鴨綠沙塘鱧耳石質(zhì)量與年齡的關(guān)系

韓牧軒,秦杰文,段友健*,駱小年,姜玉聲

(1. 大連海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，遼寧 大連 116023；2.遼寧省北方魚(yú)類(lèi)應(yīng)用生物學(xué)與增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023)

鴨綠沙塘鱧(Odontobutisyaluens)，又叫暗色杜父魚(yú)、俗稱(chēng)山胖頭、塘鱧魚(yú)、沙鱧，在遼寧新賓太子河流域也被稱(chēng)為瞎嘎達(dá)、瞎胖頭，屬于鱸形目、鰕虎魚(yú)亞目、塘鱧科、沙塘鱧屬。鴨綠沙塘鱧源自伍漢霖等定名[1]，在這之前被稱(chēng)為沙塘鱧(Odontobutisobscura(Temminck et Schlcgel))，為中國(guó)特產(chǎn)魚(yú)類(lèi)，是中國(guó)沙塘鱧屬4種魚(yú)類(lèi)中僅分布于遼河?xùn)|部山區(qū)支流太子河、鴨綠江中下游及其支流、大洋河以及遼東半島碧流河的一種名貴魚(yú)類(lèi)[2-3]。鴨綠沙塘鱧偏肉食性，攝食行為主要以伏擊型為主，繁殖季節(jié)主要集中在4月底至5月中旬，產(chǎn)黏性卵。一般雄魚(yú)個(gè)體大于雌魚(yú)，在生殖季節(jié)雄魚(yú)生殖突明顯[4-5]。

鴨綠沙塘鱧因其肉質(zhì)鮮美，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)受到遼東山區(qū)消費(fèi)者喜愛(ài)，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與市場(chǎng)潛力。巨大的市場(chǎng)需求導(dǎo)致鴨綠沙塘鱧被過(guò)度捕撈，同時(shí)因其天然產(chǎn)卵量低，資源恢復(fù)力弱，導(dǎo)致其野生資源急劇減少，已經(jīng)成為易危魚(yú)類(lèi)[3]。目前，魚(yú)類(lèi)年齡鑒定使用的方法主要有魚(yú)體鈣化組織鑒定法和基于體長(zhǎng)頻率分布的年齡鑒定法[6]。曾有學(xué)者[7]鑒定河川沙塘鱧年齡，而鴨綠沙塘鱧在年齡鑒定方面未見(jiàn)報(bào)道。由于耳石上的輪紋能夠準(zhǔn)確反映出魚(yú)類(lèi)的生活史歷程，所以耳石常被用來(lái)鑒定魚(yú)類(lèi)年齡，并利用耳石年輪的鑒定結(jié)果與其他材料鑒定的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確性檢驗(yàn)[8-11]。長(zhǎng)江口刀鱭(Coilianasus)耳石質(zhì)量在魚(yú)類(lèi)整個(gè)生活史中呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，耳石質(zhì)量與魚(yú)類(lèi)年齡有很大的相關(guān)性，隨魚(yú)類(lèi)年齡的增加而增加[12]。本文根據(jù)耳石質(zhì)量與各測(cè)量數(shù)據(jù)的相關(guān)性測(cè)定年齡，可以為鑒定鴨綠沙塘鱧或沙塘鱧屬魚(yú)類(lèi)的年齡提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

于2018年8月、10月以及2019年1月和2020年10月，在鴨綠江支流(大洋河、愛(ài)河和蒲石河)、太子河上游和碧流河上游采集472尾鴨綠沙塘鱧的耳石樣本。酒精清洗耳石，晾干后編號(hào)置于離心管內(nèi)保存。

1.2 試驗(yàn)方法

耳石的處理方法參考太湖河川沙塘鱧[7]的生物學(xué)研究，直接在解剖鏡下觀察耳石輪紋鑒定年齡。然后將耳石放入60 ℃烘箱中烘干24 h，冷卻待其質(zhì)量穩(wěn)定后，用電子天平對(duì)其左右耳石分別進(jìn)行稱(chēng)重讀數(shù)(精確至0.000 1 g)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用成對(duì)樣本T檢驗(yàn)方法檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)左右矢耳石質(zhì)量之間無(wú)顯著性差異(P>0.05) ，故統(tǒng)一選取左側(cè)耳石計(jì)為耳石質(zhì)量。參考達(dá)里湖瓦氏雅羅魚(yú)、匙吻鱘和短頜鱭耳石質(zhì)量與年齡關(guān)系研究中的方法[13-15]，采用直線、冪函數(shù)和多項(xiàng)式3種回歸方程分別擬合耳石質(zhì)量(W0)與年齡(A)、體長(zhǎng)(L)和年齡(A)的關(guān)系，選取相關(guān)系數(shù)(R2)最高的方程作為最佳擬合方程。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2010、Origin 2018和SPSS 25軟件完成。

