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天津厚蟹对盐度和温度的耐受性

2014-06-01徐敬明

海洋学报 2014年2期
关键词:蟹类耐受力梭子蟹

徐敬明

(1.重庆文理学院林学与生命科学学院,重庆永川 402168)

天津厚蟹对盐度和温度的耐受性

徐敬明1

(1.重庆文理学院林学与生命科学学院,重庆永川 402168)

研究了天津厚蟹Helice tientsinensis对盐度和温度的耐受性。天津厚蟹对盐度的耐受能力极强,在温度9~34℃盐度为0的淡水介质中均能存活96 h以上;在10℃、20℃及30℃的高渗介质中暴露96 h后,天津厚蟹全部存活的盐度分别是65、56和50,全部死亡的盐度分别为83、74和68。天津厚蟹对低温的耐受力较强,在0、30和50盐度水平下,耐受低温的能力差别较大,能耐受96 h的最低温度分别是9℃、2℃和6℃。天津厚蟹对高温也有较强的耐受能力,在0、30和50盐度水平下,分别在34℃、36℃和35℃下能耐受96 h;盐度50温度38℃时,在开始的24 h内无死亡,但48 h后死亡率急剧上升,同样规律也出现在30和0溶液中,前者温度是39℃,后者为35℃。研究结果还表明盐度和温度的交互效应显著,二者的交互作用对天津厚蟹的存活亦有显著性影响(P<0.05),温度升高(从10℃到20℃再到30℃)致使其耐盐能力显著下降,而盐度的剧烈变化(从30到50或从30到0)也致使其耐温能力显著下降。

天津厚蟹;盐度;温度;耐受性

1 引言

天津厚蟹(Helice tientsinensis)是广布于东海、黄海和渤海高潮带或潮上带特别是河口附近的一种具有一定经济价值的蟹类[1],隶属于弓蟹科(Varunidae)、圆方蟹亚科(Cyclograpsinae)[2]。盐度和温度是影响蟹类分布与生存的重要环境因素,已有关于锯缘青蟹(Scylla serrata)[3—5]、北美蓝蟹(Callinectes sapidus)[6—7]、邓杰内斯蟹(Cancer magister)[8]、中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)[9]、远海梭子蟹(Portunus pelagicus)[10—12]、中华虎头蟹(Orithyia sinica)[13—14]、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)[15]、红星梭子蟹(Portunus sanguinolentus)[16]、红王蟹(Paralithodes camtschatica)[17]、粗糙澳厚蟹(Helice crassa)[18]、三齿厚蟹和(Helice tridens)日本仿厚蟹(Helice japonica)[19]以及侧足厚蟹(Helice latimera)和伍氏仿厚蟹(Helice wuana)[20]等多种蟹类对盐度和温度耐受性的报道,尚无天津厚蟹的此类研究见报。本文以天津厚蟹为实验对象,研究其对盐度和温度的耐受性规律,以期为蟹类的相关研究提供基础资料。

2 材料和方法

2.1 实验材料

实验所用天津厚蟹于2006年9月28日采自威海荣成沿海潮上带泥岸,选取体质量(16±2)g的个体在温度20℃±0.5℃、盐度30的海水中暂养24 h后进行实验;暂养过程中,连续充气,日换水1/3,每2天投喂蟹类体重10%的人工破壳的鲜活菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum),并及时清除残饵与粪便。

2.2 实验方法

2.2.1 盐度耐受性实验

实验设10℃、20℃和30℃(±0.5℃)3个水平。通过向自然海水加NaCl配制实验需要的高盐度介质溶液。根据预实验结果,各温度下分别设置了10个高盐浓度(具体盐度分别见图1~3)、1个对照(盐度30);每个处理设3个重复,每个重复随机选取10只天津厚蟹。

2.2.2 温度耐受性实验

分别在0、30和50盐度水平下进行温度耐受性实验。低温梯度和高温梯度根据预实验结果分别设置4个和5个水平(具体温度分别见表2~3),及1个20℃对照。每个处理设3个重复,每个重复随机选取10只天津厚蟹。

2.2.3 实验条件与死亡鉴别

实验于可控温的中国海洋大学水产学院地下室进行,所有重复随机选取的10只天津厚蟹分别放入200 mm×200 mm×150 mm盛有4 L水体的玻璃缸中进行实验,饲养管理同暂养期。将天津厚蟹由暂养海水(盐度30,温度20℃,温差小于等于10℃)直接转移到实验溶液。对于温差超过10℃的温度耐受性实验的蟹类,实验前先进行初步驯化即对暂养蟹类水体进行缓慢升温或降温,使其温度与实验温度的温差小于10℃后再进行实验。

