头足类角质颚微化学及其在渔业生态学中的应用研究进展

角质颚作为头足类重要硬组织之一,结构稳定、耐腐蚀、易获取,蕴含着大量的生物与生态学信息,在头足类的年龄鉴定、生长估算、种群划分、摄食生态评估、洄游路线推测及栖息环境重建等方面受到国内外学者的广泛关注。近年来,随着地球微化学手段的不断创新与进步,基于角质颚化学成分、微量元素分析技术、稳定同位素技术等方面的研究越来越受到海洋生物与生态学家的重视。本研究中根据国内外学者对其的研究成果,重点对角质颚色素沉积现象,以及微量元素技术、碳氮稳定同位素技术在头足类摄食生态评估、栖息环境重建等方面的应用进行综述,旨在为研究头足类渔业生态学提供理论基础。     

鱼类眼睛晶体信息分析与应用研究进展

眼睛晶体作为鱼类的硬组织之一,具有结构稳定、耐腐蚀、易获取的特性,其含有大量的蛋白质,蕴含着丰富的化学信息,并在鱼类的年龄鉴定中得到了一定程度的应用。近年来,随着生物地球化学技术的不断创新与进步,鱼类眼睛晶体的微量元素、稳定同位素信息也越来越受到国内外学者的重视。本文将依据国内外学者的研究成果,从眼睛晶体的直径与重量、微结构、微量元素和稳定同位素等方面,对鱼类的年龄鉴定、栖息环境重建、摄食生态的追踪等方面的应用进行综述,并通过分析鱼类眼睛晶体的组成成分与生长模式,比较眼睛晶体与其他组织做稳定同位素分析的优势,着重归纳总结了眼睛晶体碳氮稳定同位素在鱼类生活史信息,尤其在摄食生态、栖息环境重建等方面的研究方法、应用现状及发展前景,为以后开展相关的研究提供参考。     

利用角质颚研究头足类的年龄与生长

年龄与生长是渔业基础生物学研究的重要内容。体长频度法估算头足类的年龄并不可靠,然而利用硬组织来研究头足类的年龄和生长是最为有效的方法之一。角质颚作为头足类少数硬组织之一,具有结构稳定、耐腐蚀以及信息储存良好等特点而受到国内外学者的广泛关注。从角质颚的长度、角质颚生长纹的观察、初始纹的形成、生长纹周期性的证实以及日龄鉴定等方面综述了角质颚在头足类年龄和生长方面的研究进展。分析认为,尽管角质颚在头足类的年龄与生长的研究中已取得一定的进展,但是在利用生长纹鉴定年龄的方面还有所欠缺,较为成功仅为真蛸(Octopus vulgaris)和玛雅蛸(O.maya),缺乏对其他头足类种类的研究,需要在以后的研究过程中给予关注。     

头足类硬组织的稳定同位素研究进展

头足类作为一种重要的海洋无脊椎动物,在世界海洋生态系统中扮演着非常重要的角色。而目前对其捕食活动和摄食情况的研究不多。稳定同位素作为新型应用技术,被广泛应用于生态系统的研究中。头足类作为捕食者,其体内有大量的碳(C)、氮(N)、氧(O)等稳定同位素,且其硬组织是稳定同位素积累的优良载体,因此通过稳定同位素示踪的方法,分析硬组织各部位稳定同位素含量及其分布,可为了解头足类在海洋生态系统中所处的地位提供手段和方法。根据国内外研究现状,重点分析了耳石、角质额和内壳等硬组织稳定同位素在头足类摄食生态中的应用,并进行了总结和归纳,同时对今后的研究提出了建议。     

