中华虎头蟹幼体发育的初步观察

王红伟，原振政，祁峰，刘谞，李晓东，姜玉声，刘海映，郑岩，赵静，刘涵

(1.大连海洋大学水产与生命学院，辽宁大连116023;2.盘锦光合蟹业有限公司，辽宁盘锦124200;3.大连海洋大学海洋科技与环境学院，辽宁大连116023)

中华虎头蟹Orithyia sinica又称乳斑虎头蟹，俗称虎头蟹、鬼头蟹，属甲壳纲、十足目、馒头蟹科、虎头蟹属，是中国与朝鲜半岛沿海特有的大型经济蟹类［1］，在中国南北沿海均有分布，地处辽东湾的辽宁盘锦、营口及丹东鸭绿江口附近海域资源量相对较多。中华虎头蟹肉质细嫩，味道鲜美，具有很高的食用价值。因每年可捕获的时间短暂，自然资源稀少，市场供不应求。此外，中华虎头蟹色泽鲜艳，背面观与中国民间传统的布艺老虎相似，也有学者提出饲养此蟹作为观赏宠物［2］。但是随着近些年捕捞强度的增大及栖息环境的恶化，虎头蟹资源日渐衰退，对其生物学与人工繁殖技术的研究已引起人们的重视。目前，国内有关中华虎头蟹生物学方面的报道仅见于温度、盐度对成蟹存活与摄食的影响［2］，以及其视网膜电图特性的昼夜节律性研究［3］。国外，Kim 等［4－5］研究了中华虎头蟹溞状幼体和大眼幼体的生长与蜕壳;Koo等［6－7］研究了温度对中华虎头蟹幼体存活、生长、蜕壳的影响;Hong［8－9］对中华虎头蟹前溞状幼体和溞状幼体的形态进行了描述。

蟹类生活史中通常具有多个幼体阶段，幼体经过多次蜕壳，最终发育为仔蟹。幼体发育是其生物学研究的重要内容，也是人工繁育的理论依据。目前，已有对中华绒螯蟹 Eriocheir sinensis［10］、三疣梭子蟹 Portunus trituberculatus［11］、锯缘青蟹 Scylla serrata［12］、远海梭子蟹 Portunus pelagicus［13］和日本蟳Charybdis japonica［14］等主要经济蟹类幼体发育的研究，促进了其增养殖业的发展。然而，国内外尚未见有关中华虎头蟹幼体发育完整过程的报道。本试验中，作者对中华虎头蟹各期幼体的形态特征及发育时间进行观察与记录，以充实此稀有蟹种的生物学研究，旨在为其人工繁育以及资源的合理利用与保护提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用亲蟹于2010年5月末由渔船采捕，捕获地点如图1所示。将亲蟹运输至辽宁省盘锦市光合蟹业有限公司码头，共计145只。

1.2 方法

1.2.1 亲蟹培育 将亲蟹饲养于5 m×5 m×1.5 m的水泥池中，池底铺有10 cm厚的细沙，中间用砖块隔出10 m2的空地，便于换水与投饵。海水盐度为28，温度为25℃，连续充气。早晚按体质量的5%投喂光滑河蓝蛤、冰鲜鱼各1次，并根据实际摄食情况进行调整。每天早、晚换水1/2。

1.2.2 幼体培育 各发育时期的幼体均在容积为300 L的圆形玻璃缸中培育。幼体孵化前加沙滤海水200 L。培育至Ⅰ期溞状幼体时不换水，每日加注新水;培育至Ⅱ期溞状幼体时开始换水，每日早、晚各换水1/5;培育至Ⅲ期溞状幼体时换水量增加至每日1/2;培育至大眼幼体时每日全量换水。对于Ⅰ期与Ⅱ期幼体，每4 h投喂轮虫1次，并补充少量单胞藻及微粒配合饲料、虾片等代用饵料;对于Ⅲ期溞状幼体，以卤虫无节幼体为主要饵料;对于大眼幼体，投喂卤虫无节幼体和活糠虾。幼体培育期间，海水盐度为28，温度为 (25.1±0.8)℃，随着幼体的变态逐渐增加充气量。

1.2.3 幼体发育观察 采用光诱方法，用烧杯捞取不同发育时期的幼体及幼体蜕下的壳置于特制的玻璃凹槽中，于Olympus C－BD230解剖镜下观察并拍照，记录幼体各发育时期的特征，并随机取15只幼体进行形态参数的测量。

图1 亲蟹的采捕地点Fig.1 The location tiger crab brood stock used in this experiment were collected

2 结果

2.1 幼体的发育时期

中华虎头蟹溞状幼体经3次蜕皮变态为大眼幼体，每次蜕皮后，其形态均发生变化，因此将溞状幼体阶段分为3个时期，各发育时期幼体的形态见图2。海水盐度为28，水温为 (25.1±0.8)℃时，Ⅰ期溞状幼体历时4～5 d发育至Ⅱ期溞状幼体;Ⅱ期溞状幼体历时4～5 d发育至Ⅲ期溞状幼体;Ⅲ期溞状幼体历时5～6 d发育至大眼幼体;大眼幼体经过5～6 d发育至Ⅰ期仔蟹。本试验条件下，幼体自然孵化发育为仔蟹共需要18～22 d。

