短蛸的早期生長特征*

趙捷杰 陳四清 徐大鳳 常 青① 張鵬飛

(1.上海海洋大學水產與生命學院 上海 201306；2.中國水產科學研究院黃海水產研究所 青島 266071)

目前，我國主要養(yǎng)殖的經濟蛸類品種有短蛸(Octopus ocellatus)、長蛸(Octopus variabilis)和真蛸(Octopus vulgaris)等，它們具有生長快速和食物轉化率高的特點(林祥志等,2006; 葉守建等,2014)。短蛸隸屬于軟體動物門(Mollusca)，頭足綱(Cephalopoda)，八腕目(Octopoda)，蛸科(Octopodidae)；體小腕短、生命周期短，親體有護卵行為；為沿岸底棲種類，游泳能力較弱，有鉆沙隱蔽的習性；主要以蝦、蟹、貝類和底棲魚類為食(林祥志等,2006; Mangoldet al,1973; 葉守建等,2014)。短蛸肉質鮮美，是我國北方的重要海產品之一。

由于對蛸類幼體的生理和生物學知識缺乏了解，我國對蛸類的繁育技術以及幼體發(fā)育階段生物學研究還處于初期階段，短蛸幼體階段的培育仍受到諸多因素的限制，急需開展幼體的營養(yǎng)需求、適宜的開口餌料、成熟的飼養(yǎng)技術等研究。據(jù)報道，短蛸在孵化后的第1個月死亡率極高，尤其浮游幼體階段是嚴重的瓶頸期，轉入底棲生活后隨著個體不斷生長，存活率才逐漸提高(Iglesiaset al,2014; Raquelet al,2017)。關于蛸類幼體人工培育及生長等的研究，國內外已有相關報道(劉兆勝,2013; Moguelet al,2010; Raquelet al,2017; 鄭小東等,2011)。對于短蛸幼體的研究主要集中在影響幼體成活的因素，以及餌料和攝食方面(董根,2014)，而關于短蛸幼體早期生長發(fā)育特征的研究未見報道。

本研究通過對短蛸幼體的培育和觀察，研究了從孵化至50日齡短蛸幼體的生長發(fā)育特征，旨在加深對短蛸幼體生長的了解，為短蛸人工繁育的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與養(yǎng)殖條件

實驗于2017年6月20日至8月20日在青島金沙灘水產開發(fā)有限公司進行。選擇即將孵化且有親體看護的短蛸卵，將親體和卵放置在上外徑為74 cm、下外徑為59 cm、高為72 cm的塑料水桶內(養(yǎng)殖水體150 L)，孵化水溫為21℃～22℃，鹽度為27～29，pH為7.8～8.3，光照強度1000 lx以下；連續(xù)充氧，日換水量為1/2，直到幼體孵化出膜，得到同一天的初孵短蛸400只。隨后，將親體和卵移出水桶，并將 400只短蛸幼體均分至與上述規(guī)格相同的2個水桶內養(yǎng)殖，養(yǎng)殖密度控制在40只/m2以內。

1～11日齡，鹵蟲無節(jié)幼體與糠蝦無節(jié)幼體混合投喂。底棲后減少鹵蟲幼體的投喂，增加糠蝦無節(jié)幼體的投喂量，適當投喂蛤蜊肉進行餌料轉換，并投放大小合適的海螺殼做遮蔽物。20日齡后，糠蝦無節(jié)幼體和蛤蜊肉混合投喂。35日齡后，增加蛤蜊肉的投喂量，期間根據(jù)幼體的生長情況更換大小適當?shù)恼诒挝?。每日投喂前換水，日換水量為1/2。每日清晨飽食投喂，培育水溫22℃～24℃，培育水體和條件與孵化階段相同。

1.2 實驗方法

分別在第1、3、5、11、15、20、25、30、35、38、42、44、46、48、50天時，每次取樣10只。稱重前以8～10 g/L氯化鎂(MgCl2·6H2O)麻醉幼體，然后用濾紙吸干幼體體表水分。分析天平稱體重(Body weight,BW)(精確到0.001 g)，然后測量全長(Total length,TL)，腕長(Arm length,AL)及胴長(Mantle length,ML)(精確到0.01 mm)。全長(TL)為胴部底端至腕部頂端的距離；腕長(AL)為腕基部至頂端的距離；胴長(ML)為短蛸胴部底端至頭部底端的距離。解剖鏡(MODEL STAND SE220)下觀察拍照(圖1)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

