(上海海洋大學(xué)海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)院,上海 201306)
黃緣盒龜Cistolemmys flavomarginata 隸屬于爬行綱、龜鱉目、淡水龜科、盒龜屬,又名黃緣閉殼龜,俗名夾板龜、斷板龜,為亞洲特有的物種。該龜分布于中國的安徽、江蘇、上海、浙江、河南、湖北、湖南、福建、廣東、香港、臺灣等中南部山區(qū),國外主要分布于日本的九州島等地[1]。由于不同地區(qū)的黃緣盒龜形態(tài)有一定的差異,因此一些從業(yè)人員按地域分布將其分為兩大亞種:即分布我國臺灣省的Cistoclemmys flavomarginata flavomarginata 亞種和分布于我國大陸的Cistoclemmys flavomarginatasinensis 亞種[2]。黃緣盒龜在安徽被稱為安緣,分布主要限于皖南和大別山區(qū)以及丘陵地帶[3]。分布于我國臺灣地區(qū)的黃緣盒龜一般被稱作臺緣,即臺灣品系。中國大陸品系與臺灣品系的黃緣盒龜在體型、頭型、顏色以及紋路等方面存在一定差異。國內(nèi)對于黃緣盒龜?shù)难芯恐饕性谫Y源現(xiàn)狀[1,4-7]、生物學(xué)與形態(tài)學(xué)特征[8-13]以及人工養(yǎng)殖[14-22]等方面,對于繁殖生物學(xué)的研究還比較缺乏,只有陸劍林等[23]、黃斌等[24]對黃緣盒龜?shù)姆敝成飳W(xué)有過報(bào)道,對于臺灣品系黃緣盒龜?shù)姆敝成飳W(xué)研究還鮮有報(bào)道。黃緣盒龜被譽(yù)為動(dòng)物“活化石”,是亞洲特有的龜類[25],具有極高的食用價(jià)值、藥用價(jià)值和觀賞價(jià)值。本研究旨在闡明臺灣品系黃緣盒龜?shù)姆敝成飳W(xué)特征,探究臺灣品系黃緣盒龜與大陸品系黃緣盒龜在繁殖生物學(xué)方面的差異,對于黃緣盒龜亞種的劃分、繁殖和生物多樣性的保護(hù)具有重要意義。
繁殖行為觀察實(shí)驗(yàn)于2017 年4-10 月(非冬眠期)在上海青浦的養(yǎng)殖場進(jìn)行,形態(tài)解剖實(shí)驗(yàn)、觀察和繪圖于2018 年6-8 月在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。繁殖行為于2017 年4 月產(chǎn)卵前和9 月產(chǎn)卵后各連續(xù)錄像和現(xiàn)場觀測記錄1 周,根據(jù)該龜?shù)幕顒?dòng)規(guī)律,現(xiàn)場觀測記錄時(shí)間在每天的06:00-09:00 和17:00-19:00,觀察記錄雌雄龜?shù)慕慌溥^程,根據(jù)觀測記錄和錄像,分析總結(jié)臺灣品系黃緣盒龜?shù)慕慌湫袨椤?/p>
實(shí)驗(yàn)室解剖實(shí)驗(yàn)選取因病死亡后冰凍保存的標(biāo)本,雌雄各選擇1 只,解剖時(shí)從頸部背甲腹側(cè)與皮膚連接處沿著一個(gè)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)依次剪開。由于甲橋位置比較堅(jiān)硬,縫隙較嚴(yán)密,需用骨鉗用力剪開。依次剪斷脊椎、四肢和尾部與背甲連接的部分以及內(nèi)臟與背甲腹側(cè)的連接系膜,使背甲可以完全分離。去掉背甲,暴露黃緣盒龜?shù)膬?nèi)部器官,測量生殖系統(tǒng)的形態(tài)參數(shù),并用相機(jī)拍照記錄,根據(jù)拍攝的照片繪制生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,繪圖用碳素筆在硫酸紙上進(jìn)行。
