廣東北江東陂長汀品唇鰍4種年齡鑒定材料的比較

李紅敬,李曉風(fēng),吳懷書,肖永靜

(信陽師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,河南 信陽 464000)

0 引言

東陂長汀品唇鰍(Pseudogastromyzon(Labigastromyzon)changtingensistungpeiensisChen etLiang) 隸屬鯉形目(Cypriniformes)、平鰭鰍科(Homalopteridae)、腹吸鰍亞科(Gastromyzoninae)、擬腹吸鰍屬(Pseudogastromyzon)、品唇鰍亞屬(Labigastromyzon)[1,2].分布于北江水系的支流連江、武水、滃江，在西江水系的上游廣西桂林也有分布.活動于水底或潛伏在溪水中的石塊上[3，4]，為我國特有的小型非經(jīng)濟魚類.平鰭鰍科是鯉形目中體形十分特化而形態(tài)差異相對較小的一個類群，體較小，是一群純淡水魚類，生活在山澗石灘和江河急流中，多數(shù)種類借助于其寬大而平展的偶鰭和平坦裸露的胸腹部吸附在巖石或沙礫表面[5].已發(fā)現(xiàn)的腹吸鰍亞科魚類有72種，我國記載的腹吸鰍亞科魚類有8屬44種[6].唐文喬[5]、王火根[7]、盧平克[8]等對腹吸鰍亞科魚類的分類地位和外部形態(tài)進(jìn)行了報道.但對其個體生物學(xué)和種群特征等尚未開展研究.準(zhǔn)確鑒定年齡是研究魚類生物學(xué)和種群生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)，對不同年齡鑒定材料進(jìn)行對比分析，確定合適的鑒定材料有助于提高年齡鑒定的準(zhǔn)確度和精確度[9-10].有研究表明，鰍類魚類的耳石、鱗片、脊椎骨和鰓蓋骨等組織上的輪紋具年周期性[11,12]，可用于鰍類魚年齡鑒定.用東陂長汀品唇鰍的鱗片、耳石、鰓蓋骨和脊椎骨等比較分析鑒定年齡的準(zhǔn)確性，旨在確定其適宜的年齡鑒定材料，為個體生物學(xué)和種群特征的研究提供基礎(chǔ)資料.

1 材料與方法

1.1 實驗材料

樣本采集于珠江水系的北江流域，2013年5月在廣東翁源、6月在廣東南雄和樂昌、8月和9月在連縣和南嶺自然保護(hù)區(qū)的乳陽、稱架、大東山、大頂山和龍譚角等地區(qū)，使用民用電捕魚器和手抄網(wǎng)等，在山區(qū)溪流中分段隨機采集.采集到樣本立即保存于裝有4%福爾馬林溶液的樣本瓶中.對所采集樣本進(jìn)行常規(guī)生物學(xué)測量.游標(biāo)卡尺測量體長，長度精確到0.01 mm；電子天平測量質(zhì)量，質(zhì)量精確到0.01 g.

1.2 實驗方法

采集第一背鰭前半部分下方至左側(cè)線上方中間2～3行環(huán)紋清晰、形狀規(guī)則的鱗片5～10枚.由于再生鱗片不適合做年齡鑒定的材料，因此將其去掉.用2% KOH溶液將其浸泡1～12 h(小鱗片處理時間較短，大鱗片處理時間稍長)，用棉簽輕輕擦洗鱗片，刷洗表面的結(jié)締組織，洗去黏液，然后用清水漂洗干凈，再將鱗片置于載玻片上用吸水紙吸干或自然晾干，并放于顯微鏡下觀察,拍照保存，最后用另外一張玻片封裝，貼上標(biāo)簽封片.

用解剖剪將魚頭沿著魚體縱軸剪開，然后用解剖針挑取耳石，用2%KOH溶液浸泡1～12 h，然后用清水漂洗干凈.用食指或中指將其按于水砂紙上進(jìn)行打磨，將其從中間切開，置于載玻片上，滴加適量二甲苯對其進(jìn)行透析.

第1～3節(jié)脊椎骨排列比較緊密，不易分離，因此選取顱后第4～10節(jié)脊椎骨.置于2% KOH溶液中煮沸1～5 min，再用牙刷刷除表面附著的肌肉和結(jié)締組織，用解剖刀將連接的脊椎骨切割開，用解剖針挑去椎體內(nèi)部的骨髓凝脂，刮去椎體外表面的其他雜質(zhì)，然后置于2% H2O2溶液中漂白30 min左右，置于載玻片上滴少量二甲苯進(jìn)行透明.

用解剖剪將魚的完整主鰓蓋骨剪下，用手指或者牙刷搓掉表面污物.置于2%KOH溶液中煮沸3～5 min，再用牙刷刷洗表面結(jié)締組織，然后在清水中漂洗干凈，再置于玻片上用二甲苯透明.

