪紋特征一般在L型的拐角處或其附近較明顯,但有的會在年輪附近看到副輪(圖3a).低齡魚輪紋呈現(xiàn)不完整的L形,且近中心處看不到輪紋(圖3b);高齡魚輪紋特征較完整,近中心處可看到輪紋分布(圖3c).低齡魚輪紋間隔較大,易于識別,但隨著年齡增長,輪紋間距漸漸變小,易導致年輪的誤判.鰓蓋骨上有時可看到一些暗紅色斑點,近似星形(圖3d).
側(cè)條光唇魚的耳石有3類,分別為位于基枕骨背面兩側(cè)縱溝中聽壺的星耳石(Asteriscus)、前耳骨后外側(cè)凹窩橢圓囊的微耳石(Lapillus)和內(nèi)耳球狀囊的矢耳石(Sagitta),以上三類耳石在魚體中各有一對.星耳石形狀近似圓形,表面比較粗糙,邊緣有齒狀突起;微耳石近似卵圓形,前部膨大,后部稍尖,底部中間微凹或呈現(xiàn)凸凹面,邊緣稍薄,為不規(guī)則狀;微耳石中心核呈圓形且不透明,中心核偏于一側(cè),位于前區(qū).星耳石中心核也為圓形,在中心區(qū).
年輪在微耳石中呈現(xiàn)為圍繞中心核的同心條紋,中心核的前區(qū)比較厚,用二甲苯透明后,該區(qū)輪紋仍不易辨認.后區(qū)比較薄,輪紋特征在此區(qū)較明顯,且各條紋間距離較大,很容易觀察(圖3e).星耳石磨片年輪由透明帶和白色遮光帶構(gòu)成,透明帶寬度比遮光帶稍窄,兩者間隔出現(xiàn)呈環(huán)狀分布,透明帶與遮光帶的交界處即為年輪(圖3f).
圖3 側(cè)條光唇魚主鰓蓋骨和耳石
a.鰓蓋骨副輪;b.鰓蓋骨暗紅色斑點;c.低齡魚鰓蓋骨輪紋;d.高齡魚鰓蓋骨輪紋;e.微耳石磨片年輪;f.星耳石磨片年輪
通過側(cè)條光唇魚對輪紋清晰度和年輪可讀性進行比較發(fā)現(xiàn),鱗片年輪特征最顯著而且清晰,容易選取、數(shù)量較多,對魚體損害很小,但對鱗片進行觀察時會看到一些副輪、幼輪等不同于年輪的輪紋影響年輪的判定,需觀察大量標本,總結(jié)規(guī)律,準確區(qū)分其差異.在觀察大鱗裂峽鲃(Hampalamacrolepidota)[6]和厚頜魴(Megal0bramapellegrini)[7]的鱗片時,也會看到這些異常輪紋.幼齡鮭魚(Coregonusclupeaformis)因饑餓而在鱗片留下副輪[8];而有學者通過實驗推斷藍色太陽魚(Lepomismacrochirus)副輪的形成可能與階段性餌料不足有關(guān)[9];另外,有研究表明進食方式不規(guī)律也會影響魚類鈣質(zhì)組織的正常形成,從而產(chǎn)生副輪[10].南嶺是長江水系和珠江水系的分界線,為亞熱帶濕潤性季風氣候,1月平均溫高于0 ℃,夏季較為炎熱,7月平均溫大約25 ℃,冬夏季節(jié)風向有很大不同,年降水量大于1500 mm,夏季雨水較多,冬季較少.側(cè)條光唇魚副輪的出現(xiàn)可能與南嶺獨特的氣候條件有關(guān).幼輪是副輪的一種,是位于鱗片中心區(qū)的一個小環(huán)圈,易與第一年輪即初輪相混淆.幼輪僅見于部分個體,輪紋寬度比正常年輪小得多,幼輪的出現(xiàn)往往與食性變換或者外界環(huán)境改變有關(guān).將當年秋冬直到第二年早春采集到的當齡魚,用退算法計算出一齡魚體長,與測得的實際體長作比較,若退算體長明顯小于實際體長則可判其為幼輪,否則為初輪.生殖輪是魚體在進行生殖活動時,會暫停攝食或產(chǎn)卵衰竭,使魚體內(nèi)靠近年輪的窄帶上產(chǎn)生一種表現(xiàn)為環(huán)片斷裂、分叉或無規(guī)則扭曲的非正常輪紋,多分布在側(cè)區(qū),其中在雌性個體較多見.
