内壳在头足类年龄与生长研究中的应用进展

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,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。内壳作为头足类少数硬组织之一受到国内外学者的广泛关注。本文从内壳的提取、保存、制备、观察,生长纹的特征,生长纹周期性以及日龄鉴定等方面综述了其在头足类年龄和生长方面的研究进展。分析认为,柔鱼类内壳因其生长早期的生长纹不清晰而无法用来鉴定其整个生活史的年龄;乌贼类内壳因其生长受环境尤其水温的影响显著,因此并不适合用作年龄鉴定的材料;而章鱼类内壳在其年龄和生长研究中应用前景最广泛。今后的研究希望能够在年龄鉴定基础上,开展内壳时间序列上的微量元素与稳定同位素研究,为进一步分析头足类的种群结构、摄食生态、栖息环境以及生活史等内容提供基础资料。     

茎柔鱼耳石和角质颚微结构及轮纹判读

为了研究耳石和角质颚微结构在茎柔鱼年龄鉴定中的应用,实验根据2013年7—10月中国鱿钓船在秘鲁外海(79°57’~83°24’W、10°54’~15°09’S)采集的茎柔鱼样本,提取出39尾茎柔鱼的耳石、上角质颚和下角质颚,对其微结构进行分析,并对微结构的生长纹进行计数及其差异性比较。结果显示,角质颚微结构头盖背侧区域的生长纹较为完整,通过观察头盖背侧边缘的生长纹可以消除喙部被腐蚀所产生的影响;下角质颚与上角质颚的微结构十分相似,均具有喙部纵向生长纹和喙部截面纵轴,然而,在形态和色素沉着等方面又有所不同。分析认为,耳石轮纹数与上颚轮纹数、耳石轮纹数与下颚轮纹数以及上颚轮纹数与下颚轮纹数均呈线性相关关系,并且直线的斜率与1差异性不显著(P>0.01),相关系数均接近1。研究表明,上、下角质颚微结构均能较好地估算茎柔鱼的日龄,角质颚可被用于头足类年龄与生长的研究。     

基于耳石和角质颚微结构的中国枪乌贼年龄与生长比较

中国枪乌贼(Uroteuthis chinensis)是我国近海头足类渔业的重要物种,为研究中国枪乌贼的耳石和角质颚在其年龄鉴定中的应用,根据2016年4月南海北部陆架区采集的中国枪乌贼样本,对其耳石和上角质颚的微结构进行观察,并建立基于角质颚和耳石的日龄与胴长的关系。结果显示,胴长与角质颚和耳石的日龄呈线性关系;耳石和角质颚生长纹相似,由明暗相间的环纹组成,但耳石的生长纹较上角质颚生长纹清晰,在耳石和角质颚上均发现有日轮和亚日轮,且都有标记轮,但耳石标记轮比角质颚标记轮多样。耳石轮纹和角质颚轮纹与胴长都呈线性相关关系。研究对比两者表明,角质颚微结构上生长纹会出现叠加沉积导致其轮纹数不完整,而且中国枪乌贼个体小,生长纹叠加多,更加难以观察,因此,耳石更适合作为中国枪乌贼的年龄鉴定的材料。     

鲨鱼类年龄和生长特性的研究进展

鲨鱼是海洋生态系统的重要生物类群。鲨鱼的年龄与生长作为基础的生活史特征,是资源评估所需的关键种群信息。鲨鱼的年龄与生长研究需要解决样本的选择与处理、年龄鉴定的方法和校正、生长模型的运用和参数估计等基本问题,否则难以得到可靠的结果。总结分析了两大类年龄鉴定方法及3种年龄校正技术的优缺点和应用局限性,比较分析了各种生长模型的应用差别,并对常见大洋性鲨鱼的生长参数进行了总结。研究认为,第一背鳍上部的脊椎骨是鲨鱼年龄鉴定的最佳硬质,硬质的处理需要借助化学方法,以提高轮纹清晰度;对年龄鉴定的校正是避免或减少系统误差的关键,校正方法的选择需要考虑鱼种的寿命;生长曲线的拟合需要选择多种备选模型,建议通过AIC信息准则筛选最优模型,为鲨鱼年龄与生长的进一步研究提供方法和技术上的参考,也可以为有关种类的资源评估提供生长参数。     

