光照對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響

郭玲玲，趙文，楊為東，滕力平，楊擔(dān)光

(1.大連海洋大學(xué)遼寧省水生生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧大連116023;2.大連老虎灘海洋公園，遼寧大連116001)

馬來沙水母Sanderia malayensis又稱天草水母，隸屬于刺胞動(dòng)物門Cnidaria、缽水母綱Scyphozoa、旗口水母目 Semaeostomae、游水母科 Pelagiidae、沙水母屬Sanderia。馬來沙水母主要分布于中國的東海、南海以及日本、馬來西亞、新加坡和菲律賓等國家的沿海海域，屬于暖水性種類。馬來沙水母外傘部有大的刺胞疣突、32緣瓣、16個(gè)感覺器和16條相間排列的觸手，口腕兩側(cè)有許多褶皺。馬來沙水母生活時(shí)傘部為淡紫色，在上傘部分布著許多褐色小斑點(diǎn)，生殖腺也為褐色［1］，其觸手像長絲帶，因而極具觀賞性。馬來沙水母是一種有毒的腔腸動(dòng)物［2］。

目前，國內(nèi)外關(guān)于水母的生態(tài)學(xué)研究有很多報(bào)道［3-8］，而關(guān)于環(huán)境因子對(duì)馬來沙水母生存生長的影響未見報(bào)道。光照作為一種重要的環(huán)境因子對(duì)魚類等海洋生物的生長、攝食、代謝、生殖等產(chǎn)生間接而又非常廣泛的影響［9-15］。動(dòng)物的趨光性與其感光器官的組成、發(fā)育程度有關(guān)，不同種類及不同的發(fā)育階段，其趨光性表現(xiàn)不同［16］。光能夠?qū)λ鷦?dòng)物的晝夜活動(dòng)節(jié)律、遷移和集群行為等產(chǎn)生多方面的影響［17］。由此可見，光照對(duì)馬來沙水母的生存起著非常重要的作用，尤其是在水族館內(nèi)養(yǎng)殖馬來沙水母，鑒于燈光造景等各個(gè)方面觀賞性因素的限制，光照條件顯得尤為重要，它可以影響馬來沙水母的生存、生長以及攝食等各個(gè)方面。本試驗(yàn)中，作者研究了光照強(qiáng)度、光質(zhì)和光周期對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響，旨在為馬來沙水母的生物學(xué)研究和觀賞養(yǎng)殖提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物 試驗(yàn)用馬來沙水母幼體由大連老虎灘海洋公園水母實(shí)驗(yàn)室人工繁殖培育，同步性良好，在相同的水質(zhì)和餌料條件下培養(yǎng)到適宜大小，選擇體質(zhì)健康、無損傷、活力強(qiáng)的個(gè)體作為試驗(yàn)對(duì)象。

1.1.2 養(yǎng)殖系統(tǒng)與環(huán)境 本試驗(yàn)中所用的容器為養(yǎng)殖馬來沙水母等絲帶類水母專用的特殊容器，采取的系統(tǒng)為封閉系統(tǒng)，每組各平行之間相對(duì)獨(dú)立。試驗(yàn)用海水為老虎灘海洋公園提供的自然海水，經(jīng)過濾后充入容器中。每個(gè)容器內(nèi)約盛8 L海水，海水的鹽度為30，pH為7.8，水溫為18℃。

1.2 方法

1.2.1 光照強(qiáng)度對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響試驗(yàn) 本試驗(yàn)中設(shè)置3個(gè)試驗(yàn)組:自然光照組、弱光組和黑暗組。自然光組，光照強(qiáng)度控制在1 500 lx;弱光組，在試驗(yàn)裝置外壁用半透明紙濾光，使光照強(qiáng)度控制在自然光照的50%左右 (750 lx);黑暗組，在試驗(yàn)裝置外壁用黑色不透光塑料罩住，以保證裝置內(nèi)完全處于黑暗狀態(tài)。每個(gè)試驗(yàn)組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)中放入傘徑為2.8 cm左右的馬來沙水母幼體8只。試驗(yàn)周期為20 d，每5 d測量一次各試驗(yàn)組內(nèi)水母幼體的傘徑。試驗(yàn)過程中，以活體海月水母為餌料，每天8:00、16:00投喂足量餌料，投餌2 h后全部換水，以保證水體的清潔。

