3种鹿科动物针毛扫描电镜观察

侯森林,费宜玲,赵国清,张 棒,王远瞩,刘大伟*

(1. 野生动植物物证技术国家林业局重点实验室,江苏 南京 210023;2. 南京森林警察学院,刑事科学技术学院,江苏 南京 210023;3. 国家林业局森林公安司法鉴定中心,江苏 南京 210023;4. 北京林业大学,北京 100083)

梅花鹿(Sikadeer)、麋鹿(Elaphurusdavidianus)和河麂(Hydropotesinermis),均属于哺乳纲,偶蹄目,鹿科,梅花鹿[1]和麋鹿[2]为国家一级重点保护动物,河麂为国家二级重点保护动物[3],3者均具有重要的保护价值。

毛是哺乳动物的重要特征之一,是兽类动物特有的皮肤衍生物,由表皮角质层特化而成。毛纤维从外到内依次由鳞片层、皮质层和髓质层构成,鳞片层是毛最外表的覆盖层,对于保护毛纤维和动物机体起着非常重要的作用;皮质层是毛纤维的第2层结构,其发达程度对毛的弹性和韧性程度起决定作用;髓质层位于毛纤维的中心,其排列方式和呈现的花纹类型因动物种类的不同而呈现多种形态,因而具有分类的作用[4]。

在野生动物案件现场,常会发现动物遗留的毛发,而脱落的毛往往是残缺、不完整的,没有毛囊,使得利用DNA进行鉴定也存在难度,因此，利用毛在扫描电镜下的鳞片花纹形态，进行动物种类的识别和鉴别，具有十分重要的意义。虽然所有动物的毛发都具有基本相似的形态和结构,但毛的鳞片花纹类型以及不同鳞片类型的排列顺序，在属间与种间均存在较大的差异,因此可根据鳞片花纹形态的差异，来对动物进行识别和鉴定[5-9]。

国内对梅花鹿的研究包括环境容纳量[10]、生境选择[11]以及遗传学方面[12]等;对麋鹿的研究包括种群数量[13]、卧息地选择[14]等;对河麂的研究包括食性[15]、种群生存力[16]、昼夜行为时间分配[17]以及遗传学方面[18]等,而关于梅花鹿、麋鹿和河麂被毛显微结构的研究却较少。

本研究以南京森林警察学院标本室内梅花鹿、麋鹿和河麂的毛作为主要研究对象,利用扫描电镜对梅花鹿、麋鹿和河麂背部、腹部和喉部毛的鳞片花纹类型进行观察和研究,分析梅花鹿、麋鹿和河麂毛鳞片花纹的形态特征,总结其差异,从而为梅花鹿、麋鹿和河麂的鉴定提供参考依据,为打击非法猎捕该类稀有动物的犯罪行为，提供技术支持与理论支撑,最终为该类违法犯罪活动的定性提供可靠的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验所选毛样本均来源于南京森林警察学院标本室,随机地采取梅花鹿、麋鹿和河麂背部、腹部和喉部的毛(针毛)各10根,分开放入物证袋内,并标记所采集的部位与时间。

1.2 研究方法

将所采集的毛分别放入体积比为1∶1的乙醚和95%乙醇脱脂剂中脱脂20 min,然后再将毛从脱脂剂中取出,置于100%乙醇中清洗2 min,取出后用滤纸吸干或者自然干燥。再将干燥后的毛样本用导电胶带固定在样本台上,用日立S-3400Ⅱ型扫描电镜观察毛的鳞片花纹形态，并拍照[19]。

(1)分别将采集的毛样放入95%乙醇∶乙醚(体积为1∶1)溶液中脱脂20 min,然后将脱脂后的兽毛放入100%乙醇中清洗2 min,随后取出让其自然干燥或用滤纸吸干。

(2)用导电胶带将处理过的样品固定在样品台上,在S-3400型扫描电镜(日本日立公司)观察针毛的表面鳞片形态，并拍照。

2 结果与分析

3种鹿科动物背部、腹部和喉部毛鳞片的花纹排列顺序如表1,毛鳞片类型见图1—9。

表1 3种鹿科动物背部、腹部和喉部毛的鳞片花纹排列顺序

图1 梅花鹿背部针毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图2 梅花鹿腹部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图3 梅花鹿喉部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图4 麋鹿背部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图5 麋鹿腹部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图6 麋鹿喉部被毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图7 河麂背部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图8 河麂腹部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

图9 河麂喉部毛鳞片显微形态(从尖部到根部)

