湖北钉螺（Oncomelania hupensis）对光照的感觉反应

2014-08-20柯文山陈玺陈婧王万贤袁莉王美玲陈文华

湖北大学学报(自然科学版) 2014年2期

柯文山，陈玺，陈婧，王万贤，袁莉，王美玲，陈文华

（1.湖北大学生命科学学院，湖北武汉430062；2.西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715）

0 引言

湖北钉螺（Oncomelaniahupensis）是日本血吸虫发生的唯一中间宿主，控制钉螺的发生可以经济有效地减少血吸虫病的传播［1］，研究环境对钉螺发育繁殖及行为的影响是控制钉螺数量的基础.国内就温度对钉螺影响的研究方面作了较多的工作［2-3］，但有关光照对动物影响的研究在昆虫［4-6］、养殖业［7-8］方面的研究报道颇多，而对其他动物生长发育、繁殖及行为的影响方面研究则报道不多见［9-13］，软体动物方面则更少［14-15］.我们就湖北钉螺对光的感觉反应设置了相关试验，拟探讨光照对钉螺生长发育、行为的影响并初步探讨可能的机制.

1 材料与方法

1.1 实验材料实验用湖北钉螺采自湖北省武汉市天兴洲，不同亮度的白炽灯、节能灯和彩纸由超市购置，照度计（AZ～8581杭州汇尔仪器）.用温湿度传感检测仪（Digital In／out Thermo Hygrometer）测定温度.恒温在人工气候箱（GXZ型智能光照培养箱，宁波江南仪器制造厂）中进行.

1.2 钉螺对光强和光质的感觉反应实验在常温条件下置钉螺于实验磁盘或泥盘（27cm×19cm×2cm），泥盘为实验盘底铺5mm厚过40目筛含水量为100%的潮湿细泥土平铺而成，将实验盘依长度等分为9cm的3部分，从光源方向始依次为近端、中间和远端.在实验盘中部放入成螺（雌雄随机）.在距试验盘19cm、高40cm处放置不同光强和光质的光源照射放于盘中部的钉螺，以钉螺向光源的趋避移行情况，记录钉螺对光强度的反应.不同光强和光质的设置：分别用3种白炽灯（40W、60W、100W）和3种节能灯（5W、11W、15W），代表不同光质及光强（198lx至1 125lx）（见表1）.用设置的6种灯分别照射钉螺（成螺），30min后，以钉螺距光源的远近距离分布的百分比，作为钉螺对光强度的趋避反应数据.

1.3 钉螺对不同光色的感觉反应实验用红、黄、蓝、绿蜡光彩纸覆盖，用11W节能灯在外照射产生有色光，观察钉螺在不同光色下的趋避反应，记录钉螺趋避数.将盛有钉螺的透明和外覆红色塑膜的圆形玻璃缸（φ20cm×25cm）置于距窗口5m处，观察钉螺从盛具向上爬行体位情况，记录钉螺对不同光质和光色的散射光下的体位反应.

1.4 数据统计分析上述实验获取的数据采用邓肯多重比较进行方差分析.所用数据来自3次重复的平均值.

2 结果与分析

2.1 钉螺对光强和光质的感觉反应分别用3种白炽灯和3种节能灯照射钉螺的成螺，30min后，以钉螺距光源的远近距离分布的百分比，作为钉螺对光强度的趋避反应数据，结果见表1.

表1 湖北钉螺在不同光强和光质下的趋避感觉反应 %

钉螺在不同光照强度的白炽灯光和节能灯光照射下感觉反应不同，在198lx至540lx（40W、60W白炽灯和5W节能灯）光强度较低时钉螺分布无显著差别（近-中R2＝0.917 7，P＞0.05，中-远R2＝0.434 8，P＞0.05，近-远R2＝0.487 5，P＞0.05），但在光强度提高到605lx至1 125lx（白炽灯100 W、节能灯11W和15W）时，钉螺分布则有显著差别，钉螺表现出明显的远避强光行为（近-中R2＝0.931 9，P＞0.05，中-远R2＝0.011 8，P＜0.05，近-远R2＝0.003 8，P＜0.01）.在白炽灯光和节能灯光两种不同光质的照射下，钉螺的感觉反应不同：1 050lx的白炽灯与605lx的节能灯相比，白炽灯光的光强高，但钉螺避光数为56%；而节能灯的光强低，但钉螺避光数却达90%，表现出钉螺对节能灯光强烈的远避反应.

2.2 钉螺对光色的感觉反应和对光的体位反应在不同光色下钉螺（50只）的趋近试验结果见表2.在4种有色光照射下，钉螺的趋近移动数随时间的延长而增加，4种光色的趋近反应没有差异（R2＝59.5～149.8之间，P＞0.05），说明钉螺对光色没有感觉分辨能力.

表2 湖北钉螺对光色的感觉反应

钉螺对光的体位反应实验结果见表3.钉螺上爬的迎光体位因光强、光质和光色的不同而不一样.在无色节能灯光下是足背迎光，沿盛具壁向上爬行.在红色散射光下是足底迎光向上爬行.此外，同样光照条件下有水钉螺的上爬数远高于无水钉螺上爬数.

表3 湖北钉螺对光的体位反应（观察时间30min）

3 讨论

1）钉螺能感受到光照强度的变化，对光强具有一定的选择性［16］.据报道，钉螺在自然日照条件下，地面照度达到4 000lx以上时，常表现出畏缩，背光而行，或潜藏在隐蔽物下［17］.申云侠的室内研究显示，当光照射度小于或等于2 000lx时，钉螺具有趋光性，且随着光强度的增大而增强，但当光强大于2 000lx条件，随着光强的增强钉螺的趋光性明显下降.本实验从实验室研究显示，湖北钉螺对光强有明显的趋光性，但不同光源其趋光距离有明显差异：在白炽灯达到1 050lx照射时，钉螺明显远避光（56%集中在远光源处），而节能灯在605lx及以上强度照射时，钉螺90%集中在远光源处（表1）.这表明，钉螺不但对光强有一定适宜范围，而且与不同光质有关.节能灯为全光波，白炽灯为可见光波，钉螺对节能灯的感觉反应较白炽灯敏感.表明钉螺不仅可能存在视觉阈，还具有光质反应域.同时，本实验还观察到不同光源的体位刺激（光位），湖北钉螺表现出在强光下是背光移动（足背向光），弱光下是迎光（足底向光）移动，其机制有待深入研究.

2）钉螺对所设的4种有色光的趋避反应无明显差别，本实验结果显示湖北钉螺可能无色觉分辨能力，但其视觉系统是否可以区分色差以及视距多少尚未认定，还需进一步的深入研究.本实验对4种有色光的趋避反应与申云侠［16］结果略有差异，其原因有待进一步证实.

［1］毛守白.血吸虫生物学与血吸虫病的防治［M］.北京：人民卫生出版社，1991：286-328.

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