新疆克孜尔河斯氏高原鳅形态学及年龄鉴定研究

赵贺，王想兵，赵年桦，魏杰,，沈建忠

（1.塔里木大学动物科学学院，新疆 阿拉尔 843300；2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室，新疆 阿拉尔 843300；3.华中农业大学水产学院，湖北 武汉 430070）

斯氏高原鳅（Triplophysa stoliczkae）隶属于硬骨鱼纲（Osteichthyes）、辐鳍亚纲（Actinopterygii）、鲤形目（Cypriniformes）、鳅科（Cobitidae）、条鳅亚科（Noemacheilinae）、高原鳅属（Triplophysa），是新疆克孜尔河土著鱼之一[1]。克孜尔河为渭干河水系的五条支流之一，与卡拉苏河相邻，发源于哈尔克他乌山脉，直接汇入克孜尔水库[2]。目前对斯氏高原鳅的研究主要集中于分类[3-8]和资源分布[9-16]。虽然斯氏高原鳅的分类经过了多年的研究，但在形态学和分类上仍有很多分歧[17]。

年龄鉴定是研究鱼类生物学和生态学特性的重要组成部分，也是分析鱼类种群数量变动，了解环境和鱼类生活史之间关系的基本依据之一[18]。目前鉴定鱼类年龄最普遍的方法是钙化组织分析法，但是，不同钙化组织显示的年轮特征因鱼类遗传因子和生长环境的不同而各异[19]。因此，要比较不同年龄鉴定材料的效果，筛选出最佳的年龄鉴定材料[20]。目前有关斯氏高原鳅年龄鉴定的比较研究还未见报道。

本文通过对斯氏高原鳅的形态学特征进行统计分析和描述，比较了耳石、脊椎骨和鳃盖骨鉴定斯氏高原鳅年龄的准确性和精确性，旨在为其形态特征、种群动态研究和资源保护提供可靠的科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2018 年于新疆渭干河水系的克孜尔河拜城县黑英山乡河段采集斯氏高原鳅30 尾，现场测量体质量（body weight，BW）、全长（total length，TL）、体长（body length，BL）、叉长（fork length，FL）、体高（body depth，BD）、头长（head length，HL）、头高（head depth，HD）、吻长（snout length，SNL）、眼径（eye diameter，ED）、尾柄长（caudal peduncle length，CPL）、尾柄高（depth of caudal peduncle，DCP）、背鳍长（dorsal fin length，DL）、胸鳍长（pectoral length，PL）、腹鳍长（pelvic-fin length，VL）、臀鳍长（anal fin length，AL）、臀鳍基长（base length of anal fin，BLA）共16 个外部形态参数；体质量精确至0.01 g，长度精确至0.02 mm。样本用10%福尔马林固定保存后，带回实验室进行后续研究。

1.2 可数性状计数

计数可数性状：背鳍鳍条数（dorsal fin ray，DFR）、臀鳍鳍条数（anal fin ray，AFR）、胸鳍鳍条数（pectoral fin ray，PLFR）、腹鳍鳍条数（pelvic fin rays，PFR）、尾鳍分枝鳍条数（caudal fin rays，CFR）、第一鳃弓内侧鳃耙数（number of gill raker inside the first arch，GA）、脊椎骨数（vertebra），之后解剖观察内部特征。

1.3 年龄材料处理

取出30 尾斯氏高原鳅的左右矢耳石，鳃盖骨和3～8 枚脊椎骨。

矢耳石：选用一对耳石，用指甲油包埋，用2 000目的砂纸沿平行于长轴，即垂直于短轴的方向打磨，并随时在解剖镜下观察，磨至年轮清晰，放在显微镜下拍照保存。

脊椎骨：取脊柱前3～8 节脊椎骨，放入沸水中煮2～5 min，剔除椎骨间的肌肉和结缔组织，干燥后置于显微镜下拍照保存。

鳃盖骨：剪取鱼类的鳃盖骨，放入沸水中煮2～5 min，去除包膜和黏液，自然干燥后在显微镜下拍照保存。

1.4 年龄鉴定方法及年轮特征描述

参照殷名称的方法[21]，采用耳石、脊椎骨和鳃盖骨鉴定年龄，在不清楚样本大小、性别的情况下，用三种材料鉴定年龄。每种年龄材料由同一观察者进行2 次独立鉴定，时间间隔不少于1 周。

1.5 数据处理

使用SPSS 26.0 和Excel 2020 进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 形态特征

