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。     

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。     

个体差异对西南大西洋阿根廷滑柔鱼耳石形态的影响

根据2007-2008年我国鱿钓船在西南大西洋海域采集的560对阿根廷滑柔鱼耳石样本,以耳石总长(TSL)、最大宽度(MW)、背区长(DDL)、背侧区长(DLL)、侧区长(LDL)、吻侧区长(RLL)、吻宽(RW)、吻区长(RL)、翼区长(WL)和翼区宽(WW)作为耳石各区生长指标,以耳石MW与TSL之比、RW与RL之比、WW与WL之比作为表征耳石外形变化的指标,利用方差分析(ANOVA)和最小显著差多重比较法(LSD)研究性别、性腺成熟度和不同胴长等个体差异对耳石各区生长和外形变化的影响。结果表明,不同性别间TSL、MW、DLL、DDL、RLL、RL、WL和WW的变化存在显著性差异(P<0.05);雌、雄样本内不同性腺成熟度、不同胴长范围间TSL、MW、DLL、LDL、WL和WW的变化均存在显著性差异(P<0.05);MW/TSL、RW/RL和WW/WL的变化在不同性别、不同性腺成熟度和不同胴长范围间不存在显著性差异。研究认为,胴长组301～350 mm可能是耳石各区生长的拐点区。     

长蛸平衡囊的形态结构和神经支配模式

采用光镜、扫描电镜、透射电镜和同步辐射等方法对长蛸平衡囊的形态和神经支配进行了研究。平衡囊位于长蛸头后部两侧的软骨腔中,表面是近似椭圆形的膜质结构。平衡囊表面缠绕的大量纤维丝,与软骨壁粘联后使囊悬浮于腔内的淋巴液中。平衡囊中的感觉毛细胞分为感觉斑(macula)和感觉脊(crista)两个区域,其中感觉斑毛细胞区被包裹着胶质粘液层的耳石覆盖,毛细胞动纤毛顶端嵌入耳石底层钙质微晶体间隙中;感觉脊区毛细胞呈带状螺旋型排列,共分九节,其毛细胞均由胶质顶(cupula)覆盖。毛细胞仅含等长、9+2微管型动纤毛,无静纤毛,其周围细胞含微绒毛。平衡囊内的一软骨凸起结构,相对感觉脊(anticrista),其表面无感觉毛细胞。同步辐射结果表明:支配感觉斑区的神经仅一条,而感觉脊区却由两条神经束从脑部经囊表后分支进入各自支配的毛细胞节区。     

冬季厄尔尼诺发生期日本海太平洋褶柔鱼耳石外形的生长特征

耳石是研究头足类年龄与生长、种群结构和生活史的重要材料。根据2018年厄尔尼诺发生期冬季（12月）我国鱿钓船在西北太平洋日本海海域生产调查期间采集的530尾太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)样本,首次对厄尔尼诺发生期太平洋褶柔鱼的耳石外形生长特征进行了报道。结果表明,日本海太平洋褶柔鱼的耳石具有宽大的背区、侧区和翼区,以及较狭长的吻区。主成分分析表明,耳石总长(TSL)、侧区长(LDL)、翼区长(WL)和最大宽度(MW)可以作为描述日本海太平洋褶柔鱼耳石外形生长特征的表征参数。协方差分析表明,耳石各外形表征参数与胴长、体质量间的生长关系不存在性别间显著性差异。赤池信息准则表明,TSL、LDL、MW与胴长、体质量的生长关系适用幂函数生长模型表示,WL与胴长、体质量的生长关系适用线性生长模型表示。随着太平洋褶柔鱼个体逐渐生长,其耳石整体外形轮廓的绝对尺寸生长逐渐减缓,但耳石整体外部轮廓的相对尺寸基本维持原状。本研究为后续利用耳石研究太平洋褶柔鱼的生活史过程提供了参考,也为研究异常气候事件对头足类硬组织生长的影响提供了科学依据。     

南海鸢乌贼耳石微量元素研究

根据2012年9月~10月于南海采集的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)样本,利用激光剥蚀电感等离子质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)分析鸢乌贼耳石微量元素组成及分布。结果显示,南海鸢乌贼耳石含量前10位的元素依次为钙(Ca)、锶(Sr)、钠(Na)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、锌(Zn)、铝(Al)、铜(Cu)和镍(Ni)。P方差分析发现,鸢乌贼耳石微量元素Ca(P=0.017)、Sr(P=0.016)、Na(P=0.042)种群差异显著(P0.05);中型群Ca(P=0.026)、Sr(P=0.021)、Na(P=0.025)性别差异显著(P0.05),微型群性别差异不显著(P0.05);中型群Cu(P=0.002)、Ni(P=0.001)日龄差异显著(P0.05),微型群P(P=0.000)、Mg(P=0.002)、Zn(P=0.023)、Al(P=0.000)、Cu(P=0.003)日龄差异显著(P0.05)。南海鸢乌贼Sr含量随纬度的降低而减少,且0日龄高于10日龄。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼两个群体耳石重量变化特性研究

