棕果蝠與大長翼蝠雄性生殖腺的組織學(xué)比較

周永蔚，鄧祿剛，王高島，張靜蓉，李玉春，陳 忠*

（1.熱帶動植物生態(tài)學(xué)省部共建教育部重點實驗室 海南師范大學(xué)，海南 ?？?571158；2.山東大學(xué) 海洋學(xué)院，山東 威海 264209）

海南島位于熱帶北緣，其自然條件具有從熱帶向亞熱帶過渡的特征，島上有著豐富的野生動物資源，其中翼手目種類數(shù)有7科33種[1-3]，海南島是我國翼手目種類數(shù)密度最高的省份之一，具有獨特的動物地理學(xué)地位[4-5].

棕果蝠（Rousettus leschenaultii）屬翼手目（Chiroptera）狐蝠科（Pteropodidae），在東南亞地區(qū)有大量分布，國內(nèi)則大量分布于華南地區(qū)，是海南島常見的優(yōu)勢果蝠，分布廣且數(shù)量大.大長翼蝠（Miniopterus magnate）隸屬翼手目蝙蝠科（Vespertilionidae），是我國廣域分布的翼手目物種[1，6-8].

在我們的取樣區(qū)域內(nèi)，棕果蝠和大長翼蝠是同域分布的物種[9].棕果蝠為食果性蝙蝠，通常攝取野生植物的果實為食，取食的植物主要有14科21種[10].大長翼蝠為食蟲性蝙蝠，取食的昆蟲主要為鱗翅目、雙翅目、鞘翅目[11].兩種蝙蝠雖然同域分布，但處于不同的生態(tài)位，繁殖策略上可能存在較大差異.已有研究發(fā)現(xiàn)，雌性棕果蝠具有與人類類似的月經(jīng)周期，且一年懷孕兩次，通常第一個分娩高峰在4月份，第二個分娩高峰在8月份，第一次哺乳時期與第二次懷孕期有部分重疊[12-13].普通長翼蝠（Miniopterus schreibersii）具有胚胎延遲植入和延遲發(fā)育的特殊現(xiàn)象，且不同地區(qū)其胚胎延遲植入的時間也不同[14-16].

本文通過對海南島秋季棕果蝠和大長翼蝠雄性生殖腺的形態(tài)、組織學(xué)進行觀察研究，了解兩種蝙蝠雄性性腺的發(fā)育狀況，為探討同域分布但具有不同生態(tài)位的這兩種蝙蝠的繁殖策略上的差異提供基礎(chǔ)資料.

1 材料與方法

1.1 野外采樣地點

于2005年7—9月進行樣本采集，樣本個體均為雄性健康成體.棕果蝠采集自?？谑行阌^(qū)西秀鎮(zhèn)榮山村廢棄的舊房子里，樣本數(shù)量為73只；大長翼蝠采集自?？谑谢鹕降刭|(zhì)公園巖洞內(nèi)，樣本數(shù)量為18只.采樣地區(qū)平均海拔約在55 m，為熱帶島嶼季風(fēng)氣候，季節(jié)主要分為旱季和雨季，年降雨量1650 mm，年均溫23.7℃[10].

1.2 材料處理

野外采集的棕果蝠與大長翼蝠于24 h內(nèi)處死，經(jīng)解剖取出睪丸、附睪，置于Bouin’s固定液中固定24 h，在75%的酒精中沖洗浸泡直至無色，最后對組織采用常規(guī)石蠟切片技術(shù)和HE染色[17]，中性樹膠封片，烘干后在Olympus顯微鏡下觀察并拍照.

2 結(jié)果

2.1 睪丸曲細精管發(fā)育狀況

曲細精管位于睪丸實質(zhì)內(nèi)，具有復(fù)層生精上皮的管壁.在大長翼蝠的曲精細管內(nèi)，生精細胞不斷增殖和分化，具一定的分布規(guī)律，且與支持細胞呈高桶型排列組成.染色后，上皮基部的基膜呈明顯紅色，而在不同部位的上皮內(nèi)，生精細胞的組合并不完全一致，提示在生精上皮的不同部位中，生精細胞的增殖與分化是非同步進行的.

棕果蝠睪丸曲細精管管壁基膜明顯且完整，管壁清晰，橫截面積增長明顯，7月的樣本管壁基膜較薄，內(nèi)有脂肪充盈，管腔不明顯（見圖1A）；8、9月管壁逐漸加厚，管腔逐漸清晰可見（見圖1B、C）.大長翼蝠睪丸7—8月的曲細精管具有完整的管壁基膜，管內(nèi)充盈著大量脂肪，但這一時期其管徑及橫截面積變化不明顯（見圖1a、b）；9月曲細精管比7—8月管壁基膜增厚（見圖1c），可見清晰的管腔，曲細精管管徑及橫截面積增長明顯.

