鄧遠(yuǎn)球,鄧岳文,梁飛龍
(廣東海洋大學(xué)水生生物博物館,廣東 湛江 524025)
硨磲屬軟體動(dòng)物門(mén)Mollusca,雙殼綱Bivalvia,簾蛤目Veneroida,硨磲科Tridacnoidea,分布在印度尼西亞、緬甸、馬來(lái)西亞、菲律賓、澳大利亞、巴布亞新幾內(nèi)亞、所羅門(mén)群島等國(guó),以及我國(guó)臺(tái)灣、海南、西沙群島和南海等印度洋、太平洋海域[1-4]。目前,世界上報(bào)道的硨磲有2屬10種[1-4],其中硨磲屬(Tridacna)有 8種,硨蠔屬(Hippopus)有 2種。在我國(guó)分布的硨磲有6種,分別為大硨磲(Tridacna gigas)、無(wú)鱗硨磲(Tridacnaderasa)、鱗硨磲(Tridacnasquamosa)、長(zhǎng)硨磲(Tridacna maxima)、番紅硨磲(Tridacna crocea)和硨蠔(Hippopus hippopus)。
硨磲最顯著特征為硨磲與蟲(chóng)黃藻(zooxanthellae)共生,蟲(chóng)黃藻的種類(lèi)不同含有的色素不同,使得硨磲外套膜具有孔雀藍(lán)、粉紅、翠綠、棕紅等鮮艷的顏色,并且具有各式各樣的花紋,蟲(chóng)黃藻通過(guò)光合作用合成硨磲生長(zhǎng)發(fā)育所需的絕大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[5-7]。蟲(chóng)黃藻的光合作用需要合適的光照,因此,硨磲的垂直分布受到與其共生的蟲(chóng)黃藻的限制,多棲息在水面下20 m水深以?xún)?nèi)。
硨磲對(duì)海洋環(huán)境特別珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)具有重要作用,由于人們過(guò)度捕撈和生存環(huán)境變化,導(dǎo)致硨磲的大部分種類(lèi)處于頻臨滅絕狀態(tài)[8-11]。為了保護(hù)硨磲的種群數(shù)量,從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,澳大利亞、菲律賓、帕勞、印度尼西亞和所羅門(mén)群島等先后開(kāi)始進(jìn)行硨磲的人工育苗和養(yǎng)殖技術(shù)研究[1-2,12-20]。我國(guó)硨磲人工育苗及養(yǎng)殖技術(shù)研究開(kāi)展比較晚,人工育苗和養(yǎng)殖資料稀缺,僅見(jiàn)羅偉[21]進(jìn)行了番紅硨磲幼蟲(chóng)生長(zhǎng)研究,張躍環(huán)等[22-23]進(jìn)行了鱗硨磲和硨蠔人工繁育技術(shù)研究,譚圍等[24]進(jìn)行了番紅硨磲循環(huán)水養(yǎng)殖模式研究,劉小霞等[25]等進(jìn)行了光照對(duì)不同規(guī)格番紅硨磲氧、氨氮及磷酸鹽代謝的影響研究等。該文綜合國(guó)內(nèi)外硨磲人工育苗的研究進(jìn)展,以期為硨磲人工育苗的研究和推廣提供參考。
硨磲育苗期間的水溫保持27~30℃,鹽度31~35,溶解氧大于 6 mg/L,pH 值 8.1~8.5[26]。Blidberg E[27]進(jìn)行了銅離子和低鹽度對(duì)庫(kù)氏硨磲幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育和成活的影響試驗(yàn),結(jié)果表明海水鹽度從32降低到25時(shí),盡管對(duì)幼蟲(chóng)發(fā)育沒(méi)有影響,但培育3 d成活率降低了48%,鹽度降低到20時(shí)成活率則降低了73%。因此,育苗期間除了保持合適的水溫外,還要保持鹽度穩(wěn)定并且達(dá)到30以上[22]。
