南奧克尼群島海域南極磷蝦形態(tài)學特征及脂質(zhì)含量

王振毅

(上海海洋大學 水產(chǎn)與生命學院,上海,201306)

南奧克尼群島海域南極磷蝦形態(tài)學特征及脂質(zhì)含量

王振毅

(上海海洋大學 水產(chǎn)與生命學院,上海,201306)

鑒別了所選南奧克尼群島海域南極磷蝦(Euphausia superba)樣本的性別,測量了磷蝦的體長、頭胸甲長、尾長等形態(tài)學參數(shù)及其體重,并從形態(tài)學及生理的角度進行了相關(guān)分析。用索氏抽提法對磷蝦蝦肉干樣的總脂質(zhì)含量進行了測量。結(jié)果表明:南奧克尼群島海域南極磷蝦的雌雄性別比為 1.90∶1,體長小于 50.00 mm的個體雌雄比為1.23∶1,體長大于或等于50.00 mm的個體雌雄比為2.65∶1;雌性和雄性個體的體長均不符合正態(tài)分布;該批磷蝦的體重與體長之間存在較顯著的冪函數(shù)關(guān)系,頭胸甲長和體長之間沒有明顯的函數(shù)關(guān)系,雌性個體尾長與體長之間存在較弱的線性關(guān)系,體長與頭胸甲長和尾長之和存在較顯著的對數(shù)函數(shù)關(guān)系;總脂質(zhì)含量,雌性個體高于雄性,體長較大個體高于較小個體。

南極磷蝦;生物學特性;總脂質(zhì)含量

南極磷蝦通常是指南極大磷蝦(Euphausia superba),屬節(jié)肢動物(Anthropoda),軟甲綱(Malacostraca),磷蝦科(Euphausiidae),磷蝦屬(Euphausia),是地球上最大、繁衍最成功的單種生物資源之一。根據(jù)最新估計,南極磷蝦的生物量為6.5億～10.0億t,年可捕撈量高達1億t,相當于目前全世界每年魚類和其它甲殼類漁獲量的總和[1]。南極磷蝦主要集中于南大洋,它們圍繞著極地分布,最高密度在大西洋區(qū)域。南大洋海水形成對流的海流系統(tǒng),對流海域就是南極磷蝦的主要聚集地,該海域的族群有著豐富的基因交換機會。該地區(qū)的鯨魚、海豹、企鵝、信天翁、冰魚、柔魚等物種都以南極磷蝦為主要食物。南極磷蝦蝦油中磷脂含量豐富,其中磷脂酰膽堿具有特殊的生理功能;此外,南極磷蝦還含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì),以及甲殼質(zhì)等營養(yǎng)成分,具有很高的開發(fā)利用價值。自前蘇聯(lián)在20世紀60年代首先試捕南極磷蝦以后,陸續(xù)有國家針對南極磷蝦進行開發(fā)利用研究工作。隨著傳統(tǒng)漁業(yè)的日益枯竭,開發(fā)新的漁業(yè)資源迫在眉睫,南極磷蝦在海洋漁業(yè)資源中的地位因而得以迅速提升,國內(nèi)外也開展了一系列關(guān)于磷蝦的生物學特性和開發(fā)利用的研究[2-5]。本文將對南奧克尼群島海域南極磷蝦的形態(tài)學特征及脂質(zhì)含量進行相關(guān)研究,旨在對南極磷蝦的開發(fā)利用提供幫助。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

磷蝦樣本捕撈自南奧克尼群島海域,共313只,樣品用10%福爾馬林保存。長度測量使用上海工具廠有限公司生產(chǎn)的電子數(shù)顯游標卡尺,分度0.01 mm,量程150 mm。體重(wet weight,WW)測量采用分析天平,精確到0.000 1 g。脂質(zhì)含量測量采用上海洪紀設備儀器公司生產(chǎn)的SXT-06型索氏提取器。

1.2 方法

1.2.1 外型測量

體長(standard length,SL)—從眼睛后緣至尾肢的末端;頭胸甲長(carapace length,CL)—從眼睛后緣至頭胸甲上部的末端;尾長(tail length,TL)—以3條尾肢中間的一條為準。313只磷蝦中,僅對后面測量的230只進行了體重的稱量。性別鑒定以外部性征為依據(jù),大磷蝦在體長達到10 mm以上時即可以從性腺的形態(tài)和細胞學觀察分辨出性別[6],體長20 mm以上的磷蝦即可根據(jù)外部性征進行鑒別。

