野牦牛和家養(yǎng)牦牛牛毛的掃描電子顯微鏡觀察

王靚靖，侯森林,2,3*

(1.南京森林警察學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 南京 210023； 2.野生動(dòng)植物物證技術(shù)國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210023；3.國(guó)家林業(yè)局森林公安司法鑒定中心， 江蘇 南京 210023)

野牦牛(Bosmutus)是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，典型的高寒動(dòng)物，性極耐寒，是分布于以我國(guó)青藏高原為中心,及其毗鄰的高山、亞高山地區(qū)的牛種。主要分布在喜馬拉雅山、昆侖山、阿爾金山及祁連山所環(huán)繞的青藏高原上，即海拔3 000 m以上的西藏、青海、新疆、甘肅、四川、云南等省區(qū)[1]。除中國(guó)以外，飼養(yǎng)牦牛的國(guó)家還有蒙古、吉爾吉斯斯坦、俄羅斯、塔吉克斯坦、印度、尼泊爾、哈薩克斯坦、不丹、(原)錫金、阿富汗、巴基斯坦、克什米爾等國(guó)家和地區(qū)。

很早就有學(xué)者對(duì)牦牛進(jìn)行研究，研究領(lǐng)域涉及資源、生態(tài)、生理、解剖、組織、繁殖、飼養(yǎng)、管理、疫病防治等[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究者又應(yīng)用現(xiàn)代遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等學(xué)科的理論及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)，對(duì)牦牛進(jìn)一步深入研究[3]。

毛是哺乳動(dòng)物所特有的皮膚衍生物，形態(tài)復(fù)雜多樣。外在表現(xiàn)為形狀、顏色、長(zhǎng)度、細(xì)度等方面，微觀層面表現(xiàn)在鱗片的花紋類型、排列順序、髓質(zhì)指數(shù)等方面[4]。不同的動(dòng)物在毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)上存在一定差異，可以反映動(dòng)物界的親緣關(guān)系、適應(yīng)性及生命過(guò)程等許多方面[5]。動(dòng)物毛的微觀構(gòu)造在長(zhǎng)期的適應(yīng)環(huán)境和自然選擇過(guò)程中逐漸形成，生長(zhǎng)到一定階段時(shí)結(jié)構(gòu)和花紋將不再發(fā)生顯著變化，具有一定的穩(wěn)定性。已經(jīng)有學(xué)者在掃描電子顯微鏡下可以對(duì)牦牛毛的鱗片花紋類型及排列方式等微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)觀察比對(duì)，但未據(jù)此對(duì)家牦牛和野牦牛做出區(qū)分[6-7]，本研究將針對(duì)野牦牛和家牦牛牛毛的微觀結(jié)構(gòu)差異性進(jìn)行觀察，以期利用毛為野牦牛和家牦牛的鑒別提供一定的依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 樣本來(lái)源

本課題研究的家牦牛和野牦牛獸毛樣本均來(lái)源于青藏高原地區(qū)的西藏牧區(qū)，由西藏地區(qū)森林公安局提供，樣本來(lái)源一致，有效避免樣本生存環(huán)境不一致帶來(lái)的誤差，具有可參考性和可對(duì)照性。

1.2 研究方法

1.2.1 毛樣的處理 將所采集的毛分別放入體積比為 1∶1的乙醚和95%乙醇脫脂劑中脫脂20 min，然后再將毛從脫脂劑中取出，置于100%乙醇中清洗2 min，取出后用濾紙吸干或者自然干燥，待用[8-9]。

1.2.2 毛鱗片的觀察與測(cè)量 分別隨機(jī)選取處理好的野牦牛和家牦牛胸部、腹部、背部牛毛，使用MSBC-2型濺射儀噴金，在Quanta250FEG型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡下以1 200倍放大倍數(shù)觀察毛的鱗片花紋形態(tài)及其分布情況，并拍照，同時(shí)使用系統(tǒng)自帶軟件測(cè)量毛最粗處直徑等相關(guān)指數(shù)[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鱗片花紋類型及其分布