实验过程中仔细观察天津厚蟹的行为反应,分别在实验的1、6、12、24、48、72和96 h记录其死亡情况,挑出死亡个体。满足下列4条则判定为死亡:用解剖针反复触动身体和附肢没有反应;眼柄不动;第3颚足的副肢(鞭鳃)不动;触角不动。

2.3 数据处理

采用概率单位法计算天津厚蟹的半致死浓度LS50,盐度和温度的交互作用使用双因素方差分析(ANOVA)进行检验。统计分析软件为SPSS12.0。作图运用Origin软件。

3 结果

3.1 盐度耐受性实验

天津厚蟹的死亡率与盐度和暴露时间密切相关,盐度的升高和暴露时间的延长均使其死亡率增加(图1~3);其耐受力受温度影响,温度升高致使其对盐度的耐受力下降。天津厚蟹对盐度的耐受能力极强,在温度9~34℃盐度为0的淡水介质中能存活96 h以上(见表2~3)。在10℃、20℃及30℃的实验溶液中暴露24 h后,全部存活的盐度分别是74、65和59;全部死亡的盐度分别是92、83和77(图1~3)。10℃、20℃及30℃下24 h、48 h、72 h和96 h的LS50见表1。96 h后,3个温度下天津厚蟹全部存活的盐度分别降到65、56和50,全部死亡的盐度分别降至83、74和68。3

图1 10℃高盐溶液中天津厚蟹的死亡率

图2 20℃高盐溶液中天津厚蟹的死亡率

表1 天津厚蟹在高渗介质中10℃、20℃和30℃下的半致死盐度(LS50)与95%置信区间

.2 温度耐受性实验

天津厚蟹耐低温的能力较强(表2)。在温度0℃盐度30的介质中,天津厚蟹失去运动能力,暴露96 h后,当温度逐渐上升到20℃后,无个体恢复活性,均死亡;因此,天津厚蟹的低温极限值为0℃。天津厚蟹在0、30和50盐度水平下,耐受低温的能力差别较大,能耐受96 h的最低温度分别是9℃、2℃和6℃。

表2 天津厚蟹在3个盐度水平不同低温下24~96 h的死亡率(平均值±标准差)

天津厚蟹耐高温的能力也较强(表3)。在0、30和50盐度水平下,分别在34℃、36℃和35℃下能耐受96 h。在50盐度溶液温度为38℃时,在开始的24 h内无死亡个体,但实验开始48 h后,天津厚蟹的死亡率急剧升高;同样的规律也出现在30和0盐度溶液中,前者温度是39℃,后者为35℃。

表3 天津厚蟹在3个盐度水平不同高温下24~96 h的死亡率(平均值±标准差)

总之,天津厚蟹在3个盐度水平下对高温和低温的耐受力均为30的最高,50的次之,0的最低,表现出最高耐受性与最适生活环境(自然海水)的一致,盐度的显著升高(50)或降低(0)致使其死亡率随着盐度的变化而增加,表明盐度剧烈变化也能降低天津厚蟹的耐温性。

双因素方差分析的结果表明,盐度和温度均对天津厚蟹的耐受性有着显著的影响(P<0.05),且盐度和温度的交互效应显著,二者的交互作用对天津厚蟹的存活也有显著的影响(P<0.05)。

4 讨论

4.1 盐度耐受性

潮间带特别是河口附近因为蒸发、降水及淡水流入等原因致使其盐度波动范围很大,栖息于潮间带的动物或多或少属于广盐性种类[21]。本研究结果表明天津厚蟹的盐度适应幅很宽,是生活于河口的最广盐性的蟹类之一。在9~34℃盐度为0的淡水介质中均能存活96 h以上,这一特点正好与其生活环境盐度在雨季降为0相一致;在10℃、20℃及30℃的高渗介质中暴露96 h后,天津厚蟹全部存活的盐度分别为65、56和50,意味着在上述3个温度下天津厚蟹均能在盐度0~65、0~56和0~50的介质中生存4 d以上。