1.2.2 總脂質(zhì)含量測定

總脂質(zhì)含量測定用索氏抽提法(Soxhlet extractor method)。本實驗對每個組平行測定3次,其中最后一組由于樣本量較少,僅測1次。摘除蝦頭并用鑷子剝除蝦殼,獲得可加工蝦肉,對蝦肉進行脫水處理后再進行測量[7]。對于部分蝦肉過少的磷蝦直接舍棄。在總脂質(zhì)含量測定時,首先按照性別進行分組,再按照體長分為大、中、小3個組別,具體標準是54.80 mm及以上為大,50～54.79 mm為中,49.99 mm及以下為小。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

對實驗獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析,重量與長度的關(guān)系用冪函數(shù)做回歸分析,關(guān)系式為W=aLb。長度參數(shù)之間的關(guān)系嘗試用指數(shù)、對數(shù)、線性、多項式、冪函數(shù)等多種方法分析,比較其R2值。最后計算總脂質(zhì)含量平行測定結(jié)果的平均值及平均偏差。

2 結(jié)果與討論

2.1 性別

對313只磷蝦總樣本的性別鑒別結(jié)果為:總樣本中,雌性205只,占總數(shù)的65.50%,雄性108只,占總數(shù)的35.50%,雌雄比為1.90∶1;體長小于50.00 mm的個體共127只,其中,雌性70只,占55.12%,雄性57只,占44.88%,雌雄比為1.23∶1;體長大于或等于50.00 mm的個體共186只,其中,雌性135只,占 72.58%,雄性 51只,占 27.42%,雌雄比為 2.65∶1。顯然,雌性所占的比例,體長大于或等于50.00 mm組遠高于體長小于50.00 mm組。

研究結(jié)果顯示,磷蝦中雌性遠多于雄性,該結(jié)果與王榮等[8]測得的南極半島西北海域各拖網(wǎng)點獲得的3 640只大磷蝦的結(jié)果一致。而夏輝等[9]測得的南極半島周邊CCAMLR轄區(qū)拖網(wǎng)漁獲的磷蝦雌雄比近似為 1∶1,可能是由于南極半島周邊各漁區(qū)生境的差別影響到磷蝦的性發(fā)育,但其中的具體機制還不清楚。

根據(jù)過去的統(tǒng)計數(shù)據(jù),第一次性成熟之前的磷蝦幼體(juvenile),雌雄比接近 1∶1。而 Barhamann等[7]的研究表明,在成體中,特別是在生殖后期,雄性數(shù)量減少。王榮等[8]對3 640只大磷蝦標本進行了測定,發(fā)現(xiàn)體長大于46 mm時雄性迅速減少,大于55 mm時雄性個體已經(jīng)很少,幾乎全部是雌性。因此,體長基本反映了性發(fā)育的過程。本文所測量的這批磷蝦,表現(xiàn)出了類似的趨勢。

2.2 體長分布

總樣本、雌性樣本及雄性樣本磷蝦的體長分布如圖1所示。

圖1 南極磷蝦體長分布

由圖1(a)可見,所有磷蝦樣本的體長范圍為38.94～58.59 mm,優(yōu)勢體長為48.00～54.00 mm,數(shù)量為202只,占總數(shù)的64.54%。體長小于44.00 mm以及大于56.00 mm的磷蝦均較少,數(shù)量分別為11只和8只,分別占總數(shù)的3.51%和2.56%。

由圖1(b)可見,雌性磷蝦樣本的體長范圍為39.99～58.59 mm,優(yōu)勢體長為48.00～54.00 mm,數(shù)量為138只,占總數(shù)的67.32%。體長小于46.00 mm以及大于56.00 mm的磷蝦均較少,數(shù)量分別為13只和7只,分別占總數(shù)的6.34%和3.41%。

由圖1(c)可見,雄性磷蝦樣本的體長范圍為38.94～57.36 mm,優(yōu)勢體長為46.00～52.00 mm,數(shù)量為62只,占總數(shù)的57.41%。體長小于44.00 mm以及大于54.00 mm的磷蝦均較少,數(shù)量均為7只,各占總數(shù)的6.48%。

本文關(guān)于磷蝦體長分布結(jié)果與夏輝等[9]人2010年3月對南極半島周邊海域南極大磷蝦樣本的測定結(jié)果基本一致,差異主要體現(xiàn)在本文體長分布的范圍略窄,優(yōu)勢體長區(qū)間也稍小;與鄭曉偉等[7]人2011年7月對南極磷蝦的測定結(jié)果相比,體長分布區(qū)間也略偏窄,優(yōu)勢體長和平均體長略大。實際上,鄭曉偉等[7]人在其發(fā)表的論文中已經(jīng)指出,磷蝦個體大小的變化與捕撈的季節(jié)、區(qū)域、具體的作業(yè)情況,以及磷蝦本身的繁殖特性都是密切相關(guān)的。

