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綠鰭?cǎi)R面鲀?cè)缙谏丶?xì)胞發(fā)育與體色變化

2022-03-20 11:30遲雯丹宋靜靜劉凱凱于道德
水產(chǎn)科學(xué) 2022年2期
關(guān)鍵詞:體色黑色素日齡

遲雯丹,宋靜靜,郭 文,劉凱凱,于道德

( 山東省海洋生物研究院,山東省海水健康養(yǎng)殖技術(shù)研究中心,山東 青島 266104 )

魚類的體色伴隨魚類整個(gè)生活史,并對(duì)魚類的健康和生存起著重要的作用。對(duì)于魚類個(gè)體來說,黑色素可保護(hù)魚體免受紫外線損傷[1],通過擬色躲避敵害和捕食;對(duì)于魚類種群來說,色素的作用主要是社會(huì)交流,如繁殖中的婚姻色、紫外體色、警戒同類[2]等。影響魚類體色的因素有很多,包括種屬特異性、發(fā)育階段[3]、營(yíng)養(yǎng)水平[4]和環(huán)境變化[5](如棲息地變遷[6]、季節(jié)變化等)。魚類體色變化與外界環(huán)境密切相關(guān),人工養(yǎng)殖魚類的體色與野生種群具有很大差異[7],鲆鰈類[8]在養(yǎng)殖過程中容易出現(xiàn)白化和雙色等色素沉積等異?,F(xiàn)象,觀賞魚類[9]體色變淡。魚類體色異?,F(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

綠鰭?cǎi)R面鲀(Thamnaconusseptentrionalis)屬單角鲀科、馬面鲀屬,為暖溫性中下層魚類,主要分布于西北太平洋海域,包括中國(guó)、日本、韓國(guó)沿海及非洲東部沿海[10],棲息水深為50~120 m,適宜溫度為10~28 ℃[11]。在我國(guó)主要分布于渤海、黃海、東海和臺(tái)灣海域,曾是黃海和東海的主要捕撈對(duì)象之一[12],最高產(chǎn)量達(dá)3.0×105t[13]。20世紀(jì)90年代后,環(huán)境變化和過度捕撈等問題導(dǎo)致資源量衰減。20世紀(jì)60年代,東海的綠鰭?cǎi)R面鲀、小黃魚(Larimichthyspolyactis)等傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)品種占東海魚類產(chǎn)量的62.48%,到20世紀(jì)80年代和90年代分別降至31.87%和26.45%[14],日韓兩國(guó)隨即開展了人工養(yǎng)殖[15]。我國(guó)對(duì)綠鰭?cǎi)R面鲀的早期研究主要集中在資源調(diào)查、合理利用[16]及產(chǎn)卵場(chǎng)[17]等方面,人工繁育工作始于2010年[18-19]。隨著我國(guó)海洋牧場(chǎng)的興起和對(duì)深水網(wǎng)箱中適養(yǎng)魚類研究的深入,綠鰭?cǎi)R面鲀?cè)俅纬蔀榱唆~類研究中的熱點(diǎn)之一[20-21]。陳桂芳等[17]對(duì)東海區(qū)綠鰭?cǎi)R面鲀?cè)缙诎l(fā)育過程的形態(tài)特征進(jìn)行了闡述,關(guān)健等[18-19]詳實(shí)地描述了綠鰭?cǎi)R面鲀腹鰭的發(fā)生和退化。而關(guān)于其體色發(fā)育過程、色素模式形成,及后期逐漸出現(xiàn)的綠色鰭條等目前尚無報(bào)道。筆者通過連續(xù)觀察,對(duì)綠鰭?cǎi)R面鲀?cè)缙诎l(fā)育過程體色的主要變化進(jìn)行研究,側(cè)重研究其早期發(fā)育過程的主要形態(tài)變化以及體色模式形成,在理論上豐富硬骨魚類體色生理生態(tài)學(xué)內(nèi)容。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)魚及其培育方法