2.1.1 形态描述

新疆克孜尔河斯氏高原鳅身体延长，圆粗。头后至背鳍基前稍隆起，背鳍基后平直。头略扁平，头高大于头宽。口下位。上唇唇缘乳突比较平坦，前端处为1 列，口角处为2 列或3 列；下唇唇面较褶皱浅平，中沟浅，两侧较宽平。上下颌露出唇外，下颌平直，有薄而锐利的角质膜。须3 对，端吻须后延至下唇后缘，侧吻须后延至眼前缘或眼下缘，颌须后延至眼后缘或超越眼后缘。后鼻孔与前鼻孔后缘皮膜相隔，位于眼的前方，前后鼻孔相邻。眼侧上位。无鳞，皮肤光滑，侧线完全。背部及两侧为灰褐色或黄褐色，背部有呈“工”字形的斑块。体侧为不规则或浅或深的小云状色斑；腹部微黄白色。背鳍、胸鳍和尾鳍均有黑色素组成的条纹，呈整齐而规则排列；腹鳍、臀鳍明快色。

背鳍鳍缘较平直，位于身体中央偏后方。胸鳍侧位，腹鳍基部起点与背鳍第一或第二分支鳍条相对，后延超越肛门，有的接近臀鳍前基，腹鳍基部有一皮质腋突。尾鳍鳍缘微凹。尾柄较高，侧扁，尾柄长平均是尾柄高的3.5 倍以下，其厚度逐渐缩小。鳔前室为左右2 室，包于骨质囊中，后室退化或残留很小的膜质室。胃“U”字形。肠自胃后方向下延伸形成“8”字形，再从中折向下至肛门，多数排列紧密，呈三环螺纹状，少数松弛。腹腔膜灰褐色。肠长为体长的0.89～1.14 倍，平均1.06 倍。

2.1.2 可量性状

为了减少个体规格对实验结果的影响，计算30尾斯氏高原鳅可量性状之间的比值关系。经分析，全长为体长的1.16～1.24 倍；体长为头高的5.52～7.39 倍，为头长的4.12～4.84 倍，为尾柄长的4.51～5.85 倍。头长为头高的1.95～3.00 倍，为吻长的1.96～2.87 倍，为眼径的5.20～6.79 倍，为背鳍长的1.12～1.81 倍，为臀鳍长的1.56～2.24 倍，为胸鳍长的1.16～1.59 倍，为腹鳍长的1.36～1.91倍，为尾柄长的0.97～1.28 倍；尾柄长为尾柄高的2.35～4.97 倍（表1）。不同鱼类之间的可量性状比值不同，是鱼类分类的重要依据。

表1 斯氏高原鳅的形态学常规指标可量性状Tab.1 The quantifiable characters of routine morphological indices in plateau loach Triplophysa stoliczkae

2.1.3 可数性状

通过对30 尾斯氏高原鳅分析，得到可数性状背鳍条、臀鳍条、胸鳍条、腹鳍条、尾鳍、第一鳃弓内侧鳃耙数和脊椎骨数目（表2）。其中背鳍条数以7、8 为主，胸鳍条数以9 为主，腹鳍条数以6 为主，尾鳍分支鳍条数以14 为主，臀鳍条数都相同。第一鳃弓内侧鳃耙数集中在20，脊椎骨数目集中在38。

表2 斯氏高原鳅可数性状Tab.2 Some quantifiable characters in plateau loach T.stoliczkae

2.1.4 斯氏高原鳅可量性状偏相关分析

为了确定测量指标两两间的相关性，对16 项指标进行偏相关分析（表3）。由表3 可知，斯氏高原鳅体质量与体高、体质量与吻长、体质量与尾柄长、头长与吻长、吻长与眼径、胸鳍长与腹鳍长两者之间显著相关；全长与叉长、尾柄长与臀鳍长之间为极显著相关。

表3 斯氏高原鳅可量性状偏相关分析Tab.3 The partial correlation analysis of quantifiable traits in plateau loach T.stoliczkae

2.2 体长-体质量的关系

根据15 尾雄鱼和15 尾雌鱼的体长、体质量测量数据，得出雄性个体、雌性个体和全部个体的体长与体质量相关关系式，并绘制出相关曲线图（图1）。

图1 斯氏高原鳅体长-体质量的关系Fig.1 The length-weight relationship of plateau loach T.stoliczkae

W♂=0.0001L3.1594,n=15,R2=0.9698；

W♀=0.0001L3.1157,n=15,R2=0.9543；

W♂+♀=8E-05L3.2343,n=30,R2=0.9641。

其中W 代表体质量；L 代表体长；n 代表条数。

2.3 年龄鉴定材料的年轮特征和判别能力

2.3.1 耳石

耳石近似椭圆形，内侧面中间有不明显的突出部分，外侧面明显有半圆形的突出部分。石耳经二甲苯透明后，在显微镜下观察到清晰的同心排列、明暗相间的轮纹，外侧面的轮纹没有内侧面的清晰（图2）。23 尾斯氏高原鳅磨制前后耳石的轮纹读数基本一致。耳石边缘有一条透明带，易被误认为是完整耳石,实为耳石的边缘。在23 尾样本中有22 尾观察到年轮特征，其判别能力达到95.65%。