2.2 幼体的形态

中华虎头蟹各发育时期幼体的形态描述见表1和图3。溞状幼体分头胸部和腹部，头胸甲上下与左右各具一刺，位于上方的背刺与下方的额刺尤其长，其尖端间距约为体长的3倍。前侧各生有一对复眼。腹部分六节，最后一节呈叉状，其上具棘刺，Ⅰ期溞状幼体尾叉棘刺5对，随着蜕壳每期幼体棘刺数目增加1对。第二腹节左右生有一对侧齿。Ⅰ期溞状幼体腹部2～5节上肢芽不明显，随着幼体发育肢芽增大，至Ⅲ期幼体时其呈棒状。大眼幼体的形态与仔蟹相似，腹部能够自由弯折于头胸甲下，在游泳时伸展开。步足发达，但最后一对附肢的末节未成桨状。

表1 中华虎头蟹幼体各发育时期的形态Tab.1 Morphological characters of different stage larval of O.sinica

图2 中华虎头蟹幼体发育过程及形态Fig.2 Different larval stages of tiger crab O.sinica

图3 中华虎头蟹各发育时期溞状幼体的特征Fig.3 Morphological characters of different stage zoea in tiger crab O.sinica

3 讨论

3.1 幼体发育的分期

蟹类是甲壳动物中的一个大家族，其幼体发育模式多样，不同种类刚孵化的幼体所处的发育时期有所不同。中华绒螯蟹、三疣梭子蟹、锯缘青蟹等种类先要在卵膜内度过无节幼体和原溞状幼体时期，之后破膜孵化，初孵的幼体称为Ⅰ期溞状幼体［15－17］。河流溪蟹 Sinopotamon henanens胚胎除了经历上述两个发育时期外，还存在卵内大眼幼体期，经过此期后便直接孵化出仔蟹［18］。中华虎头蟹破膜时为溞状幼体，但其溞状幼体只有3期，之后变态为大眼幼体，这与其它已报道的蟹类不同(表2)。中华绒螯蟹、锯缘青蟹、远海梭子蟹腹部肢芽出现在溞状幼体Ⅲ期［13］，而中华虎头蟹腹部肢芽出现在溞状幼体Ⅰ期，Ⅱ期时已较明显，后者是否在卵膜内多度过一个或更多溞状幼体时期，还需要对其卵内幼体的发育过程做进一步研究。

3.2 幼体的形态特征

中华虎头蟹溞状幼体和大眼幼体的形态特征与其它几种常见经济蟹类有较多不同 (表2)，前者较明显的特征是:溞状幼体较大，具有长的背刺与额刺，Ⅰ期和Ⅲ期幼体两刺顶部的间距分别为7.15、11.81 mm，是体长的3倍左右，与身体大小比例很不相称。研究表明，水生动物的幼体能够通过增大或增厚身体表面的结构，如棘刺、刚毛、壳等，来加强防御能力，进而降低被捕食的风险［19－20］。中华虎头蟹多在河口水域栖息和繁殖，这一区域饵料丰富，往往也是其它鱼、虾、蟹的索饵与繁殖场，虎头蟹浮游的溞状幼体被捕食的风险性很高。长期的自然选择可能导致其溞状幼体保留了如此长的棘刺，以应对众多的捕食者。然而，捕食者是否对海洋蟹类幼体身体构造具有表型可塑性，表型结构又是怎样演化为遗传特征的，如此一系列问题将有待进一步研究。中华虎头蟹大眼幼体的腹部能够自由弯折，游泳时伸展开来，或卷折于头胸甲下，此时幼体则沉入水底爬行或静止，看上去与仔蟹十分相似。这一特征与其它蟹类差异明显，多数蟹类大眼幼体腹部发达但不能自由折叠，凭借发达的腹部，幼体具有较强的游泳能力，利于捕食及躲避敌害攻击。中华虎头蟹大眼幼体的运动能力相对较弱，常仰卧或俯卧于养殖容器底部，实验室养殖时，需要较大的饵料密度才能保证幼体的摄食量。如此特殊的大眼幼体在自然环境中如何摄食及躲避敌害的捕食，将有待于进一步研究。

表2 常见经济蟹类溞状幼体与大眼幼体的形态特征［13］Tab.2 Morphological comparison of zoeal and megalop larvae in several commercially important crabs［13］

3.3 幼体发育时期的判断

虾蟹类人工繁育中需要准确区分各发育时期的幼体，以便及时调整投喂、换水等措施。本试验结果表明，幼体大小、第1和第2颚足外肢羽状刚毛数目、尾叉棘刺数目、腹部肢芽大小是中华虎头蟹溞状幼体分期的主要依据。中华虎头蟹溞状Ⅰ期与Ⅱ期幼体大小差异并不明显，加之不同母本的同一期幼体间大小有时也存在差异，难以从个体大小上判断幼体时期，给生产操作造成了一定困难。这一时期可以借助仪器观察幼体腹部肢芽是否明显、第1和第2颚足外肢羽状刚毛的数目以及尾叉棘刺数目等特征进行判断，而对于有经验的技术人员则可直接观察水体中幼体蜕下的壳，判断幼体是否进入下一时期。另外，笔者发现，从Ⅱ期溞状幼体开始其背刺与额刺中上部呈现红色，此特征无需借助仪器设备即可分辨，便于在实际生产中应用。

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