头足类年龄与生长特性的研究方法进展

头足类是软体动物门的重要类群,了解头足类的年龄和生长特性,有助于掌握其生活史、估算种群数量及其资源变动。研究头足类年龄和生长的方法主要有长度频度分析法,利用角质颚的长度及其轮纹、耳石的结构及轮纹、内壳等。长度频度分析法并不太适合用来研究生命周期短、生长快的头足类,耳石等硬质材料因其具有生长轮纹且信息较为稳定而被广泛应用。头足类的年龄与生长研究是一个极为复杂的生物学问题,同一种类不同种群个体之间生长差异明显,因此,在以后的研究过程中,可以根据年龄、捕获日期等资料先分种群,然后按各种群分别研究其生长特性。     

我国几种常见头足类角质颚碳氮稳定同位素分析

头足类角质颚具有稳定的化学成分和物理结构,其稳定同位素分析已成为头足类生态学研究的主要方法之一。本文分别对4种近海头足类(曼氏无针乌贼、杜氏枪乌贼、短蛸和剑尖枪乌贼)角质颚进行稳定同位素分析,研究角质颚中碳、氮稳定同位素比值(~(13)C/~(12)C,δ~(13)C;~(15)N/~(14)N,δ~(15)N)、摄食生态和栖息环境在物种间的差异,分析可能形成差异的原因以及δ~(13)C、δ~(15)N值与头足类胴长间的相关性,旨在解读不同头足类所生活栖息的渔场,了解它们所处生态系统中的地位,为渔业开发与管理提供材料,同时也为我们可以更好地利用这些物种提供基础。结果表明,4种头足类的平均胴长关系为杜氏枪乌贼剑尖枪乌贼曼氏无针乌贼短蛸(122.72 mm67.93 mm67.93 mm35.3 mm),平均体质量关系为杜氏枪乌贼曼氏无针乌贼短蛸剑尖枪乌贼(70.39 g50.67 g47.35 g19.93 g),其中:曼氏无针乌贼的δ~(15)N值最大(10.81‰±0.38‰),δ~(13)C值最小(-14.98‰±0.55‰),C/N比值最小(3.08±0.03);剑尖枪乌贼的δ~(15)N值最小(8.21‰±0.30‰),δ~(13)C值最大(-13.00‰±0.54‰),C/N比值最大(3.57±0.06)。曼氏无针乌贼可能具有较高营养水平,剑尖枪乌贼、杜氏枪乌贼相较于短蛸、曼氏无针乌贼生活在较浅水域的栖息环境。杜氏枪乌贼与短蛸的δ~(13)C、δ~(15)N值无显著差异(ANOVA,P0.05),它们的生态位圆存在重叠,处于相近的营养级,其他物种间角质颚的δ~(13)C、δ~(15)N值存在显著差异(ANOVA,P0.05),生态位圆无重叠。此外杜氏枪乌贼角质颚的δ~(13)C、δ~(15)N值与胴长(ML)均呈显著的线性关系(δ~(13)C=0.023 6×L_(ML)-17.429,P0.05;δ~(15)N=0.017 6×L_(ML)+6.873,P0.05),而曼氏无针乌贼、短蛸以及剑尖枪乌贼的胴长与角质颚的δ~(13)C、δ~(15)N值相关性不显著(P0.05),说明其摄食习性随体长变化无显著相关。     

角质颚色素沉积可视化及其在头足类判别分类中的应用

角质颚是研究头足类各种生物信息的重要组织，为实现头足类角质颚色素沉积的精确化测量，探究色素沉积在头足类角质颚判别分类中的作用，研究选取茎柔鱼、柔鱼以及翼柄柔鱼3种头足类生物的角质颚下颚为研究对象，以其侧视图像为基础，对其色素沉积按照等级Ⅰ：黑色、等级Ⅱ：灰色、等级Ⅲ：浅灰色、等级Ⅳ：透明四个等级进行可视化，分别计算出茎柔鱼、柔鱼以及翼柄柔鱼角质颚四种等级的色素沉积面积与头盖-翼部区域以及脊突-侧壁区域面积的比例关系，并且采用逐步判别分析法对3种头足类角质颚之间的色素沉积差异进行分析，结果显示等级Ⅰ、Ⅳ在脊突、侧壁区域各色素梯度占比对判定分类的结果具有显著意义，判别成功率为74.4%。研究认为，3种头足类的角质颚色素沉积情况存在一定差异，而这些差异有可能是由于3种头足类不同的生活特性和摄食习惯导致。研究实现了角质颚色素沉积的数值化和色素沉积等级的精确化划分，并按照划分的结果，将色素沉积情况作为全新的定量测量方法，为头足类生物角质颚色素沉积研究提供了新的思路。     