1.2.2 光質(zhì)對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響試驗(yàn)試驗(yàn)用光源由老虎灘海洋公園水母實(shí)驗(yàn)室提供，是水族館專用的單色熒光燈 (PhilpsTL-D，12 W，220 V)。本試驗(yàn)中設(shè)置3個(gè)試驗(yàn)組，分別采用3種光照射:白色光，波長為400～760 nm;紅色光，波長為622～770 nm;藍(lán)色光，波長為492～455 nm。在整個(gè)試驗(yàn)裝置外設(shè)置反光板，以保證光集中照射在試驗(yàn)裝置內(nèi)。每個(gè)試驗(yàn)組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)中放入傘徑為2.3 cm左右的馬來沙水母幼體8只。試驗(yàn)周期為20 d，每5天測量一次各試驗(yàn)組內(nèi)水母幼體的傘徑，試驗(yàn)過程中投餌和管理同“1.2.1”節(jié)的光照強(qiáng)度試驗(yàn)。

1.2.3 光周期對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響試驗(yàn)本試驗(yàn)中設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)組，分別采用5種光周期，即L∶D(光照與黑暗的時(shí)間比)分別為4 h∶20 h、8 h∶16 h、12 h∶12 h、16 h∶8 h 和20 h∶4 h。每個(gè)試驗(yàn)組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)中放入傘徑為2.3 cm左右的馬來沙水母幼體8只。試驗(yàn)周期為20 d，每5 d測量一次各試驗(yàn)組內(nèi)水母幼體的傘徑。試驗(yàn)過程中投餌和管理同“1.2.1”節(jié)的光照強(qiáng)度試驗(yàn)。

1.2.4 指標(biāo)測定 將馬來沙水母幼體放入培養(yǎng)皿中，放入適量海水使其傘壁完全舒展，用游標(biāo)卡尺測量幼體傘壁的直徑，并記錄。

采用CEM DT-8809A手持式照度計(jì)測量光照強(qiáng)度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，經(jīng)方差分析檢驗(yàn)后，若差異顯著則采用Ducan's多重比較方法進(jìn)行組間差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 光照強(qiáng)度對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響

從表1可見，各試驗(yàn)組水母幼體的傘徑與初始值相比都有所增加，且隨著時(shí)間的延長，各試驗(yàn)組水母幼體傘徑的增長差異加大。方差分析結(jié)果表明:前6 d，各試驗(yàn)組均無明顯差異 (P＞0.05);第11天時(shí)，自然光組水母幼體的傘徑顯著高于黑暗組 (P＜0.05)，其余組間均無顯著差異 (P＞0.05);第16、21天時(shí)，自然光組與弱光組間無顯著差異 (P＞0.05)，而這兩組水母幼體的傘徑均顯著高于黑暗組 (P＜0.05)。

表1 光照強(qiáng)度和光質(zhì)對(duì)馬來沙水母幼體生長(傘徑)的影響Tab.1 The effect of light intensity and light spectrum on the growth(umbrella diameter)of Sanderia malayensis larvale cm

2.2 光質(zhì)對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響

從表1可見，各試驗(yàn)組的水母幼體傘徑與初始值相比都有所增加。方差分析結(jié)果表明:第6天時(shí)，紅光組馬來沙水母幼體的傘徑顯著高于白光組和藍(lán)光組 (P＜0.05)，而白光組與藍(lán)光組之間無顯著差異 (P＞0.05);第11天時(shí)，紅光組水母幼體的傘徑顯著高于藍(lán)光組(P＜0.05)，其余組間均無顯著差異(P＞0.05);第16、21天時(shí)，紅光組和白光組水母幼體的傘徑均顯著高于藍(lán)光組 (P＜0.05)，而紅光組和白光組之間并無顯著差異 (P＞0.05)。

2.3 光周期對(duì)馬來沙水母幼體生長的影響

光周期對(duì)馬來沙水母幼體的生長情況見表2。從表2可見，各試驗(yàn)組水母幼體的傘徑與初始值相比都有所增加。方差分析結(jié)果表明:第6天時(shí)，16 h∶8 h組傘徑顯著高于20 h∶4 h組 (P＜0.05)，其余組間均無顯著差異 (P＞0.05);第11天時(shí)，8 h∶16 h組和16 h∶8 h組自然光組的傘徑顯著高于12 h∶12 h組和20 h∶4 h組 (P＜0.05)，其余組間均無顯著差異 (P＞0.05);第16、21天時(shí)，16 h∶8 h組水母幼體的傘徑均顯著高于其它各組(P＜0.05)，而其余組間均無顯著差異 (P＞0.05)。

表2 光周期對(duì)馬來沙水母幼體生長(傘徑)的影響Tab.2 The effect of photoperiod on the growth(umbrella diameter)of Sanderia malayensis larvae cm