头足类贝壳研究进展

头足类是古老而高等的海生软体动物,贝壳是其重要的硬组织之一,可分为外壳和内壳。其中内壳根据质地不同又可分为角质、石灰质和软骨质3种类型,三者在形态和组成成分上差异明显。头足类贝壳不仅是重要的分类性状,而且在生物学、生态学上应用广泛。可利用外壳、石灰质内壳和软骨质内壳的形态特征在属分类水平上进行应用;角质内壳的形态特征在各种间细微结构差异明显,需要不断积累资料和归类分析。角质和石灰质内壳是年龄和生长研究的重要材料,其生长纹的日周期性证实和选择合适角质内壳部位是研究的关键,其日纹形成与水温、食物丰度等因子关系密切。贝壳的形态特征一定程度上反映了头足类的栖息环境,可通过对其同位素含量及其组成分析来揭示栖息地的水温、食物丰度等深层次的生态信息,并已成为目前研究的热点之一。     

中国近海头足类基础生物学研究进展

本论文对中国近海头足类基础生物学的研究进展进行了回顾,重点对种类组成及地理分布、形态学测量及应用、年龄与生长、摄食生态学、发育与繁殖等方面进行了分析。分析认为,头足类组成与分布由北向南逐渐递增,渤海最少,南海最多。形态学测量及应用的研究主要集中在外形特征的描述及利用其进行种类鉴定,其它组织(如耳石和角质颚等硬组织)的研究较少,今后应该利用这些硬组织进行种类鉴别和种群划分。年龄鉴定作为头足类研究的重点之一,是生物学的基础内容,目前主要通过内壳和耳石对十腕目进行年龄与生长的研究。另外,耳石和角质颚等硬组织隐含着重要的生态信息,可利用其进行微量元素、稳定同位素与栖息环境的关系及其生活史过程等的研究。摄食生态主要用于了解头足类的生态地位,对于非养殖种类,主要研究其食物组成、摄食强度及营养级;而对于养殖种类,则可通过喂养研究其生长、成活率和孵化率等。因此,针对不同资源产业的发展阶段,中国近海头足类基础生物学的研究重点不一样,随着近海增殖放流等措施的发展,学者将注意力由头足类的自然群体转向养殖群体,更多的研究内容涉及胚胎发育、受精卵孵化、繁殖生物学、环境因子胁迫等方面。在今后的研究中,应利用乌贼类和蛸类作为实验材料,开展不同海洋环境条件下(包括海洋酸化等),头足类的生长与死亡、生活史等基础渔业生物学的研究,预测其可能产生的影响。综合分析认为,相对其它经济鱼类,近海头足类的基础生物学研究工作较为不足,应加强多学科的合作,系统、有计划地采集近海头足类样本,建立近海头足类的样本库和基础生物学库,为科学开发和利用近海头足类资源提供基础。     

利用胃磨鉴定三疣梭子蟹年龄初探

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是中国重要的经济物种,对其进行年龄鉴定有利于其种群资源的评估和管理。该研究对三疣梭子蟹的胃磨进行制片处理,初步探讨了胃磨鉴龄的可行性。三疣梭子蟹胃磨由5个部分(前幽门骨、外幽门骨、尾贲门骨、轭贲门骨和翼贲门骨)组成,依据前人研究结果选取外幽门骨和尾贲门骨进行切片观察。结果显示,三疣梭子蟹胃磨微结构由4个部分(蜡质层、外角质层、钙化层和膜层)组成,用于年龄鉴定的生长纹主要存在于钙化层中。利用7个生长方程拟合三疣梭子蟹生物学数据与生长纹数目的关系,结合赤池信息量准则(AIC)得出甲长与甲宽呈线性函数关系、甲宽与体质量呈幂函数关系;体质量与胃磨生长纹数目的关系适用于Gompertz模型,甲长、甲宽与胃磨生长纹数目的关系则更适用于v-B生长模型。即胃磨生长纹可以作为甲壳类年龄鉴定的材料,但由于实验样本偏小型化,后续需要延长时间跨度进一步验证。     