硨磲為雌雄同體,雄性先熟,Lucas J S認(rèn)為通常雄性成熟年齡2—3齡,雌性3—4齡[28]。根據(jù)硨磲的個(gè)體大小和種類(lèi),每只親體產(chǎn)卵量從幾百萬(wàn)個(gè)到上億個(gè)不等。我國(guó)南海硨磲繁殖期為2—8月,硨磲性腺成熟度檢測(cè)方法有組織穿刺法和性腺外觀觀察法。組織穿刺法,通過(guò)組織穿刺針吸取少量生殖細(xì)胞在顯微鏡下觀察判定硨磲性腺成熟度,成熟卵子直徑約100 μm,卵黃呈灰黃色,精子活動(dòng)頻率高[14,22,26];但 Braley R D[14]認(rèn)為采用組織穿刺針對(duì)硨磲進(jìn)行活體檢查會(huì)造成貝體損傷,導(dǎo)致硨磲死亡,因此,硨磲親貝數(shù)量較少時(shí),不建議采用活體穿刺方法對(duì)硨磲的性腺發(fā)育狀況進(jìn)行檢查。硨磲性腺發(fā)育外觀觀察檢測(cè)法,通過(guò)硨磲進(jìn)出水管觀察性腺周?chē)耐馓啄ゎ伾袛喑岉岬男韵侔l(fā)育狀況,發(fā)育成熟的性腺外觀為橘色[14,26]。
一般雙殼類(lèi)親貝的人工催熟方法為升溫和增加餌料投喂量,而硨磲不同于其他雙殼類(lèi),硨磲的食物85%以上來(lái)自于與其共生的蟲(chóng)黃藻[2,29-30]。因此,硨磲促熟需要為蟲(chóng)黃藻提供生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)鹽和合適的光照。親貝運(yùn)輸?shù)接鐖?chǎng)后,清洗干凈殼表面的附著物,用含氯消毒劑進(jìn)行消毒處理,性腺發(fā)育良好的可以立即進(jìn)行人工催產(chǎn);如果親貝成熟度不足,需要進(jìn)行人工促熟培育,通過(guò)增加營(yíng)養(yǎng)鹽促進(jìn)與硨磲共生的蟲(chóng)黃藻生長(zhǎng)和繁殖為硨磲提供更多的合成有機(jī)物;硨磲促熟培育池屋頂為遮光率50%的塑料膜或玻璃瓦,目的是保持光照以促進(jìn)蟲(chóng)黃藻的生長(zhǎng)繁殖為硨磲性腺發(fā)育合成更多的有機(jī)物[14,22]。
目前,硨磲催產(chǎn)的方法有注射5-羥色胺、性產(chǎn)物浸泡、溫差刺激和雙氧水刺激等[12-14,31-36]。其中,效果最好的是從外套腔或足絲孔注射5-羥色胺。Braley R D[14]將0.17 g的5-羥色胺晶體溶解于250 mL過(guò)濾海水中形成A2mM溶液,小型硨磲每只注射0.5 mL,大型種類(lèi)每只2~4 mL進(jìn)行催產(chǎn)。Mies M等[31]指出從硨磲足絲孔注射5-羥色胺比從外套腔注射效果好,注射濃度為1 mg/ml,每只親貝注射1 mL,親貝受到刺激后最快幾十秒鐘就開(kāi)始排出精子,并且親貝催產(chǎn)后成活率高。Gwyther J等[32]用性腺提取物浸泡誘導(dǎo)硨磲排精產(chǎn)卵,但Heslinga G.A等[33]指出性產(chǎn)物浸泡誘導(dǎo)硨磲排精產(chǎn)卵需要?dú)⑺莱墒斓某岉嵋垣@取性產(chǎn)物會(huì)損耗母貝資源,并且效果也不好。Beckvar N等[12]認(rèn)為噴射濃度3%的過(guò)氧化氫到入水管可以誘導(dǎo)硨磲排放,但Fitt等[34]認(rèn)為噴射過(guò)氧化氫誘導(dǎo)硨磲排放會(huì)導(dǎo)致硨磲分泌過(guò)量的粘液和閉殼。由于硨磲雌雄同體,在成熟個(gè)體中同時(shí)具有發(fā)育成熟的精巢和卵巢,為了避免自體授精,要分別收集親貝排出的精液和卵液。一般情況下,親貝注射5-羥色胺后1至數(shù)分鐘可以排放精子,排精后快的幾分鐘,慢的30多分鐘,再排出卵子,親貝排精后將其移到其他池子或容積比較大的塑料桶繼續(xù)排放卵子,也可以原池排放分別收集精子和卵子。Neo M L等[35]建議硨磲排卵后1小時(shí)內(nèi)進(jìn)行人工授精,并控制精子和卵子的比例防止多精授精的出現(xiàn)。張躍環(huán)建議卵子與精子之比為1∶50~1∶100進(jìn)行授精,Mies M則建議1個(gè)卵子配200個(gè)精子進(jìn)行人工受精[22,31]。