这与栖息于潮间带的其他蟹类相似,如繁殖于潮上带岩石下Armases miersii幼蟹能耐受5~55的盐度[22],再如生活于河口的北美蓝蟹幼蟹的耐盐能力更强,在盐度为0的淡水中能存活9 d以上,21 d的半致死盐度浓度达到66.5[7]。粗糙澳厚蟹在温度5~30℃内死亡率低的盐度是3.5~52.5[18]。三齿厚蟹和日本仿厚蟹均可耐受45.5的高盐度,但前者可在淡水介质中存活7 d,而后者只能存活2 d[19]。侧足厚蟹和伍氏仿厚蟹在盐度为50的海水中能存活7 d以上,在盐度为5的海水中7 d存活率达75%[20]。

而生活于海洋的蟹类其耐盐能力相对较低,如中华虎头蟹的存活盐度为5~55[13],其幼蟹超过90%的24 h成活率盐度为3~40[14],三疣梭子蟹能在15~40盐度存活5 d以上[15],远海梭子蟹幼蟹死亡率显著增高的盐度分别是15以下和45以上[10,12]。

由此可见,天津厚蟹、北美蓝蟹和三齿厚蟹均既能生存于盐度为0的淡水环境,也能在盐度为45.5以上的高盐环境存活。这些特点允许它们不仅能生活于海洋,也能广布于河口乃至半陆生或淡水环境。这与天津厚蟹的繁殖即幼体生活于海洋,幼蟹和成蟹穴居于高潮带或潮上带特别是河口附近的生活习性相一致。

4.2 温度耐受性

温度是环境因子中最易变的因子,存在时间和地理上的变化,还可能出现特定环境下的温度梯度。生活于温度季节变化强烈环境中的底栖动物,多为适应性较强的广温性动物。

在0、30和50盐度水平下,天津厚蟹能耐受96 h的最低温度和最高温度分别是9℃、2℃和6℃、34℃、36℃和35℃,表现出天津厚蟹对温度的耐受力特别是耐低温能力强于许多海洋蟹类。如三疣梭子蟹幼蟹能存活的温度是5~35℃,10~35℃存活率高[15]。5℃以下、35℃以上为中华虎头蟹不适存活温度[13];在盐度3~40、温度10~35℃下,中华虎头蟹24 h的成活率超过90%[14];尽管锯缘青蟹可以耐受5℃的低温[3],但25~30℃是青蟹幼体正常生长发育的适宜温度,大眼幼体可耐34~35℃高温[5,23]。

黄渤海的表层水温常年波动范围为0~27℃,盐度为30左右,但冬季和夏季潮上带或高潮带的气温要比海水的温度低或高10℃以上。栖息于潮上带或高潮带的天津厚蟹在此环境中长期经历周期性温度的剧烈变动,进而适应发展成广温动物的特性。野外调查结果表明天津厚蟹的活动节律随着季节变化而变化,表现为在冬季潜入深达60 cm以上的洞穴进行冬眠[24],炎热夏季多在气温下降后的傍晚和晚上外出觅食活动,春季和秋季是其活动的旺季。这些活动节律的变化显示出与其对温度的耐受能力的高度一致性。

4.3 盐度和温度的交互作用

诸多蟹类研究已证明盐度和温度的交互效应显著:如锯缘青蟹幼体在温度7~15℃、盐度17.5时存活率超过90%,而在相同盐度、温度22.5~25℃时存活率仅约50%[3];Nurdiani和Zeng[5]的研究同样表明锯缘青蟹幼体在相同盐度下,高温(如34℃)时的死亡率显著增高,天津厚蟹也表现出类似特性。当盐度由30升至50时,天津厚蟹对温度的耐受力降低了,如37℃时,前者96 h死亡率仅为10%,而后者则为46.7%(见表2~3);而随着温度从10℃升到20℃再升到30℃,天津厚蟹对高盐的耐受力也在逐步下降,如在10℃、20℃及30℃的高盐溶液中天津厚蟹96 h全部存活的盐度分别是65、56和50,全部死亡的盐度分别为83、74和68(见图1~3),盐度与温度的交互作用对天津厚蟹的耐受性有显著影响(P<0.05)。至于当盐度由30降为0时,天津厚蟹对温度的耐受力为何显著降低(见表2~3),这是因为当外界盐度由30低到0时,尽管其血淋巴渗透压随之降低,但却始终明显高于外界环境渗透压[25],处在这种极端低渗环境中的天津厚蟹必须要保持旺盛生命力,让鳃上皮Na+、K+-ATPase活力处于较高水平,才能从水中吸收更多Na+离子,以维持体内高渗透压环境的相对平稳,从而导致其对温度耐受性的降低。