根据2007年2～5月和2010年1～3月我国鱿钓船在西南大西洋公海采集的阿根廷滑柔鱼(Illexargentinus)样本,提取574对耳石并进行称重,利用方差分析(ANOVA)法和最小显著差多重比较法(LSD)对南巴塔哥尼亚群体(South Patagonic Stock,SPS)和布宜诺斯艾利斯—巴塔哥尼亚群体(Bonaerensis-Northpatagonic Stock,BNS)分别进行分析,研究不同性别、不同性腺成熟度、不同胴长组和耳石外部形态对耳石重量变化的影响。结果表明,BNS群体不同性别耳石重量不存在差异(P>0.05),SPS群体耳石重量性别间差异极显著(P<0.01);BNS群体耳石重量在不同性腺成熟度间存在极显著差异(P<0.01),SPS群体雌性在不同性腺成熟度间存在着极显著差异(P<0.01),雄性则无差异(P>0.05);两个群体在不同的胴长组间均存在极显著差异(P<0.01),240～260 mm和220～240 mm分别为BNS群体雌、雄性胴长范围所对应的耳石增重变化的拐点,220～240 mm和200～200 mm分别为SPS群体雌、雄性胴长范围所对应的耳石增重变化的拐点;两个群体的耳石总长(TSL)、背侧区长(DLL)和侧区长(LDL)与耳石重量的相关性较大,并且它们之间的关系符合对数生长曲线,两个群体在不同的耳石长度组之间均存在极显著差异(P<0.01),耳石总长1 000μm左右是阿根廷滑柔鱼耳石总长所对应耳石重量的变化拐点。     

南海中部海域鸢乌贼耳石形态特征分析

根据2012年9月～10月于南海中部海域采集的鸢乌贼（Sthenoteuthis oualaniensis）样本90尾,对其耳石形态特征及计量学参数进行了初步研究。结果表明,耳石样本具有明显的背区、侧区、吻区和翼区结构,背区小,侧区和翼区宽大,吻区长窄。南海中部海域鸢乌贼按照耳石形态的差异可分为3个不同的群体。耳石总长（total statolith length,TSL）、翼区长（wing width,WL）、最大宽（maximum width,MW）与胴长之间呈对数函数关系（P〈0.05）,吻区长（rostrum length,RSL）、背侧区长（dorsolateral length,DLL）与胴长之间呈线性函数关系（P〈0.05）。随着胴长的增加,耳石绝对尺寸逐渐增大,相对尺寸逐渐减小,耳石的形态结构比例基本不变,即背侧区长、侧区长、吻区长、翼区长同耳石总长之比基本保持一致,分别为48.05%、60.05%、35.44%和67.59%,其中侧区长、翼区长与耳石总长的比值随胴长增大而增加的趋势较为明显。     

性成熟和个体大小对西北印度洋鸢乌贼耳石形态的影响

为研究性成熟和个体大小对西北印度洋鸢乌贼耳石外部形态的影响,判别耳石外形生长的拐点,实验根据2019年2—5月我国灯光罩网渔船在西北印度洋海域调查生产期间采集的1 009尾鸢乌贼样本,以耳石总长(TSL)、侧区长(LDL)、翼区长(WL)和最大宽度(MW)作为耳石外形的生长指标,以耳石最大宽度与其总长之比(MW/TSL)作为耳石相对尺寸的生长指标,利用方差分析(ANOVA)和最小显著差异法(LSD)研究性别、性腺成熟度以及不同胴长范围对耳石形态变化和相对尺寸变化的影响。结果显示,不同性别间TSL、LDL、WL和MW的变化存在极显著性差异,雌、雄样本不同性腺成熟度和不同胴长组间TSL、LDL、WL和MW的变化也均存在极显著性差异;MW/TSL的变化在不同性别间不存在显著性差异,但在不同性腺成熟度和不同胴长组间存在极显著性差异。研究表明,无论雌雄,性成熟和个体大小对西北印度洋海域鸢乌贼耳石的外形生长都会产生影响。性腺成熟度Ⅲ期、胴长300～500 mm是雌性鸢乌贼耳石外形的生长拐点,雄性耳石外形生长拐点不明显。     

中国南海南沙群岛海域鸢乌贼耳石微量元素组成特性

耳石是头足类重要的硬组织之一,存储了大量微化学信息,能够反映其栖息环境变化,是研究头足类生活史的重要材料。本文根据2017年3月—5月我国灯光罩网渔船于中国南海南沙群岛海域采集的1002尾鸢乌贼样本,利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱法(LA-ICP-MS)分析了17枚鸢乌贼耳石微量元素的组成及分布。结果表明：南沙群岛海域的鸢乌贼耳石主要由56种微量元素组成,含量最多的前10种元素依次为钙(Ca)、锶(Sr)、钠(Na)、磷(P)、硅(Si)、钾(K)、镁(Mg)、铁(Fe)、钡(Ba)和硼(B)。方差分析表明,不同性别间Ca、Sr、Na、P、Si、K、Mg、Fe、Ba、B的分布均无显著性差异；不同孵化期的群体间Ca、Sr、Na、P、Si、K、Mg、Fe、Ba、B的分布也无显著性差异；不同耳石部位间Si、K、Fe无显著性差异,而Ca、Sr、Na、P、Mg、Ba、B则有显著性差异。