王振毅

(上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海,201306)

南奧克尼群島海域南極磷蝦形態(tài)學(xué)特征及脂質(zhì)含量

王振毅

(上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)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(cè)量了磷蝦的體長(zhǎng)、頭胸甲長(zhǎng)、尾長(zhǎng)等形態(tài)學(xué)參數(shù)及其體重,并從形態(tài)學(xué)及生理的角度進(jìn)行了相關(guān)分析。用索氏抽提法對(duì)磷蝦蝦肉干樣的總脂質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)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(zhǎng)小于 50.00 mm的個(gè)體雌雄比為1.23∶1,體長(zhǎng)大于或等于50.00 mm的個(gè)體雌雄比為2.65∶1;雌性和雄性個(gè)體的體長(zhǎng)均不符合正態(tài)分布;該批磷蝦的體重與體長(zhǎng)之間存在較顯著的冪函數(shù)關(guān)系,頭胸甲長(zhǎng)和體長(zhǎng)之間沒(méi)有明顯的函數(shù)關(guān)系,雌性個(gè)體尾長(zhǎng)與體長(zhǎng)之間存在較弱的線性關(guān)系,體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)和尾長(zhǎng)之和存在較顯著的對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系;總脂質(zhì)含量,雌性個(gè)體高于雄性,體長(zhǎng)較大個(gè)體高于較小個(gè)體。

南極磷蝦;生物學(xué)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(dòng)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(jì),南極磷蝦的生物量為6.5億～10.0億t,年可捕撈量高達(dá)1億t,相當(dāng)于目前全世界每年魚(yú)類(lèi)和其它甲殼類(lèi)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(duì)流的海流系統(tǒng),對(duì)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(jī)會(huì)。該地區(qū)的鯨魚(yú)、海豹、企鵝、信天翁、冰魚(yú)、柔魚(yú)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(yíng)養(yǎng)成分,具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。自前蘇聯(lián)在20世紀(jì)60年代首先試捕南極磷蝦以后,陸續(xù)有國(guó)家針對(duì)南極磷蝦進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用研究工作。隨著傳統(tǒng)漁業(yè)的日益枯竭,開(kāi)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(guó)內(nèi)外也開(kāi)展了一系列關(guān)于磷蝦的生物學(xué)特性和開(kāi)發(fā)利用的研究[2-5]。本文將對(duì)南奧克尼群島海域南極磷蝦的形態(tài)學(xué)特征及脂質(zhì)含量進(jìn)行相關(guān)研究,旨在對(duì)南極磷蝦的開(kāi)發(fā)利用提供幫助。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)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(zhǎng)度測(cè)量使用上海工具廠有限公司生產(chǎn)的電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺,分度0.01 mm,量程150 mm。體重(wet weight,WW)測(cè)量采用分析天平,精確到0.000 1 g。脂質(zhì)含量測(cè)量采用上海洪紀(jì)設(shè)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(cè)量

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

1.2.2 總脂質(zhì)含量測(cè)定

總脂質(zhì)含量測(cè)定用索氏抽提法(Soxhlet extractor method)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)每個(gè)組平行測(cè)定3次,其中最后一組由于樣本量較少,僅測(cè)1次。摘除蝦頭并用鑷子剝除蝦殼,獲得可加工蝦肉,對(duì)蝦肉進(jìn)行脫水處理后再進(jìn)行測(cè)量[7]。對(duì)于部分蝦肉過(guò)少的磷蝦直接舍棄。在總脂質(zhì)含量測(cè)定時(shí),首先按照性別進(jìn)行分組,再按照體長(zhǎng)分為大、中、小3個(gè)組別,具體標(biāo)準(zhǔn)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(duì)實(shí)驗(yàn)獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析,重量與長(zhǎng)度的關(guān)系用冪函數(shù)做回歸分析,關(guān)系式為W=aLb。長(zhǎng)度參數(shù)之間的關(guān)系嘗試用指數(shù)、對(duì)數(shù)、線性、多項(xiàng)式、冪函數(shù)等多種方法分析,比較其R2值。最后計(jì)算總脂質(zhì)含量平行測(cè)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(duì)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(zhǎng)小于50.00 mm的個(gè)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(zhǎng)大于或等于50.00 mm的個(gè)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(zhǎng)大于或等于50.00 mm組遠(yuǎn)高于體長(zhǎng)小于50.00 mm組。

研究結(jié)果顯示,磷蝦中雌性遠(yuǎn)多于雄性,該結(jié)果與王榮等[8]測(cè)得的南極半島西北海域各拖網(wǎng)點(diǎn)獲得的3 640只大磷蝦的結(jié)果一致。而夏輝等[9]測(cè)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(jī)制還不清楚。

根據(jù)過(guò)去的統(tǒng)計(jì)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(duì)3 640只大磷蝦標(biāo)本進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)體長(zhǎng)大于46 mm時(shí)雄性迅速減少,大于55 mm時(shí)雄性個(gè)體已經(jīng)很少,幾乎全部是雌性。因此,體長(zhǎng)基本反映了性發(fā)育的過(guò)程。本文所測(cè)量的這批磷蝦,表現(xiàn)出了類(lèi)似的趨勢(shì)。

