脈紅螺早期發(fā)育的觀察

郝振林，于洋洋，宋堅，常亞青，肖登兵，賁月

(大連海洋大學 農業(yè)部北方海水增養(yǎng)殖重點實驗室，遼寧大連116023)

脈紅螺Rapana venosa 主要分布于中國的渤海、黃海、東海和南海，其中遼寧大連和山東青島等地產(chǎn)量較高。脈紅螺體型較大，成體殼高為110 ～140 mm，足部肥大，營養(yǎng)豐富，味道鮮美，是頗受歡迎的美味佳肴［1］。脈紅螺系肉食性動物，主食雙殼貝類，生長迅速，適合筏式籠養(yǎng)、網(wǎng)袋平養(yǎng)、底播增殖等多種養(yǎng)殖方式，是目前筏式養(yǎng)殖良好的替代品種和間養(yǎng)品種，也是池塘生態(tài)養(yǎng)殖中很好的混養(yǎng)品種［2］。目前，中國的脈紅螺人工繁育技術尚未成熟，仍處于試驗階段。關于脈紅螺的研究主要集中在繁殖力、繁殖方式、繁殖季節(jié)等繁殖生物學［3］，以及遺傳多樣性［4］和工廠化人工育苗等方面［5］，而關于脈紅螺胚胎發(fā)育方面的圖像資料卻鮮見報道。本研究中，作者在實驗室內觀察了脈紅螺的胚胎發(fā)育、孵化和幼體發(fā)育過程，以期為脈紅螺的全人工繁育提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 材料

研究用脈紅螺親螺于2011年7月13日采自大連大長山島海域，殼高為100 ～130 mm，外形完整，無損傷。

1.2 方法

將48 個親螺暫養(yǎng)于3 個玻璃鋼(1.2 m×1.0 m×0.8 m)水池內，暫養(yǎng)密度為16 個/m3。每天清底，換水2次，每次換水1/2，連續(xù)充氣增氧。過量投喂蝦夷扇貝、菲律賓蛤仔、四角蛤蜊等餌料。每天定時從同一天產(chǎn)的卵囊中取樣，觀察受精卵在卵囊內的孵化、胚胎發(fā)育和幼體發(fā)育過程，并在顯微鏡下拍照。

2 結果

2.1 交配方式

脈紅螺屬雌雄異體，交配時，雄性脈紅螺與雌性脈紅螺殼口呈約45°角相對，雄性脈紅螺將其外套腔右側的交接器伸入到雌性產(chǎn)卵孔內(圖1-A)，將精子送入儲精囊。交接器較長，靜止狀態(tài)下長度為3 ～4 cm，交接器末端有一鐮刀狀彎鉤(圖1-B)。

2.2 卵囊特征

受精后，雌性脈紅螺便開始產(chǎn)卵囊，產(chǎn)卵前會對產(chǎn)卵基進行選擇，一般會將卵囊產(chǎn)在養(yǎng)殖池壁、池底和其他一些質地較為堅硬的附著基上。卵囊表面較為光滑，呈菊花瓣狀，外周被一層半透明且較厚的膠質膜所覆蓋，具有保護卵囊內受精卵的作用(圖1-C)。卵囊內含有許多受精卵和一種黏稠透明狀的營養(yǎng)液，受精卵均勻懸浮于該液體中(圖1-D)。

卵囊長短有差異，最短為15.68 mm，含受精卵1028 粒左右;最長為25.83 mm，含受精卵3042粒左右;平均長度為17.33 mm，含受精卵1215 粒左右。

2.3 胚胎發(fā)育

2.3.1 卵裂期在水溫為21 ～22 ℃條件下解剖觀察卵囊內受精卵的發(fā)育過程。脈紅螺受精卵為圓形(圖1-G)，卵徑為205 μm 左右。受精后6 h 放出第一極體，9 h 放出第二極體，兩個極體重疊于動物極(圖1-H)。脈紅螺卵裂方式為盤狀卵裂，當極體排出后，動物極開始逐漸內陷、隆起，形成胚盤(圖1-I)。受精后20 h 形成2 細胞期(圖1-J)，32 h 形成4 細胞期(圖1-K)，2 ～3 d 后形成多細胞期(圖1-L)。隨著分裂球數(shù)量的增多，胚胎開始進入桑椹期。

