齐口裂腹鱼仔鱼饥饿试验及不可逆生长点的确定

2020-07-28张建明

水产科学 2020年4期

张建明

( 1.中国长江三峡集团有限公司中华鲟研究所，湖北宜昌 443100; 2.三峡工程鱼类资源保护湖北省重点实验室，湖北宜昌 443100 )

齐口裂腹鱼(Schizothoraxprenanti)，属鲤形目、鲤科、裂腹鱼亚科、裂腹鱼属、裂腹鱼亚属，主要分布于长江上游、金沙江、岷江、大渡河等水系，底层冷水鱼类，喜欢生活于急缓流交界处，有短距离生殖洄游现象，以着生藻类为食，偶尔亦摄食水生昆虫、螺蛳和植物的种子[1]。20世纪70年代，雅安周公河盛产齐口裂腹鱼，但90年代以后，由于生存环境污染、产卵场破坏和过度捕捞，导致该鱼的自然种群数量急剧减少，许多河段已无齐口裂腹鱼的踪影。2000年8月四川省政府将齐口裂腹鱼列为重点保护动物，并设立禁渔区[2]。

饥饿是自然生态系统中影响鱼类正常生长、发育、存活的重要因子之一[3]。仔鱼期阶段是鱼类生活史中对环境条件最敏感、最脆弱的时期，而饥饿是引起仔鱼死亡最重要的原因之一[4]。仔鱼孵化出膜后要经历内源性营养到外源性营养转变的关键时期，若不能持续获得食物建立主动摄食机能，仔鱼将不能完成这一转变，经过耐受时间仔鱼将彻底丧失摄食能力，达到饥饿不可逆点而导致死亡[5-6]。

不可逆生长点，是Blaxter等[5]在1963年提出的从生态学角度测定仔鱼饥饿耐受能力的一项重要指标，即初次摄食期仔鱼耐受饥饿的时间临界点。利用饥饿试验确定仔鱼的饥饿耐受力及不可逆生长点，对研究鱼类早期生活史及苗种培育具有重要的意义。近年来，相关学者已经对哲罗鲑(Huchotaimen)[7]、黑鲷(Acanthopagrusschlegelii)[6]、大头鳕(Gadusmacrocephalus)[3]、叶尔羌高原鳅(Triplophysayarkandensis)[8]等鱼类开展了饥饿试验及不可逆生长点的确定。关于齐口裂腹鱼相关方面的研究较少，仅董艳珍等[9]研究了延迟投喂对齐口裂腹鱼仔鱼摄食、存活和生长的影响。笔者侧重研究饥饿试验中齐口裂腹鱼仔鱼生长、卵黄消耗、初次摄食率、初次摄食强度变化以及部分组织器官发育变化等内容，在此基础上初步确定齐口裂腹鱼仔鱼的不可逆生长点，旨在全面了解齐口裂腹鱼的饥饿耐受能力及仔鱼早期培育过程中的摄食特点，积累仔鱼早期发育阶段生物学基础数据和资料，为齐口裂腹鱼仔鱼规模化培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 初孵仔鱼来源

试验于2019年3月在中国长江三峡集团有限公司中华鲟研究所乌东德实验站进行。选取人工驯养的齐口裂腹鱼亲鱼，经人工催产、人工授精、流水孵化获得仔鱼。

1.1.2 仔鱼培育

仔鱼孵化后于2.0 m×0.8 m×0.6 m玻纤缸中培育，静水养殖，微充气，每日吸底排污，换水1次，换水量为50%，试验用水为沉淀静置、充分过滤后的金沙江水，确保水中无仔鱼的生物饵料。每日统计养殖水温。培育期间，水温遵循自然水温节律，水温17.3～21.5 ℃，溶解氧>6.0 mg/L。

1.1.3 生物饵料

试验用生物饵料为卤虫(Artemiasalina)，由爱家宠物水族用品有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 仔鱼饥饿试验