試驗(yàn)用仔稚魚為2019年在威海市文登區(qū)海和水產(chǎn)育苗有限公司進(jìn)行綠鰭?cǎi)R面鲀?nèi)斯し庇谩J芫逊趸瘲l件為:水溫20~22 ℃,鹽度30~33,pH 7.8~8.2,微充氣。仔魚孵化后于5 m×5 m×1.2 m培育池中培育,水深0.8~1.1 m,早期培育水溫(22.0±0.5) ℃,隨仔魚發(fā)育緩慢逐漸升高至24~25 ℃,之后培育過程維持此溫度。不間斷充氣,保持培育水體溶解氧質(zhì)量濃度≥8 mg/L。開口初期日換水量15%,之后隨苗種的生長(zhǎng)發(fā)育逐漸加大至全天不間斷流水培育。苗種培育所使用的餌料系列為:長(zhǎng)牡蠣(Crassostreagigas)幼體→褶皺臂尾輪蟲(Brachionusplicatilis)→鹵蟲(Artemia)無節(jié)幼體→人工微顆粒配合飼料→貝肉或?yàn)踬\肉,根據(jù)試驗(yàn)魚的發(fā)育和生長(zhǎng)情況適時(shí)轉(zhuǎn)換餌料種類和調(diào)整投喂量。

1.2 觀察方法

參考文獻(xiàn)[22]的劃分方法,按照卵黃囊的消失、脊索末端向上彎曲的情況及鱗被、鰭條、色素、骨骼發(fā)育等特征,將綠鰭?cǎi)R面鲀劃分為卵黃囊仔魚(0~2日齡)、前彎曲期仔魚(3~18日齡)、彎曲期仔魚(19~24日齡)、后彎曲期仔魚(25~39日齡)、稚魚(40~75日齡)、幼魚和成魚。卵黃囊仔魚和前彎曲期仔魚每1~2 d觀察1次,彎曲期仔魚和后彎曲期仔魚3~4 d觀察1次,稚魚后取樣觀察時(shí)間延長(zhǎng),每次隨機(jī)取樣6尾,在自然光照條件下使用奧林巴斯SZ-61解剖鏡觀察個(gè)體發(fā)育情況,記錄發(fā)育各時(shí)期的形態(tài)特征;使用CCD圖像傳感器和索尼H-50相機(jī)拍照。

2 結(jié) 果

2.1 卵黃囊仔魚

初孵仔魚身體有4處色素分布:(1)頭部視囊和頭顱的前方,上下頜位置具有黑色素分布(細(xì)樹枝狀);(2)油球和卵黃囊膜上有黑色素分布(細(xì)樹枝狀);(3)頭部視囊延伸至卵黃囊近尾端(肛門上方)的軀干腹側(cè)具有點(diǎn)狀色素,呈現(xiàn)淺褐色,區(qū)別于(1)和(2)處色素顏色;(4)肛門后肌節(jié)腹側(cè)具有一列點(diǎn)狀黑色素(顏色很淡,低倍鏡無法觀察到)(圖1a),呈直線狀,排列整齊,可擴(kuò)散,但擴(kuò)散能力不如頭部視囊、頭顱、油球和卵黃囊膜的黑色素。初孵仔魚的色素分布代表了胚胎發(fā)育過程的色素形成。

1日齡仔魚頭部抬起明顯,卵黃囊大大減小,各處色素變大,密集,顏色加深,尤其以頭部視囊延伸至卵黃囊近尾端(肛門上方)的軀干腹側(cè)處色素密集最為明顯,無新增色素區(qū)域(圖1b)。

圖1 綠鰭?cǎi)R面鲀卵黃囊仔魚色素發(fā)育Fig.1 Color pattern development of modest filefish T. septentrionalis with yolk-saca.0日齡; b.1日齡; c.2日齡; d.3日齡. a.0 day post hatching (dph); b.1 dph; c.2 dph; d.3 dph.