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多种西药联合应用导致的不良反应对患者的不利影响很大,因此已经引起了广大医护人员与患者的关注。西药联用导致的不良反应发生的主要原因为[3]:(1)在制度上没有完善对其的规范,当前的医疗机构对医院的临床用药情况没有足够的重视,医药监管制度跟不上。(2)一些医护人员的自身能力有限,不重视合理用药,在工作中责任意识差,专业素质低。(3)医务人员没有较强的专业素质。一些医护人员对临床常用药物相关知识了解不足,不熟悉病理机制以及中毒机制、药效学。(4)在为患者制定用药方案的时候药物配伍不佳。

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Salinity and temperature tolerance of the mud-flat crab,Helice tientsinensis

Xu Jingming1
(1.Collegeof Forestry and Life Science,Chongqing University of Arts and Sciences,Yongchuan 402168,China)

Helice tientsinensis burrow in theintertidal mudflats and estuaries especially in the high intertidal and supralittoral zones along the coast of northern China.The mature specimens were collected from Rongcheng,Weihai,China.The salinity and temperature tolerance of the mud-flat crab,Helice tientsinensis,were investigated in the laboratory.The salinity tolerance experiment was conducted at 10℃,20℃and 30℃.Ten salinity gradients including 65,68,71,74,77,80,83,86,89 and 92 at 10℃,and 56,59,62,65,68,71,74,77,80 and 83 at 20℃,and 50,53,56,59,62,65,68,71,74 and 77 at 30℃were respectively designed according to the results of pretests.The temperature tolerance experiment was conducted at salinities of 0,30 and 50.In the low temperature tolerance test,6℃,7℃,8℃and 9℃at 0 salinity,and 0℃,1℃,2℃and 3℃at 30 salinity,and 3℃,4℃,5℃and 6℃at 50 salinity respectively designed according to the results of pretests.In the high temperature tolerance test,34℃,35℃,36℃,37℃and 38℃at 0 salinity,and 36℃,37℃,38℃,39℃and 40℃at 30 salinity,and 35℃,36℃,37℃,38℃and 39℃at 50 salinity respectively designed according to the results of pretests.All treatments were triplicated with ten crabs(16±2)g assigned for each replicate.The results demonstrated that Helice tientsinensis is very tolerant of extreme salinities,and is more tolerant of salinity than several other euryhaline crab species.The mud-flat crabs could survive 96 h in 0 solution at a temperature range of 9~34℃.In hypermedia,values of 96 h LS50,96 h survival rates of 100%and mortalities of 100%were 72.3,63.2 and 57.8,and 65,56 and 50,and 83,74 and 68 at 10℃,20℃and 30℃,respectively.Helice tientsinensis tolerate a broad range of temperature condition.The minimum and maximum temperatures that the crabs survived 96 h were 9℃,2℃and 6℃,and 34℃,36℃and 35℃in solutions of 0,30 and 50,respectively.In thermal tolerance experiments,the crabs survived 24 h in solutions of 50,30 and 0 at 38℃,39℃and 35℃,respectively,but a sharp rise in mortality of the crabs occurred after 48h of the tolerance experiments.The results showed that the interaction of salinity and temperature significantly affected the survival of Helice tientsinensis(P<0.05).Elevated temperature(range 10-30)decreased the crab's solute tolerance,and sharp changes of the salinity(range 30-50 or 30-0)decreased the crab's temperature tolerance.

Helice tientsinensis;salinity;temperature;tolerance

Q917.4

A

0253-4193(2014)02-0093-06

2013-03-03;

2013-06-30。基金项目:重庆文理学院引进人才专项(200803)。

徐敬明(1963—),男,山东省日照市人,教授,博士,从事动物分子与生理生态研究。E-mail:xjingming@163.com

明.天津厚蟹对盐度和温度的耐受性[J].海洋学报,2014,36(2):93—98,

10.3969/j.issn.0253-4193.2014.02.010

Xu Jingming.Salinity and temperature tolerance of the mud-flat crab,Helice tientsinensis[J].Acta Oceanologica Sinica(in Chinese),2014,36(2):93—98,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2014.02.010

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