湖北釘螺（Oncomelania hupensis）對光照的感覺反應

柯文山，陳璽，陳婧，王萬賢，袁莉，王美玲，陳文華

（1.湖北大學生命科學學院，湖北 武漢430062；2.西南大學三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶400715）

0 引言

湖北釘螺（Oncomelaniahupensis）是日本血吸蟲發(fā)生的唯一中間宿主，控制釘螺的發(fā)生可以經(jīng)濟有效地減少血吸蟲病的傳播［1］，研究環(huán)境對釘螺發(fā)育繁殖及行為的影響是控制釘螺數(shù)量的基礎.國內就溫度對釘螺影響的研究方面作了較多的工作［2-3］，但有關光照對動物影響的研究在昆蟲［4-6］、養(yǎng)殖業(yè)［7-8］方面的研究報道頗多，而對其他動物生長發(fā)育、繁殖及行為的影響方面研究則報道不多見［9-13］，軟體動物方面則更少［14-15］.我們就湖北釘螺對光的感覺反應設置了相關試驗，擬探討光照對釘螺生長發(fā)育、行為的影響并初步探討可能的機制.

1 材料與方法

1.1 實驗材料 實驗用湖北釘螺采自湖北省武漢市天興洲，不同亮度的白熾燈、節(jié)能燈和彩紙由超市購置，照度計（AZ～8581杭州匯爾儀器）.用溫濕度傳感檢測儀（Digital In／out Thermo Hygrometer）測定溫度.恒溫在人工氣候箱（GXZ型智能光照培養(yǎng)箱，寧波江南儀器制造廠）中進行.

1.2 釘螺對光強和光質的感覺反應實驗 在常溫條件下置釘螺于實驗磁盤或泥盤（27cm×19cm×2cm），泥盤為實驗盤底鋪5mm厚過40目篩含水量為100%的潮濕細泥土平鋪而成，將實驗盤依長度等分為9cm的3部分，從光源方向始依次為近端、中間和遠端.在實驗盤中部放入成螺（雌雄隨機）.在距試驗盤19cm、高40cm處放置不同光強和光質的光源照射放于盤中部的釘螺，以釘螺向光源的趨避移行情況，記錄釘螺對光強度的反應.不同光強和光質的設置：分別用3種白熾燈（40W、60W、100W）和3種節(jié)能燈（5W、11W、15W），代表不同光質及光強（198lx至1 125lx）（見表1）.用設置的6種燈分別照射釘螺（成螺），30min后，以釘螺距光源的遠近距離分布的百分比，作為釘螺對光強度的趨避反應數(shù)據(jù).

1.3 釘螺對不同光色的感覺反應實驗 用紅、黃、藍、綠蠟光彩紙覆蓋，用11W節(jié)能燈在外照射產(chǎn)生有色光，觀察釘螺在不同光色下的趨避反應，記錄釘螺趨避數(shù).將盛有釘螺的透明和外覆紅色塑膜的圓形玻璃缸（φ20cm×25cm）置于距窗口5m處，觀察釘螺從盛具向上爬行體位情況，記錄釘螺對不同光質和光色的散射光下的體位反應.

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 上述實驗獲取的數(shù)據(jù)采用鄧肯多重比較進行方差分析.所用數(shù)據(jù)來自3次重復的平均值.

2 結果與分析

2.1 釘螺對光強和光質的感覺反應 分別用3種白熾燈和3種節(jié)能燈照射釘螺的成螺，30min后，以釘螺距光源的遠近距離分布的百分比，作為釘螺對光強度的趨避反應數(shù)據(jù)，結果見表1.

表1 湖北釘螺在不同光強和光質下的趨避感覺反應 %

釘螺在不同光照強度的白熾燈光和節(jié)能燈光照射下感覺反應不同，在198lx至540lx（40W、60W白熾燈和5W節(jié)能燈）光強度較低時釘螺分布無顯著差別（近-中R2＝0.917 7，P＞0.05，中-遠R2＝0.434 8，P＞0.05，近-遠R2＝0.487 5，P＞0.05），但在光強度提高到605lx至1 125lx（白熾燈100 W、節(jié)能燈11W和15W）時，釘螺分布則有顯著差別，釘螺表現(xiàn)出明顯的遠避強光行為（近-中R2＝0.931 9，P＞0.05，中-遠R2＝0.011 8，P＜0.05，近-遠R2＝0.003 8，P＜0.01）.在白熾燈光和節(jié)能燈光兩種不同光質的照射下，釘螺的感覺反應不同：1 050lx的白熾燈與605lx的節(jié)能燈相比，白熾燈光的光強高，但釘螺避光數(shù)為56%；而節(jié)能燈的光強低，但釘螺避光數(shù)卻達90%，表現(xiàn)出釘螺對節(jié)能燈光強烈的遠避反應.

2.2 釘螺對光色的感覺反應和對光的體位反應 在不同光色下釘螺（50只）的趨近試驗結果見表2.在4種有色光照射下，釘螺的趨近移動數(shù)隨時間的延長而增加，4種光色的趨近反應沒有差異（R2＝59.5～149.8之間，P＞0.05），說明釘螺對光色沒有感覺分辨能力.

表2 湖北釘螺對光色的感覺反應

釘螺對光的體位反應實驗結果見表3.釘螺上爬的迎光體位因光強、光質和光色的不同而不一樣.在無色節(jié)能燈光下是足背迎光，沿盛具壁向上爬行.在紅色散射光下是足底迎光向上爬行.此外，同樣光照條件下有水釘螺的上爬數(shù)遠高于無水釘螺上爬數(shù).

表3 湖北釘螺對光的體位反應（觀察時間30min）

3 討論

1）釘螺能感受到光照強度的變化，對光強具有一定的選擇性［16］.據(jù)報道，釘螺在自然日照條件下，地面照度達到4 000lx以上時，常表現(xiàn)出畏縮，背光而行，或潛藏在隱蔽物下［17］.申云俠的室內研究顯示，當光照射度小于或等于2 000lx時，釘螺具有趨光性，且隨著光強度的增大而增強，但當光強大于2 000lx條件，隨著光強的增強釘螺的趨光性明顯下降.本實驗從實驗室研究顯示，湖北釘螺對光強有明顯的趨光性，但不同光源其趨光距離有明顯差異：在白熾燈達到1 050lx照射時，釘螺明顯遠避光（56%集中在遠光源處），而節(jié)能燈在605lx及以上強度照射時，釘螺90%集中在遠光源處（表1）.這表明，釘螺不但對光強有一定適宜范圍，而且與不同光質有關.節(jié)能燈為全光波，白熾燈為可見光波，釘螺對節(jié)能燈的感覺反應較白熾燈敏感.表明釘螺不僅可能存在視覺閾，還具有光質反應域.同時，本實驗還觀察到不同光源的體位刺激（光位），湖北釘螺表現(xiàn)出在強光下是背光移動（足背向光），弱光下是迎光（足底向光）移動，其機制有待深入研究.

2）釘螺對所設的4種有色光的趨避反應無明顯差別，本實驗結果顯示湖北釘螺可能無色覺分辨能力，但其視覺系統(tǒng)是否可以區(qū)分色差以及視距多少尚未認定，還需進一步的深入研究.本實驗對4種有色光的趨避反應與申云俠［16］結果略有差異，其原因有待進一步證實.

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