東海細(xì)點(diǎn)圓趾蟹繁殖生物學(xué)的初步研究

江新琴，俞存根

（浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316004）

細(xì)點(diǎn)圓趾蟹Ovalipes punctatus隸屬于梭子蟹科Portunidae、圓趾蟹屬Ovalipes，是世界廣布性種類，主要棲息于潮間帶以下水深5～60 m的砂質(zhì)底中。國外主要分布于日本和澳大利亞近海、印度洋等，在我國沿海也有廣泛的分布，主要盛產(chǎn)于東黃海，屬廣溫廣鹽性種類。東海細(xì)點(diǎn)圓趾蟹自上世紀(jì)80年代中后期開始被開發(fā)利用以來，主要為桁桿拖蝦網(wǎng)、蟹籠等作業(yè)的兼捕對象?，F(xiàn)在其經(jīng)濟(jì)價(jià)值正在逐漸提高，冷藏凍蟹肉已經(jīng)成為出口創(chuàng)匯產(chǎn)品，該蟹的捕撈在東海海洋漁業(yè)中占有一定地位。

國外有關(guān)蟹類繁殖力的研究較早，20世紀(jì)30年代初，為了控制河蟹的繁殖，德國的帕寧和彼得開始了對河蟹的研究。為了苗種生產(chǎn)的需要，日本學(xué)者也開始對梭子蟹的繁殖力等蟹類生物進(jìn)行研究[1]。此后，對蟹類繁殖力的研究迅速發(fā)展。日本學(xué)者曾做過相模灣細(xì)點(diǎn)圓趾蟹生物學(xué)的研究[2]，日本東北部海灘細(xì)點(diǎn)圓趾蟹夜間活動(dòng)情況的研究[3]，溫度、季節(jié)和活動(dòng)對細(xì)點(diǎn)圓趾蟹呼吸作用的影響[4]，國內(nèi)，俞存根、宋海棠、張秋華、王迎賓、葉泉土等分別對東海區(qū)、舟山漁場和閩東外海細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的生物學(xué)特性和數(shù)量分布做過研究[5-7]。但有關(guān)細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的繁殖力研究，國內(nèi)外都還沒有深入的報(bào)道。作者于2010年1月-2010年12月間對東海區(qū)細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的個(gè)體繁殖力及其變化規(guī)律進(jìn)行了調(diào)查研究，旨在為東海區(qū)細(xì)點(diǎn)圓趾蟹資源的保護(hù)和可持續(xù)性開發(fā)提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 交配研究

2010年2月至2011年2月于舟山市沈家門活水產(chǎn)品市場挑選體色正常、肢體健全、無外傷、健康活潑，頭胸甲甲寬為60～90 mm，體重為50～250 g的親蟹，養(yǎng)殖于水族箱(80 cm×45 cm×55 cm)中。每個(gè)水族箱中放1只雌蟹和1只雄蟹，并且彼此用玻璃板隔開。箱底鋪設(shè)1層10～20 cm厚的天然細(xì)海砂，并設(shè)24 h循環(huán)水系統(tǒng)，水溫保持在20±0.5℃，鹽度為35，12 h光照，連續(xù)充氣，日常投喂新鮮的菲律賓蛤仔Ruditapes philippinarum，每日觀察交配與蛻皮情況。如果有軟殼雌蟹就將其和1只硬殼雄蟹放到一起進(jìn)行觀察。

1.2 繁殖力研究

材料來自2010年5月（春）、2010年9月（夏）、2010年11月（秋）、2011年2月（冬）“浙普漁65372”在東海 26°00′～33°00′N，120°00′～127°00′E 的 20～120 m 水深的大陸架海域所獲得的細(xì)點(diǎn)圓趾蟹樣品，共收集到184只抱卵蟹和105只未抱卵，卵巢處于Ⅲ～Ⅳ期的細(xì)點(diǎn)圓趾蟹。將所取樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行生物學(xué)測定（長度精確到0.01 mm，體重精確到0.01 g），測定方法按《海洋調(diào)查規(guī)范》[8]的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。測定項(xiàng)目有甲寬（包括側(cè)棘）（L）、體重（W）、卵巢濕重(WG)。抱卵蟹摘取卵塊，編上編碼，用紗布將卵塊和編碼一起包好，于5%甲醛溶液中固定，取出卵塊標(biāo)本，電子天平稱卵塊重（精確到0.01 g）。稱取1 g卵塊，加入100 mL水中，玻璃棒攪拌均勻后用吸管在溶液的上、中、下3層各取1 mL溶液，分別注入3個(gè)培養(yǎng)皿中計(jì)數(shù)卵粒數(shù)目，求得平均值，再換算成整個(gè)卵塊的卵粒數(shù)，即繁殖力（F）。