取当日孵化的同一批次仔鱼，暂养于2.0 m×0.8 m×0.6 m玻纤缸中，当养殖到5日龄、即开口前1 d时，将仔鱼随机分为A、B、C 3组，每组500尾仔鱼。仔鱼6日龄开口投喂，每日向A组试验鱼投喂3次卤虫，作为正常生长仔鱼。B组和C组作为饥饿组，不投喂任何饵料。

数据测量：试验开始后，每日检查记录各试验组死亡情况，定时随机分别从A、B试验组中各取10尾仔鱼，测量并记录其全长、体长、肛前长、体高、眼径、卵黄囊长和高、鳔长和鳔高等生物学数据。

卵黄囊体积和鳔体积按下式计算[3,6]：

V=4/3π(r/2)2R/2

式中，r为卵黄囊(鳔)高，R为卵黄囊(鳔)长。

开鳔率/%=n1/n×100%

式中，n1为鳔充气仔鱼数，n为样本仔鱼数。

1.2.2 初次摄食率和初次摄食强度

齐口裂腹鱼仔鱼开口后每日自C组中随机取20尾仔鱼放入1 L水体的塑料盆中，微充气并投喂足量的卤虫。2 h后将仔鱼取出，在解剖镜下解剖观察仔鱼摄食情况，并计数每尾仔鱼摄食的卤虫数(摄入的卤虫卵当卤虫计数)，计算仔鱼的初次摄食率和摄食强度。

初次摄食率/%=n2/n×100%

初次摄食强度/%=n3/n×100%

式中，n为样本仔鱼数，n2为摄食仔鱼数，n3为初次摄食仔鱼消化道内卤虫数。

1.2.3 不可逆生长点的确定

以齐口裂腹鱼仔鱼孵化后的日龄表示，开口后每日测定饥饿试验组仔鱼的初次摄食率，当所测得的仔鱼初次摄食率低于最高初次摄食率的50%时，即为不可逆生长点的时间[5]。

1.3 数据分析与计算

试验所得数据用Excel 2013进行运算及绘图，用SPSS 19.0进行统计分析，结果以平均值±标准差表示。比较饥饿试验组和摄食试验组仔鱼的生长指标采用t-检验进行分析。

2 结果

2.1 齐口裂腹鱼饥饿组和摄食组仔鱼生长的变化

水温17.3～21.5 ℃，初孵仔鱼全长(9.91±0.28) mm，体长(8.63±1.88) mm，体高(2.06±0.13) mm，肛前长(7.08±0.20) mm，眼径(0.56±0.04) mm。初孵仔鱼通体透明，卵黄囊前部呈球形或椭球形，后部呈圆柱形或棒状，上有血管分布，眼廓明显，有少量色素沉积，仔鱼静卧水底，偶有挣扎性游动。随着日龄增加，初孵仔鱼靠自身的内源性营养不断生长，至4日龄时，仔鱼全长(12.21±0.20) mm，体长(11.44±0.24) mm，体高(1.81±0.08) mm，肛前长(8.81±0.40) mm，眼径(0.84±0.07) mm。5日龄时仔鱼分组，6日龄摄食组开始投喂。8日龄时，摄食组仔鱼全长、体长、体高、肛前长等生长指标均大于饥饿组仔鱼，但两个试验组仔鱼各项生长指标无显著差异(P>0.05)。14日龄后，随着饥饿组仔鱼饥饿时间的进一步延长，摄食组和饥饿组仔鱼全长、体长、体高、肛前长等生长指标变化差异极显著(P<0.01)。随着内源性营养的进一步消耗，摄食组仔鱼经历了内源性营养阶段、混合营养阶段，最终完全过渡到外源性营养阶段，仔鱼生长速度加快，全长、体高生长显著，仔鱼体质健壮，24日龄即试验结束时，摄食组仔鱼全长(17.11±0.29) mm，体长(15.32±0.28) mm，体高(2.56±0.12) mm，肛前长(11.56±0.24) mm，眼径(1.30±0.05) mm。而饥饿组仔鱼在13日龄后内源性营养基本消耗殆尽，又无外源性营养的及时摄入，全长、体长、肛前长、眼径等生长几乎停滞，体高不断变小，仔鱼消瘦形态明显，头大身瘦特点显著，在20日龄后，多数仔鱼头部向下、游动缓慢、对外界刺激反应迟钝，24日龄即试验结束时，饥饿组仔鱼全长(15.37±0.26) mm，体长(14.03±0.17) mm，体高(1.35±0.03) mm，肛前长(10.17±0.13) mm，眼径(1.18±0.03) mm。饥饿组和摄食组仔鱼生长变化数据见表1。