图2 斯氏高原鳅的耳石Fig.2 Otolith of plateau loach T.stoliczkae

2.3.2 脊椎骨

斯氏高原鳅的脊椎骨为双凹型（amphicoelous centrum）椎体，在显微镜下可观察到呈同心圆排列的明暗环纹，相邻的白色狭纹与暗色宽纹组成一个生长年带，狭纹向宽纹的过渡处即为年轮（图3）。同一个体不同椎体上的数目和轮纹清晰度基本一致，部分个体的年轮比较模糊，难于识别。在所分析的23 尾斯氏高原鳅中只有12 尾能识别年轮标志，即判别能力为52.17%。

图3 脊椎骨Fig.3 Vertebra of plateau loach T.stoliczkae

2.3.3 鳃盖骨

斯氏高原鳅的鳃盖骨前端宽大，后部窄小，略呈三角形。部分个体的鳃盖骨边缘有宽窄相间排列的轮纹，但轮纹在解剖镜下很难识别（图4）。对23尾斯氏高原鳅的鳃盖骨轮纹观察表明，鳃盖骨各区域均无明显可辨的轮纹，不具有年轮特征，即不能作为斯氏高原鳅年龄鉴定的材料。

图4 鳃盖骨Fig.4 Operculum of plateau loach T.stoliczkae

综上所述，斯氏高原鳅的鳃盖骨基本上没有年龄标志，不能作为年龄鉴定材料；脊椎骨具有较高的判别能力，可作为年龄鉴定的辅助材料或候选材料；耳石最适合作年龄鉴定材料（表4）。

表4 不同年龄鉴定材料鉴定斯氏高原鳅年龄的判别能力Tab.4 The interpret ability of different calcif ied structures used to determine age of plateau loach T.stoliczkae

2.4 年龄解释的一致性

2.4.1 同种年龄鉴定材料的鉴定吻合率

前后相隔10 d，分2 次用耳石（23 尾）和脊椎骨（23 尾）计数了斯氏高原鳅的年龄，同一种材料的鉴定吻合率见表5。

由表5 可知，用耳石鉴定年龄的吻合率较高，两次读数对斯氏高原鳅的总体吻合率为95.65%。但高龄（3 龄及以上）高原鳅的吻合率较低，这可能是高龄鱼的耳石中形成的一些干扰轮纹所致。用脊椎骨鉴定斯氏高原鳅年龄的总吻合率相对较低，为52.17%，但高龄高原鳅（3 龄及以上）的吻合率相对较高。

表5 耳石、脊椎骨鉴定斯氏高原鳅年龄的读数吻合率Tab.5 The age agreement for annuli readings assigned independently by sectioned otolith and vertebra to determine age of plateau loach T.stoliczkae

2.4.2 不同年龄鉴定材料间的鉴定吻合率

对同尾鱼同一次鉴定中的耳石和脊椎骨的年龄鉴定计数，获得的吻合率见表6。第一次对斯氏高原鳅鉴定的总吻合率为73.91%；第二次的总吻合率为69.57%，两者存在一定的差异。成对t-检验结果表明，同一次中用耳石和脊椎骨鉴定的年龄数据均无显著性差异（P＞0.05）。

表6 耳石、脊椎骨年龄读数的吻合率Tab.6 The age agreement for annuli readings assigned independently by two identifiers sectioned otolith and vertebra of plateau loach T.stoliczkae

3 讨论

3.1 斯氏高原鳅形态特征

受水温和饵料丰富度等因素的影响，鱼类自身进化出与生长环境相适应的形态特征[22,23]。斯氏高原鳅广泛分布于天山北坡河流的湖泊中，体表分布不规则或浅或深的小云状色斑，两侧为灰褐色或黄褐色，腹部呈微黄白色，鳍为明快色，以上特征与隆额高原鳅（Triplophysa bombifrons）[24]、新疆高原鳅（Triplophysa strauchii）[23]和黑体高原鳅（Triplophysa obscura）[25]的体色极为类似。这3 种鱼生活在河流底层，体色可能与生长环境相适应。斯氏高原鳅吻部明显在眼前方降低，方便摄食底栖食物，这与郭焱[1]提出的斯氏高原鳅的食物以水生昆虫及一些植物碎屑为主的观点相一致；斯氏高原鳅体型圆粗，尾柄较高且侧扁，依靠尾鳍维持身体平衡并推动身体前进，推测斯氏高原鳅在水流较快的情况下，利用尾柄和尾鳍获得前进动力，以适应水体环境，这与郭焱[1]提出的斯氏高原鳅喜流水的观点一致。