將未抱卵細(xì)點(diǎn)圓趾蟹解剖，取出整個(gè)卵巢保存于10%福爾馬林溶液中，卵巢發(fā)育分期參照李少菁等[9]、HAMASAKI等[10]。在計(jì)數(shù)卵母細(xì)胞之前，先用吸水紙將福爾馬林液體吸干，用電子天平稱重卵巢濕重，精確到0.01 g。成熟的卵母細(xì)胞是不透明的，因?yàn)橛新腰S，所以和其他未成熟的卵細(xì)胞很容易區(qū)分開來。每個(gè)卵巢做3次重復(fù)取樣，稱重精確到0.01 g。然后通過體視鏡，計(jì)數(shù)開始沉積卵黃或已沉積卵黃的卵母細(xì)胞，用3個(gè)部位所計(jì)卵粒數(shù)的平均值再換算成整個(gè)卵巢的卵母細(xì)胞數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS13.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分別對卵母細(xì)胞數(shù)量與甲寬、體重以冪函數(shù)形式進(jìn)行擬合回歸分析。用Sigmaplot 10.0進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果

2.1 交配

實(shí)驗(yàn)室中雌雄蟹交配頻繁，硬殼雄蟹與軟殼雌蟹是較常見的配對組合。硬殼雄蟹與硬殼雌蟹也能交配，但當(dāng)大部分雌蟹蛻皮后，這種現(xiàn)象就不再發(fā)生。雌（軟）雄（硬）蟹交配主要發(fā)生在夜間。有雌蟹出現(xiàn)的地方，雄蟹變得非?；钴S。雄蟹向雌蟹靠近，用大敖抓住雌蟹，將其翻轉(zhuǎn)，使其腹面朝向自己，與之交配。在整個(gè)交配過程中，雄蟹的步足發(fā)揮了重要作用。交配之后，雄蟹仍會(huì)鉗住雌蟹來回爬行。不久，雄蟹用沙子將其和雌蟹都埋入沙內(nèi)，僅露出眼睛。交配時(shí)間只有10～20 s，而交配后期可持續(xù)12 h以上。在這期間，雌蟹是不活躍的，只有眼睛在交配時(shí)伸出外面，交配后又縮回去了。

2.2 最小抱卵個(gè)體

測得細(xì)點(diǎn)圓趾蟹最小抱卵個(gè)體的頭胸甲甲長為32.15 mm，甲寬為55.50 mm，體重為45.46 g，初步推斷此即為雌性細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的生物學(xué)最小型。

2.3 細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的繁殖力

不同規(guī)格抱卵蟹的繁殖力統(tǒng)計(jì)見表1。每只抱卵蟹的抱卵量隨著雌性親蟹的增大而增加。雌性親蟹優(yōu)勢甲寬組為60～75 mm，占93.48%，甲寬大于75 mm的個(gè)體數(shù)量迅速減少。當(dāng)抱卵蟹的甲寬分布范圍為55.50～80.12 mm 時(shí)，抱卵量為（20.34～68.09）萬。細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的個(gè)體絕對繁殖力與甲寬的關(guān)系為：F=0.79 L3.102（R2=0.998）。

圖1 細(xì)點(diǎn)圓趾蟹個(gè)體絕對繁殖力與甲寬的關(guān)系Fig.1 Relationship between batch fecundity and carapace width of Ovalipes punctatus

表1 不同規(guī)格細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的繁殖力Tab.1 The batch fecundity of Ovalipes punctatus of different size

2.4 卵巢中成熟卵母細(xì)胞數(shù)

性成熟細(xì)點(diǎn)圓趾蟹卵巢中成熟卵母細(xì)胞數(shù)的統(tǒng)計(jì)見表2。當(dāng)雌蟹甲寬為60～80 mm時(shí)，體重范圍為54.11～120.04 g，卵巢中成熟卵母細(xì)胞數(shù)為（34.96～76.19）萬粒。卵母細(xì)胞數(shù)隨著雌性個(gè)體的增大而增加。