2 結(jié)果

2.1 鴨綠沙塘鱧耳石輪紋特征

鴨綠沙塘鱧耳石在甘油與水(體積比1∶1)的溶液中浸泡片刻后，即可觀察到明顯的寬帶和窄帶，中心核為不透明乳白色。寬帶對(duì)應(yīng)夏季快速生長(zhǎng)期，窄帶對(duì)應(yīng)冬季緩慢生長(zhǎng)期，通常以窄帶和寬帶的交界處，即冬齡作為年輪標(biāo)志。

2.2 鴨綠沙塘鱧的年齡組成

成功鑒定鴨綠沙塘鱧年齡457個(gè)，其年齡組成、耳石質(zhì)量、體質(zhì)量和體長(zhǎng)如表1所示。根據(jù)表1，鑒定的鴨綠沙塘鱧年齡最小為1 齡，最大為4 齡。遼東地區(qū)鴨綠沙塘鱧種群以2 齡和3 齡個(gè)體最多，有395尾，占總樣本數(shù)量的86.4%。

表1 鴨綠沙塘鱧各齡段耳石質(zhì)量和體長(zhǎng)、體質(zhì)量分布

2.3 耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)、年齡的關(guān)系

對(duì)耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)、年齡進(jìn)行相關(guān)性擬合，結(jié)果顯示多項(xiàng)式方程為最佳擬合方程。

耳石質(zhì)量與年齡關(guān)系：W0=0.920A2-1.052A+

3.774(R2=0.683);

耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)關(guān)系：W0=0.001L2-0.041L+

3.229(R2=0.795);

體長(zhǎng)與年齡關(guān)系：L=28.324A+36.893(R2=0.669)。

其中:W0為耳石質(zhì)量，mg;L為體長(zhǎng)，mm;A為年齡。

2.4 耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)的重疊度

鴨綠沙塘鱧各年齡組間耳石質(zhì)量和體長(zhǎng)均有不同程度的重疊。其中1 齡魚(yú)的耳石質(zhì)量重疊率為32.0%，2 齡魚(yú)的耳石質(zhì)量重疊率為78.6%，3齡魚(yú)的耳石質(zhì)量重疊率則是55.5%，4 齡魚(yú)沒(méi)有重疊。在體長(zhǎng)方面，1 齡魚(yú)、2 齡魚(yú)和3 齡魚(yú)的重疊率分別為50.0%、79.3%和60.0%，4齡魚(yú)的體長(zhǎng)無(wú)重疊。

鴨綠沙塘鱧的耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)在不同年齡組之間也出現(xiàn)了不同程度的重疊，但耳石質(zhì)量重疊的程度較小(見(jiàn)圖1和圖2)。耳石質(zhì)量1 齡與2 齡之間的重疊率為7.7%，2 齡與3 齡之間的重疊率為15.8%，3 齡與4 齡之間的重疊率為0.2%；體長(zhǎng)1 齡與2 齡之間的重疊率為4.6%，2 齡與3 齡之間的重疊率為21.9%，3 齡與4 齡之間的重疊率為0.4%。

按不同齡組對(duì)耳石質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的體長(zhǎng)作圖(圖3)，結(jié)果可知耳石質(zhì)量與個(gè)體年齡和體長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系。

2.5 耳石質(zhì)量讀數(shù)的準(zhǔn)確性

鴨綠沙塘鱧的各齡組耳石質(zhì)量分布如圖4所示。耳石質(zhì)量與年齡的擬合方程的相關(guān)系數(shù)(R2)為0.683，耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)的擬合方程的相關(guān)系數(shù)(R2)為0.795，均高于用體長(zhǎng)與年齡的擬合方程的相關(guān)系數(shù)(R2=0.669)。所以，可將耳石質(zhì)量選作推測(cè)鴨綠沙塘鱧年齡的指標(biāo)。

2.6 用耳石質(zhì)量直接估算年齡

根據(jù)耳石質(zhì)量與年齡的擬合方程可推算出

將耳石質(zhì)量W0(以mg計(jì))帶入等式進(jìn)一步求出估算的年齡(如圖5所示)，由此得出的估算年齡與實(shí)測(cè)年齡在分布上有所不同，但二者在走勢(shì)上十分相近，2齡數(shù)量最多，而后依次為3 齡、1 齡和4 齡。估算年齡與實(shí)際測(cè)得年齡相差最多的為2齡，其次為1 齡，差異數(shù)量分別占樣本總數(shù)的14.00%和8.53%。

將估算年齡與實(shí)測(cè)年齡在SPSS 25中進(jìn)行成對(duì)樣本T檢驗(yàn)，得出實(shí)測(cè)年齡平均值為2.18，估算年齡平均值為2.17；標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.650和0.750；標(biāo)準(zhǔn)誤差平均值分別為0.030與0.035。