臺灣品系黃緣盒龜雌性的生殖系統(tǒng)由泄殖腔、輸卵管、卵巢、陰蒂等器官構(gòu)成,見圖1。
圖1 臺灣品系黃緣盒龜雌性生殖系統(tǒng)Fig.1 Taiwanese line C.flavomarginata female reproductive system
2.1.1 泄殖腔
泄殖腔為龜鱉目的排泄與生殖通道,是由肌性外壁圍成的腔隙[26]。雌性臺灣品系黃緣盒龜?shù)男怪城唤骨灰粋?cè)有開口分別與直腸、膀胱、輸卵管相通。在解剖實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),雌性臺灣品系黃緣盒龜?shù)男怪城粌?nèi)壁腹面有兩條平行的生殖脊,一端發(fā)于陰蒂,一端通與輸卵管。連于輸卵管一端較粗壯,連于陰蒂一端較細(xì)顏色也較淡,長度約為25 mm。
2.1.2 輸卵管
臺灣品系黃緣盒龜?shù)膬蓷l輸卵管位于體腔的后方,一端與泄殖腔相連,開口于泄殖腔內(nèi)腹腔一側(cè),一端為喇叭狀的開口,開口于體腔。輸卵管喇叭口一端顏色為較淺的肉紅色,彎曲折疊由帶黑色紋路的輸卵管系膜相牽連,拉伸后長度約占輸卵管總長度的4/5。與泄殖腔相連的一端顏色為較深的紅褐色或黑紅色,長度約為整個(gè)輸卵管長度的1/5,管徑比喇叭口一端要寬且管壁更厚。例如一只體質(zhì)量為370 g 的雌龜,左側(cè)輸卵管長為143 mm,右側(cè)輸卵管長為145 mm。輸卵管平均管徑為6.5 mm,喇叭口一端平均管徑為6 mm,靠近泄殖腔一端平均管徑為7 mm。
2.1.3 卵巢
卵巢位于輸卵管的基部,呈團(tuán)絮狀,為肉粉色,由黑色的系膜連于體腔背甲一側(cè)并與輸卵管相連。卵巢中有不同發(fā)育時(shí)期的卵粒,呈黃白色,外有卵膜包裹。卵巢中亦有簇狀未脫離卵泡囊的小型卵粒,數(shù)量繁多。卵巢中部有管路分布,通與卵泡囊。例如解剖的一只體質(zhì)量為470 g 的雌龜,卵巢中分布著大小不等的卵粒,卵徑約為1.5~2 mm。
2.1.4 陰蒂
應(yīng)為雌性黃緣盒龜?shù)慕唤悠鳎挥谛怪城桓姑娴锥耍屎谏癠”型對稱簇狀突起,寬為5~7 mm,由生殖脊通與輸卵管。
臺灣品系黃緣盒龜?shù)男坌陨诚到y(tǒng)主要由泄殖腔、睪丸、附睪、輸精管和陰莖等器官組成,見圖2、3。
圖2 臺灣品系黃緣盒龜?shù)男坌陨诚到y(tǒng)背面觀Fig.2 Dorsal view of the male reproductive system of the Taiwanese line C.flavomarginata
圖3 臺灣品系黃緣盒龜?shù)男坌陨诚到y(tǒng)腹面觀Fig.3 Ventral view of the male reproductive system of the Taiwanese line C.flavomarginata
2.2.1 泄殖腔
雄性臺灣品系黃緣盒龜?shù)男怪城慌c雌性一樣,亦為排泄與生殖通道。不同的是雄性泄殖腔腹面很大一部分由陰莖構(gòu)成,是泄殖腔壁的組成部分。
2.2.2 睪丸
睪丸,即為黃緣盒龜?shù)木?,有生產(chǎn)精子和分泌雄性激素的功能。位于雄性臺灣品系黃緣盒龜泄殖腔腹腔一端外頂部位置,為藍(lán)紫色的偏橢球狀體,呈對稱分布。由系膜與腎臟與附睪相連,中有管道通向附睪。實(shí)驗(yàn)中解剖1 只580 g 的雄龜,其睪丸呈紫黑色,為飽滿的橢球形,直徑約為8 mm。
2.2.3 附睪