2日齡仔魚卵黃囊逐漸減少至僅包裹油球。腹腔由于卵黃囊的吸收而前移,頭部視囊延伸至卵黃囊近尾端(肛門上方)的軀干腹側(cè)處色素密集成片,形成色素帶圍繞,無新增色素區(qū)域(圖1c、d)。

2.2 前彎曲期仔魚

3日齡仔魚卵黃消耗完畢,油球體積顯著縮小,仔魚開口攝食。半球形腦顱向上高高鼓起,預(yù)示腦部進(jìn)一步分化完善。各處色素密度進(jìn)一步增大,顏色加深。此時(shí)最顯著的特征為眼睛色素的沉淀完成,包括晶體黑色素的沉淀,以及虹彩色素的出現(xiàn)(具反射光線的功能,可見藍(lán)色的眼球)(圖2a)。

4日齡仔魚全部攝食,腹腔充滿長(zhǎng)牡蠣幼體。腹腔為黑色素和黃色素伴生,以黑色素為主,貼近軀干處密集成帶,頭顱上方開始出現(xiàn)黑色素(圖2b)。

6日齡仔魚腹腔黃色素明顯,并向上與頭顱上方開始擴(kuò)散的黑色素連接。耳石上方黑色素和黃色素密集,預(yù)示著第一背鰭棘的分化。其他部位色素變化不大(圖2c)。

8日齡仔魚頭部比例增大,顱頂后出現(xiàn)第一背鰭鰭棘,長(zhǎng)而粗,并伴隨著黑色素和黃色素兩種色素的分布。同時(shí)在腹腔最下端腰帶骨附近分化出腹鰭(軟質(zhì)腹鰭鰭棘)。腦顱周圍與腹腔之間散布的色素進(jìn)一步密集,黃色素的單獨(dú)分布,使得仔魚頭部黃色明顯,較亮。該時(shí)期黑色素多呈放射狀,而黃色素?zé)o特定形態(tài)(圖2d)。

10日齡仔魚整體色素密集,黃色體色更為明顯。此時(shí),除了第一背鰭棘和腹鰭鰭條進(jìn)一步發(fā)育增長(zhǎng)外,最主要的變化就是軀干腹側(cè)的一列黑色素?cái)U(kuò)散明顯。腹腔出現(xiàn)反光特性,說明腹腔皮膚表皮增加了大量的虹彩色素。在發(fā)育過程中,腹鰭鰭棘在該時(shí)期最長(zhǎng),此后開始變短退化(圖2e)。

12日齡仔魚體高生長(zhǎng)明顯,第一背鰭棘長(zhǎng)度超過肛門,較粗狀,色素分布密集。腹鰭鰭條較10日齡縮短,從第一背鰭棘開始向前繞過頭部,止于腹鰭鰭條處,頭部的仔魚鰭膜消失,出現(xiàn)凹凸不平的顆粒狀,預(yù)示著革狀表皮的發(fā)生。此時(shí),軀干部的色素出現(xiàn)較大變化,分布于軀干腹側(cè)的色素?cái)U(kuò)散到背側(cè),與尾部色素分開成為兩處,同時(shí),肛門正上方的背部新增一黑色色素叢,為背鰭發(fā)生處(圖2f)。

14日齡仔魚軀干各處黑色素進(jìn)一步密集。仔魚頭部革狀表皮明顯,從頭部向尾部開始分化出鱗片。最先發(fā)生鱗片的位置:第一處背鰭棘沿頭尾軸向后延伸至背鰭發(fā)生處,第二處位于腹腔后端,垂直于頭尾軸(圖2g、g-1、g-2)。此時(shí),仔魚身體色素主要表現(xiàn)為黑、黃2種色調(diào),頭部黃色素?cái)U(kuò)散明顯,而魚體軀干及尾部仍為黑色,由于黑色素和黃色素的增加,使得腹腔明顯的虹彩色素細(xì)胞的反光特性不明顯。

圖2 綠鰭?cǎi)R面鲀前彎曲期仔魚的形態(tài)發(fā)育與色素模式Fig.2 Morphological characteristics and pigment pattern development of pre-flexion larvae of modest filefish T. septentrionalisa.3日齡; b.4日齡; c.6日齡; d.8日齡; e.10日齡; f.12日齡;g.14日齡; h.16日齡; i.18日齡.a.3 dph; b.4 dph; c.6 dph; d.8 dph; e.10 dph; f.12 dph;g.14 dph; h.16 dph; i.18 dph.

