饥饿对斜带石斑鱼卵黄囊期仔鱼摄食、存活及生长的影响*
2009-05-08张海发刘晓春刘付永忠王云新黄国光欧冲辉易诗白林浩然
张海发,刘晓春,刘付永忠, 王云新, 黄国光, 欧冲辉,易诗白, 张 勇, 林浩然
(1.中山大学生命科学学院水生经济动物研究所 ,广东 广州 510275;2.广东省大亚湾水产试验中心, 广东 惠州 516081)
斜带石斑鱼Epinepheluscoioides是驰名世界特别是东南亚地区的名贵海产鱼类之一,其肉质鲜美,营养丰富,为餐桌中的上等佳肴,深受消费者的喜爱。国内外有关斜带石斑鱼的研究有不少报道,如外源激素对性转变的影响[1];自然产卵研究[2];仔鱼的骨骼发育变化[3];仔鱼的摄食研究[4];胚胎发育及仔稚鱼生长发育[5];环境因子对受精卵孵化和仔鱼活力的影响等[6]。而未见有关饥饿对斜带石斑鱼早期仔鱼发育的影响报道。
Blaxter和Hempel[7]首先提出“不可逆点”(the point-of-no-return,PNR)的概念,从生态学角度测定仔鱼的饥饿耐力。“不可逆点”是指饥饿仔鱼抵达该点时,尽管还能生存较长一段时间,但已虚弱得不可能再恢复摄食能力,故亦称“不可逆转饥饿”(irreversible starvation)或“生态死亡”(ecological death)[8]。抵达PNR的时间,从受精、孵化或初次摄食期算起均可以。在育苗实践中特别是仔鱼初次摄食期和PNR点的测定,对于育苗生产具有重要意义。因为饥饿对仔鱼存活和生长的影响极为明显,例如北鳀鱼抵达初次摄食期后,延迟3 d投饵就可使13日龄仔鱼的存活率从70%降为20%,平均体长从7.1 mm降为4.6 mm;延迟4 d,存活率为6%,平均体长为3.6 mm[9]。因此,根据仔鱼从初次摄食期进入PNR的时间的长短,对仔鱼在此期间的饵料供应给予足够重视,采取适当措施抑制早期发育阶段主要“临界期”的表露,这对解决苗种生产中的“开口关”及提高成活率是非常重要的。本文研究了饥饿对斜带石斑鱼卵黄囊期仔鱼摄食、存活及生长的影响,以期为育苗生产提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 仔鱼来源及饲养
斜带石斑鱼亲鱼是大亚湾中心人工培育,实现自然产卵。仔鱼孵化后分两组用100 L的圆形有机玻璃桶饲养,每组2 000尾,一组(饥饿组)用作饥饿试验,不予投饵;另一组(对照组)每天正常投饵,仔鱼在开口前一天投喂SS轮虫,密度为10~15个/mL。饲养期间,海水经消毒过滤处理,盐度保持在31~32,饲养水温(25±0.5)℃。
1.2 摄食调查和生长测定
仔鱼的初次摄食发生率和摄食强度通过摄食试验确定。饥饿组仔鱼自开口始,每隔12 h一次随机取20尾左右放入约盛1 000 mL水的烧杯内,然后按10~15个/mL密度加入SS轮虫(轮虫以绿色藻类饲养,使其体呈绿色),恒温、光照200~300 lx,2 h后在解剖镜下逐尾解剖并检查消化道。摄食强度可以通过计数每尾仔鱼消化道内的轮虫数目而获得。有摄食轮虫的仔鱼尾数占总鱼数的百分比,即为摄食发生率。自孵化当天开始,每天饥饿组与对照组仔鱼各取样15尾,尼康万能投影仪下测量仔鱼全长、卵黄囊长径及短径、油球直径。
1.3 成活率记录
按1.1的方法饲养饥饿组与对照组仔鱼。每天调查各组仔鱼存活率。取样时仔鱼饲养水体适量充气,使仔鱼在水体中均匀分布,然后用500 mL的烧杯取样,计数取出水体的仔鱼尾数,取样重复2次,取平均值。最后根据饲养水体的容积推算各组存活仔鱼尾数。