以Excel2010和SPSS20.0 軟件分析全長與體重、全長與腕長、腕長與胴長以及體重、全長、腕長、胴長分別與日齡的關系，做擬合曲線，選定R2值最大的函數(shù)關系式作為最佳曲線。以平均體重、全長及腕長的日均增長量、瞬時增長率來描述短蛸幼體的生長特征(李達等,2017)。計算公式為:

日均增長量(mm)=(L2-L1)/(t2-t1)；

日均增重量(g)=(W2-W1)/(t2-t1)；

瞬時增長率(%/d)=[(LnL2- LnL1)/(t2-t1)]×100；

瞬時增重率(%/d)=[(LnW2- LnW1)/(t2-t1)] ×100。

式中，W1為t1時刻的體重(g)；W2為t2時刻的體重(g)；L1為t1時刻的全長或腕長(mm)；L2為t2時刻的全長或腕長(mm)。

圖1 短蛸測量參數(shù)(蔡如星,1991) Fig.1 Scheme of morphometric measurements of O.ocellatus(Cai,1991)

2 結果

2.1 短蛸幼體的階段劃分

觀察短蛸自孵化出膜后生活習性的變化特征，以短蛸幼體伏底比例達60%左右時為分界線，將幼體階段劃分為浮游期和底棲期。對浮游和底棲短蛸幼體進行體重與日齡模型分析與參數(shù)估計，并選取R2值最大的函數(shù)模型來描述各階段的個體體重增長。

2.1.1 浮游期 1～11日齡短蛸營浮游生活，為浮游期。平均體重與日齡的曲線參數(shù)估計結果顯示，立方函數(shù)模型的R2值最大(表1)，因此選取立方函數(shù)模型來描述浮游期個體體重增長，平均體重(g)與日齡(d)的擬合方程為y= 0.0001x3- 0.0019x2+ 0.0098x+ 0.0409，結果如圖2所示。當天孵化出膜的短蛸卵黃囊吸收完全，即開口攝食。初孵短蛸平均腕長為4.04 mm，小于平均胴長(4.12 mm)，腕長/胴長的值小于1(0.98)；3日齡短蛸平均腕長為5.00 mm，大于平均胴長(4.27 mm)，腕長/胴長的值為大于1(1.17)(圖3)。

表1 浮游短蛸體重與日齡的模型分析與參數(shù)估計 Tab.1 The model summary and parameter estimates between body weight and age of planktonic O.ocellatus

圖2 浮游短蛸幼體體重與日齡的關系 Fig.2 The relationship between body weight and age of planktonic O.ocellatus larvae

圖3 短蛸幼體腕長與胴長的比值變化 Fig.3 The ratio of arm length with mantle length of O.ocellatus larvae

2.1.2 底棲期 11日齡底棲短蛸比例達60%，認為幼體開始進入底棲期。進入底棲期后，11～50日齡短蛸體重與日齡的曲線參數(shù)估計結果顯示，復合函數(shù)、增長函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和Logistic函數(shù)關系式的R2值相同且最大(表2)，選擇其中任何一種即可，本研究選擇指數(shù)函數(shù)模型來描述底棲短蛸體重增長。平均體重(g)與日齡(d)的擬合方程為y= 0.0284e0.092x。根據(jù)底棲幼體體重與日齡的關系作圖，結果如圖4所示。

2.2 短蛸幼體的生長規(guī)律

測量并記錄短蛸幼體不同生長階段的全長、腕長與體重，計算其平均全長、腕長及體重，日增長(重)量，瞬時增長(重)率等來描述短蛸幼體養(yǎng)殖階段的生長特征。本實驗初孵短蛸經50 d 生長期，平均全長從10.03 mm達到76.21 mm，平均日均增長量為1.50 mm，平均瞬時增長率為4.20%/d；平均腕長從4.04 mm達到54.34 mm，平均日均增長量為1.18 mm，平均瞬時增長率為5.67%/d；平均體重從0.049 g達到2.923 g，平均日均增重量為0.075 g，平均瞬時增重率為7.97%/d(表3)。