3 討論

光照對(duì)水生生物的存活、生長和繁殖等生命活動(dòng)具有重要影響［18］。據(jù)宋晶等［19］報(bào)道，在黑暗條件下，各規(guī)格幼蜇的耗氧率和排氨率均顯著低于光照條件下，耗氧率還呈現(xiàn)出傘徑越小差異越顯著的規(guī)律。這表明光照強(qiáng)度對(duì)水生生物的運(yùn)動(dòng)行為產(chǎn)生了影響，從而間接影響了水生生物的運(yùn)動(dòng)代謝。光照對(duì)水生動(dòng)物的攝食具有很大的影響，不同的光照強(qiáng)度對(duì)水生動(dòng)物的影響具有種屬的特異性［20］。Petersen等［21］就光照強(qiáng)度與動(dòng)物攝食之間的關(guān)系提出了兩種模式，即具有峰值的攝食曲線和S型攝食曲線。具有第一種攝食曲線的動(dòng)物，存在著一個(gè)適宜的光照強(qiáng)度范圍，在此范圍內(nèi)，攝食最為活躍，攝食量最高，即具有峰值，高于或低于此范圍內(nèi)的光照強(qiáng)度，都影響動(dòng)物的攝食，從而使攝食量降低。海洋浮游動(dòng)物大多具有晝夜垂直移動(dòng)的特性，與橈足類相近，海洋浮游動(dòng)物多在光照強(qiáng)度為幾千勒克斯下攝食最盛［22］。本試驗(yàn)中，在光照強(qiáng)度試驗(yàn)第11天時(shí)，自然光組開始表現(xiàn)出生長優(yōu)勢，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，自然光組馬來沙水母幼體的傘徑顯著高于黑暗組 (P＜0.05);從第16天開始，自然光組和弱光組均表現(xiàn)出明顯的生長優(yōu)勢，兩組馬來沙水母幼體的傘徑均顯著高于黑暗組 (P＜0.05);第21天時(shí)，黑暗組水母幼體的傘徑開始出現(xiàn)縮減。本試驗(yàn)結(jié)果表明，馬來沙水母幼體在光照強(qiáng)度為750～1 500 lx時(shí)代謝旺盛，攝食率高。

水生動(dòng)物對(duì)不同波段的光有不同的敏感性。有關(guān)魚類對(duì)不同波段光的敏感性方面的研究報(bào)道較多，如鯡幼魚對(duì)黃綠光較為敏感，在波長為560 nm時(shí)攝食旺盛;白鮭幼魚對(duì)短波的綠光較為敏感，而對(duì)長波的紅光不敏感;銀鱸幼魚和金鱸幼魚對(duì)黃一橙光波最為敏感［16］。在光質(zhì)條件試驗(yàn)中可以看出:紅光組水母幼體的生長優(yōu)勢從第6天開始顯現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，紅光組馬來沙水母幼體的傘徑顯著高于藍(lán)光組 (P＜0.05);而白光組水母幼體的生長優(yōu)勢則在第16天開始顯現(xiàn)，并在第21天時(shí)水母幼體的傘徑超過紅光組，且顯著高于藍(lán)光組 (P＜0.05)。由此可見，波長較長的紅光以及白光對(duì)馬來沙水母幼體的自然生長有明顯的促進(jìn)作用，而波長較短的藍(lán)光則未表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用，相反在試驗(yàn)第21天時(shí)，馬來沙水母幼體的傘徑在波長較短的藍(lán)光作用下開始出現(xiàn)小幅度的縮減，因此，可以確定馬來沙水母對(duì)紅光以及白光有明顯的選擇性，所以在水族館內(nèi)造景時(shí)應(yīng)多以紅色或者白色光為背景光。

自然界光照條件的季節(jié)變化和晝夜長短的更替，在進(jìn)化的歷史過程中逐漸成為動(dòng)物生命過程的調(diào)節(jié)者。光照時(shí)間的長短亦即光周期對(duì)水生動(dòng)物的生殖、發(fā)育、生長和攝食等一系列生命過程也有影響［22］。在光周期試驗(yàn)中可以看出，從第6天開始，16 h∶8 h組水母幼體的生長優(yōu)勢明顯，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，16 h∶8 h組水母幼體的傘徑顯著高于20 h∶4 h組 (P＜0.05)，而與其它各組之間無顯著差別;從第16天開始，16 h∶8 h組的優(yōu)勢加劇，其水母幼體的傘徑顯著高于其它各組 (P＜0.05)。由此可見，適當(dāng)延長光照時(shí)間對(duì)馬來沙水母的生長極為有利。在統(tǒng)計(jì)分析中還發(fā)現(xiàn)，第11天時(shí)，8 h∶16 h組和12 h∶12 h組出現(xiàn)不規(guī)律的現(xiàn)象，經(jīng)分析，可能是餌料投喂偏差而引起的傘徑變化偏差。

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