脊椎骨年輪特征較明顯,而且無副輪的干擾,但近中心處輪紋較難判別,且邊緣常有些肌肉和結(jié)締組織,影響最外邊輪紋的觀察和判定.霍斌[11]對鯉科的尖裸鯉(Oxygymnocyprisstewarti)進行研究表明,脊椎骨初輪不便識別,附著的結(jié)締組織常影響最外邊輪紋的判斷.大部分主鰓蓋骨可看到明暗交替的輪紋,而且處理較為簡單,但是部分鰓蓋骨看不到輪紋,且有副輪干擾,因此主鰓蓋骨年齡判定的可靠性較低.劉明典[6]等對鲃亞科的大鱗裂峽鲃進行研究發(fā)現(xiàn):鰓蓋骨不適合用于該魚的年齡鑒定.微耳石后區(qū)年輪特征較顯著,且輪紋間隔較大,便于觀察,微耳石輪紋較星耳石清晰,但由于微耳石底部有一凹窩,而邊緣較尖導致打磨的角度不容易控制.矢耳石細小易碎,本文未將其作為年輪材料.Victor 和Brothers[12]曾提出鯉科魚中的矢耳石都不適合判定年齡,而微耳石較佳.由于標本浸泡時間較長,耳石在處理過程中易碎,導致年齡鑒定的可利用性不高.耳石在魚體頭部,不容易受外界環(huán)境因素影響,經(jīng)常被視作比其他鈣化組織更為可靠的年齡判定材料.Erickson[13]通過研究發(fā)現(xiàn):在對低齡的大眼梭鱸(Stizostedionvitreum)進行年齡判定時鱗片年輪讀數(shù)同耳石較為接近,而耳石在對生長緩慢的高齡魚進行年齡判定時,準確性較鱗片高.
在側(cè)條光唇魚的年齡鑒定中,鱗片是較佳材料,脊椎骨、主鰓蓋骨和耳石可作為輔助材料和佐證.王曉輝等[14]對鲃亞科的瓣結(jié)魚(Tor(Folifer)brevifilisbrevifilisPeter)年輪特征進行研究時發(fā)現(xiàn)鱗片年輪特征最顯著并且非常清晰,對該種魚年齡判定時首選鱗片.劉明典等[6]對鲃亞科的大鱗裂峽鲃進行研究發(fā)現(xiàn):鱗片年齡判定能力優(yōu)于耳石與脊椎骨.趙海濤等[15]對鲃亞科光唇魚屬的云南光唇魚(Acrossocheilusyunnanensis)的鱗片、脊椎骨、耳石和鰓蓋骨進行研究時將鱗片作為年齡鑒定的重要依據(jù).鱗片是一種較為經(jīng)典的年齡判定材料,在淡水魚類中由于年齡判定的準確性和可利用性較高而被廣泛運用,其中在鯉科魚類的年齡鑒定中起著非常重要的作用.不少學者研究發(fā)現(xiàn),鱗片僅適用于低齡魚或生長較快個體的年齡判定中,然而對于高齡魚或者生長較慢個體,鱗片在判定年齡時不太準確.本研究中的側(cè)條光唇魚是一種低齡小型魚(2、3齡個體較多,少數(shù)5齡個體),因此將鱗片作為較佳的年齡判定材料是可靠的.