2.3.2 囊胚期 受精后4 d，胚胎發(fā)育至囊胚期(圖1-M)。此時胚胎略呈橢圓形，細胞外凸，植物極細胞大于動物極細胞。

2.3.3 原腸胚期 受精后5 ～6 d，胚胎發(fā)育至原腸胚期(圖1-N)。此時原腸胚外層細胞自動物極向植物極包被整個胚胎的2/3 以上，后逐漸下包，同時植物極細胞開始內陷，形成原口。原口附近出現(xiàn)少量的纖毛，胚體可以借助纖毛擺動在卵囊內較緩慢地轉動。

2.3.4 膜內擔輪幼蟲期 胚胎約經(jīng)11 d 發(fā)育至擔輪幼蟲期(圖1-O)。此時胚體兩側突起逐漸消失，胚體拉長，表面出現(xiàn)短而細的纖毛，隨著生長纖毛的逐漸增多，胚體靠纖毛擺動在卵囊內做間歇性旋轉，一般為逆時針方向旋轉。此時卵囊呈淺灰色。

2.3.5 膜內面盤幼蟲期 經(jīng)18 ～20 d，胚體發(fā)育至膜內面盤幼蟲期。此時胚胎體積明顯增大，出現(xiàn)足原基，并在足基部出現(xiàn)無色透明的長圓形厴，胚殼薄而透明。頭部形成面盤，面盤呈雙瓣狀，表面光滑、透明，外緣為2 層，各生有一圈纖毛，外圈纖毛長于內圈纖毛，形成環(huán)繞面盤的食物溝。出膜后，幼體通過擺動纖毛，在面盤表面形成水流，借此將因纖毛擺動而搜集到的藻細胞輸送到食物溝中。隨著幼蟲的發(fā)育，卵囊內膠狀物質逐漸溶解不再黏稠，此時卵囊呈灰黑色(圖1-D)。幼蟲活動加強，在卵囊液中頻繁擺動纖毛，做間歇性活動，有時收縮面盤與足，處于短暫的靜止狀態(tài)(圖1-P)。此時如人為將卵囊弄破，放散出的幼蟲亦能利用纖毛擺動而自由游泳。

2.3.6 孵化 在水溫為21 ～22 ℃條件下，經(jīng)20 ～26 d，面盤幼蟲逐漸從卵囊頂孔中孵出，在水中營浮游生活，隨著幼蟲的孵出，卵囊逐漸由灰黑色變?yōu)榘咨?圖1-E、F)。脈紅螺受精卵在卵囊內的孵化時間與水溫、水流有關，水溫為23～24 ℃時只需16 d。

2.4 幼蟲發(fā)育

2.4.1 面盤幼蟲 剛孵出的面盤幼蟲平均殼高約340 μm，殼寬約290 μm，具有1 對雙葉形的面盤，面盤四周纖毛密集，浮游能力較強。具有平衡囊和眼點各1 對，透過幼蟲半透明的外殼可觀察到幼蟲心臟搏動，以及胃和腸等消化管道雛形。幼體纖毛的不停擺動可使養(yǎng)殖池內大量的幼體在水體中呈螺旋狀快速游動，纖毛擺動又可使幼體攝食等鞭金藻Isochrysis galbana和小球藻Chlorella saccharophila等單細胞藻類(圖1-Q)。

2.4.2 后期面盤幼蟲 孵出2 ～6 d 后，幼蟲形態(tài)發(fā)生明顯變化，面盤下分化出足和厴，左右兩葉面盤中部開始凹陷，并逐步加深成4 葉，呈蝶狀。孵出16 d 后，幼蟲出現(xiàn)2 ～3 個螺層，貝殼形成前后溝，足發(fā)達呈靴狀，能頻繁伸出殼外做匍匐運動，足內平衡囊清晰可見，頭部出現(xiàn)一對觸角和基眼，幼蟲進入附著變態(tài)期(圖1-R、S)。