年齡確定采用同一研究者對每尾魚進(jìn)行2次獨立讀齡(間隔10 d以上).采用判別能力和吻合率對年齡材料進(jìn)行比較和評估，所有鑒定材料用Nicon eclipse E100顯微鏡或LeicaM205A體視顯微鏡下觀察并拍照保存.

2 結(jié)果

對157尾(體長范圍25.78～63.26 mm、全長范圍30.36～78.32 mm、體質(zhì)量范圍0.41～5.59 g)樣本的鱗片、耳石、鰓蓋骨和脊椎骨進(jìn)行觀察分析.

2.1 年輪特征

東陂長汀品唇鰍的鱗片小且薄，置于皮下，被黏液覆蓋.形態(tài)表現(xiàn)為圓形、近扇形，以圓形居多.其形態(tài)在不同的著生位置和個體中沒有較為明顯的變化.東陂長汀品唇鰍的鱗片的年輪主要表現(xiàn)為疏密型(圖1A)，疏密環(huán)紋多出現(xiàn)在前區(qū)和側(cè)區(qū)，不同鱗片間隔距離不同，從鱗片的鱗焦發(fā)射出來的輻射溝在各區(qū)均可見到，前區(qū)輻射溝較為清晰(圖1B)，東陂長汀品唇鰍的環(huán)片的斷裂、分歧和不規(guī)則排列的生殖痕現(xiàn)象存在(圖1C)，另還可觀察到鱗片有溶蝕現(xiàn)象，輪紋不清晰(圖1D).

肉眼觀察到東陂長汀品唇鰍的星耳石(圖2A)為不規(guī)則的近圓形，微耳石(圖2B)呈橢圓形，在顯微鏡下觀察，星耳石磨片的年輪不清晰，微耳石中心核偏向前部，邊緣稍尖薄，未觀察到年輪.

東陂長汀品唇鰍的脊椎骨外形呈漏斗狀或碗狀，每一節(jié)脊椎骨呈現(xiàn)為雙凹漏斗型，上凹口較大，體現(xiàn)為漏斗型.在顯微鏡入射光下觀察到脊椎骨椎體斜面上有呈同心圓狀的明暗環(huán)紋交替排列(圖3A)，脊椎骨的中心區(qū)域環(huán)紋不明顯，邊緣的部位環(huán)紋清晰，僇帶較暗帶寬，暗帶與僇帶的過渡處即為年輪(圖3B).

圖1 東陂長汀品唇鰍鱗片的年輪特征Fig. 1 Annuli characteristics on scale of Pseudogastromyzon (Labigastromyzon)changtingensis tungpeiensisA.疏密型年輪,B.鱗片輻射溝與次生輻射溝,C.鱗片的生殖痕(a)、破損(b)與溶蝕現(xiàn)象(c),D.中心區(qū)域溶蝕現(xiàn)象

圖2 東陂長汀品唇鰍耳石的年輪特征Fig. 2 Annuli characteristics on otoolith of Pseudogastromyzon (Labigastromyzon)changtingensis tungpeiensis

圖3 東陂長汀品唇鰍脊椎骨的年輪特征Fig. 3 Annuli characteristics on vertebra of Pseudogastromyzon (Labigastromyzon)changtingensis tungpeiensis

東陂長汀品唇鰍的主鰓蓋骨呈近扇形，在顯微鏡入射光照下，觀察主鰓蓋骨呈半透明狀，表面還呈現(xiàn)出許多暗褐色斑點(圖4)，在主鰓蓋骨表面邊沿處可見深色暗帶和透明帶相間排列，且透明帶較暗帶寬，但相鄰的暗帶和明帶走向不確定，年輪特征不明顯.

圖4 東陂長汀品唇鰍鰓蓋骨的年輪特征Fig. 4 Annuli characteristics on operculum ofPseudogastromyzon (Labigastromyzon)changtingensis tungpeiensis

2.2 判別能力

東陂長汀品唇鰍的4種鈣化組織材料的年齡判別能力見表1，脊椎骨的判別能力最強為94.27%；鱗片的判別能力為61.19%，可以作為輔助材料；耳石以及主鰓蓋骨并年齡判別能力低.

表1 不同年齡鑒定材料的年齡判別能力Tab. 1 The interpretability of different calcifiedstructures used to identify age

2.3 吻合率

對兩位觀察者利用脊椎骨、鱗片作為年齡鑒定材料對年齡鑒定結(jié)果的吻合率以及各年齡階段所用的標(biāo)本量進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如表2所示.兩者用脊椎骨鑒定年齡的吻合率最高，為93.92%.鱗片的吻合率比較低，僅為63.33%.用脊椎骨來鑒定年齡的高齡個體(6,7齡)，吻合率比較低的原因是因為樣本量較少，但總吻合率較高.即說明用脊椎骨鑒定年齡的重復(fù)性較高，準(zhǔn)確性也比較好.