綜上所述，所測(cè)得的耳石質(zhì)量數(shù)值在1.5～18.1 mg，鴨綠沙塘鱧所有樣本的估算年齡與實(shí)測(cè)年齡組之間無(wú)顯著差異，因此，由耳石質(zhì)量測(cè)定年齡的方法驗(yàn)證可行。

3 討論

3.1 耳石鑒定年齡的優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)鈣化組織(如耳石、鱗片、鰭片和脊椎骨等)的生長(zhǎng)年輪測(cè)定可判定硬骨魚(yú)類(lèi)的年齡。與脊椎骨和鰓蓋骨等其他年齡材料相比，耳石具有不易被重吸收和連續(xù)生長(zhǎng)的特點(diǎn)，即使魚(yú)類(lèi)進(jìn)入高齡期仍能連續(xù)地生長(zhǎng)，其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性?xún)?yōu)于其他鈣化組織材料[16-23]。耳石的年輪通常由一個(gè)透明帶和一個(gè)不透明帶組成，分別代表著冬季的生長(zhǎng)緩慢期和夏秋季的生長(zhǎng)快速期。有研究表明：魚(yú)類(lèi)耳石質(zhì)量增長(zhǎng)與年齡密切相關(guān)，隨著年齡的增加，耳石質(zhì)量線性增加[24-26]。由于耳石易獲取，且其質(zhì)量可以被準(zhǔn)確地重復(fù)測(cè)定，所以使用耳石質(zhì)量直接推算年齡具有操作簡(jiǎn)便，易于觀察等特點(diǎn)[27]。

3.2 耳石質(zhì)量作為測(cè)定鴨綠沙塘鱧年齡方法的可行性

對(duì)黑線鱈(Melanogrammusaeglefinus)的研究結(jié)果表明，使用耳石質(zhì)量測(cè)定年齡這一方法對(duì)幼魚(yú)非常有效(正確分類(lèi)約為97%)，而其預(yù)測(cè)能力隨著魚(yú)年齡的增加而減小[28]。在本研究中，遼寧東部山區(qū)鴨綠沙塘鱧種群的年齡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低齡魚(yú)占比大，適宜用耳石質(zhì)量推斷年齡。對(duì)于齡組較高的魚(yú)類(lèi)，如果不同年齡等級(jí)之間的質(zhì)量重疊太大，耳石的質(zhì)量則不能作為準(zhǔn)確估算年齡的指標(biāo)[19]。根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果可得：鴨綠沙塘鱧年齡集中分布在2 齡和3 齡，并且年齡組之間的重疊程度較小，因此用耳石質(zhì)量測(cè)定鴨綠沙塘鱧年齡的方法是可行的。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，鴨綠沙塘鱧耳石質(zhì)量和年齡呈現(xiàn)顯著相關(guān)性。由不同年齡組耳石質(zhì)量與體長(zhǎng)分布圖及耳石質(zhì)量與年齡分布圖可知，耳石質(zhì)量受年齡影響較大，與年齡之間存在較高相關(guān)性。通過(guò)耳石質(zhì)量推算的年齡與實(shí)際年齡結(jié)果對(duì)比無(wú)明顯差異，因此，耳石質(zhì)量可以作為一種快速鑒定鴨綠沙塘鱧年齡的有效方法。

3.3 存在的問(wèn)題與展望

利用耳石質(zhì)量鑒定魚(yú)類(lèi)年齡有很多優(yōu)點(diǎn)，如操作較簡(jiǎn)單、可長(zhǎng)時(shí)間保存等，但同時(shí)也存在一些局限。第一，受過(guò)度捕撈影響，魚(yú)類(lèi)種群年齡結(jié)構(gòu)較為單一。低齡組的數(shù)量占比很大，高齡組的魚(yú)體樣本較少。第二，個(gè)體生長(zhǎng)的差異性。同一個(gè)種群中鴨綠沙塘鱧個(gè)體生長(zhǎng)速度不同，使用耳石質(zhì)量推算年齡時(shí)可能會(huì)出誤差。第三，生長(zhǎng)環(huán)境影響耳石質(zhì)量。耳石的形成速率在最高溫度時(shí)趨于穩(wěn)定，其形成機(jī)制可能與在低溫和中等溫度時(shí)的不同，存在因外部條件差異造成的耳石生長(zhǎng)速率與年齡差異[20]。鴨綠沙塘鱧作為一種具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚(yú)類(lèi)，過(guò)度漁業(yè)捕撈使得該魚(yú)出現(xiàn)種群低齡化和個(gè)體小型化現(xiàn)象，高齡個(gè)體的缺乏可能對(duì)建立耳石質(zhì)量與年齡數(shù)據(jù)模型產(chǎn)生影響。盡管如此，使用耳石質(zhì)量測(cè)定鴨綠沙塘鱧年齡亦不失為一種快捷有效的方法，可為其在后續(xù)年齡鑒定乃至漁業(yè)資源保護(hù)方面提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。