2.4.3 匍匐幼蟲 面盤幼蟲經(jīng)過28 ～30 d 的發(fā)育，平均殼寬達到1200 μm 左右時，面盤萎縮退化(圖1-T)，失去游泳能力，附著變態(tài)為稚螺。稚螺有3 ～4 個螺層，殼高為1.4 ～1.6 mm，殼寬為0.9 ～1.1 mm，足的蹠面寬廣、發(fā)達，能翻身，頭部有觸角1 對，眼1 對，吻明顯可見，主動舔食，喜群居(圖1-U)。

3 討論

3.1 脈紅螺的卵群特征

大部分水生腹足類排出的卵子往往會黏集成群，稱為“卵群”［6］。而卵群形狀也隨腹足類的種類不同出現(xiàn)多樣化:蠣敵荔枝螺Thais gradate 的卵群呈瓶狀，海兔Aplysia dactylomela 的卵群為絲狀，俗稱“海掛面”，泥螺Bullacta exarata 的卵群呈球狀，香螺Neptunea arthritica 的卵群呈玉米芯狀，俗稱“海苞米”［6］，而扁玉螺Neverita didyma 的卵群呈圍領狀［7］。螺類卵群形狀的多樣化可能與其各自不同的進化過程有關，其真正原因尚有待于進一步研究。另外，本研究中，單個卵囊呈菊花瓣狀，通常會平列聚集很多(圖1-C)，這與黃口荔枝螺Thais luteostoma 的卵群相似［8］，但卵囊規(guī)格卻存在顯著差異。黃口荔枝螺的卵囊最長為8.24 mm，最短為6.38 mm;而本研究中觀察到的脈紅螺卵囊規(guī)格與魏利平等［3］的觀察結果相似，最長為25.83 mm，最短為15.68 mm。

圖1 脈紅螺的早期發(fā)育Fig.1 The early development of snail Rapana venosa

3.2 脈紅螺的胚胎發(fā)育

脈紅螺的卵裂為典型的不完全卵裂中的盤狀卵裂。當極體排出后，動物極逐漸內陷、隆起，形成胚盤，胚盤經(jīng)裂為2 個大小相等的分裂球。這種卵裂方式與黃口荔枝螺的卵裂方式相同［8］，而與扁玉螺［7］和斑玉螺［9］的不均等式螺旋卵裂存在差異。有學者報道［10-11］，貝類幼蟲的發(fā)育一般可分為卵黃營養(yǎng)、浮游營養(yǎng)和直接營養(yǎng)3種類型。卵黃營養(yǎng)型是指幼蟲以自身的卵黃為營養(yǎng)，很少依賴或不依賴浮游生物，浮游生活較短;浮游營養(yǎng)型是指幼蟲主要以浮游植物為食，浮游時間較長，一般達數(shù)周甚至幾月;直接營養(yǎng)型是指整個胚胎和幼蟲發(fā)育都在卵殼內進行。由此可見，脈紅螺的幼蟲發(fā)育屬于浮游營養(yǎng)類型。對比發(fā)現(xiàn)，剛孵化的脈紅螺面盤幼蟲與扁玉螺的早期面盤幼蟲在形態(tài)上并無顯著差別，但隨著幼蟲的不斷發(fā)育，其形態(tài)卻會發(fā)生很大差異［7］。脈紅螺和扁玉螺都是在后期面盤幼蟲時期面盤中部開始凹陷，但脈紅螺凹陷的程度比扁玉螺深得多，并在后期面盤幼蟲的面盤出現(xiàn)明顯的色素沉淀。這和乳玉螺屬的Polinices pulchellus和P.lewisii 面盤幼蟲發(fā)育過程相類似［12-13］。因此，骨螺科動物不同種之間的胚胎發(fā)育既有差異，又有相似之處。柳敏海等［8］認為，種間差異反映了骨螺科動物不同種之間發(fā)育過程中的獨自特點，而相似之處則說明他們在發(fā)育過程中其形態(tài)上的共性。