本文的樣本與文獻樣本的來源不同。由于氣候條件及海況的差異,不同捕撈季節(jié)及區(qū)域的磷蝦在個體大小方面會有差別,夏輝等[9]人所測量的樣品捕撈時間為2010年1-2月,而鄭曉偉等[7]人的測量的樣品捕撈時間為3月份,相比之下后者稍晚;由于同一漁場內(nèi)有來自不同國家的多艘漁船同時作業(yè),捕撈的先后及捕撈量也會影響剩余磷蝦資源的個體特點;另外,南極磷蝦有負生長現(xiàn)象,南極磷蝦能夠在環(huán)境中餌料不足時停止生長,甚至縮小以彌補代謝的消耗,因而造成了不同階段磷蝦個體大小的差異。

從對雌性、雄性體長分布的統(tǒng)計情況來看,雌性體長整體上大于雄性,二者體長均不符合正態(tài)分布,該結(jié)果與夏輝等[9]人的結(jié)果一致。關(guān)于樣本體長分布的問題,有一點還需要指出,由于參與捕撈的漁船組成和數(shù)量不穩(wěn)定,作業(yè)不連貫,這些數(shù)據(jù)很多時候并不能真實地反映種群本身的體長分布特征。通常來說,一個大的磷蝦群包含許多大小不同的小蝦群,小蝦群中的磷蝦處于相同的發(fā)育階段而大小相近,只對一個大蝦群中的一個小蝦群進行取樣難以反映整個蝦群的種群結(jié)構(gòu)情況。

2.3 形態(tài)學參數(shù)之間的關(guān)系

2.3.1 體長和體重的關(guān)系

磷蝦體重與體長關(guān)系如圖2所示。

2.3.2 體長與頭胸甲長之間的關(guān)系

南極磷蝦頭胸甲長與體長的關(guān)系如圖3所示。從回歸分析的結(jié)果來看,該樣本的南極磷蝦頭胸甲長與體長之間除存在極弱的正線性相關(guān)外,沒有顯示明顯的其他函數(shù)關(guān)系。

圖2 磷蝦體重與體長的關(guān)系

圖3 磷蝦頭胸甲長與體長的關(guān)系

2.3.3 體長與尾長之間的關(guān)系

磷蝦尾長與體長關(guān)系如圖4所示。從以上統(tǒng)計分析結(jié)果來看,雌性南極磷蝦的尾長和體長之間存在弱的線性關(guān)系,但雄性南極磷蝦沒有這種線性關(guān)系。

2.3.4 體長與頭胸甲長、尾長之和的關(guān)系

磷蝦體長與頭胸甲長、尾長之和的關(guān)系如圖5所示。

圖4 磷蝦尾長與體長的關(guān)系

圖5 磷蝦體長與頭胸甲長、尾長之和的關(guān)系

從統(tǒng)計分析的結(jié)果來看,雌性南極磷蝦的體長與頭胸甲長、尾長之和之間存在著較顯著的對數(shù)函數(shù)關(guān)系(R2=0.645)。對雄性南極磷蝦用幾種初等函數(shù)回歸結(jié)果的顯著性都比較低,嘗試以體長為因變量,頭胸甲長和尾長為自變量作多元線性回歸分析,結(jié)果為“返回誤差值”。

在進行體重測量的過程中,發(fā)現(xiàn)有的磷蝦身體組織在保存的過程中已經(jīng)被嚴重損壞,這類樣本的體重反常的小。在對體重和體長的關(guān)系做回歸分析時,去掉了這部分。雖然體重—體長關(guān)系冪函數(shù)回歸的相關(guān)系數(shù)都在0.6以上,已經(jīng)表明體重與體長的冪函數(shù)關(guān)系較為顯著,但該相關(guān)系數(shù)與已有文獻相比偏低,主要原因是本文的樣本數(shù)量偏少,王榮等[8]及夏輝等[9]的研究樣本量均超過3 000個。頭胸甲長和尾長的函數(shù)關(guān)系不明顯,可能意味著頭胸甲的生長有一些獨立于整個身體生長之外的調(diào)控機制。

在對體長和尾長的關(guān)系做回歸分析時,發(fā)現(xiàn)極少數(shù)樣本尾長反常地大,為不影響回歸的一般性結(jié)論,這部分樣本的數(shù)據(jù)在回歸分析中被直接忽略。極少數(shù)個體尾長過大的情況作為磷蝦的一種形態(tài)學現(xiàn)象,其原因還有待研究。