16日齡仔魚絨毛狀小鱗遍布整個(gè)軀干部,止于尾部尾柄形成處(圖2h、2h-1中尾部黃色素末端,是即將形成的尾柄處),第一背鰭棘上棘刺明顯。黃色素不限于頭部、軀干部;除胸鰭外所有鰭條發(fā)生處黃色素?cái)U(kuò)散明顯,如在第二背鰭、臀鰭透明鰭條形成過程中,伴隨著黃色素在支鰭骨處的擴(kuò)散與豐富。尾椎仍平直,尾部出現(xiàn)放射絲即尾鰭鰭條,伴隨著黑色素的擴(kuò)散(包括零星的黃色素),預(yù)示著尾部鰭條的發(fā)生。

18日齡仔魚身體呈狹長(zhǎng)三角形,尾椎上翹約30°,此時(shí)魚體最大的特點(diǎn)是整個(gè)身體的色素量突然減少,體色豐富程度大大減少使得大部分軀干回歸為透明狀態(tài)。黑色素以小點(diǎn)狀為主,無擴(kuò)散能力,黃色素由于含量較少或被黑色素覆蓋,基本消失。各個(gè)奇鰭鰭條(包括背鰭、臀鰭和尾鰭)開始形成,基本無色素?cái)U(kuò)散,表現(xiàn)為透明狀(圖2i)。

2.3 彎曲期仔魚

21日齡仔魚尾柄形成,尾部呈半圓形。尾柄處色素再一次密集和豐富,與16日齡相比只缺少了大量的黃色素,軀干部(主要是背鰭和臀鰭鰭條形成的軀干部)色素重新分布,仍以黑色素為主,但是色素形狀變小,分布密集??诹验_始變小,并向成魚口裂的方向發(fā)育(圖3)。

圖3 綠鰭?cǎi)R面鲀彎曲期仔魚的形態(tài)發(fā)育與色素模式(21日齡)Fig.3 Morphological characteristics and pigment pattern development of flexion larvae of modest filefish T. septentrionalis (21 dph)

2.4 后彎曲期仔魚

24日齡仔魚黑色素?cái)U(kuò)增到達(dá)支鰭骨,虹彩色素從腹腔向前擴(kuò)散至鰓蓋骨附近,圍繞在眼球的下半部,使魚體在此時(shí)期反光能力增強(qiáng)(圖4a),此時(shí)期虹彩色素主要表現(xiàn)為熒光性藍(lán)色。

28日齡仔魚虹彩色素向頭部進(jìn)一步擴(kuò)增,使得魚體從肛門開始,整個(gè)身體前半段均分布有大量的虹彩色素(圖4b、b-2)。通體黑色素?cái)?shù)量增多,大部分已轉(zhuǎn)化為成體黑色素細(xì)胞,表現(xiàn)為小型的黑色素點(diǎn)。下頜上翹明顯,口裂形狀及體型接近成體。除胸鰭外,鰭條上鱗片開始發(fā)生,表現(xiàn)為突起的骨質(zhì),背鰭鰭棘以及腹鰭鰭棘開始萎縮退化(圖4b-1、b-3)。同時(shí)黑色素?cái)U(kuò)散至各鰭條,鰭條色素的分布與密集程度與該鰭條發(fā)育的進(jìn)程呈正相關(guān),該時(shí)期尾鰭發(fā)育最為完善,大部分鰭條分節(jié),此時(shí)尾鰭色素最豐富,包括黑色素和黃色素2種(由于黃色素伴隨黑色素分布,且分布量少,從外部很難觀測(cè)到),背鰭和臀鰭發(fā)育相對(duì)較慢,黑色素分布較少,胸鰭則仍為透明狀。第一背鰭發(fā)育完善,除了具有間隔排列的棘刺外,小型點(diǎn)狀黑色素和黃色素分布密集,成為身體最鮮亮的部分(圖4b-2)。

