眼睛晶体在头足类生活史分析中的研究进展

头足类的眼睛晶体是除耳石、角质颚和内壳之外又一重要的硬组织,其形态结构稳定、易提取、易保存,记录了头足类的大量生物与生态学信息,是研究头足类生活史过程的有益补充。尽管眼睛晶体在年龄鉴定和微量元素分析方面相比耳石和角质颚没有优势,但是在稳定同位素分析方面优势明显。本研究中从眼睛晶体的尺寸、微结构、微量元素和稳定同位素等方面,回顾了其在头足类年龄、生长、摄食、栖息和洄游等基础生活史过程中的应用。综合分析认为,尽管眼睛晶体适合从时间序列上准确的分析头足类的生活史信息,今后的研究仍需要准确掌握眼睛晶体生长纹的周期性,在此基础上确定各层断面形成的确切时间、年龄,进而重建头足类的栖息、洄游和摄食等生活史信息。     

基于眼睛晶体核心微量元素的茎柔鱼地理种群判别

实验以2015年和2017年我国远洋鱿钓渔船在东南太平洋的厄瓜多尔、秘鲁和智利专属经济区外海生产调查时所采集的茎柔鱼眼睛晶体为研究材料,采用激光剥蚀—电感耦合等离子体质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, LA-ICP-MS)测定了眼睛晶体核心的微量元素,并采用逐步判别分析(stepwise discriminant analysis,SDA)法研究了基于微量元素的茎柔鱼地理种群划分。结果显示,厄瓜多尔、秘鲁和智利外海三海区之间的茎柔鱼眼睛晶体核心微量元素含量差异显著(除Al~(27)和Si~(29)以外)。眼睛晶体核心的微量元素可以用来判别茎柔鱼不同地理种群,总体判别成功率为69.2%,厄瓜多尔、秘鲁和智利外海的判别成功率分别为87.0%、70.0%和52.0%。若将秘鲁与智利外海两海区样本合并后再与厄瓜多尔进行判别,则总体判别成功率上升至89.7%,厄瓜多尔、秘鲁与智利外海分别为95.70%和87.30%。Mg~(25)可将厄瓜多尔与秘鲁和智利的茎柔鱼分开,而Cu~(63)又可将秘鲁与智利的茎柔鱼分开。分析认为,秘鲁和智利外海相互之间较高的误判率说明二者可能共同属于"南半球"种群,而厄瓜多尔由于受不同的海洋环境影响可能属于独立于"南半球"和"北半球"种群之外的另一个种群。研究认为,茎柔鱼眼睛晶体核心微量元素的差异是判定其地理种群的一种新方法,为其他头足类种群划分提供了新途径。     

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。     

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。     

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。