1.4 PNR的确定
PNR(不可逆点)的确定按照殷名称[10]所采用的方法稍加改进。PNR是仔鱼耐受饥饿的时间临界点。仔鱼饥饿至该点时,尽管还能生活一段时间,但50%虚弱得不可能再恢复摄食能力。当所测定的饥饿组仔鱼的摄食发生率低于最高初次摄食发生率一半时,即为PNR的时间。为了更精确地摸清斜带石斑鱼仔鱼从开口到进入PNR期的时间,本次实验设计每隔12 h(0.5 d)进行摄食调查。
2 结 果
2.1 内源性营养的吸收和初次摄食
斜带石斑鱼仔鱼内源性营养的吸收的有关数据见表1。卵黄囊体积按4/3·π·(r/2)2·R/2 计算,式中R为卵黄囊的长径,r为卵黄囊的短径[10];油球体积按圆球体积公式4/3·π·(D/2)3计算,式中D为油球直径。初孵至开口前的仔鱼,依靠卵黄和油球作营养,无摄食能力;初孵仔鱼卵黄囊体积为343.84×10-3mm3,油球体积为4.3×10-3mm3;随着仔鱼的生长发育,卵黄囊迅速吸收,1 d后卵黄囊体积只剩下初孵时的1/9,油球吸收相对较慢些,1 d后油球体积仍有初孵时的1/2;孵化后第3天,仔鱼已开口进入摄食期,此时卵黄囊体积3.30×10-3mm3,只有初孵时1/100,油球体积0.50×10-3mm3,为初孵时的1/9;孵化后第5天,卵黄和油球基本耗尽,体积分别降到0.03×10-3mm3和0.02×10-3mm3。由此可见,仔鱼的混合营养期仅持续2 d。
表1 斜带石斑鱼仔鱼卵黄囊和油球的吸收
2.2 初次摄食发生率和PNR
在水温(25±0.5) ℃条件下,斜带石斑鱼仔鱼孵化后第3天开口并进入摄食期,经不同饥饿时间后,仔鱼初次摄食发生率的变化见图1。其变化特点是:刚开口和开口后0.5 d的仔鱼初次摄食发生率较低,在40%左右;1 d后开始上升,高峰期在2 d后出现,初次摄食发生率为76.7%;之后迅速下降,2.5 d后饥饿仔鱼的初次摄食发生率已经下降到38.3%,为之前最高初次摄食发生率的50%,意味着仔鱼开始进入不可逆期(PNR期)。4.5 d后初次摄食发生率下降到0%,5 d后所有饥饿仔鱼死亡。
2.3 摄食强度和PNR
仔鱼进入摄食期后,经不同饥饿时间后的摄食强度变化见图2。其变化式型与初次摄食发生率的变化式型基本一致。刚开口和开口后0.5 d的仔鱼摄食强度较低,平均每尾仔鱼摄食轮虫0.5个左右;1 d后开始上升,高峰期在2 d后出现,此时平均每尾仔鱼可摄食轮虫2~3个,最多的单尾仔鱼能摄食轮虫12个;2 d过后仔鱼摄食强度迅速下降,2.5 d仔鱼的摄食强度已经下降到1.58个/尾,约为之前最高摄食强度的50%;之后仔鱼的摄食强度基本上在0.3~0.6个/尾,大约为PNR之前最高摄食强度的10~15%;4.5 d后摄食强度下降到0个/尾。
图1 斜带石斑鱼仔鱼饥饿期初次摄食发生率的变化
图2 斜带石斑鱼仔鱼饥饿期摄食强度的变化
2.4 饥饿对仔鱼生长和存活的影响
饥饿仔鱼与正常投喂仔鱼的存活情况见图3。在完全饥饿条件下,仔鱼死亡集中在孵化后第4-6天,期间日死亡率为20%~25%,50%死亡的时间在孵化后第5天,100%死亡的时间在孵化后第8天。正常投喂组仔鱼在孵化后第4天出现较大量的死亡(日死亡率接近20%),其余时间死亡率较低,日死亡率2%~8%左右,到孵化后第8天时仔鱼存活率为55%。
饥饿仔鱼与正常投喂仔鱼全长的增长情况见图4。仔鱼全长在孵化后2 d内保持较快的增长速度,2 d后即出现小幅负增长。饥饿组仔鱼在孵化后3~5 d全长基本无变化,孵化后6~7 d再次出现负增长;正常投喂组仔鱼在孵化后3~7 d全长缓慢增长。