表2 性成熟細(xì)點(diǎn)圓趾蟹卵巢中的卵母細(xì)胞數(shù)目Tab.2 The batch fecundity of O.punctatus of different size

3 討論

蟹類的繁殖是內(nèi)源性和外源性因素共同作用的結(jié)果，它們影響蟹類的行為、成熟、繁殖力和繁殖季節(jié)[11]。

細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的交配與其他十足目種類相同，主要發(fā)生在硬殼蟹與軟殼蟹之間。盡管在十足類，軟殼蟹與硬殼蟹交配是比較常見的，但也并非所有的種類都如此[12]。磯蟹Pugettia producta就是硬殼蟹與硬殼蟹交配[13]。還有如黃道蟹Cancer pagurus和鋸緣青蟹Scylla serrata，交配發(fā)生在雌蟹蛻皮之前[12,14]。細(xì)點(diǎn)圓趾蟹也有硬殼蟹與硬殼蟹交配的現(xiàn)象，但交配后不久，雌蟹就開始蛻皮。然而，在自然條件下，蛻皮前期會(huì)一直持續(xù)到雌蟹蛻皮。交配后，雄蟹會(huì)和雌蟹一同埋入沙中僅露出復(fù)眼。交配后期要持續(xù)12 h，而在黃道蟹可以持續(xù)12 d以上[12]。

本次研究發(fā)現(xiàn)，80%以上的細(xì)點(diǎn)圓趾蟹抱卵蟹在胚胎發(fā)育的最后階段仍然具有發(fā)育成熟的卵巢。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖中，全年都有軟殼蟹和抱卵蟹出現(xiàn)，這表明細(xì)點(diǎn)圓趾蟹具有多次產(chǎn)卵的特征，并且全年都能繁殖產(chǎn)卵。因此，1年中，細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的繁殖力取決于它一次產(chǎn)卵的量、親體產(chǎn)卵的批次、蛻皮次數(shù)以及蛻皮時(shí)的生長率。本文只對1次產(chǎn)卵的量進(jìn)行研究。該種蟹的準(zhǔn)確產(chǎn)卵次數(shù)還沒有人研究過。據(jù)俞存根等[5]的研究，細(xì)點(diǎn)圓趾蟹有明顯的溫水性分布特征，野外調(diào)查采樣研究中，細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的產(chǎn)卵有明顯的季節(jié)性波動(dòng)，2-6月是抱卵蟹出現(xiàn)的高峰期，即繁殖盛期，這與其他溫帶蟹類的繁殖方式相同[15]。

甲寬為60～80 mm之間的細(xì)點(diǎn)圓趾蟹親體，其卵母細(xì)胞數(shù)量為(18～91.81)萬，卵母細(xì)胞數(shù)量分別與甲寬和體重呈正相關(guān)的冪函數(shù)關(guān)系。腹肢所抱卵子數(shù)量為(11.59～70.54)萬。雌性親體規(guī)格越大，卵母細(xì)胞數(shù)和卵子數(shù)也越多。相同規(guī)格的親蟹，腹肢所抱卵子數(shù)與卵母細(xì)胞有27.77%～35.61%的差距。因而作者認(rèn)為，細(xì)點(diǎn)圓趾蟹在產(chǎn)卵和孵化過程中有卵子的損失。KURIS[16]報(bào)道蟹類在產(chǎn)卵過程中的卵子損失在11%～71%之間，他認(rèn)為造成這種損失的原因包括：產(chǎn)卵時(shí)蟹的卵巢中仍留有一部分成熟的卵母細(xì)胞；產(chǎn)下的卵一部分因感染病菌而死亡，一部分丟失在沙中，還有一部分可能被其他蟹掠奪。本次研究中，細(xì)點(diǎn)圓趾蟹卵子的損失主要是由于產(chǎn)卵時(shí)卵巢中仍留有成熟的卵母細(xì)胞，另外產(chǎn)下的卵子也因各種原因造成部分死亡或丟失。