比較兩種蝙蝠結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，7—9月樣本，大長翼蝠睪丸的曲細精管管壁厚度均小于棕果蝠睪丸的曲細精管管壁，且直到9月其曲細精管管腔才清晰可見（見圖1c），其組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)與8月棕果蝠睪丸曲細精管相類似（見圖1B），這一現(xiàn)象揭示了大長翼蝠秋季睪丸曲細精管變化周期晚于棕果蝠.

2.2 附睪發(fā)育狀況

附睪由輸出小管和附睪管組成，位于睪丸的背部外側(cè).由圖1（D-F、d-f）所見，兩種蝙蝠附睪管形態(tài)規(guī)則，結(jié)構(gòu)清晰完整，管腔完整，小管之間有各種填充物和間質(zhì).比較兩種蝙蝠結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，7—9月樣本中，大長翼蝠附睪管管壁假復(fù)層柱狀上皮的厚度、橫截面積、管腔大小均低于棕果蝠，9月大長翼蝠附睪管的形態(tài)結(jié)構(gòu)（f）與8月棕果蝠附睪管（E）的形態(tài)結(jié)構(gòu)近似，亦說明大長翼蝠秋季睪丸曲細精管變化周期晚于棕果蝠.

2.3 睪丸各級生殖細胞變化規(guī)律

在曲細精管的管壁上，處于不同發(fā)育階段的生精細胞與支持細胞由外向內(nèi)分布著.精原細胞位于上皮基膜處，呈圓球形，偶見絲狀分裂.體積大，并具有較大的核的細胞為初級精母細胞，其核內(nèi)染色體變粗且交織成球狀.核多呈分裂相為處于第一次成熟分裂時期的細胞，較易辨認.上皮內(nèi)可見位于基膜上的支持細胞，夾雜在生精細胞之間，其輪廓不明顯，核呈卵圓形，染色淺而明顯.

棕果蝠的曲細精管上皮光滑完整，各級生精細胞排列有序，層次5～8層（見圖1）.7月曲細精管內(nèi)可見大量支持細胞緊靠基底，其上分布少量精原細胞，初級精母細胞數(shù)量多且明顯，管腔中未見游離或成熟的精子（見圖1A）；8月曲細精管內(nèi)支持細胞減少，精原細胞大量沿基膜分布，層次2～3層，初級精母細胞數(shù)量進一步增加，層次2～3層，間或可見次級精母細胞，層次1～2層，可見少量成熟精子（見圖1B）；9月曲細精管管內(nèi)支持細胞進一步減少，精原細胞大量且明顯，層次3～4層，初級精母細胞數(shù)量沒有太大變化，靠近管腔可見2～3層精子細胞，且管腔內(nèi)已出現(xiàn)少量游離精子（見圖1C）.精原細胞及精子細胞的大量出現(xiàn)，說明此時期睪丸已經(jīng)進入大量產(chǎn)生精子的階段，提示了棕果蝠交配高峰期的到來.

圖1 不同月份棕果蝠和大長翼蝠曲細精管及附睪的組織結(jié)構(gòu)圖Fig.1 The organizational structure of seminiferous tubule and epididymis of Rousettus leschenaultii and Miniopterus magnate in different months

大長翼蝠曲細精管上皮在7月份的曲細精管內(nèi)出現(xiàn)大量支持細胞，生精細胞在基底膜內(nèi)具有較大的空隙，精原細胞與初級精母細胞較少見（見圖1a）；8月曲細精管內(nèi)支持細胞仍舊較多，精原細胞分布于基底膜附近，初級精母細胞數(shù)量略有增加（見圖1b）；9月曲細精管管腔明顯，其內(nèi)各級生精細胞排列有序，層次4～6層，支持細胞貼基膜均勻分布，未見明顯的精原細胞，初級精母細胞大量分布層次3～4層，間或可見次級精母細胞，未觀察到精子細胞以及精子（見圖1c）.精原細胞數(shù)目較少，可見較多的初級精母細胞，說明精原細胞在這一時期大量分裂成為初級精母細胞，睪丸開始進入生精階段，提示后期曲細精管將產(chǎn)生大量精子細胞與精子.

比較兩種蝙蝠睪丸生殖細胞變化規(guī)律可發(fā)現(xiàn)，棕果蝠的睪丸在9月已經(jīng)進入大量產(chǎn)生精子的階段，提示了其繁殖交配高峰期的到來，而與此同時，大長翼蝠的睪丸才剛剛開始產(chǎn)生精子，尚未進入大量產(chǎn)生精子的階段，這說明，兩種蝙蝠的交配期可能并不是同一時期，而是具有季節(jié)性差異，棕果蝠在8—9月達到繁殖高峰期，大長翼蝠則不在這一季節(jié)段，繁殖高峰期可能在9月以后.

3 討論

在季節(jié)性繁殖的哺乳類動物中，精子發(fā)生只在發(fā)情期進行，曲細精管在非發(fā)情期即皺縮而逐漸變?yōu)橹缓С旨毎蜕倭烤毎鸞18].已有文獻報道，棕果蝠每年3月中旬至4月中下旬進行交配活動，7—8月為產(chǎn)仔期[12-13].我們所采集的性成熟雄性棕果蝠，在8—9月大量產(chǎn)生精子（見圖1）.而由于海南島獨特的地理氣候環(huán)境，秋冬季棕果蝠可食果實種類也較豐富[10]，因而，有理由推測棕果蝠具有在秋冬季完成交配的可能性.