头足类角质颚稳定同位素研究进展

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、洄游路线推测以及栖息环境重建等方面受到国内外学者的广泛关注。过去,角质颚的研究主要集中在形态与微结构的分析与应用领域。近年来,随着地球微化学手段的不断创新与进步,角质颚的稳定同位素的研究越来越受到海洋生物与生态学家的重视。本文根据国内外学者对其的研究成果,重点对碳氮稳定同位素在头足类摄食生态评估、栖息环境重建和洄游路线推测等方面的应用进行综述,旨在解读头足类不同生活史阶段的生物与生态信息,其应用前景十分广阔。     

头足类耳石微化学研究进展

耳石是位于平衡囊内起平衡作用的一对钙化组织,它是头足类的加速度感应器,记录其生命周期内的生物和生态信息。随着鱼类耳石微化学研究及应用的日趋成熟与完善,头足类耳石的相应研究也逐渐兴起。目前头足类耳石微化学的研究内容主要包括无机和有机大分子、微量元素、同位素、微化学标记等方面,其中微量元素是应用研究的重点,在头足类种群识别、生活史分析及栖息环境重建等方面发挥了重要作用。分析认为,头足类微量元素在与栖息环境尤其水温关系的研究中取得了很好的结果,被认为是测定头足类生活水温的温度计。然而,涉及种群识别、生活史分析以及与盐度和食物关系的研究还不够充分,且多集中于Sr/Ca的研究。因此,建议在今后的研究中要综合多种研究方法按时间和空间序列从日轮水平分析多种微量元素的含量与变化。     

东太平洋茎柔鱼的耳石微结构

根据采集于东太平洋哥斯达黎加、秘鲁和智利外海的茎柔鱼耳石样本,分析了其生长纹、标记轮和其他异常结构。结果显示,耳石生长纹由明暗相间的环纹组成,按照生长纹宽度的不同可分为后核心区、暗区和外围区3个明显的生长区。通过对后核心区和暗区生长纹的计数显示,哥斯达黎加、秘鲁和智利外海3个海区的茎柔鱼仔鱼的年龄分别约为26、32和33日龄,稚鱼的年龄分别约为86、84和88日龄。茎柔鱼的耳石微结构中存在7类标记轮,它们的形成与茎柔鱼自身的内源节律(孵化、交配、产卵等)和外部环境压力(温度骤变、捕食者攻击等)等因素有关。研究还在个别茎柔鱼的耳石中发现一些不规则的异常结构(副核心、附生长纹、附中心)和生长纹方向颠倒的现象,推断它们的形成可能是由于外力作用使得耳石被破坏或耳石脱离原先的位置所造成的。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼耳石微结构及生长特性

根据我国鱿钓船2007、2008和2010年在西南大西洋作业期间采集的3462尾阿根廷滑柔鱼样本(其中2007年308尾、2008年262尾、2010年2 892尾),测量了491枚耳石外部形态参数和耳石重量(雌性274枚、雄性217枚),结合耳石的日轮,对耳石微结构及其生长特性进行了研究。结果表明,阿根廷滑柔鱼耳石的生长纹由明暗相间的环纹组成,耳石中心为黑色,呈水滴形;从核心到侧区边缘,轮纹宽度由窄至宽,亮度由明至暗;侧区到北区边缘,轮纹则由宽至窄,亮度由暗至明。根据生长纹的宽度和颜色的明暗,可将整个耳石分为3个区域,即后核心区、暗区、外围区。不同群体间耳石总长(TSL)和最大宽度(MW)的生长存在显著性差异,但性别间无差异。冬季产卵群TSL和MW的生长适合用线性函数表示,秋季产卵群则适合用对数函数表示。耳石重量(SW)的生长存在群体和性别间差异,冬季产卵群雌、雄个体SW的生长分别适合用幂函数和指数函数表示,秋季产卵群则分别适合用指数函数和对数函数表示。两个群体的TSL、MW、绝对生长率和相对生长率都随着日龄的增加而先增加后减小,而SW的绝对生长率则随着年龄增加而增加,相对生长率则随着年龄增加而先增加后减小。同一年龄段内冬季产卵群的绝对和相对生长率基本上都大于秋季产卵群,雌性个体的绝对和相对生长率要大于雄性个体。     