哥斯达黎加海域茎柔鱼角质颚稳定同位素研究

头足类的角质颚具有结构单一和不易腐蚀的特性,其稳定同位素分析已成为头足类生态学研究的主要方法之一。根据2009年7-8月我国鱿钓船在哥斯达黎加外海捕捞的茎柔鱼样本,对其角质颚进行稳定同位素分析,探讨其与胴长、日龄、性腺成熟度等之间的关系。结果表明,茎柔鱼样本的胴长范围在25.6～35.8 cm之间,体重范围在447.6～1 122.3 g之间,为小型群体;上、下角质颚的δ13C和δ15 N有所差别,但无显著性差异（P〉0.05）;δ13C和δ15N值随着胴长和日龄的增大而增大,两者均符合线性关系;不同性成熟度的个体也有着不同的δ13C和δ15 N值,其中性成熟度为Ⅲ期个体的值最大。δ13C和δ15N值反应出茎柔鱼在生长过程中,其栖息环境从大陆架向大洋转变,活动范围也向着生产力更高的海域聚集,同时与性成熟和个体生长过程密切相关。建议今后应结合研究海域的浮游生物,对角质颚等不同硬组织及其不同部位稳定同位素进行深入分析,以便为了解和掌握茎柔鱼的生态学提供理论参考。     

环境对头足类耳石微结构的影响研究进展

头足类和鱼类一样,它的耳石微结构的形成受到环境条件的影响,包含着许多丰富的生态信息.借助扫描电镜和核微探针技术可研究环境因子对耳石总长、轮纹和耳石中微量元素等微结构的影响.通过文献阅读,总结了温度、盐度、食物等环境因子对耳石微结构影响的研究现状及其进展,认为目前温度对耳石中微量元素含量和分布影响的研究较多.多数学者采用耳石Sr/Ca组成作为温度影响的指标,但尚未见用实验室饲养法的证实报道,因此,这种方法可能不适用于所有头足类.此外,盐度和食物等环境因子对耳石微结构影响的研究相对较少.其中,盐度对耳石微结构的影响尚无相对一致的观点,但耳石总长与饵料丰富水平正相关,其微量元素组成和含量与饵料中成分基本相对应,取得了一致性的结论.随着头足类资源的不断开发和利用,建议结合海洋生物化学等学科,系统地开展环境对头足类耳石微结构形成及其机理的比较研究,以便为头足类生活史的重建,以及资源量科学评估与管理提供科学依据.     

头足类种群鉴定方法研究进展

头足类不仅是重要的经济软体动物,同时在海洋生态系中扮演着重要的角色。其开发和利用已引起世界各国和地区的重视。从形态学、生态学、生物化学以及分子遗传学等方面,较为系统地阐述了世界各国在头足类种群鉴定方面的研究现状。分析认为,头足类种群结构的研究在世界范围内已经取得了很大的进展,传统的形态学和生态学方法为其鉴定提供了基本的手段,其中利用耳石对其生长和产卵季节等进行推算是当前研究的主要手段之一。生物化学技术和分子遗传学标记的应用,为其研究提供了新的思路。分析认为,头足类种群鉴定还应结合其基础生物学,特别是分类学、生活史和洄游分布等方面的内容。     