而同歸屬于梭子蟹科的梭子蟹亞科Portuninae物種產(chǎn)卵量很大，很多研究表明[17]，相同大小規(guī)格，梭子蟹亞科比多樣蟹亞科Polybiinae的種類繁殖力高。梭子蟹亞科一些種類的繁殖力可能達(dá)到200萬，如美洲藍(lán)蟹Callinectes sapidus、擬穴青蟹Callinectes danae、和遠(yuǎn)海梭子蟹Portunus pelagicus，而多樣蟹亞科的細(xì)點(diǎn)圓趾蟹則只有幾十萬。作為一個(gè)種特異性特征，這種對比可能是因?yàn)榇笮〔町愒斐傻摹Ｒ话愣?，梭子蟹亞科通常在性成熟時(shí)能長到更大的規(guī)格。這種差異可能還因?yàn)榉植季暥炔煌?，與VERNBERG、VERNBERG和DUNGAN已經(jīng)觀察研究過的其他甲殼動(dòng)物一樣。

蟹類的繁殖力除了受內(nèi)因部因素影響外，還受外部環(huán)境因素的影響。如食物、棲息地緯度、雄性個(gè)體大小、性比、底質(zhì)等的影響。食物豐歉度不僅會(huì)影響蟹類的產(chǎn)卵次數(shù)[18-19]，而且也會(huì)影響每次產(chǎn)卵的數(shù)量，在食物豐富的條件下，蟹類趨向于多次產(chǎn)卵[20]。生活在溫帶的蟹類的繁殖有明顯的季節(jié)性，一般春夏是繁殖旺季[15]，而生活在熱帶和亞熱帶的蟹類則因?yàn)樗疁夭▌?dòng)較小，全年都可進(jìn)行繁殖[11]，這種差異直接影響蟹類的繁殖力。即使是同一種蟹，如戴氏美洲藍(lán)蟹和遠(yuǎn)海梭子蟹，其繁殖力也會(huì)有很大的差異[17]。雄性個(gè)體太小會(huì)降低雌性個(gè)體的生殖力。個(gè)體大的雄性個(gè)體有更大的螯，可以更好地保護(hù)交配過的雌性個(gè)體[21]，更重要的是，雌蟹的繁殖力與它接受的精子總量有關(guān)[22]。個(gè)體大的雄性個(gè)體可以提供更多更大的精子[23]；小個(gè)體雄性只能為雌體提供小而少的精子[24]。雌雄性比大，即有大量雌蟹與少量的雄蟹時(shí)，雄蟹將會(huì)減少對每只雌蟹的射精量，這將導(dǎo)致雌蟹的繁殖力下降[23]。蟹類繁殖的條件也是重要因素，若底質(zhì)厚度不夠，雌蟹不能將自己完全掩埋起來，產(chǎn)出的卵子不能附著到剛毛上繼續(xù)發(fā)育，或卵子受到真菌感染而死亡，這些都會(huì)直接導(dǎo)致繁殖力下降[25-26]。此外，更高的繁殖強(qiáng)度可能與溫度、鹽度、攝食、降雨量、光周期和日光照射有關(guān)[27-29]。而它們是如何影響蟹類繁殖力的則有待于進(jìn)一步的研究。

[1]OSHIMA S.Biological and fishery research in Japanese blue crab(Portunus trituberculatus)[M].Suisan Shikenjyo Hokoku,1938:141-212.

[2]KAMEI M.Biology of hiratsumegani,Ovalipes punctatus(De Haan),in Sagami Bay[J].Jap J Ecol,1976,26(2):65-69.

[3]TAKAHASHI K,KAWAGUCHI K.Nocturnal occurrence of the swimming crab Ovalipes punctatus in the swash zone of a sandy beach in northeastern Japan[J].Fishery Bulletin,2001,99(3):510-515.

[4]DU PREEZ H H.The effect s of temperature,season and activity on the respiration of the three spot swimming crab,Ovalipes punctatus[J].Comp Biochem Physiol,1983,75A(3):353-362.

[5]俞存根,宋海棠,姚光展.東海細(xì)點(diǎn)圓趾蟹的生物學(xué)特性[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2004,28(6):657-662.

[6]俞存根,宋海棠,姚光展.東海細(xì)點(diǎn)圓趾蟹數(shù)量分布的研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2005,29(2):198-204.

[7]王迎賓,俞存根,鄭 基,等.舟山漁場細(xì)點(diǎn)圓趾蟹(Ovalipes punctatus)生物學(xué)特性及其季節(jié)變化[J].海洋與湖沼,2011,42(2):274-278.

[8]國家技術(shù)監(jiān)督局.GB 12763.6-91 海洋調(diào)查規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1991.

[9]上官步敏,劉正綜,李少著.鋸緣青蟹卵巢發(fā)育的組織學(xué)觀察[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),1991,15(2):96-103.