斯氏高原鳅的16 项指标偏相关分析结果表明，斯氏高原鳅体质量与体高、体质量与吻长、体质量与尾柄长、头长与吻长、吻长与眼径、胸鳍长与腹鳍长两者之间显著相关；全长与叉长、尾柄长与臀鳍长之间为极显著相关。有关新疆南疆土著鱼类斯氏高原鳅的报道较少，本文推测随着鱼体生长，体质量增加，与体质量呈正相关的体高、吻长也相对较大；斯氏高原鳅的胸鳍、腹鳍、尾柄、臀鳍越发达，越有利于其在急流中摄食与生存；斯氏高原鳅吻长和眼径增大，有利于扩大视野和捕食范围。以上推测与徐筱等[24]描述隆额高原鳅形态特征时提出的观点较为相似，这2 种高原鳅的生长环境和饵料条件可能相同。

对斯氏高原鳅、叶尔羌高原鳅[Triplophysa yarkandensis（Day）] 和新疆高原鳅（Triplophysa strauchii）可量性状比的比较发现（表7），叶尔羌高原鳅与斯氏高原鳅的可量性状比上有明显的差异，说明叶尔羌高原鳅与斯氏高原鳅的体型明显不同，根据外部形态大致可以区分二者。斯氏高原鳅与新疆高原鳅的可量性状比值很相近，说明斯氏高原鳅与新疆高原鳅的体型很相似，推测二者的生长环境相似。

表7 斯氏高原鳅、叶尔羌高原鳅和新疆高原鳅可量性状比Tab.7 The quantifiable character ratios of loach T.stoliczkae,T.yarkandensis and T.strauchii

3.2 斯氏高原鳅体长-体质量的关系

斯氏高原鳅体长-体质量关系式用W=aLb来表示，a、b 为参数，b 一般在2.5～4 之间，表示鱼类生长类型[21,27]。由斯氏高原鳅体长-体质量关系式可以看出（图1），a 值均很小，说明斯氏高原鳅的肥满度差，鱼体较瘦，推测外部饵料环境较差，斯氏高原鳅不能获得足够的营养；而b 值均大于3，说明斯氏高原鳅匀速生长；雌雄鱼的b 值相差不大，说明二者的生长速度无明显差异，生长环境和发育阶段较为一致。

3.3 年龄鉴定材料的选择

鱼类年龄依靠骨质材料的轮纹标志来判别，用到的骨质材料主要有鳞片、鳃盖骨、鳍条、脊椎骨和耳石等。大多数高原鳅属鱼类的鳞片已退化或消失，鳞片不适合作为高原鳅属鱼类的年龄鉴定材料。陈生熬[28]研究叶尔羌高原鳅时，将鳃盖骨作为年龄鉴定辅助材料，但本研究中发现，斯氏高原鳅鳃盖骨的各区域无明显可辨的轮纹标志，不足以鉴定其年龄，在年龄鉴定材料上斯氏高原鳅和叶尔羌高原鳅有很大不同。目前，我国学者大多用脊椎骨和耳石鉴定高原鳅鱼类的年龄，如用脊椎骨鉴定新疆高原鳅[23]、黑体高原鳅[25]和西溪高原鳅（Triplophysa xiqiensis）[29]的年龄。其余大部分高原鳅属鱼类都用耳石鉴定年龄，如长身高原鳅（Triplophysa teunis）[30]、细尾高原鳅（Triplophysa stenura）[31]和东方高原鳅（Triplophysa orientalis）[32]等。

斯氏高原鳅的耳石年轮标志清晰易制备，是较好的年龄鉴定材料。但高龄斯氏高原鳅的耳石中出现了一些干扰轮纹，影响鉴定效果，这可能是高龄斯氏高原鳅耳石吻合率较低的原因。脊椎骨作为年龄鉴定中的辅助材料或候选材料具有较高的判别能力，但低龄鱼的脊椎骨钙质程度不高，椎体小而柔软不易处理，年轮标志不明显，造成低龄斯氏高原鳅脊椎骨的吻合率较低。综上，低龄斯氏高原鳅应采用耳石作为年龄鉴定材料；高龄斯氏高原鳅可以采用耳石作为主要年龄鉴定材料，辅以脊椎骨。

鱼类初轮和幼轮的确定对于准确鉴定年龄十分重要[33]。一般，晚出生的个体比起正常出生的个体，当年生长时间短，耳石中心形成的初轮会比正常的小，在脊椎骨的上也不易辨别、鉴别年轮，易被忽视。幼轮的形成与外界环境的变化或食性的转化相关[34]。因此，辨别与确认初轮和幼轮对年龄鉴定很重要。本实验中，年龄鉴定材料采自6 月，观察发现97.83%的耳石都具有透明带，这预示着斯氏高原鳅的耳石年轮形成于4 月前后，结束于8 月前后。除此之外，耳石年轮的形成还与采样地点的水温、水环境状况和食物缺乏等相关[35]。