2.2.1 短蛸幼體體重與全長的關系 初孵短蛸的平均全長為10.03 mm，平均體重為0.049 g；11日齡開始底棲生活，平均全長為16.31 mm，平均體重0.088 g；生長至50日齡時，平均全長為76.21 mm的短蛸其體重為2.923 g。通過擬合方程可知，1～50日齡短蛸平均體重(g)與全長(mm)呈立方函數(shù)關系，方程為y= -8e-07x3+ 0.001x2- 0.011x+ 0.099。根據(jù)幼體體重與全長的關系作圖，結果如圖5所示。

2.2.2 短蛸幼體全長與腕長的關系 初孵短蛸的平均腕長為4.04 mm；11日齡的底棲短蛸，平均腕長達到8.91 mm；培育至50日齡，平均全長為76.21 mm的短蛸其腕長為54.34 mm。通過擬合方程可知，1～ 50日齡短蛸平均全長(mm)與腕長(mm)呈線性，方程為y= 1.314x+ 4.952。根據(jù)幼體全長與腕長的關系作圖，結果如圖6所示。

表2 底棲短蛸體重與日齡的模型分析與參數(shù)估計 Tab.2 The model summary and parameter estimates of body weight and and age of benthic O.ocellatus

表3 短蛸幼體的生長情況(平均值±標準誤，n=10) Tab.3 The growth of O.ocellatus larvae( mean±SE,n=10 )

圖4 底棲短蛸幼體體重與日齡的關系 Fig.4 The relationship between body weight and age of benthic O.ocellatus larvae

圖5 短蛸幼體體重與全長的關系 Fig.5 The relationship between body weight and total length of O.ocellatus larvae

圖6 短蛸幼體全長與腕長的關系 Fig.6 The relationship between total length and arm length of O.ocellatus larvae

2.2.3 短蛸幼體體重與日齡的關系 平均體重為0.049 g的初孵短蛸，11日齡開始底棲時體重達到0.088 g，經過50 d的生長期，平均體重達到2.923 g，平均每日增重量為0.075 g(表1)。通過擬合方程可知1～50日齡短蛸體重(g)與日齡(d)呈立方函數(shù)關系,方程為y= 6e-05x3- 0.003x2+ 0.036x- 0.03。根據(jù)幼體體重與日齡的關系作圖,結果如圖7所示。1～11日齡浮游期，短蛸增重較慢,平均日增重0.003 g；進入底棲期后，增重較浮游期快,平均日增重0.087 g(表4)。

2.2.4 短蛸幼體全長與日齡的關系 初孵短蛸生長至50日齡時,全長達到76.21 mm左右，平均日增長量為1.5 mm。通過擬合方程可知，1～50日齡短蛸全長(mm)與日齡(d)呈立方函數(shù)增長，方程為y= 0.0004x3+ 0.002x2+ 0.307x+ 10.604。根據(jù)不同階段幼體全長與日齡的關系作圖，結果如圖8所示。浮游期短蛸，全長增長較慢，平均日增長0.68 mm；11～ 50日齡底棲短蛸全長的增長較浮游期快，平均日增長1.62 mm(表4)。

圖7 短蛸幼體體重與日齡的關系 Fig.7 The relationship between body weight and age of O.ocellatus larvae

圖8 短蛸幼體全長與日齡的關系 Fig.8 The relationship between total length and age of O.ocellatus larvae

2.2.5 短蛸幼體腕長與日齡的關系 初孵短蛸平均腕長為4.04 mm，經過50 d的生長，平均腕長達到54.34 mm，平均每日增長量為1.18 mm。通過擬合方程可知，1～50日齡短蛸腕長(mm)與日齡(d)呈立方函數(shù)增長，方程為y= 0.0004x3- 0.007x2+ 0.364x+ 4.205。根據(jù)不同階段幼體腕長與日齡的關系作圖，結果如圖9所示。浮游期短蛸的腕長生長較慢，腕長平均日增長量為0.56 mm；11～50日齡短蛸的腕長增長較浮游期快,平均日增長為1.28 mm(表4)。

圖9 短蛸幼體腕長與日齡的關系 Fig.9 The relationship between arm length and age of O.ocellatus larvae