本研究中發(fā)現(xiàn)，在一定環(huán)境條件下，當卵囊內脈紅螺胚胎幼體發(fā)育至面盤幼蟲時，便開始破膜孵出，破膜而出的脈紅螺幼蟲經(jīng)歷3 個發(fā)育階段:浮游幼蟲、匍匐幼蟲和稚螺，屬間接發(fā)生型。這與前鰓亞綱新腹足目的臺灣東風螺［14］以及中腹足目的斑玉螺［9］和毛嵌線螺［15］等大多數(shù)種類相似，都屬于胚胎發(fā)育至面盤幼蟲從卵囊中孵化的間接發(fā)生型，而與屬于直接發(fā)生型的新腹足目的香螺和管角螺截然不同［16］。從水產(chǎn)動物進化發(fā)生角度分析，脈紅螺和扁玉螺等骨螺科動物的間接發(fā)生型較為低等。卵囊對于保護卵囊內胚胎起到了重要作用，破膜而出的浮游幼蟲暫時避開了與成體競爭食物，降低了沉在海底的死亡率，同時也降低了下一次繁殖時近親交配的可能，并且通過來自其他群體浮游幼蟲的不斷補充，會有利于種群進化，增加后代對環(huán)境條件的適應能力［7］。

［1］于洋洋，郝振林，宋堅，等.脈紅螺生物學及增養(yǎng)殖技術研究進展［J］.河北漁業(yè)，2012，12:50-53.

［2］常亞青.貝類增養(yǎng)殖學［M］.北京:中國農業(yè)出版社，2007.

［3］魏利平，邱盛堯，王寶鋼，等.脈紅螺繁殖生物學的研究［J］.水產(chǎn)學報，1999，23(2):150-155.

［4］楊建敏，鄭小東，李琪，等.中國沿海脈紅螺(Rapana venosa)居群數(shù)量性狀遺傳多樣性研究［J］.海洋與湖沼，2006，37(5):385-392.

［5］于瑞海，李琪，王昭萍.一種脈紅螺人工育苗的方法:中國，201010290904.4.［P］.2011.

［6］蔡英亞，張英，魏若飛.貝類學概論［M］.修訂版.上海:上海科學技術出版社，1995:162-183.

［7］劉慶，孫振興.扁玉螺早期發(fā)育的實驗觀察［J］.動物學雜志，2008，43(5):99-103.

［8］柳敏海，彭志蘭，傅榮兵，等.黃口荔枝螺早期發(fā)育的初步研究［J］.大連水產(chǎn)學院學報，2010，25(1):24-28.

［9］鐘幼平，丁元錄，陳小妮.斑玉螺生物學初步研究［J］.廈門水產(chǎn)學院學報，1996，18(1):42-49.

［10］Thorson G.Reproductive and larval ecology of marine bottom invertebrates［J］.Biological Reviews，1950，25:1-45.

［11］謝淑瑾，周一兵，楊大佐，等.長蛸繁殖行為與胚胎發(fā)育的初步觀察［J］.大連海洋大學學報，2011，26(2):102-107.

［12］Smith K P R，Richardson C A，Seed R.Growth and development of veliger larva and juveniles of Polinices pulchellus(Gastropoda:Naticidae)Risso 1826［J］.Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom，2005，85(1):171-174.

［13］Pedersen R V K，Page L R.Development and metamorphosis of the planktotrophic larvae of the moon snail，Policiced lewisii(Gould，1847)(Caenogastropoda:Naticeidea)［J］.The Veliger，2000，43(1):58-63.

［14］吳進鋒，張漢華，陳利雄，等.臺灣東風螺人工繁殖及苗種生物學的初步研究［J］.海洋科學，2006，30(9):92-95.

［15］周永燦，陳國華，潘金培.毛嵌線螺的研究:Ⅱ.繁殖及幼蟲發(fā)生特征［J］.海洋學報，2000，22(3):97-104.

［16］潘英，龐有萍，羅福廣，等.管角螺的繁殖生物學［J］.水產(chǎn)學報，2008，32(2):217-222.