表1 齐口裂腹鱼饥饿组和摄食组仔鱼生长指标变化

2.2 齐口裂腹鱼饥饿组和摄食组仔鱼卵黄囊吸收及卵黄囊体积变化

齐口裂腹鱼仔鱼卵黄囊体积随日龄的增加而不断减小，初孵仔鱼卵黄囊体积均值约为(10.68±1.42) mm3(图1)。随着仔鱼日龄增加及生长发育，卵黄囊体积消耗速度很快，尤其在0～6日龄阶段，消耗速度最快；6日龄时，饥饿组仔鱼卵黄囊体积(3.97±0.75) mm3，占初孵仔鱼卵黄囊体积的37.17%，摄食组仔鱼卵黄囊体积(3.95±0.81) mm3，占初孵仔鱼卵黄囊体积的36.99%。7日龄开始投喂之后，摄食组和饥饿组仔鱼卵黄囊消耗及卵黄囊体积变化有所差异，即9日龄和10日龄摄食组仔鱼卵黄囊消耗速度快于饥饿组，卵黄囊体积明显小于饥饿组仔鱼。至11日龄时，饥饿组和摄食组仔鱼的卵黄囊进一步减小，体积分别为(0.37±0.15) mm3和(0.27±0.08) mm3。13日龄之后，摄食组和饥饿组仔鱼卵黄囊基本消耗殆尽，齐口裂腹鱼仔鱼混合营养期为7 d。

图1 齐口裂腹鱼仔鱼卵黄囊吸收与日龄的关系

2.3 齐口裂腹鱼饥饿组和摄食组仔鱼开鳔率及鳔体积变化

通过镜检观察及综合统计摄食组和饥饿组试验仔鱼开鳔平均值，随着齐口裂腹鱼仔鱼的发育，仔鱼在6日龄开始出现鳔，此时，仔鱼卵黄囊尚未吸收完毕，已经做好开口前的准备；6日龄后试验鱼开鳔率迅速增加，至9日龄时，两个试验组开鳔率均大于95%(图2)。

图2 齐口裂腹鱼仔鱼开鳔率随日龄变化

6～8日龄摄食组和饥饿组仔鱼鳔体积变化差异较小，鳔体积为(0.02±0.01) mm3～(0.05±0.02) mm3。8日龄之后，摄食组仔鱼鳔体积均大于饥饿组仔鱼鳔体积，12日龄之后摄食组仔鱼鳔体积随着日龄的增加逐步增大，第24日龄时，摄食组仔鱼的鳔体积为(0.84±0.15) mm3；而饥饿组仔鱼12日龄之后鳔体积增大缓慢，在18日龄之后，鳔体积开始逐步减小，第24日龄时，其鳔体积仅为(0.24±0.06) mm3(图3)。