圖4 綠鰭?cǎi)R面鲀后彎曲期仔魚的形態(tài)發(fā)育與色素模式Fig.4 Morphological characteristics and pigment pattern development of post-flexion larvae of modest filefish T. septentrionalisa.24日齡; b.28日齡; c.33日齡; b-1.背鰭鰭棘; b-2.身體前半段; b-3.腹鰭鰭棘.a.24 dph; b.28 dph; c.33 dph; b-1.dorsal fin spine; b-2. anterior part of body; b-3.ventral fin spine.

33日齡仔魚形態(tài)與成魚接近,但缺乏幼魚或者成魚典型的綠色鰭條。此時(shí),各個(gè)鰭條按照上述的順序繼續(xù)進(jìn)一步加深色素的擴(kuò)散和沉淀,貫穿身體頭尾軸的橫向黑色條紋也逐漸清晰可辨(圖4c)。

2.5 稚魚

40日齡稚魚形態(tài)與成魚一致,除第一背鰭尚未完全鈣化外,各鰭的鰭條發(fā)育健全,全身被鱗,口小,開始出現(xiàn)門齒,有聚群的習(xí)性。成體色素占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),全身分布菊花狀黑色素和絲狀散射的黃色素,二者相雜,但軀干部體色主要表現(xiàn)為黑色暗紋(圖5)。

圖5 綠鰭?cǎi)R面鲀稚魚的形態(tài)發(fā)育與色素模式(40日齡)Fig.5 Morphological characteristics and pigment pattern development of juvenile modest filefish T. septentrionalis (40 dph)

2.6 幼魚

200日齡幼魚身體軀干以及鰭條開始逐漸出現(xiàn)綠色(圖6)。除了身體部分呈現(xiàn)綠色外,綠鰭?cǎi)R面鲀的第二背鰭、臀鰭、胸鰭和尾鰭也呈現(xiàn)綠色。綠色的深度依次為:尾鰭>背鰭>臀鰭>胸鰭,顏色的深度與鰭條的厚度呈正相關(guān)。通過解剖鏡和顯微鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn):所有的鰭條只有一種色素細(xì)胞,為黑色素細(xì)胞。尾鰭的鰭條上黑色素密集,在鰭條的兩側(cè)鰭條間鰭膜也密布黑色素,主要以雪花狀為主。

圖6 綠鰭?cǎi)R面鲀幼魚形態(tài)發(fā)育與色素模式(200日齡)Fig.6 Morphological characteristics and pigment pattern development of juvenile modest filefish T. septentrionalis (200 dph)

胸鰭顏色最淡,鰭條上色素分布少,以點(diǎn)狀為主,僅在兩側(cè)鰭膜的邊緣有兩排色素,以長(zhǎng)點(diǎn)狀為主,連接形成線條。

2.7 成魚

3齡成魚與200日齡幼魚相比,除第一背鰭鰭棘繼續(xù)縮短變粗外,綠鰭?cǎi)R面鲀親魚體色與幼魚階段無特別的變化,只是軀干和鰭條的綠色加深,部分鰭條(如尾鰭最為明顯)呈現(xiàn)黑綠色,這與部分鰭條黑色素大量沉淀有關(guān)(圖7)。

圖7 綠鰭?cǎi)R面鲀成魚形態(tài)發(fā)育與色素模式(3齡)Fig.7 Morphological characteristics and pigment pattern development of adult modest filefish T. septentrionalis (3 years old)

