蘇 健，溫安祥

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與理學(xué)院，雅安625014)

鯉魚(yú)(Cyprinus carpio)屬雜食性魚(yú)類。在天然環(huán)境中，除攝取大量動(dòng)物性食物外，也取食部分植物性食物。人工養(yǎng)殖的雜交鯉魚(yú)，通常投喂顆粒狀飼料。與野生鯉魚(yú)相比，人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)口咽腔腭部的形態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了適應(yīng)性變化。本試驗(yàn)擬比較野生鯉魚(yú)與人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)口咽腔腭部的形態(tài)學(xué)差異，觀察在機(jī)械刺激下人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)咽腔腭部的變化。并采用KYKY-1000B掃描電鏡和OLYMPUS DP70生物顯微鏡觀察人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)咽腔腭部的結(jié)構(gòu)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)3尾，從四川省雅安市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)回;四川農(nóng)業(yè)大學(xué)魚(yú)類標(biāo)本室保存完好的1979年采自四川省雅安市青衣江的野生鯉魚(yú)浸制標(biāo)本3尾，雌雄兼有，最大個(gè)體335 g，最小個(gè)體307 g。

1.2 主要儀器設(shè)備

SONY DSC-F717數(shù)碼相機(jī)，KYKY-1000B掃描電鏡，Leica RM 2135自動(dòng)切片機(jī)，OLYMPUS DP70生物顯微鏡。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 解剖鯉魚(yú)，暴露口咽腔，用數(shù)碼照相機(jī)拍攝其口咽腔腭部。然后用解剖針刺激口咽腔的腭部，觀察其變化并用數(shù)碼照相機(jī)記錄結(jié)果。

1.3.2 解剖活體鯉魚(yú)和鯉魚(yú)標(biāo)本，暴露口咽腔，用數(shù)碼照相機(jī)拍攝其口咽腔腭部。比較鯉魚(yú)標(biāo)本與人工飼養(yǎng)的活體鯉魚(yú)口咽腔腭部的形態(tài)學(xué)差異。

1.3.3 取活體鯉魚(yú)的口咽腔腭部組織，4℃下固定于2.5%戊二醛磷酸緩沖液(pH值7.2)中2 h，然后在1%鋨酸中固定1 h。乙醇梯度脫水，醋酸異戊酯置換，臨界點(diǎn)干燥，離子鍍膜，置KYKY-1000B掃描電鏡下觀察并照相。

1.3.4 取活體鯉魚(yú)標(biāo)本和活體鯉魚(yú)的口咽腔腭部組織，制作石蠟切片，在OLYMPUS DP70生物顯微鏡下觀察并照相，比較野生和人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)口咽腔腭部的組織學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)口咽腔腭部對(duì)刺激的反應(yīng)

用解剖針刺激鯉魚(yú)口咽腔的腭部時(shí)，會(huì)迅速發(fā)生如(圖版Ⅰ-1，2)所示的現(xiàn)象。鯉魚(yú)口咽腔的腭部肌肉收縮，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)圓錐狀突起。當(dāng)停止刺激后，這些圓錐狀突起會(huì)逐步消失。再刺激又會(huì)出現(xiàn)相同的生理現(xiàn)象。

2.2 野生和人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)口咽腔腭部的形態(tài)和組織學(xué)差異

野生鯉魚(yú)的口咽腔腭部密布櫛狀突起，排列規(guī)則整齊(圖版Ⅰ-3);人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部光滑平坦，無(wú)櫛狀突起，肌肉發(fā)達(dá)(圖版Ⅰ-4)。

人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的黏膜層覆蓋著復(fù)層鱗狀上皮，上皮中分布著大量III型味蕾(圖版Ⅰ-5、6)，味蕾在上皮表面緊密排列，密度達(dá)1500余個(gè)/mm2。野生鯉魚(yú)口咽腔腭部的味蕾密度比人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)更大(圖版Ⅰ-7、8)。野生鯉魚(yú)口咽腔腭部的粘液細(xì)胞數(shù)量明顯比人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)多，且粘液細(xì)胞更集中，形成功能更加強(qiáng)大的粘液腔(圖版Ⅰ-7、8)。人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部雖然也偶見(jiàn)粘液腔，但其中粘液細(xì)胞的密度顯著小于野生鯉魚(yú)(圖版Ⅰ-9、10)，有些部位幾乎沒(méi)有粘液細(xì)胞的分布(圖版Ⅰ-5、6)。