图3 齐口裂腹鱼仔鱼鳔体积随日龄的变化

2.4 齐口裂腹鱼仔鱼初次摄食率、摄食强度及不可逆生长点确定

水温17.3～21.5 ℃，仔鱼在6日龄开始摄食外源性营养，初次摄食率约为15%，之后初次摄食率逐步提高。第13、14日龄仔鱼的初次摄食率达到最高值100%，随后初次摄食率开始下降，至第17、18日龄时，初次摄食率降至45%，低于最大初次摄食率的50%(图4)。根据不可逆生长点的定义，出膜后的17日龄，即饥饿12 d，齐口裂腹鱼仔鱼到达饥饿不可逆点。

图4 齐口裂腹鱼仔鱼的初次摄食率

齐口裂腹鱼仔鱼在6～15日龄期间，即饥饿10 d内，随着饥饿时间的增加，仔鱼初次摄食强度和摄食能力呈上升趋势，15日龄后，仔鱼的初次摄食强度和摄食能力随饥饿时间的增加呈迅速下降趋势(图5)。

图5 齐口裂腹鱼仔鱼初次摄食强度

2.5 齐口裂腹鱼饥饿组和摄食组仔鱼死亡率变化

水温17.3～21.5 ℃，16日龄前，即饥饿11 d内，摄食组和饥饿组仔鱼死亡率差异较小，两个试验组累计死亡率均<10%；17日龄开始，饥饿组仔鱼的累计死亡率迅速增加；19日龄时，饥饿组仔鱼的累计死亡率达到54.25%，累计死亡数量>50%，而摄食组仔鱼累计死亡率为6%；24日龄时，即饥饿第18 d时，饥饿组仔鱼的累计死亡率为100%，而摄食组仔鱼累计死亡率为7.5%(图6)。齐口裂腹鱼饥饿组仔鱼50%累计死亡率出现日龄为19日龄，在不可逆生长点之后。

图6 齐口裂腹鱼饥饿组和摄食组仔鱼死亡率变化

3 讨论

3.1 饥饿对齐口裂腹鱼仔鱼生长及发育的影响

早期仔鱼易受到饵料的影响，营养的缺乏会直接影响早期仔鱼的正常发育，营养是影响早期仔鱼存活的重要因素之一[3,10]。如果早期仔鱼未能及时由内源性营养过渡到外源性营养，则其生长和存活将受到很大的影响。本试验的研究结果表明，饥饿对齐口裂腹鱼早期仔鱼全长、体长、体高、肛前长、眼径等生长指标具有极显著性影响。从摄食组仔鱼开始摄食后，饥饿组和摄食组仔鱼的生长开始出现分化，尤其在14日龄之后，摄食组和饥饿组仔鱼全长、体长、体高、肛前长等生长指标变化差异极显著(P<0.01)，表现为摄食组仔鱼生长速度加快，全长、体高生长显著，仔鱼体质健壮，而饥饿组仔鱼在13日龄之后内源性营养基本消耗殆尽，又无外源性营养的及时摄入，其全长、体长、肛前长、眼径等生长几乎停滞甚至出现负生长现象，体高不断变小，仔鱼消瘦形态明显，头大身瘦特点显著，这与大头鳕[3]、白甲鱼(Onychostomasima)[11]、亚东鲑(Salmotrutta)[10]等鱼类饥饿试验结果一致。饥饿不仅对仔鱼的生长具有显著性的影响，对仔鱼的组织器官发育也具有明显的影响，本试验着重研究了饥饿对齐口裂腹鱼仔鱼眼径、鳔等组织器官发育的影响，试验结果显示，饥饿对眼径和鳔组织的发育具有极显著的影响，饥饿组仔鱼的眼径和鳔组织器官在内源性营养消耗殆尽的情况下发育处于停滞甚至负生长的状态，李艳秋等[3]在研究饥饿对大头鳕仔鱼的影响时亦得出相同的结果。