3 討 論

3.1 綠鰭?cǎi)R面鲀色素類型發(fā)育時(shí)序

色素細(xì)胞由胚胎中的神經(jīng)嵴發(fā)展而來,在眼色和體色形成中扮演重要角色[23]。目前可知的魚類色素細(xì)胞有6種,即黑色素細(xì)胞、黃色素細(xì)胞、紅色素細(xì)胞、虹彩細(xì)胞、白色素細(xì)胞和藍(lán)色素細(xì)胞[24]。筆者從綠鰭?cǎi)R面鲀初孵仔魚開始觀察,發(fā)現(xiàn)初孵仔魚的黑色素主要分布于卵黃囊上和油球附近,黑色清晰明顯。根據(jù)仔魚后期發(fā)育的情況來判斷:初孵仔魚在消化腔上側(cè)色素團(tuán)應(yīng)該為黃色素(初期光鏡下表現(xiàn)為淺褐色,4日齡后逐漸清晰可見)。因此,綠鰭?cǎi)R面鲀色素細(xì)胞類型發(fā)育時(shí)序應(yīng)為黑色素細(xì)胞(胚胎期)→黃色素細(xì)胞(胚胎期)→虹彩色素細(xì)胞(3日齡,眼球功能完善),符合硬骨魚類色素細(xì)胞發(fā)育的特點(diǎn)[2]。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究表明,大部分硬骨魚類如黑棘鯛(Acanthopagrusschlegelii)[25-26]、條石鯛(Oplegnathusfasciatus)[26-27]、褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)和帶紋條鰨(Zebriaszebra)[28]等的胚胎發(fā)育期都會(huì)出現(xiàn)兩種色素細(xì)胞,而大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)在胚胎發(fā)育過程中至少出現(xiàn)3種色素細(xì)胞[29]。色素的出現(xiàn)一般都是伴隨著器官的發(fā)育、完善和功能化,而大瀧六線魚從胚胎后期一直到幼魚前期的藍(lán)綠色還具有特殊的生態(tài)學(xué)意義,即通過擬色逃避敵害[30]。在胚胎發(fā)育過程中僅出現(xiàn)一種色素細(xì)胞的經(jīng)濟(jì)魚類很少,如七帶石斑魚(Epinephelusseptemfasciaius)、條斑星鰈(Veraspermoseri)[30]。這可能與石斑魚的發(fā)育速度快,仔魚在發(fā)育前期維持透明可以降低被攝食風(fēng)險(xiǎn)有關(guān);而條斑星鰈是低溫魚類,除了卵徑大外,其色素發(fā)育也可能受溫度調(diào)控,導(dǎo)致其紅色素細(xì)胞的發(fā)育和分化過緩。

本試驗(yàn)中,綠鰭?cǎi)R面鲀?cè)谂咛r(shí)期消化腔上側(cè)出現(xiàn)淺褐色的色素團(tuán),是色素母細(xì)胞尚未分化為黃色素細(xì)胞的緣故,4日齡后開始明顯。這種褐色的表現(xiàn)在其他魚類的胚胎發(fā)育過程中也常見,說明在胚胎期區(qū)分不同色素細(xì)胞的意義不大,色素母細(xì)胞的分化早晚具有明顯的種屬特異性。

3.2 綠鰭?cǎi)R面鲀主要色素細(xì)胞發(fā)育過程和形態(tài)變化

魚類色素體僅在色素細(xì)胞內(nèi)發(fā)生形態(tài)變化,因此魚類早期發(fā)育的色素形態(tài)即為色素細(xì)胞的形態(tài)[6]。綠鰭?cǎi)R面鲀黑色素表現(xiàn)的形態(tài)包括細(xì)樹枝狀、雪花狀和最終的大點(diǎn)狀(可擴(kuò)散為小雪花狀),這類似于其他硬骨魚類包括半滑舌鰨(Cynoglossussemilaevis)、褐牙鲆等鲆鰈類。在發(fā)育過程中,細(xì)樹枝狀黑色素細(xì)胞最少,而且主要出現(xiàn)在尾鰭發(fā)生過程中。在新生色素區(qū)域,即在剛剛出現(xiàn)色素的地方,黑色素均表現(xiàn)為小點(diǎn)狀,且缺乏擴(kuò)散能力。18日齡綠鰭?cǎi)R面鲀仔魚雪花狀或者枝條狀的黑色素減少或形態(tài)上變小,至28日齡皮膚表面幾乎所有的黑色素均表現(xiàn)為點(diǎn)狀。這是由于硬骨魚類的黑色素細(xì)胞分為幼體和成體兩種形態(tài),幼體色素較大而成體色素較小。因此,從色素形態(tài)可以看出該階段(18~28日齡)是黑色素細(xì)胞的變態(tài)過程,而對(duì)應(yīng)的18日齡仔魚形態(tài)上的變化就是仔魚幼鰭鰭膜消失,各個(gè)奇鰭鰭條(包括背鰭、臀鰭和尾鰭)開始形成,第一背鰭鰭棘硬化,腹鰭退化完成,發(fā)育進(jìn)入稚魚階段。在這一點(diǎn)上,黑色素的變化過程及對(duì)應(yīng)的仔魚發(fā)育進(jìn)程與黑棘鯛類似[25]。40日齡形成的類似于平行于頭尾軸的色素條帶,是綠鰭?cǎi)R面鲀最終體色模式形成的過度體色模式,與黃色為主的仔魚體色和成魚藍(lán)綠色鰭條為主軀干的體色模式明顯不同。