在掃描電子顯微鏡下清晰可見(jiàn)，家牦牛和野牦牛胸部、背部、腹部牛毛鱗片花紋類型均以不規(guī)則波浪形為主，呈層狀排列，在毛根處均有一段相對(duì)規(guī)則波浪形鱗片花紋，間或出現(xiàn)單回紋形鱗片花紋，結(jié)果見(jiàn)表1和圖1。

圖1 毛鱗片花紋類型

由表1可見(jiàn)，試驗(yàn)樣本中家牦牛背部、胸部、腹部牛毛微觀結(jié)構(gòu)中相對(duì)規(guī)則波浪形鱗片花紋長(zhǎng)度占毛總長(zhǎng)比例均小于野牦牛。家牦牛背部、胸部、腹部牛毛微觀結(jié)構(gòu)中相對(duì)單回紋形鱗片花紋長(zhǎng)度占毛總長(zhǎng)比例均大于野牦牛。

本研究中對(duì)家牦牛和野牦牛背部、腹部和胸部毛的毛根部、中部和尖部3個(gè)部位鱗片花紋間距進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果見(jiàn)表2和圖2。

表2 鱗片花紋間距數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) μm

由表2可知，家牦牛背部牛毛鱗片花紋間距平均值區(qū)間為10.81—16.49 μm，家牦牛胸部牛毛鱗片花紋間距平均值區(qū)間為9.13—12.66 μm，家牦牛腹部牛毛鱗片花紋間距平均值區(qū)間為7.81—12.30 μm；試驗(yàn)樣本中野牦牛背部牛毛鱗片花紋間距平均值區(qū)間為9.74—11.55 μm，野牦牛胸部牛毛鱗片花紋間距平均值區(qū)間為9.25—12.58 μm，野牦牛腹部牛毛鱗片花紋間距平均值區(qū)間為8.10—10.23 μm。整體而言家牦牛毛鱗片花紋間距略高于野牦牛毛鱗片花紋間距，但數(shù)值存在交叉。

2.2 毛細(xì)度測(cè)量結(jié)果及分析

本研究中利用掃描電子顯微鏡對(duì)野牦牛和家牦牛3個(gè)部位的毛細(xì)度分別進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果見(jiàn)表3和圖3。

圖2 毛鱗片花紋間距測(cè)量圖

表3 毛最粗處直徑數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) μm

由表3可見(jiàn)，試驗(yàn)樣本中野牦牛背部、胸部、腹部毛最粗處直徑平均值整體大于家牦牛背部、胸部、腹部毛最粗處直徑平均值。

圖3 毛細(xì)度測(cè)量圖

3 結(jié)論

家牦牛和野牦牛牛毛在掃描電子顯微鏡視野下，微觀結(jié)構(gòu)整體變化不大。主要差異有相對(duì)規(guī)則性鱗片花紋占比、單回紋形鱗片花紋占比和鱗片花紋間距及毛最粗處直徑4個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)樣本中家牦牛背部、胸部、腹部牛毛微觀結(jié)構(gòu)中相對(duì)規(guī)則波浪形鱗片花紋占毛總長(zhǎng)比例均小于野牦牛；家牦牛背部、胸部、腹部牛毛微觀結(jié)構(gòu)中相對(duì)單回紋形鱗片花紋占毛總長(zhǎng)比例均大于野牦牛；家牦牛毛鱗片花紋間距略高于野牦牛毛鱗片花紋間距;野牦牛背部、胸部、腹部毛最粗處直徑平均值整體大于家牦牛。

本研究結(jié)果表明，家牦牛和野牦牛牛毛的微觀結(jié)構(gòu)差異具有一定分類意義。本研究也存在一定的局限性，首先選取的樣本量不夠大，其次沒(méi)有考慮樣本的性別與年齡等因素的影響，在今后的研究中需要充分考慮這些因素，提高結(jié)果的精確度。同時(shí)本研究也表明在野生動(dòng)物案件現(xiàn)場(chǎng)要注意收集毛發(fā)這些微量物證，將對(duì)野生動(dòng)物案件的偵破起到重要的作用。