位于睪丸后端的紫黑色球體,由系膜連于睪丸,并有管道相通。附睪具有貯存精子的功能,由睪丸新生的精子經(jīng)過附睪后發(fā)育成熟,并具有活性產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能力。例如解剖的1 只雄龜?shù)母讲G直徑約7 mm,顏色為紫黑色。
2.2.4 輸精管
輸精管為附睪基部延伸而出的2 條管子,通與泄殖腔腹腔一端,并與陰莖溝相連,匯合與陰莖溝,是輸送精子的管路。
2.2.5 陰莖
陰莖是雄性黃緣盒龜?shù)慕唤悠?,位于泄殖腔的腹面,是泄殖腔腹面的組成部分[26]。背面呈淺黑色,基部約1/5 處向背甲一面腹腔折疊。尾部為黑色膨大呈傘狀的龜頭,陰莖長度約為泄殖腔長度的1.2~1.5 倍。腹面橫剖面呈“U”形,中部為槽狀,即為陰莖溝,兩邊為兩條海綿體,向槽狀中部微卷,富有彈性。陰莖溝一端與輸精管相連一端通于龜頭。龜頭腹面尾端為呈“雙V”狀乳突,之間有凹槽,呈對稱分布。陰莖背面靠近龜頭一端有兩條牽引肌,連于背甲腹部胸椎,起到牽引龜頭收縮的作用。例如解剖的一只雄龜?shù)年幥o長為60 mm,泄殖腔長為46 mm,陰莖長度與泄殖腔長度之比為1.3。
在實(shí)際觀察之中發(fā)現(xiàn),臺灣品系黃緣盒龜在上海地區(qū)人工養(yǎng)殖條件下,活動(dòng)期在4 月中旬至10 月下旬,冬眠期為10 月下旬至次年4 月中旬,繁殖產(chǎn)卵期為4 月下旬末至7 月下旬中期,除了冬眠期以外的其它月份均有求偶交配行為,但主要在4 月下旬和8 月至10 月下旬,交配時(shí)間多集中在早晨和傍晚,早晨大約發(fā)生在06:00-09:00,傍晚大約為17:00-19:00。根據(jù)觀察顯示,在交配之前雄龜具有顯著的發(fā)情行為,即求偶表現(xiàn),雌性的發(fā)情行為并不顯著。這表明雄性臺灣品系黃緣盒龜在求偶交配過程中占主導(dǎo)地位,而雌性呈現(xiàn)被動(dòng)的狀態(tài)。雄性臺灣品系黃緣盒龜?shù)那笈夹袨橹饕憩F(xiàn)在接近雌性、追逐或環(huán)繞、堵截去路、對峙、觸咬、爬背和爭偶等行為,而雌性多表現(xiàn)為逃跑、反抗或服從等行為。
雄性臺灣品系黃緣盒龜發(fā)情時(shí)會(huì)尋找并靠近雌龜,跟在雌龜身后爬行,或者快步從側(cè)面繞到雌龜前方擋住其前行路線,這時(shí)雌龜會(huì)加速逃跑或停止步伐。若雌龜停下來不動(dòng)便會(huì)將頭縮入殼內(nèi),有時(shí)也會(huì)將四肢和尾部全部縮入殼內(nèi),呈現(xiàn)出完全閉殼的狀態(tài),或者頭部進(jìn)行伸縮與雄龜對峙。這時(shí)雄龜會(huì)于雌龜面前靜止或圍著雌龜繞圈,然后用喙去觸碰雌龜?shù)念^部或頸部,并去觸咬對方的背甲前緣并留下唾液的痕跡,觸咬時(shí)往往伴隨著晃動(dòng)頸部的動(dòng)作。雌龜往往會(huì)反抗,將頭部調(diào)轉(zhuǎn)方向并欲爬走。雄龜會(huì)持續(xù)撕咬雌龜?shù)募拙?,并嘗試爬上雌龜?shù)谋巢?,由于雌龜?shù)幕蝿?dòng)往往會(huì)滑落下來。如果雌龜既不逃走也不進(jìn)行反抗,一般表明對交配服從,接下來便會(huì)發(fā)生交配行為。觀察結(jié)果顯示,在臺灣品系黃緣盒龜發(fā)情期間,常常會(huì)有1~2只雄龜對1 只雌龜進(jìn)行求偶,有時(shí)甚至3 只,或1 只雄性在求偶其余一只在一旁進(jìn)行干擾。雄龜之間會(huì)爭奪配偶權(quán)而進(jìn)行對峙或撕咬,時(shí)常會(huì)發(fā)出“嘶嘶聲”威懾另一只同性,失敗的一方會(huì)落荒而逃,勝利的一方繼續(xù)進(jìn)行求偶,這就是所謂的爭偶現(xiàn)象。