圖版Ⅰ:1—人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部;2—解剖針刺激后人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部(示圓錐狀突起);3—野生鯉魚(yú)的口咽腔腭部(示櫛狀突起);4—人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部;5—掃描電鏡下人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)口咽腔腭部的結(jié)構(gòu)(750×，“a”示味蕾，“b”示粘液孔);6—掃描電鏡下人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)口咽腔腭部的結(jié)構(gòu)(3000×，“b”示粘液孔);7—野生鯉魚(yú)的口咽腔腭部組織切片(200×，“a”示味蕾，“c”示粘液細(xì)胞，“d”示粘液腔;8.—人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部組織切片(200×，“a”示味蕾，“c”示粘液細(xì)胞);9—野生鯉魚(yú)的口咽腔腭部組織切片(1000×，“c”示粘液細(xì)胞);10—人工養(yǎng)殖鯉魚(yú)的口咽腔腭部組織切片(1000×，“c”示粘液細(xì)胞)。1—Farmed carp oropharyngeal cavity palate;2—The oropharyngeal cavity of farmed carp palate by stimulation of dissecting needle(show cone-shaped processes);3—Wild carp oropharyngeal cavity of the palate(show comb-like processes);4—Oropharyngeal cavity of farmed carp palate;5—By scanning electron microscope，the surface of artificial breeding carp palate oropharyngeal cavity structure(750，“a”show taste buds，“b”show mucus hole);6—By scanning electron microscope，the surface of farmed carp palate oropharyngeal cavity structure(3000，“b”show mucus hole);7—Wild carp oropharyngeal cavity palate tissue section(200，“a”show taste buds，“c”show mucous cells，“d”show mucus cavity);8—Tissue section of farmed carp palate oropharyngeal cavity structure(200，“a”show taste buds，“c”show mucous cells);9—Oropharyngeal cavity of wild carp palate tissue section(1000，“c”show mucous cells);10—Tissue slice of farmed carp palate oropharyngeal cavity structure(1000，“c”show mucous cells).

3 討論

魚(yú)類的口腔和咽腔無(wú)明顯的分界，故合稱為口咽腔，口咽腔是食物運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?。魚(yú)類覓食時(shí)通常都不同程度地利用嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)對(duì)食物進(jìn)行遠(yuǎn)距離定向，而當(dāng)它們攝取食物后，一般均利用口咽腔的味覺(jué)、觸覺(jué)對(duì)食物進(jìn)行最后識(shí)別。味蕾是魚(yú)類重要的化學(xué)感受器，在其攝食活動(dòng)中起很大作用。一般認(rèn)為，魚(yú)類味蕾可根據(jù)其味孔與周?chē)掀じ叨鹊牟町惙譃?種類型:Ⅰ型，味蕾頂部顯著高于表皮;Ⅱ型，味蕾頂部?jī)H略高于表皮;Ⅲ型，味蕾頂部與表皮處于同一水平面上。Ⅰ型、Ⅱ型味蕾具有一定的機(jī)械感覺(jué)作用，但對(duì)化學(xué)感覺(jué)較機(jī)械感覺(jué)更為敏感且先于機(jī)械感覺(jué)識(shí)別，能夠?qū)Ψ沁m口性味道迅速識(shí)別，當(dāng)餌料無(wú)味道時(shí)再利用機(jī)械感覺(jué)進(jìn)行識(shí)別。III型味蕾僅具化學(xué)感覺(jué)功能。魚(yú)類口咽腔的粘液細(xì)胞所分泌的粘液具有潤(rùn)滑食物助于吞咽及緩解或免于粘膜層受到機(jī)械損傷［1，3］。