2.4 總脂質(zhì)含量

總脂質(zhì)含量的索氏抽提法平行3次的測定結(jié)果如表1所示。雌性樣本總脂質(zhì)含量平均值為(6.48±0.07)/%,雄性樣本總脂質(zhì)含量平均值為(6.22±0.07)/%,t檢驗的概率p＜0.01。因此,雌性和雄性樣本的脂質(zhì)含量存在極顯著差異。不同體長組的總脂質(zhì)含量用Duncan法進行比較的結(jié)果見表2。由表2可知,大型和小型磷蝦的總脂質(zhì)含量存在顯著差異。

測定結(jié)果顯示南極磷蝦脂質(zhì)含量相對較低,這一特性決定了其特殊的負生長發(fā)育機制。南極磷蝦雖然脂質(zhì)含量低,但由于其巨大的生物量,不妨礙南極磷蝦油成為有巨大開發(fā)潛力的天然寶藏。孫雷等[10]對南極磷蝦肌肉干樣的粗脂肪測定結(jié)果為5.14%,較本文所測得結(jié)果略低,這可能和樣本的生長階段、生境等有關(guān)。因此,有必要進一步考察不同生長階段、不同年份及不同地點的南極磷蝦肌肉干樣總脂質(zhì)含量,以獲得關(guān)于南極磷蝦生理的以及南極地區(qū)海洋生態(tài)環(huán)境的信息。

表1 各組別南極磷蝦總脂質(zhì)含量 /%

從測定結(jié)果來看,雌性的脂質(zhì)含量高于雄性,較大個體的脂質(zhì)含量高于較小的個體。從生理學角度來講,雌性個體需要進行生育,脂質(zhì)儲存量高是必然的,而較大的個體可能由于吸收營養(yǎng)的效率相對較低,故需要更多的備用能量。

表2 不同體長組的南極磷蝦總脂質(zhì)含量多重比較

3 結(jié)論

本文通過鑒定所選南奧克尼群島海域南極磷蝦(Euphausia superba)樣本的性別,測量其體長、頭胸甲長、尾長等形態(tài)學參數(shù)和體重,用索氏抽提法測量磷蝦蝦肉干樣的總脂質(zhì)含量,并對所得數(shù)據(jù)進行分析,得到以下結(jié)論。

該批磷蝦中,雌性個體數(shù)量遠多于雄性,雌性所占的比例,體長大于或等于50.00 mm組遠高于體長小于50.00 mm組。雌性和雄性個體的體長均不符合正態(tài)分布;該批磷蝦的體重與體長之間存在較顯著的冪函數(shù)關(guān)系,頭胸甲長和體長之間沒有明顯的函數(shù)關(guān)系,雌性個體尾長與體長之間存在較弱的線性關(guān)系,體長與頭胸甲長和尾長之和存在較顯著的對數(shù)函數(shù)關(guān)系;總脂質(zhì)含量,雌性個體高于雄性,體長較大個體高于較小個體。本研究的結(jié)果可以作為認識南極磷蝦生物學特性的參考。受樣本數(shù)量及條件限制,本研究得出的只是一些初步的結(jié)論，還需要更多樣本的進一步驗證。關(guān)于各因素的作用機制,也需要更深入地研究予以闡釋。

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(責任編校:江河)

Research on the morphorlogical characteristics and total lipid of Antarctic krill (Euphausia superba)from the South Orkney Islands

Wang Zhenyi
(College of Fisheries and Life,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

The sex of the Antarctic krill (Euphausia superba)sample from the South Orkney Islands is identified,and their standard length,carapace length,tail length and their wet weight are measured,also their morphorlogical and physical character are analyzed.The total lipid of their dry muscle issue is measured by Soxhlet extractor method.The results indicate that:the sex-ratio is 1.90∶1,this value for individuals smaller than 50.00 mm is 1.23∶1.00,for individuals not smaller than 50.00mm is 2.65∶1;the distributions of standard-length of both male and female individuals are not normal distribution;there is an obvious relation of power function between wet weight and standard length,there is no obvious relation of function between carapace length and standard-length,there is a not very obvious linear function relationship between tail length and standard length and an obvious logarithmic function relationship between the standard length and the sum of carapace length and tail length for the female individuals;as for the total lipid,female individuals are higher than male ones,and bigger ones are higher than smaller ones.

Antarctic krill (Euphausia superba);biological characteristics;total lipid

S 91

A

1672-6146(2017)02-0036-05

王振毅,wangzhenyi@163.com。

2017-03-20

10.3969/j.issn.1672-6146.2017.02.010