交配時(shí)雌龜往往靜臥不動(dòng),雄龜從雌龜后部爬上雌龜背甲,頭部一般呈伸直狀態(tài),后肢立于地面,前肢以雌性背甲為支撐,尾部朝腹甲方向前伸,并向雌龜泄殖孔靠攏。由于雌龜?shù)幕蝿?dòng)或雄龜身體失衡,雄龜常常從雌龜背部滑落,往往需要嘗試數(shù)次才能達(dá)到穩(wěn)定姿態(tài)。這時(shí)愿意交配的雌龜會(huì)張開腹甲后緣,伸出尾部,暴露泄殖孔。雄龜將傘狀交接器插入雌龜泄殖腔,雌雄龜進(jìn)入交配狀態(tài),交配完成后雄龜和雌龜分開。整個(gè)求偶交配過程大約持續(xù)20~30 min。
臺灣品系黃緣盒龜與大陸產(chǎn)的黃緣盒龜在生殖系統(tǒng)的組成[26]方面是一致的,泄殖腔是消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和排泄系統(tǒng)的共同通道,本次解剖中發(fā)現(xiàn),雌性臺灣品系黃緣盒龜?shù)男怪城粌?nèi)壁腹面有2 條平行的生殖脊,一端連接陰蒂,一端連接輸卵管開口處。以往的研究報(bào)道[26]中沒有發(fā)現(xiàn)雌性泄殖腔中的生殖脊結(jié)構(gòu),故沒有文獻(xiàn)曾探討該結(jié)構(gòu)的功能,筆者認(rèn)為這2 條平行的脊可能起到輸送精液的作用,精液在表面張力作用下沿著兩條脊引導(dǎo)于輸卵管中。在卵的孵化過程中發(fā)現(xiàn),同一窩的2 枚卵中常會(huì)有1 枚受精而另1 枚沒有受精的現(xiàn)象,這可能與精液從泄殖腔沿生殖脊向一側(cè)輸卵管移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)異常導(dǎo)致的,因?yàn)樵撋臣故情_放的結(jié)構(gòu),容易受到排泄、排遺以及運(yùn)動(dòng)等的影響。
在人工養(yǎng)殖條件下,餌料供應(yīng)充足,黃緣盒龜?shù)漠a(chǎn)卵時(shí)間主要受溫度影響。據(jù)報(bào)道[24],生態(tài)養(yǎng)殖條件下,大陸品系(河南信陽地區(qū))的黃緣盒龜產(chǎn)卵時(shí)間為5-7 月,一般5 月下旬或6 月上旬開始產(chǎn)卵,7 月下旬產(chǎn)卵結(jié)束,6 月下旬至7 月上旬為產(chǎn)卵的高峰期。據(jù)觀察,臺灣品系的黃緣盒龜,在上海地區(qū),產(chǎn)卵期為4-7 月,觀測到的最早產(chǎn)卵時(shí)間為4 月28 日,最晚產(chǎn)卵時(shí)間為7 月25 日,產(chǎn)卵期約3 個(gè)月,產(chǎn)卵盛期在5 月10 日至7 月10 日間。臺灣品系的黃緣盒龜產(chǎn)卵開始日期和產(chǎn)卵盛期較大陸品系的黃緣盒龜早約1 個(gè)月,可能是由于原始產(chǎn)地的緯度不同,溫?zé)釛l件不同,從而導(dǎo)致繁殖習(xí)性上存在差異,在溫度滿足的情況下,即使不在原產(chǎn)地,產(chǎn)卵時(shí)間也較早。曾有報(bào)道黃緣盒龜?shù)漠a(chǎn)卵時(shí)間為5-9 月[12],產(chǎn)卵期長達(dá)4 個(gè)月,應(yīng)該也是受地理位置導(dǎo)致的溫度不同所致。黃緣盒龜為變溫動(dòng)物,其生長、發(fā)育、繁殖和習(xí)性受溫度影響較大,也導(dǎo)致不同地理品系的黃緣盒龜在繁殖習(xí)性上有一定的差異。