3.2 齐口裂腹鱼仔鱼混合营养期

鱼类仔鱼从内源性营养阶段完全转变为外源性营养阶段，一般要经历混合营养期，鱼类的混合营养期长短因种类而异。杨育凯等[12]研究表明，豹纹鳃棘鲈(Plectropomusleopardus)仔鱼2.5日龄开口摄食，3日龄内源性营养消耗殆尽，混合营养期仅为0.5 d。万瑞景等[13]研究表明，日本鳀(Engraulisjaponicus)仔鱼混合营养期仅为1 d多。秦志清[14]研究表明，黑莓鲈(Pomoxisnigromacufatus)仔鱼在6日龄开口摄食，8日龄卵黄囊消失，混合营养期为2 d。王茂元[15]研究表明，斑鳜(Sinipercascherzeri)仔鱼3日龄开始摄食外源性食物，进入混合营养期，7日龄油球吸收完毕，进入外源性营养期，混合营养期为4 d。张永泉等[7]研究表明，哲罗鲑仔鱼的混合营养期约为10 d。Hansen等[16]研究表明，大西洋鲑(Salmosalar)仔鱼41日龄开口摄食，71日龄卵黄囊吸收完毕，混合营养期长达30 d。本试验中，齐口裂腹鱼仔鱼6日龄开口摄食，13日龄卵黄囊基本消耗殆尽，混合营养期约为7 d，齐口裂腹鱼仔鱼混合营养期长于豹纹鳃棘鲈、日本鳀、黑莓鲈、斑鳜，短于哲罗鲑和大西洋鲑。鱼类混合营养期除因鱼种而异外，还受到水温等环境因子的影响[13,17]。为了减小水温与卵黄囊吸收速度等因素对仔鱼混合营养期种间差异分析的影响，单秀娟等[17]提出了用仔鱼开口摄食到卵黄囊吸收完毕的时间与仔鱼孵化后到开口摄食的时间之比作为客观反映不同鱼类仔鱼混合营养期相对状况的判别标准，二者比值>1，说明仔鱼具有较强的摄食能力，不易遭受饥饿胁迫威胁，二者比值<1，说明仔鱼早期摄食能力低下，易遭受饥饿胁迫威胁。本试验中，齐口裂腹鱼仔鱼开口摄食到卵黄囊吸收完毕的时间为7 d，仔鱼孵化后到开口摄食的时间为6 d，二者比值7/6>1，说明齐口裂腹鱼仔鱼在卵黄囊吸收殆尽之前具有相对较长的混合营养期提高摄食能力并过渡到外源性营养阶段，表明齐口裂腹鱼具有较强的摄食能力，属于不易遭受饥饿胁迫的鱼类。本试验结果显示，齐口裂腹鱼摄食组仔鱼在6日龄开口摄食，即建立外源性营养摄取能力之后，其卵黄囊消耗速度快于饥饿组，而饥饿组由于没有建立外源性营养，其卵黄囊吸收速度放缓，这与大泷六线鱼(Hexagrammosotakii)[18]、黑莓鲈[14]、条石鲷(Oplegnathusfasciatus)[19]、黑鲷[6]的研究结果相同，即仔鱼在尚未及时建立外源性营养时，其内源性营养的消耗速度放缓，以便于仔鱼在饥饿胁迫条件下延长存活时间、提高存活率，这可能是鱼类仔鱼面对饥饿胁迫的生理适应机制。本次试验结果表明，随着饥饿时间的增加，齐口裂腹鱼仔鱼初次摄食强度呈上升趋势，15日龄之后仔鱼的初次摄食强度随饥饿时间的增加呈迅速下降趋势，这与大头鳕[3]仔鱼的研究结果相同。在齐口裂腹鱼育苗养殖生产中，及时观察仔鱼的卵黄囊吸收情况，准确把握开口时间并适时投喂，可使仔鱼及时建立外源性营养，避免饥饿胁迫对仔鱼的生长、存活造成影响，对提高育苗成活率具有重要作用。