利用耳石微结构研究西南大西洋阿根廷滑柔鱼的日龄、生长与种群结构

根据我国鱿钓船2007、2008和2010年在西南大西洋作业期间采集的3 462尾阿根廷滑柔鱼样本(其中2007年308尾、2008年262尾、2010年2 892尾),利用耳石微结构研究了西南大西洋阿根廷滑柔鱼的日龄、生长和种群结构。结果表明,阿根廷滑柔鱼生命周期大约为1年,渔获物主要由冬生群(6—7月)和秋生群(3—5月)组成,不同年份捕捞群体有差异。不同产卵群体、不同性别的阿根廷滑柔鱼胴长和体质量生长均存在显著性差异。冬生群,雌、雄个体胴长的生长方程分别用指数和线性函数来拟合为最适,体质量生长方程则分别用幂函数和指数函数来拟合最适;秋生群,雌、雄个体的胴长生长方程分别用指数和对数函数拟合为最适,体质量生长方程分别用指数和对数函数拟合为最适。随着日龄增加,阿根廷滑柔鱼胴长和体质量相对生长呈现下降趋势,绝对生长率则呈增加趋势,同一日龄段内,雌性个体的胴长与体质量生长率都稍大于雄性个体生长率。     

Comparison of growth histories of immature Japanese common squid Todarodes pacificus between the autumn and winter spawning cohorts based on statolith and gladius analyses

Growth of the autumn and winter spawning cohorts of the Japanese common squid Todarodes pacificus was examined based on daily growth increments in the statolith and gladius. The samples were taken from three groups of young (??180 days old) squid: the autumn cohort collected in the Tsushima Current and the winter cohort collected in the Pacific near the coast and 1100?km offshore. The growth rate based on statolith analysis was highest in the winter cohort near the coast and similar in the two other groups. The daily growth based on gladius analysis during the month before capture was also highest in the winter cohort near the coast, and fluctuated more in the autumn cohort than in the winter cohort. The results suggest that gladius growth increments will be an important tool in future studies of growth in T. pacificus.     

全球头足类资源开发现状分析及发展建议

头足类是目前世界海洋渔业中重要的捕捞对象之一,柔鱼科、枪乌贼科、乌贼科和蛸科是主要种类,其年总产量呈现较为稳定的增长趋势,年最高产量达到470×104t,是自上世纪70年代以来捕捞产量年增长率最快的种类之一,因此头足类渔业的地位日益重要。为此,本文根据1950~2011年FAO生产统计数据,将世界头足类年生产数据按各渔区10年为一个年代,分别计算各个年代世界主要头足类经济科类和主要海域的平均年产量及其增长率,分析了世界主要头足类种类资源以及各个海域头足类资源的开发现状。同时,对我国头足类资源开发情况作了简要分析,并结合我国远洋鱿钓渔业发展现状,提出了相应的建议与措施。     

基于耳石微结构的西北太平洋柔鱼群体结构、年龄与生长的研究

根据2007年7—10月在西北太平洋柔鱼传统作业渔场采集的样本,利用耳石微结构对其渔获群体结构、年龄与生长进行了研究。分析认为,雌性个体胴长为200～395 mm,日龄为123～258 d;雄性个体胴长为200～353 mm,日龄为127～274 d。7、8月渔获样本的优势日龄为151～180 d,9月为181～210 d,10月为211～240 d。孵化日期为2006年12月下旬至2007年6月上旬,其中1—4月为高峰期。雌性个体的胴长绝对生长率平均为(1.175±0.127) mm/d,雄性为(0.952±0.213) mm/d。其胴长、体质量与日龄的关系可分别用线性和指数方程来拟合,雌、雄个体胴长和体质量生长存在显著差异。研究认为,传统作业渔场中大多数渔获属冬春生群,7—10月各月优势日龄组呈现出随月变化一致的趋势,进一步印证了柔鱼轮纹为日周期的结论。推测认为,柔鱼孵化后,从产卵场洄游至索饵场需要4～6个月的时间。     