头足类资源评估模型及其影响因素的研究进展

头足类是海洋生态系统的重要组成部分，也是目前世界上最具开发潜力的渔业资源之一，对该资源进行科学评估是实现其可持续利用的关键。不同于传统的鱼类种群，头足类具有生命周期短、生长速度快、种群结构复杂等生物学特点，且其资源量极易受到海洋环境波动的影响，使得头足类种群动力学和资源评估研究与传统鱼类资源相比面临着更多困难和挑战。本文总结了头足类的生活史特征及其资源与海洋环境因子的关系对资源评估的影响，并梳理了主要评估模型对头足类资源评估的适用性。分析认为，当前经过改进的衰减模型和剩余产量模型应用最为广泛，但仍无法制定出具有时效性的渔业管理措施。为此，文章从提高输入参数的准确度和可靠性、开展长期系统的资源环境调查和开发新的评估模型等方面提出了优化头足类资源评估研究的建议。     

头足类种群鉴定方法研究进展

头足类不仅是重要的经济软体动物,同时在海洋生态系中扮演着重要的角色。其开发和利用已引起世界各国和地区的重视。从形态学、生态学、生物化学以及分子遗传学等方面,较为系统地阐述了世界各国在头足类种群鉴定方面的研究现状。分析认为,头足类种群结构的研究在世界范围内已经取得了很大的进展,传统的形态学和生态学方法为其鉴定提供了基本的手段,其中利用耳石对其生长和产卵季节等进行推算是当前研究的主要手段之一。生物化学技术和分子遗传学标记的应用,为其研究提供了新的思路。分析认为,头足类种群鉴定还应结合其基础生物学,特别是分类学、生活史和洄游分布等方面的内容。     

秘鲁外海茎柔鱼眼睛晶体微结构分析

分析从秘鲁外海采集的113尾茎柔鱼(Dosidicus gigas)眼睛晶体的微结构,并对其生长纹的周期性进行验证,结果显示:眼睛晶体由前后两个部分组成,直径最大处所处的平面为赤道面,记录了晶体中所有的生长纹,生长带周期性明显,每条生长带由明、暗相间的两条同心的生长纹组成。由晶体核心至边缘,相邻生长纹间隔逐渐变小,没有明显的过渡区。晶体平均直径为7 mm,且平均每天生长7条生长纹。通过配对样本t检验,发现眼睛晶体生长纹与耳石日龄之间有很大的差异性(P0.05)。样本晶体生长纹A与晶体直径D呈指数关系(D=6.88e~(0.000 09A),n=113,R~2=0.578 1),与胴长ML也呈指数关系(L_(ML)=216.25e~(0.000 2A),n=113,R~2=0.463 2)。研究结果表明,茎柔鱼眼睛晶体生长纹不具有日周期性,但可将其作为个体生长分析的指标,为我国学者开展头足类年龄生长研究提供重要的基础文献。     

北太平洋柔鱼早期生活史研究进展

柔鱼是一种短生命周期的种类,具有产完卵后即死亡等特点,其种群资源量的大小完全取决于补充量的多少,而其补充量主要取决于其早期生活史阶段的死亡率。柔鱼作为重要的经济头足类,广泛分布在北太平洋海域,深入了解柔鱼早期生活史过程对于预测其来年资源补充量具有重要的作用。为此,主要回顾柔鱼早期生活史研究进展,重点讨论了柔鱼仔幼鱼的分布、摄食、年龄和生长、自然死亡率以及补充量与环境之间的关系,简单介绍了柔鱼胚胎生长发育过程和仔鱼形态变化。分析认为,柔鱼早期生活史中从产卵孵化、胚胎发育到仔稚鱼是一个非常重要也是最不被了解的生活史阶段,未来研究的重点应放在该阶段中仔鱼的生长死亡以及环境变化对柔鱼孵化成功率和资源补充量的影响。     

Caste in a primitive ant: absence of age polyethism in amblyopone

Polyethism, the divison of labor among members of a colony, is based on worker age and size in ants. In the ponerine species Amblyopone pallipes worker behavior is independent of age, therefore temporal castes, or groups of age-related task specialists, do not exist. This primitive caste system, previously unknown in ants, appears to be correlated with the peculiar characteristics of the life history and ecology of Amblyopone.