已經(jīng)有研究表明，鯉魚(yú)的取食方式主要依靠味覺(jué)。鯉魚(yú)的味蕾主要分布在觸須、唇、腭、舌、鰭等處，而在腭部最多，味蕾所形成的觸發(fā)級(jí)吞咽反射對(duì)確定餌料的取舍有十分重要的作用［4-5］。味蕾在頭部體內(nèi)外表皮中的分布特征可以揭示鯉魚(yú)攝食及吞咽食物的基本過(guò)程。須、唇、舌及口腔腭部表皮的味蕾起初級(jí)辨別作用以尋找食物，而鰓耙和鰓弓前緣的味蕾起二級(jí)辨別作用，因食物借口咽腔呼吸水流而進(jìn)入咽部。咽部的味蕾起三級(jí)辨別作用，決定是否吞咽食物。所以咽部味蕾的高密度是與其功能相聯(lián)系的［6］。

在天然環(huán)境中，鯉魚(yú)(野生)一般生活于水體中下層，屬于底棲雜食性魚(yú)類;除攝取大量動(dòng)物性食物外，也可取食部分植物性食物。野生鯉魚(yú)的口咽腔腭部密布櫛狀突起［7］(圖版Ⅰ-3)，咽部的植物性食物可能通過(guò)與這些突起上的味蕾接觸而被感知。動(dòng)物性食物可由III型味蕾通過(guò)化學(xué)感受功能而感知。人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)，無(wú)論是幼體還是成體，其口咽腔腭部平坦(圖版Ⅰ-1、2)，肌肉非常發(fā)達(dá)，其黏膜層覆蓋著復(fù)層鱗狀上皮，上皮中分布著大量III型味蕾，味蕾在上皮表面緊密排列，密度達(dá)1500余個(gè)/mm2(圖版Ⅰ-5、6)。野生鯉魚(yú)口咽腔腭部的味蕾密度比人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)更大(圖版Ⅰ-7、8)，與野生鯉魚(yú)的食物多樣化而人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)只投喂單一顆粒飼料有關(guān)。

鯉魚(yú)上下頜沒(méi)有牙齒，不能咀嚼食物，植物性草料可以由口咽腔腭部櫛狀突起上的味蕾感知，進(jìn)而被咽部的咽喉齒與胼胝墊磨細(xì)而被吞咽。多年來(lái)，在人工養(yǎng)殖條件下，均以不同粒徑的顆粒狀配合飼料來(lái)喂養(yǎng)鯉魚(yú)幼魚(yú)或成魚(yú)。每次喂食時(shí)，投喂顆粒飼料的時(shí)間很短，鯉魚(yú)群往往以“搶食”的方式短時(shí)間獲取大量食物。顆粒狀配合飼料有一定的硬度，鯉魚(yú)不太可能以咽部的咽喉齒與胼胝墊短時(shí)間內(nèi)磨細(xì)大量顆粒飼料。因此，鯉魚(yú)對(duì)顆粒飼料是經(jīng)吞食方式獲取的?？谘是浑癫康臋睜顦?gòu)造對(duì)吞食顆粒飼料可能有阻礙作用。所以，人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)，無(wú)論是幼體還是成體，其口咽腔腭部均是平坦的，口咽腔的“通道”功能會(huì)更加強(qiáng)大。如何來(lái)感知食物是否適宜吞咽?適合的“味”可直接由密布于鯉魚(yú)口咽腔腭部的III型味蕾感知，但食物(顆粒飼料)的硬度和大小，以及一些混雜于食物中的不能吞咽的物質(zhì)，鯉魚(yú)又怎么感知呢?野生鯉魚(yú)口咽腔腭部的櫛狀構(gòu)造(或協(xié)同其上的III型味蕾)可能具有機(jī)械感知功能，但目前廣泛養(yǎng)殖的人工口咽腔腭部的櫛狀構(gòu)造已經(jīng)退化，在硬顆粒飼料或不宜吞咽的塊狀物質(zhì)等的機(jī)械刺激下，口咽腔腭部的肌肉強(qiáng)烈收縮，迅速產(chǎn)生圓錐狀突起(圖版Ⅰ-1、2)，替代野生鯉魚(yú)櫛狀構(gòu)造(或協(xié)同其上的III型味蕾)行使感知機(jī)械刺激的功能。