2.3 短蛸幼體體色和吸盤數(shù)量的變化

1日齡短蛸(圖10a)體色近似透明，可見內臟團呈金黃色。浮游期短蛸(圖10a和圖10b)的體色淺，底棲期體色逐漸加深(圖10c和圖10d)，變?yōu)辄S褐色(圖10e和圖10f)。觀察并統(tǒng)計了浮游期短蛸的吸盤數(shù)目，初孵短蛸通常具有14～16個吸盤，隨著腕的增長吸盤 數(shù)目隨之增加，新增吸盤從腕的末端處出現(xiàn)，先隆起極小的凸起，而后不斷增大。8日齡短蛸吸盤個數(shù)18～20個，11日齡短蛸開始底棲，具有26～28個吸盤，進入底棲期后，吸盤數(shù)目隨腕的增長繼續(xù)增加。吸盤在腕上的排列方式為：從腕的基部至頂端吸盤由大到小排列；接近腕基部處前幾個大吸盤呈單列分布，至腕頂端方向隨吸盤逐漸變小而呈2列分布，且越至腕頂端方向吸盤越小、分布越密集。

表4 短蛸幼體不同階段的生長情況 Tab.4 The growth of O.ocellatus larvae in different phases

圖10 短蛸幼體的生長進程 Fig.10 The growth process of O.ocellatus larvae

3 討論

3.1 短蛸幼體在不同階段的生長規(guī)律

短蛸幼體的攝食行為不是直接吞食，是用腕上的吸盤吸附食物，而初孵短蛸腕長/胴長的值小于1，表明此階段腕的發(fā)育相對不發(fā)達，捕捉和攝取餌料的能力較弱，即使食物充足，幼體也未能很好攝食(Raquelet al,2017)。3日齡后腕長/胴的值大于1且呈逐漸增加趨勢，由此可初步推斷浮游期短蛸的能量分配主要用于完成形態(tài)上的調整，發(fā)育對生命活動起重要作用的腕和胴體等，而不是主要用于體重增長，以此增強幼體捕食和適應環(huán)境的能力，提高其存活率(何滔等,2012; 雷舒涵等,2014; Moguelet al,2010; 單秀娟等,2009; 王衛(wèi)軍等,2010)，這可能是浮游期短蛸體重沒有快速增加的原因之一。

11日齡后短蛸進入底棲期，隨著短蛸腕和胴體不斷生長，幼體主動攝食能力也逐漸增強，并開始攝取蛤蜊或蟹幼體。底棲期短蛸體重增長為指數(shù)函數(shù)增長類型，體重平均日增重量比浮游期短蛸提高了0.084 g/d，全長和腕長的平均增長量分別比浮游期短蛸提高了0.94和0.72 mm/d，這可能是因為該時期短蛸的主要功能器官已逐漸發(fā)育完全,能量主要用于體重的增加，故生長較快(雷舒涵等,2014; Moguelet al,2010)。

3.2 短蛸幼體的形態(tài)結構與捕食之間的關系

短蛸幼體捕食行為的發(fā)生是各捕食器官共同作用的結果。漏斗、腕和吸盤等結構都在幼體的攝食過程中起著關鍵作用。幼體捕捉餌料時，8條腕網向食物，抓取餌料(王衛(wèi)軍等,2017)；短蛸腕的吸盤具有角質環(huán)但不具齒(陳道海等,2014)，吸盤具有豐富的肌纖維，是強有力的吸附器官，與獵物接觸后呈漏斗狀的管道邊緣密封，通過肌肉收縮產生吸力效應，從而吸附食物防止掙脫(Bidder,1966)，而后用腕卷至嘴前方抱食。

短蛸在不同階段腕和吸盤的結構都存在差異，這也體現(xiàn)了不同階段的幼體在捕食能力上的差異(Kieret al,1990; Voight,1991)。隨著幼體不斷生長，腕和吸盤等結構的形態(tài)和功能逐漸完善，各器官協(xié)同完成攝食過程。初孵階段腕長/胴長值小于1，吸盤個數(shù)少，因此，抓取和吸附食物的能力較弱；之后，腕長/胴長值不斷增大，吸盤數(shù)量逐漸增多，吸附作用增強，更有利于攝食，增強了主動攝食的能力(鄭小東,2011)。11日齡的短蛸具有26～28個吸盤，進入底棲期后，腕不斷增長，腕上吸盤也進一步增大增多，故而捕食能力較在浮游期更強。