表2 兩觀察者用鱗片和脊椎骨鑒定東陂長汀品唇鰍年齡的吻合率Tab. 2 Within-structure rate of agreement in ages assigned independently by two readers to sectioned scale andvertebra of Pseudogastromyzon(Labigastromyzon)changtingensis tungpeiensi

續(xù)表2

* 由2位觀察者根據(jù)鱗片和脊椎骨特征共同商定的年齡組.

鑒定者A用脊椎骨和鱗片對東陂長汀品唇鰍進(jìn)行年齡鑒定的吻合率為85%，鑒定者B用脊椎骨和鱗片對方氏擬腹吸鰍進(jìn)行年齡鑒定的吻合率為81.67%.二者并不存在明顯的差異.配對T檢驗表明，在用脊椎骨和鱗片進(jìn)行年齡鑒定時，二者的鑒定結(jié)果不存在顯著性差異(P>0.05).

3 討論

對于鰍類魚類的鑒定，尚未有適宜于所有鰍類一種鑒定材料.從我國學(xué)者的研究來看，對長薄鰍的鱗片、脊椎骨、耳石和胸鰭鰭條比較后認(rèn)為鱗片是年齡鑒定的最佳材料[12]；長江江津段中華沙鰍(Botiasuperciliaris)的鱗片、耳石、鰭條、鰭棘和支鰭骨五種年輪鑒定材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鱗片和耳石可作為年齡鑒定的可行性材料[13].長江合江段中華沙鰍不同年齡材料進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)耳石的年齡鑒定能力優(yōu)于鱗片[14].分析了采自新疆克孜河長身高原鰍(Triplophysateunis)和葉爾羌高原鰍(Triplophysayarkandensis)的輪紋特征，得出高齡個體的輔助鑒定材料可用脊椎骨，而兩種鰍類魚最好的年齡鑒定材料是矢耳石[11].即使對與東陂長汀品唇鰍同屬平鰭鰍科的魚類年齡鑒定材料也是不一樣的,對平鰭鰍科的中華間吸鰍的年輪特征進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)鱗片和耳石可作為年齡鑒定的可行性材料，耳石為該種魚年齡鑒定的最佳材料，鱗片可輔助鑒定[15]；對平鰭鰍科的長江宜賓段中華金沙鰍進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：星耳石、鱗片和脊椎骨都適合作為年齡判定材料[16].

從對東陂長汀品唇鰍的鑒定材料研究來看，鱗片雖然易選取、數(shù)量多、對魚體損害小，然而鱗片上的溶蝕現(xiàn)象和生殖輪等不同于年輪的輪紋會影響年輪的判定，且年輪特征在有些鱗片上表現(xiàn)并不明顯，不能夠很清楚的判定.相比較而言，脊椎骨雖然處理的過程較為復(fù)雜，內(nèi)外緣的肌肉組織和結(jié)締組織有時會影響最外邊輪紋的觀察和判定，但總體來說年輪特征十分明顯，能夠很容易判讀出結(jié)果.耳石的年輪特征不顯著，幾乎觀察不到輪紋特征，此外因為魚體較小，耳石也極其微小，難以獲取，在處理過程中耳石也極易碎裂，處理起來也十分困難，導(dǎo)致耳石對年齡鑒定的可利用性不高.這與宋昭彬等對西溪高原鰍微耳石進(jìn)行磨制后, 沒有觀察到耳石上有明顯的年輪標(biāo)志, 認(rèn)為不能用于年齡分析觀點一致[17].主鰓蓋骨較小、比較軟，處理上面附著的肌肉組織和結(jié)締組織時，很容易使鰓蓋骨破裂，且在鰓蓋骨上也未見到明顯輪紋，與曾霖對2種無鱗高原鰍的研究結(jié)果類似[18].用東陂長汀品唇鰍的判別能力和吻合率來看，脊椎骨更適宜被選作鑒定年齡的材料，使用脊椎骨來鑒定年齡的準(zhǔn)確性更高，而比較同一位觀察者使用不同的材料對同一尾魚進(jìn)行年齡鑒定的吻合率，則說明鑒定出的年齡準(zhǔn)確.

4 結(jié)論

綜合分析東陂長汀品唇鰍的鱗片、耳石、脊椎骨和主鰓蓋骨四種年齡鑒定材料的年輪特征.脊椎骨年輪特征最為顯著而且比較清晰，是最佳的年齡鑒定的材料.鱗片可作為輔助材料和佐證.而耳石和主鰓蓋骨不適宜用作東陂長汀品唇鰍的年齡鑒定材料.