魚(yú)類口咽腔的組織結(jié)構(gòu)主要由粘膜層、粘膜下層和肌層組成。粘膜層缺乏黏膜肌，黏膜上皮由復(fù)層扁平上皮或鱗狀上皮構(gòu)成，核呈橢圓形、圓形，富含有單細(xì)胞粘液腺，其中大多是粘液細(xì)胞，可分為表層、中間層和基底層?；讓蛹?xì)胞呈矮柱狀;中間層位于基底層上方，由數(shù)層多邊形細(xì)胞組成;表皮細(xì)胞覆蓋上皮表面，呈扁平狀。粘膜下層由結(jié)締組織組成，含有膠原纖維和一些彈性纖維。肌層由橫紋肌纖維構(gòu)成?？谘是火つど掀し譃樯掀ぜ?xì)胞、粘液細(xì)胞和味蕾等幾種，上皮細(xì)胞及粘液細(xì)胞分布在口咽腔各部分。粘液細(xì)胞能引起大量粘液的分泌，起到潤(rùn)滑食物和保護(hù)黏膜上皮免受機(jī)械損傷［8，12］。趙惠玲等［13］研究發(fā)現(xiàn)，鯉魚(yú)(野生)的口咽部分布了大量的粘液細(xì)胞，并且其粘液細(xì)胞的數(shù)量在口腔中從前向后逐漸增多。本次實(shí)驗(yàn)也觀察到野生鯉魚(yú)的口咽腔腭部分布了大量的粘液細(xì)胞，且有部分粘液細(xì)胞還非常集中，形成功能更加強(qiáng)大的粘液腔(圖版Ⅰ-7)，而人工養(yǎng)殖的鯉魚(yú)口咽腔腭部上皮也分布了一些粘液細(xì)胞(圖版Ⅰ-8)，但其密度顯著小于野生鯉魚(yú)(圖版1-9、10)。

粘膜是魚(yú)類消化道內(nèi)表面的一層有重要生理意義的保護(hù)層，在攝取食物和消化吸收過(guò)程中具有參與食物的鑒別、抗機(jī)械損傷、細(xì)菌的侵入、并直接參與食物的消化吸收的功能［14］。粘液細(xì)胞是普遍存在于魚(yú)類上皮中的一種腺體細(xì)胞，它的分泌物含有多種有機(jī)物質(zhì)，如粘多糖、水解酶和免疫球蛋白等，在抵御病原體的侵害和食物消化中有著重要作用［15］。Sibbing［16］則根據(jù)粘液細(xì)胞的形態(tài)將鯉咽部的粘液細(xì)胞分為梨形、囊狀和杯狀三種類型。魚(yú)類消化道粘液細(xì)胞的分布密度與魚(yú)類的食物顆粒大小和攝食方式、食性、生活環(huán)境和生理功能都有密切關(guān)系［17］。粘液細(xì)胞分泌的粘液具有潤(rùn)滑功能，使管腔保持潤(rùn)滑有利于吞咽并向食道轉(zhuǎn)運(yùn)食物。野生鯉魚(yú)屬雜食性魚(yú)類，可取食部分植物性食物。其口咽腔腭部粘液細(xì)胞豐富，與其攝取草料，需要潤(rùn)滑食物、保護(hù)口咽腔壁粘膜層免受機(jī)械損傷是相適應(yīng)的，也可能與鯉魚(yú)在天然水體中能攝取部分小型餌料相關(guān)。鯉魚(yú)沒(méi)有濾食性魚(yú)類那樣致密細(xì)長(zhǎng)的鰓耙，不能直接從水中濾取小型餌料，但野生鯉魚(yú)口咽腔腭部大量的粘液細(xì)胞分泌的粘液，可以將小型餌料粘合成“大型”餌料被吞食。這種作用與濾食性魚(yú)類鰓耙和口咽腔上粘液細(xì)胞的“沉食”功能相當(dāng)。人工飼養(yǎng)的鯉魚(yú)，長(zhǎng)期投喂顆粒飼料，能與水流一道被快速吞食，口咽腔已經(jīng)逐步喪失了上述野生鯉魚(yú)口咽腔粘液細(xì)胞的功能。因此，人工飼養(yǎng)的鯉魚(yú)口咽腔腭部粘液細(xì)胞的分布密度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于野生鯉魚(yú)。

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