Temperature dependent growth and yield of pikeperch, Sander lucioperca, in Finnish lakes

Abstract  A non-linear growth model was used to evaluate the effects of temperature and age on annual length increments of pikeperch, Sander lucioperca (L.), in seven lakes in Finland. Length increments were derived by back-calculation using the Fraser–Lee method. Annual length increments increased from age 1 to age 3 and then decreased, while at the same time length increments and air temperature had positive correlation until age 12. Age- and size-structured yield per recruit models were used in two lakes to evaluate the effects of temperature and gillnet mesh size on pikeperch yield. In these two lakes maximum yield could be obtained with 60 and 70 mm (bar length) gill nets. In the second lake, as typically in Finland, 45–50 mm gill nets are the most frequently used. The use of larger mesh size gill nets would increase pikeperch yield from 685 to 1000 g per recruit based on the present mean temperature. In both lakes increase in temperatures would increase yield if mesh size is simultaneously increased. Higher pikeperch yield can be expected in the future because of climate warming.     

Growth of juvenile chub mackerel Scomber japonicus in the western North Pacific Ocean: with application and validation of otolith daily increment formation

The growth of juvenile chub mackerel Scomber japonicus collected in the western North Pacific Ocean in 2007 and 2009 was examined based on the evidence of otolith daily increment formation in captive specimens. There was a significant difference in the relationship between known age and number of increments in the frontal and sagittal planes. Repeated markings on the otolith using Alizarin complexone and the coefficient of variation in number of increments suggest that the increments in the frontal plane of the otolith are more suitable for age estimation than those in the long and short axes of the sagittal plane. The increments in the frontal plane formed daily, and the first ring was usually deposited 3 days after hatch. Age of wild juveniles ranged from 24 to 211 days after hatch based on the frontal plane method. The estimated hatching periods of specimens ranged from February to June, but the April-hatched specimens were collected throughout the sampling periods of 2007 and 2009. The Gompertz growth model showed a difference in growth pattern in specimens between 2007 and 2009. The juveniles in 2009 appeared to grow more quickly than those in 2007 until summer, but thereafter the 2009 specimens seemed to grow more slowly.     

西北太平洋北方拟黵乌贼耳石外部形态特性分析

根据2018年9—11月我国鱿钓船在西北太平洋采集的339尾北方拟黵乌贼样本,对其耳石外形生长特征进行了研究。结果发现,北方拟黵乌贼具有长窄的吻区和宽大的翼区。主成分分析表明,耳石总长(TSL)、吻侧区长(RLL)、侧区长(LDL)、翼区长(WL)和最大宽度(MW)可以作为北方拟黵乌贼耳石外形变化的特征因子。协方差分析表明,MW、LDL和WL与胴长的关系存在性别间显著性差异,TSL和RLL则不存在显著性差异;MW、RLL、TSL、LDL和WL与体质量的关系均存在性别间显著性差异。AIC (Akaike’s information criterion)分析表明,TSL、RLL与胴长的生长关系最适合用线性函数表示,雄性个体的MW、LDL和雌雄个体的WL与胴长的关系最适合用幂函数表示,而雌性个体的LDL则最适合用指数函数表示。雄性个体的LDL和MW与体质量的关系最适合用指数函数表示,雌性个体的LDL、MW和TSL最适合用线性函数表示,而其余特征参数则均最适合用幂函数表示。随着胴长增加,耳石绝对尺寸都逐渐增大,但耳石的形态结构比例基本不变:背区、侧区、吻侧区、翼区的长度与耳石总长之比基本保持一致,分别为35.66%、55.84%、75.23%和85.82%左右。