图3 饥饿仔鱼和摄食仔鱼的成活率比较
图4 饥饿仔鱼和摄食仔鱼的长度生长比较
3 讨 论
3.1 斜带石斑鱼仔鱼的混合营养期与PNR
斜带石斑鱼卵为少黄卵,初孵仔鱼卵黄囊体积只有343.84×10-3mm3,油球体积为4.3×10-3mm3。随着仔鱼的生长发育,卵黄囊迅速吸收,1 d后卵黄囊体积只剩下初孵时的1/9,油球吸收相对较慢些,1 d后油球体积仍有初孵时的1/2。孵化后第3天,仔鱼口裂已形成,上下颌偶做张合运动,胃肠道明显膨胀,呈葫芦形,肛门已开口于体外,此时仔鱼已能开口摄食,但主动摄食能力差[8]。而此时卵黄囊体积3.30×10-3mm3,只有初孵时1/100,油球体积0.50×10-3mm3,为初孵时的1/9。孵化后第5天,卵黄和油球基本耗尽,体积分别降到0.03×10-3mm3和0.02×10-3mm3,到第6天时卵黄和油球已全部吸收完毕,完全转入外源性营养阶段,由此可见,斜带石斑鱼仔鱼的混合营养期仅持续2~3 d。
卵黄囊期仔鱼具有摄食能力的时间一般不长。北海鲱仔鱼的混合营养期为2 d,而仔鱼从初次摄食到PNR的时间为5~6 d[10];真鲷仔鱼的混合营养期为3~4 d,初次摄食到PNR的时间为4~5 d[11];牙鲆仔鱼的混合营养期为1~2 d,初次摄食到PNR的时间为3~4 d[11];丁鱼岁 仔鱼从初次摄食到PNR期为4~5 d[12];点带石斑鱼从初次摄食到PNR期仅2~3 d[13]。与以上报道的鱼类相比较,斜带石斑鱼跟点带石斑鱼的情形非常接近,斜带石斑鱼仔鱼从初次摄食到进入PNR的时间为2.5 d,而且仔鱼混合营养期与具有摄食能力的时间基本一致,这也就意味着斜带石斑鱼仔鱼必须在内源性营养耗尽的同时建立外源性营养关系,否则不但会蒙受进展性的饥饿,而且将直接面临死亡。殷名称[10]认为,仔鱼从初次摄食到PNR的时间越长,建立外源性营养关系的可能性就越大;反之,则越小。而PNR时间的长短,一般认为主要和卵黄容量、孵化时间以及温度条件相关[14]。斜带石斑鱼人工育苗会经历3个死亡高峰期,第一个死亡高峰就出现在育苗初期仔鱼开口阶段[15]。我们分析这与斜带石斑鱼仔鱼的混合营养期及具有摄食能力的时间偏短、仔鱼开口口径很小开导致适口饵料较难满足等因素有关。也有分析认为这可能与饵料中缺乏某种仔鱼所必需的生理生化活性物质,使仔鱼难以完成由内源性营养到外源性营养的过渡有关[16]。
3.2 饥饿对仔鱼生长和存活的影响
Farris[17]曾将4种海洋鱼类卵黄囊期仔鱼的生长划分成3个期相:初孵时的快速生长期、卵黄囊消失前后的慢速生长期,以及在不能建立外源性摄食后的负生长期。斜带石斑鱼卵黄囊期仔鱼长度的生长与这3个时相大致相符,稍有不同的是,斜带石斑鱼仔鱼在卵黄囊消失前、进入摄食期的同时还出现小幅负生长现象(图4)。卵黄囊期仔鱼在进入摄食期后,体内贮存的营养物质和能量,主要用于提高活动水平,搜索和摄取食饵对象,以建立外源性营养关系,而暂缓生长耗能[10]。这种适应性生态反应在斜带石斑鱼仔鱼得到充分的认证,仔鱼主动暂缓生长耗能导致了进入摄食期出现的小幅负生长现象。在斜带石斑鱼仔鱼饥饿试验中,仔鱼进入PNR期后出现初次摄食率及摄食强度急速下降、死亡率明显增加及体长负增长现象。这主要是由于仔鱼捕食饵料需要消耗较大的能量,而饥饿到一定程度后,仔鱼摄食能量的缺乏导致摄食成功率低,并进一步产生对仔鱼生长和存活的影响[18]。
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