硨磲胚胎的發(fā)育過(guò)程和其他雙殼類(lèi)相似,經(jīng)歷受精卵、擔(dān)輪幼蟲(chóng)、浮游面盤(pán)幼蟲(chóng)、后期面盤(pán)幼蟲(chóng)、稚貝等發(fā)育階段。根據(jù)種類(lèi)和水溫的不同,硨磲幼蟲(chóng)的大小和發(fā)育速度有小的差異,一般受精卵直徑約為100 μm,授精后12 h發(fā)育為擔(dān)輪幼蟲(chóng),2 d后發(fā)育為面盤(pán)幼蟲(chóng),8~10 d后發(fā)育成足面盤(pán)幼蟲(chóng),10~14 d 后變態(tài)為稚貝,2~3 年后生長(zhǎng)為成貝[22,36]。受精卵孵化期間培育密度每毫升15~20個(gè),幼蟲(chóng)培育密度為每毫升1~4個(gè)[14,22]。盡管硨磲幼蟲(chóng)在沒(méi)有外部食物來(lái)源時(shí),也能夠變態(tài)為稚貝,但人工投喂餌料可以大幅度提高稚貝的成活率[14,33,37]。因此,硨磲受精卵變態(tài)為面盤(pán)幼蟲(chóng)的第二天開(kāi)始投喂餌料,餌料的投喂量根據(jù)幼蟲(chóng)的培育密度和發(fā)育階段決定,Braley R D等[14]建議投喂量為1 000~15 000細(xì)胞/mL的金藻,張躍環(huán)等[22]則建議投喂5 000~10 000細(xì)胞/mL的金藻。Braley R D和Southgate P C等認(rèn)為硨磲幼蟲(chóng)合適的開(kāi)口餌料為金藻[14,38],Southgate P C 等[38]用等鞭金藻(Isochrysis sp)、巴夫藻(Pavlova sp)、四鞭藻(Tetraselmis sp)和威氏海鏈藻(Thalassiosira weissflogii)4種餌料進(jìn)行納氏硨磲面盤(pán)幼蟲(chóng)的攝食和消化試驗(yàn),結(jié)果表明受精后48~72 h的面盤(pán)幼蟲(chóng)才能攝食4種微藻,其中,48 h后面盤(pán)幼蟲(chóng)攝食等鞭金藻和巴夫藻的比例分別為77%和70%,投餌2 h后幼蟲(chóng)消化等鞭金藻和巴夫藻的比例為26.1%和14.3%,而相同時(shí)間內(nèi)幼蟲(chóng)攝食四鞭藻和威氏海鏈藻的幼蟲(chóng)只有10%和30%,并且投餌2 h后沒(méi)有觀察到幼蟲(chóng)能夠消化四鞭藻和威氏海鏈藻。
硨磲從幼蟲(chóng)變態(tài)為稚貝的過(guò)程中,食性從攝食外源性單細(xì)胞藻轉(zhuǎn)化為建立內(nèi)源性蟲(chóng)黃藻系統(tǒng),隨后以共生的蟲(chóng)黃藻光合作用產(chǎn)物為主要營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,如果足面盤(pán)幼蟲(chóng)沒(méi)有攝食蟲(chóng)黃藻則不能完成變態(tài)[22]。但是,硨磲不能通過(guò)卵子將蟲(chóng)黃藻傳給后代,因此必須通過(guò)人工方法向硨磲幼蟲(chóng)植入(接種)蟲(chóng)黃藻,以提高幼蟲(chóng)的變態(tài)率。