[10]HAMASAKI K,IMAI H,AKIYAMA N,et al.Ovarian development and induced oviposition of the overwintering swimming crab Portunus trituberculatus(Brachyura:Portunidae)reared in the laboratory[J].Fish Sci,2004,70:988-995.

[11]SASTRY A N.Ecological aspects of reproduction[J]//VERNBERG F J,VERNBERG W B,eds.The biology of Crustacea,Environmental adaptations,1983,8:179-270.

[12]HARTNOLL R G,SMITH S M .Pair formation in the edible crab Cancer pagurus(Decapoda,Brachyura)[J].Crustaceana,1979,36:23-28.

[13]BOOLOOTIAN R A,GIESE A C,FARMANPARMAIAN A,et al.Reproductive cycles of five coast crabs[J].Physiol Zool,1959,32:213-220.

[14]HILL B J.Abundance,breeding and growth of the crab Scylla serrata in two South African estuaries[J].Mar Biol,1975,32:119-126.

[15]WARNER G F.The biology of crabs[J].Elek Science,London,1977:1-202.

[16]KURIS A M.A review of patterns and causes of crustacean brood mortality[J]//SCHRAM F R,ed.Crustacean,1991,7:117-141.

[17]MARCELO A A,OSWALDO S L.Fecundity and reproductive output of the speckled swimming crab Arenaeus cribrarius[J].Crustaceana,2000,73(9):1 121-1 137.

[18]YOSHO I,NAGASAWA T,KONISHI K.Larval distribution of Chionoecetes(Majidae,Brachyura)in the Sado Strait,Sea of Japan[J]//High Latitude Crabs:Biology,Management,and Economics.Alaska Sea Grant College Program Report,1996,96(2):199-208.

[19]IKUKO Y.Reproductive cycle and fecundity of Chionoecetes japonicus(Brachyura:Majidae)off the coast of Central Honshu,Sea of Japan[J].Fisheries science,2000,66:940-946.

[20]CARLOTTI F,HIRCHE H J.Growth and egg production of female Calanus finmarchicus:an individual based physiological model and experimental validation[J].Mar Ecol Prog Ser,1997,149:91-104.

[21]JIVOFF P.The relative roles of predation and sperm competition on the duration of the post-copulatory association between the sexes in the blue crab,Callinectes sapidus[J].Behav Ecol Sociobiol,1997,40:175-185.

[22]TSCHINKEL W R.Relationship between ovariole number and spermathecal sperm count in ant queens:a new allometry[J].Ann Entomol Soc Am,1987,80:208-211.

[23]KENDALL M S,WOLCOTT D L,WOLCOTT T G,et al.Influence of male size and mating history on ejaculates in the blue crab,Callinectes sapidus[J].Mar Ecol Prog Ser,2002,230:235-240.

[24]CARVER A M,WOLCOTT T G,WOLCOTT D L,et al.Unnatural selection:Effects of a male-focused size-selective fishery on reproductivepotentialofabluecrabpopulation[J].JournalofExperimentalMarineBiologyandEcology,2005,319(1/2):29-41.

[25]HAMASAKI K,HATAI K.Experimental infection in the eggs and larvae of the swimming crab Portunus trituberculatus and the mud crab Scylla serrata with seven fungal strains belonging to Lagenidiales[J].Nippon Suisan Gakkaishi,1993,59:1 059-1 066.

[26]HAMASAKI K,HATAI K.Characterization of fungi occurred in the eggs of the swimming crab Portunus trituberculatus and effects of formalin bath for fungal infection in the newly hatched larvae[J].Saibai Giken,1994,22:99-108.

[27]FRANSOZO A,BERTINI G,CORREA M O D.Population biology and habitat utilization of the stone crab Menipe nodifroms in the Ubatuba region,Sa～o Paulo,Brazil[J].Crust Issues,1999,12:275-281.

[28]MOURA N F O,COELHO-FILHO P A,COELHO P A.Population structure of Goniopsis cruentata(Latreille,1803)in the Paripe estuary,Brazil[J].Nauplius,2000,8:73-78.

[29]LITULO C.Reproductive aspects of a tropical population of the fiddler crab Uca annulipes(H.Milne Edwards,1837)(Brachyura:Ocypodidae)at Costa do Sol mangrove,Maputo Bay,Southern Mozambique[J].Hydrobiologia,2004,525:167-173.