同樣,綠鰭?cǎi)R面鲀黃色素最先表現(xiàn)為點(diǎn)狀(圖1a),隨著發(fā)育的進(jìn)行,開始擴(kuò)散為無特定形態(tài)的色素類型,其中在6~16日齡黃色素最為豐富,并對(duì)體色起到重要的調(diào)節(jié)作用。16日齡后綠鰭?cǎi)R面鲀除了第一背鰭鰭棘膜上的黃色素明顯存在外,仔魚黃色素逐漸減少和消退。實(shí)際上,綠鰭?cǎi)R面鲀成體也有黃色素分布,包括鰭條和軀干部,但宏觀上無法觀察到黃色素,推測(cè)主要原因可能有兩點(diǎn):一是黃色素細(xì)胞數(shù)量少,色素含量少,無法對(duì)體色起作用;二是綠鰭?cǎi)R面鲀成體黑色素細(xì)胞更加密集,黃色素被掩蓋,導(dǎo)致黃色素宏觀上不明顯。如同腹鰭的退化,綠鰭?cǎi)R面鲀的色素細(xì)胞在適應(yīng)性進(jìn)化后體色調(diào)節(jié)能力差,色素細(xì)胞自身調(diào)節(jié)色素的聚集和擴(kuò)散的能力下降,這也是成年的綠鰭?cǎi)R面鲀的體色十分穩(wěn)定的原因之一,即使在應(yīng)激狀態(tài)下也很少有體色的變化,而其他硬骨魚類如真鯛(Pagrusmajor)或鲆鰈類等都有很強(qiáng)的生理性體色調(diào)節(jié)能力[31-33]。

魚類虹彩色素又稱鳥糞色素,該類型色素細(xì)胞本身并沒有色彩,是其納米結(jié)構(gòu)的特定排列方式反射固定光線呈現(xiàn)的色彩,因此我們經(jīng)常會(huì)看到魚類身體上閃閃發(fā)光的不同色彩的體色,虹彩色素的主要作用包括集群、繁殖(婚姻色)、躲避敵害等[34]。虹彩色素本質(zhì)作為反光板,主要是根據(jù)形態(tài)來反射光線而呈現(xiàn)為不同的顏色,但沒有固定的形態(tài)。虹彩色素3日齡首先出現(xiàn)于眼球,10日齡后逐漸在腹腔聚集,至21日齡擴(kuò)散至鰓蓋骨,28日齡擴(kuò)散至軀干部。本試驗(yàn)觀察的綠鰭?cǎi)R面鲀眼球黑色素與虹彩色素的快速沉積,與其眼球功能的完善相關(guān),包括外源攝食的啟動(dòng),根據(jù)光線的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)虹彩色素的位置來吸收或者避免過多的光線進(jìn)入眼睛,在這點(diǎn)上可能與頭足類動(dòng)物相似,具有保護(hù)眼球的作用[35]。分布于腹腔及軀干的虹彩色素的具體作用尚不清楚,部分學(xué)者認(rèn)為虹彩色素可用于偽裝保護(hù)自身不被攝食,通過身體的反光特性(主要是鱗片上的色素細(xì)胞)使其在水中成為一個(gè)直立的鏡子,使魚體免受來自任何水平方向的攻擊[36],這可以解釋該時(shí)期綠鰭?cǎi)R面鲀腹腔以及軀干的虹彩色素細(xì)胞的作用同樣是通過鏡子效應(yīng)來偽裝保護(hù)自身不被攝食,結(jié)合其背鰭鰭棘和腹鰭鰭棘的存在(可以保護(hù)其上下方的攻擊)[19],使得魚體可以在任何方向都減少被攝食的可能性。