从表1可以看出,梅花鹿背部针毛的鳞片花纹形态从尖部到根部依次为冠状型、镶嵌型、杂瓣型、扁平型、杂波型和扁平型,其主要类型为镶嵌型和扁平型;腹部毛的鳞片花纹形态从尖部到根部依次为冠状型、镶嵌型、杂波型、杂瓣型和扁平型,其主要类型为杂瓣型和扁平型;喉部毛的鳞片花纹形态从尖部到根部依次为冠状型、杂瓣型、杂波型、杂瓣型和扁平型,其主要类型为杂瓣型和扁平型。河麂背部毛的鳞片花纹形态从尖部到根部依次为冠状型、杂波型、镶嵌型和扁平型,其主要类型为扁平型;腹部毛的鳞片花纹形态从尖部到根部依次为冠状型、扁平型、镶嵌型和扁平型,其主要类型为镶嵌型和和扁平型;喉部毛的鳞片花纹形态从尖部到根部依次为冠状型、扁平型和镶嵌型,其主要类型为扁平型。麋鹿3个部位鳞片花纹相对简单,从毛尖到毛根均为冠状型、杂波型和扁平型,主要鳞片类型均为扁平型。

3种动物各个部位的毛尖部均为冠状型。扁平型是3种动物各个部位被毛中主要的鳞片类型,而扁平型在鳞片花纹上的表现形式也不完全相同,花纹之间间隙存在差异,河麂喉部毛的扁平型鳞片花纹中根部的鳞片间隙明显较中上部偏小(见图7),除河麂喉部毛的近根部为镶嵌型外,3种其余部位毛的根部均为扁平型,这可能是由于试验前取毛时,没提取到完整的根部。

3 结论与讨论

不同物种不同部位被毛鳞片花纹类型的分布与排列不同,可为物种鉴定提供依据[20]。本研究也得出相同的结论：(1)麋鹿被毛鳞片类型主要为冠状型、杂波型、扁平型;河麂被毛鳞片类型主要为冠状型、杂波型、扁平型、镶嵌型。(2)麋鹿与河麂喉部被毛毛尖部位鳞片花纹类型均为冠状型,在毛中部和毛根部存在差异;麋鹿在毛中部为杂波型而河麂为扁平型,在毛根部麋鹿为扁平型,河麂则为镶嵌型。(3)麋鹿和河麂腹毛毛尖部位的鳞片花纹类型均是冠状型,毛根部均为扁平型;而中部存在差异,麋鹿为杂波型,河麂为扁平型和镶嵌型。(4)麋鹿和河麂背毛毛尖部位鳞片花纹类型均为冠状型,毛根均为扁平型;河麂背毛中部为杂波型和镶嵌型而麋鹿被毛中部为杂波型。

黄麂(Muntiacusreevesi)、黑麂(Muntiacuscrinifrons)以及白唇鹿(Cervusalbirostris)与麋鹿和河麂相同均隶属于鹿科。黄麂和黑麂的主要鳞片花纹类型均为冠状型、杂波型、扁平型,白唇鹿则为冠状型、杂波型、镶嵌型以及扁平型[21]。这些物种的主要鳞片花纹类型与麋鹿和河麂非常相似,类型也比较单一，都是冠状型、杂波型、镶嵌型和扁平型,而梅花鹿与其相比差别相对大些。就背部花纹类型而言,本研究中的麋鹿和黑麂的相同,从毛尖至毛根部分别为冠状型、杂波型和扁平型;河麂与白唇鹿的相同,从毛尖至毛根均为冠状型、杂波型、镶嵌型和扁平型;而黄麂与以上几种鹿科动物背毛鳞片花纹均不相同,其毛尖至毛根的花纹类型依次为冠状型、扁平型、杂波型、扁平型。在腹部的花纹方面,黄麂和白唇鹿从毛尖至毛根均为冠状型、杂波型和扁平型。本研究中麋鹿腹毛鳞片花纹的排列顺序与其完全相同,而与黑麂的(从毛尖至毛根依次为冠状型、扁平型、杂波型和扁平型)不同,河麂与上述几个物种腹毛的鳞片花纹排列顺序完全不同,为冠状型、扁平型、镶嵌型和扁平型。

本研究也存在着局限性。首先,物种被毛鳞片花纹类型既有相似之处,也有一定的差异,但是寻找这些差异存在一定难度;其次,对鳞片花纹类型的命名缺乏明确的、量化的判定标准，以及完备的兽类毛发比照样本库,这也给利用鳞片花纹进行鉴定研究等带来了一定的困难;第三,本研究没有充分考虑同种的不同个体、年龄、性别、季节等因素对结果的影响[22]。在未来研究应该充分考虑到这些客观因素,增加试验样本量,提高试验的精确度,使该研究更加具有说服力。另外,本研究也告诫人们在对森林刑事案件进行现场勘查时,要更加认真的搜集任何可能成为重要证据的物证,例如动物的羽毛、唾液以及血迹等,因为这些物证可能会对案件的侦破产生极高的价值。