要植入蟲(chóng)黃藻,首先要獲得蟲(chóng)黃藻,獲取蟲(chóng)黃藻的方法主要有3種,一是殺死硨磲,取下外套膜,用過(guò)濾海水沖洗干凈,再用小刀將硨磲外套膜上附著的蟲(chóng)黃藻刮落,用28~55 μm網(wǎng)目過(guò)濾去掉大的組織碎片;二是從成體硨磲切下一小塊外套膜而不是殺死硨磲,其他處理過(guò)程相同;三是收集成體硨磲的糞便過(guò)濾濃縮以獲取蟲(chóng)黃藻濃縮液[14,26]。張躍環(huán)等[22]指出受精卵發(fā)育至面盤(pán)幼蟲(chóng)6 d后植入蟲(chóng)黃藻,將幼蟲(chóng)濃縮為每毫升30~40個(gè),每毫升加入40~60萬(wàn)細(xì)胞蟲(chóng)黃藻,每日或隔日進(jìn)行1次,每次浸泡約2 h,直到用顯微鏡觀察到每一個(gè)足面盤(pán)幼蟲(chóng)消化腺中有3個(gè)蟲(chóng)黃藻止。李育培等[26]認(rèn)為,面盤(pán)幼蟲(chóng)3 d后接種蟲(chóng)黃藻,每天1次,連續(xù)5 d,每100個(gè)幼苗添加6~8萬(wàn)個(gè)蟲(chóng)黃藻,顯微鏡下觀察到幼蟲(chóng)體內(nèi)含有黃棕色球體時(shí)表明接種成功,此時(shí)可以停止投喂金藻等餌料。
幼蟲(chóng)變態(tài)為稚貝后即與蟲(chóng)黃藻建立共生關(guān)系,稚貝的食物主要來(lái)自蟲(chóng)黃藻的光合作用產(chǎn)物。硨磲稚貝的培育采用微流水和微充氣的方式進(jìn)行,需要光照強(qiáng)度 3 000~5 000 lx 的光照和合適的營(yíng)養(yǎng)鹽[14,22,39],以促進(jìn)蟲(chóng)黃藻的生長(zhǎng)和繁殖。營(yíng)養(yǎng)鹽的投放量依據(jù)硨磲稚貝的大小和種類(lèi)進(jìn)行調(diào)整,Grice A M等[40]指出殼長(zhǎng)5 mm的長(zhǎng)硨磲(T.maxima)每日添加20 μm的硫酸銨時(shí)生長(zhǎng)受到抑制,殼長(zhǎng)11 mm的稚貝每日添加20~50 μm的硫酸銨則促進(jìn)其生長(zhǎng),建議殼長(zhǎng)11~16 mm稚貝每日硫酸銨添加量從20 μm逐漸增加到50 μm,殼長(zhǎng)達(dá)80 mm以上的硫酸銨使用量為80 μm。Fitt等[41]使用 50 μm 的無(wú)機(jī)氮培育無(wú)鱗硨磲(T.derasa)10 d,生長(zhǎng)率比對(duì)照組提高60%~70%。因此,要根據(jù)硨磲稚貝的種類(lèi)和規(guī)格確定使用營(yíng)養(yǎng)鹽的種類(lèi)和數(shù)量。
目前,硨磲人工育苗中存在的主要問(wèn)題是幼蟲(chóng)變態(tài)為稚貝的成活率過(guò)低,幼蟲(chóng)變態(tài)率不足1%,甚至千分之一[22,34,42],嚴(yán)重影響了硨磲人工養(yǎng)殖和放流工作。我國(guó)開(kāi)展硨磲人工育苗工作晚,研究資料稀缺。今后要重點(diǎn)開(kāi)展硨磲親貝人工催熟培育的光照強(qiáng)度、營(yíng)養(yǎng)鹽的種類(lèi)及投放量對(duì)硨磲親貝性腺發(fā)育影響的成活率研究,以及蟲(chóng)黃藻光合作用產(chǎn)物不足時(shí)代用餌料的開(kāi)發(fā);其次,不同種類(lèi)硨磲親貝的催產(chǎn)方法研究;第三,蟲(chóng)黃藻的獲得和批量培養(yǎng)技術(shù)的研究,以及蟲(chóng)黃藻植入硨磲幼蟲(chóng)的技術(shù);第四,硨磲稚貝培養(yǎng)技術(shù)研究,包括光照強(qiáng)度,營(yíng)養(yǎng)鹽配方、鹽度和水溫等環(huán)境因子對(duì)稚貝的影響等。