而在海南島的秋冬季節(jié)，大長翼蝠所食昆蟲活動較不頻繁，因此可能由于食物來源少，大長翼蝠不選擇在秋冬季進行繁殖活動.我們在大長翼蝠睪丸曲細精管及生精細胞的組織學(xué)觀察中發(fā)現(xiàn)，7—9月曲細精管中未產(chǎn)生大量精子；由此可知，大長翼蝠的繁殖季節(jié)并不在7—9月，并提示了這樣一種可能性，即雄性蝙蝠曲細精管將在隨后月份產(chǎn)生大量精子細胞以及精子.

通過比較兩種蝙蝠曲細精管橫截面積及生精細胞的變化，發(fā)現(xiàn)大長翼蝠睪丸及生精細胞的變化時間軸晚于棕果蝠，由此說明，這兩種同域但生態(tài)位不同的蝙蝠有著不同的繁殖周期.這究竟是由于海南地處熱帶地區(qū)，冬季平均溫度較高，蝙蝠冬眠時間較短引起的適應(yīng)性生殖策略的改變，還是由于二者食性不同（棕果蝠取食的植物果實先成熟）導(dǎo)致生殖時間軸不同，抑或這僅僅是由于活動范圍重疊造成的特殊現(xiàn)象，還有待于進一步的探究.

[1]王應(yīng)祥.中國哺乳動物種和亞種分類名錄與分布大全[M].北京：中國林業(yè)出版社,2003.

[2]朱光劍,韓乃堅,洪體玉,等.海南屬種新記錄——中華山蝠的回聲定位信號、棲息地及序列分析[J].動物學(xué)研究,2008,29（4）：447-451.

[3]余文華,吳毅,李玉春,等.海南島發(fā)現(xiàn)褐扁顱蝠（Tylonycteris robustula）分布新記錄[J].廣州大學(xué)學(xué)報,2008,7（5）：30-33.

[4]李玉春,蒙以航,張利存,等.中國翼手目地理分布的環(huán)境因子影響分析[J].動物學(xué)報,2005,51（3）：413-422.

[5]Yu W H,Chen Z,Li Y C,et al.Phylogeographic relationships of Scotophilus kuhlii between HainanIsland and mainland China[J].Mammal study,2012,37：139-146.

[6]李玉春,陳忠,龍育儒,等.海南島馬鞍嶺火山口地區(qū)翼手類物種多樣性[J].動物雜志,2006,50(3)：106-109.

[7]唐占輝.兩種果蝠對植物種子的傳播及行為學(xué)研究[D].長春：東北師范大學(xué),2007.

[8]Simmons N B.Order Chiroptera[A].Simmons NB,Wilson DE,Reeder DM.Mammal species of the World：a taxonomic and geographic reference[C].American：Johns Hopkins University Press,2005,1：312-529.

[9]Tang Z H,Chen Z,Ma J,et al.Foraging areas of Rousettus leschenaulti on the Hainan Island of China[J].Current Zoology,2010,56(4)：479-484.

[10]陳忠,蒙以航,周峰,等.海南島棕果蝠活動節(jié)律與食性[J].獸類學(xué)報,2007,27（2）：112-119.

[11]Kunz T H,Fenton M B.Bat ecology[M].Chicago：University of Chicago Press,2003.

[12]Gopalakrishna A.Post-partum pregnancy in the Indian fruit bat,Rousettus leschenaulti(Desmarest)[J].Curr Sci,1964,33：558-559.

[13]Zhang X P,Zhu C,Li H Y,et al.Wild fulvous fruit bats(Rousettus leschenaulti)exhibit human-like menstrual cycle[J].Biology of Reproduction,2007,77：358-364.

[14]Crichton E G,Seamark R F,Krutzsch P H.The status of thecorpus luteum during pregnancy in Miniopterus schreibersii(Chiroptera：Vespertilionidae)with emphasison its role in developmental delay[J].Cell Tissue Res,1989,258：183-201.

[15]劉緒生,張樹義,梁冰.翼手目動物特殊的生殖策略：胚胎延遲植入和延遲發(fā)育[J].動物學(xué)雜志,2003,38（1）：84-88.

[16]Racey P A,Entwistle A C.Life-history and reproductive strategies of bats[A].Crichton E G,Krutzsch P H.Reproductive biology of bats[C].London：Academic Press,2000：363-414.

[17]趙慧玲.人體及動物組織H.E染色石蠟切片法的技術(shù)改進[J].動物學(xué)雜志,2004,39(3)：42-43.

[18]張夢遠.野生達烏爾黃鼠附睪形態(tài)學(xué)季節(jié)性變化及血小板源生長因子免疫活性的變化[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2013.