3.3 齐口裂腹鱼仔鱼初次摄食率与不可逆生长点

不可逆生长点是评价鱼类饥饿耐受能力的重要指标之一，不可逆生长点的时间越长表明仔鱼的饥饿耐受力越强，不可逆生长点的时间越短表明仔鱼的饥饿耐受力越弱[23]。有研究表明，白甲鱼仔鱼不可逆生长点为13.5日龄[11]，唐鱼(Tanichthysalbonubes)仔鱼不可逆生长点为8.5日龄[24]，条石鲷仔鱼不可逆生长点为2.5～3日龄[19]，赤眼鳟仔鱼不可逆生长点为10～11日龄[22]，鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙鱼(Aristichthysnobilis)、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)仔鱼不可逆生长点均为16.5日龄[25]，中华鲟(Acipensersinensis)仔鱼不可逆生长点为24日龄[26]，哲罗鲑仔鱼不可逆生长点为39～40日龄[7]；而本试验齐口裂腹鱼仔鱼在水温17.3～21.5 ℃条件下，不可逆生长点为17日龄，与上述鱼类相比，齐口裂腹鱼仔鱼耐饥饿能力强于白甲鱼、唐鱼、条石鲷、赤眼鳟，弱于中华鲟和哲罗鲑，与鲢鱼、鳙鱼、草鱼相近。有学者采用不可逆生长点有效积温参数作为标准评价不同鱼类的不可逆生长点，利用该参数可以较客观地评价不同鱼类的耐饥饿能力。研究表明，多数鱼类仔鱼的不可逆生长点有效积温为100～250 ℃·d[24]，本试验齐口裂腹鱼仔鱼不可逆生长点有效积温为322.4 ℃·d，处于较强的水平，不可逆生长点有效积温数据也表明齐口裂腹鱼仔鱼具有较强的耐饥饿能力。董艳珍等[9]研究表明，水温(16.0±0.7) ℃时，齐口裂腹鱼仔鱼不可逆生长点为19～20日龄，与本试验结果存在一定的差异，这可能是由试验水温、亲鱼质量、卵质、仔鱼活力等差异造成的。

3.4 饥饿对齐口裂腹鱼仔鱼存活的影响

饥饿是影响鱼类仔鱼早期成活率的重要因素[10]。本试验结果表明，饥饿对齐口裂腹鱼仔鱼的存活具有显著影响，自17日龄开始，饥饿组仔鱼的累计死亡率迅速增加，19日龄，饥饿组仔鱼的累计死亡率达到54.25%，累计死亡数量大于50%，24日龄时，即饥饿第18 d，饥饿组仔鱼的累计死亡率为100%，随着饥饿时间的延长，累计死亡率骤增，与唐鱼[24]、白甲鱼[11]、黑鲷[6]等鱼类的研究结果一致。一般认为仔鱼50%死亡率出现在不可逆生长点之后，意味着在不可逆生长点之前饥饿仔鱼如能得到适宜的饵料还具有恢复生长的可能[11]，本试验结果得出，齐口裂腹鱼饥饿组仔鱼50%累计死亡率出现在19日龄，在不可逆生长点之后，表明齐口裂腹鱼仔鱼在不可逆生长点之前得到适宜的饵料对仔鱼的存活具有重要的意义。

3.5 齐口裂腹鱼仔鱼最佳投喂时间

在人工育苗中，如果在消化系统未发育完善的情况下过早投喂，或到达不可逆生长点时延时投喂均会增加仔鱼的死亡率，影响苗种培育成活率。齐口裂腹鱼仔鱼具有较强的耐饥饿能力，本试验在水温17.3～21.5 ℃条件下，齐口裂腹鱼仔鱼虽然6日龄开始摄食，但摄食率较低，直到9日龄时其摄食率才大于50%，同时9日龄之后摄食强度也在稳步上升；14～15日龄之后、摄食率和摄食强度均开始下降。因此，综合研究结果认为，齐口裂腹鱼最佳投喂时间为9日龄，最晚开口时间不晚于14～15日龄。