類似于其他脊椎動(dòng)物,大部分硬骨魚類缺乏藍(lán)綠色色素細(xì)胞,因此多數(shù)魚類的藍(lán)綠體色本質(zhì)上為結(jié)構(gòu)色,或稱物理色,而不是色素性藍(lán)色,即藍(lán)色的出現(xiàn)是由于不同黑色素細(xì)胞、黃色素細(xì)胞或者虹彩色素細(xì)胞等之間通過不同密度、不同深度、光線的不同折射等導(dǎo)致其表現(xiàn)為藍(lán)色或者綠色。大瀧六線魚的藍(lán)綠色布滿全身軀干,是真實(shí)存在的藍(lán)色,通過甲醛固定,可得到藍(lán)綠色的甲醛溶液,筆者推斷為膽綠素,類似于頜針魚類的藍(lán)綠色骨骼。200日齡的綠鰭?cǎi)R面鲀背鰭和腹鰭的綠色很淡,解剖后取幼魚的不同鰭條,通過壓片法進(jìn)行顯微觀察發(fā)現(xiàn),綠色的本質(zhì)仍是黑色素,雖然鰭條處顯示淺綠色,但其本質(zhì)是否為結(jié)構(gòu)色尚不確定。綠鰭?cǎi)R面鲀是否與大瀧六線魚類似,合成膽綠素用于體色模式形成這一生態(tài)學(xué)功能還需要進(jìn)一步研究。

從色素體的形態(tài)變化上來看,綠鰭?cǎi)R面鲀色素細(xì)胞不發(fā)達(dá)。自然界綠鰭?cǎi)R面鲀分布于80~120 m水深[11],隨個(gè)體規(guī)格增大分布水域更深。如關(guān)健等[19]描述,隨著食浮游生物習(xí)性的鞏固、游泳能力的下降以及對(duì)底層生活的日漸適應(yīng)導(dǎo)致光線缺失,是其色素細(xì)胞系統(tǒng)發(fā)生過程中逐漸退化或適應(yīng)性改變其數(shù)量、大小以及變化模式等的主要因素。

4 結(jié) 論

通過對(duì)綠鰭?cǎi)R面鲀?cè)缙诎l(fā)育過程中體色和色素細(xì)胞的分布及形態(tài)變化進(jìn)行連續(xù)觀察發(fā)現(xiàn),綠鰭?cǎi)R面鲀仔魚黑色素和黃色素在胚胎時(shí)期出現(xiàn)。隨著發(fā)育過程,幼體黑色素形狀由點(diǎn)狀逐漸變成樹枝狀和雪花狀,28日齡幼體黑色素完全被成體黑色素替代,形態(tài)上再次變?yōu)辄c(diǎn)狀;仔魚黃色素主要參與體色調(diào)節(jié),在16日齡后逐漸減少和消失;虹彩色素出現(xiàn)較晚,3日齡在眼球上端出現(xiàn),與眼球功能完善有關(guān),后擴(kuò)散至腹部(8~10日齡)、鰓蓋骨附近(21日齡)及軀干部(28日齡);40日齡稚魚,軀干部體色主要表現(xiàn)為橫向黑色暗紋,屬于過度體色模式;200日齡幼魚,體色模式與3齡成魚一致。本試驗(yàn)結(jié)果可為綠鰭?cǎi)R面鲀體色調(diào)控研究提供科學(xué)依據(jù)。

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