2.2 體長(zhǎng)分布

總樣本、雌性樣本及雄性樣本磷蝦的體長(zhǎng)分布如圖1所示。

圖1 南極磷蝦體長(zhǎng)分布

由圖1(a)可見(jiàn),所有磷蝦樣本的體長(zhǎng)范圍為38.94～58.59 mm,優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)為48.00～54.00 mm,數(shù)量為202只,占總數(shù)的64.54%。體長(zhǎng)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(jiàn),雌性磷蝦樣本的體長(zhǎng)范圍為39.99～58.59 mm,優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)為48.00～54.00 mm,數(shù)量為138只,占總數(shù)的67.32%。體長(zhǎng)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(jiàn),雄性磷蝦樣本的體長(zhǎng)范圍為38.94～57.36 mm,優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)為46.00～52.00 mm,數(shù)量為62只,占總數(shù)的57.41%。體長(zhǎng)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(zhǎng)分布結(jié)果與夏輝等[9]人2010年3月對(duì)南極半島周邊海域南極大磷蝦樣本的測(cè)定結(jié)果基本一致,差異主要體現(xiàn)在本文體長(zhǎng)分布的范圍略窄,優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)區(qū)間也稍小;與鄭曉偉等[7]人2011年7月對(duì)南極磷蝦的測(cè)定結(jié)果相比,體長(zhǎng)分布區(qū)間也略偏窄,優(yōu)勢(shì)體長(zhǎng)和平均體長(zhǎng)略大。實(shí)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(gè)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(xiàn)樣本的來(lái)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(gè)體大小方面會(huì)有差別,夏輝等[9]人所測(cè)量的樣品捕撈時(shí)間為2010年1-2月,而鄭曉偉等[7]人的測(cè)量的樣品捕撈時(shí)間為3月份,相比之下后者稍晚;由于同一漁場(chǎng)內(nèi)有來(lái)自不同國(guó)家的多艘漁船同時(shí)作業(yè),捕撈的先后及捕撈量也會(huì)影響剩余磷蝦資源的個(gè)體特點(diǎn);另外,南極磷蝦有負(fù)生長(zhǎng)現(xiàn)象,南極磷蝦能夠在環(huán)境中餌料不足時(shí)停止生長(zhǎng),甚至縮小以彌補(bǔ)代謝的消耗,因而造成了不同階段磷蝦個(gè)體大小的差異。

從對(duì)雌性、雄性體長(zhǎng)分布的統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看,雌性體長(zhǎng)整體上大于雄性,二者體長(zhǎng)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(zhǎng)分布的問(wèn)題,有一點(diǎn)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(shí)候并不能真實(shí)地反映種群本身的體長(zhǎng)分布特征。通常來(lái)說(shuō),一個(gè)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(duì)一個(gè)大蝦群中的一個(gè)小蝦群進(jìn)行取樣難以反映整個(gè)蝦群的種群結(jié)構(gòu)情況。

2.3 形態(tài)學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系

2.3.1 體長(zhǎng)和體重的關(guān)系

磷蝦體重與體長(zhǎng)關(guān)系如圖2所示。

2.3.2 體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)之間的關(guān)系

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

圖2 磷蝦體重與體長(zhǎng)的關(guān)系

圖3 磷蝦頭胸甲長(zhǎng)與體長(zhǎng)的關(guān)系

2.3.3 體長(zhǎng)與尾長(zhǎng)之間的關(guān)系

磷蝦尾長(zhǎng)與體長(zhǎng)關(guān)系如圖4所示。從以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來(lái)看,雌性南極磷蝦的尾長(zhǎng)和體長(zhǎng)之間存在弱的線性關(guān)系,但雄性南極磷蝦沒(méi)有這種線性關(guān)系。

2.3.4 體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)、尾長(zhǎng)之和的關(guān)系

磷蝦體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)、尾長(zhǎng)之和的關(guān)系如圖5所示。

圖4 磷蝦尾長(zhǎng)與體長(zhǎng)的關(guān)系

圖5 磷蝦體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)、尾長(zhǎng)之和的關(guān)系

從統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果來(lái)看,雌性南極磷蝦的體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)、尾長(zhǎng)之和之間存在著較顯著的對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系(R2=0.645)。對(duì)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(zhǎng)為因變量,頭胸甲長(zhǎng)和尾長(zhǎng)為自變量作多元線性回歸分析,結(jié)果為“返回誤差值”。

在進(jìn)行體重測(cè)量的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)有的磷蝦身體組織在保存的過(guò)程中已經(jīng)被嚴(yán)重?fù)p壞,這類(lèi)樣本的體重反常的小。在對(duì)體重和體長(zhǎng)的關(guān)系做回歸分析時(shí),去掉了這部分。雖然體重—體長(zhǎng)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(zhǎng)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(xiàn)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(guò)3 000個(gè)。頭胸甲長(zhǎng)和尾長(zhǎng)的函數(shù)關(guān)系不明顯,可能意味著頭胸甲的生長(zhǎng)有一些獨(dú)立于整個(gè)身體生長(zhǎng)之外的調(diào)控機(jī)制。

在對(duì)體長(zhǎng)和尾長(zhǎng)的關(guān)系做回歸分析時(shí),發(fā)現(xiàn)極少數(shù)樣本尾長(zhǎng)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(gè)體尾長(zhǎng)過(guò)大的情況作為磷蝦的一種形態(tài)學(xué)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(cè)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(yàn)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(zhǎng)組的總脂質(zhì)含量用Duncan法進(jìn)行比較的結(jié)果見(jiàn)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(cè)定結(jié)果顯示南極磷蝦脂質(zhì)含量相對(duì)較低,這一特性決定了其特殊的負(fù)生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)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(kāi)發(fā)潛力的天然寶藏。孫雷等[10]對(duì)南極磷蝦肌肉干樣的粗脂肪測(cè)定結(jié)果為5.14%,較本文所測(cè)得結(jié)果略低,這可能和樣本的生長(zhǎng)階段、生境等有關(guān)。因此,有必要進(jìn)一步考察不同生長(zhǎng)階段、不同年份及不同地點(diǎn)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(cè)定結(jié)果來(lái)看,雌性的脂質(zhì)含量高于雄性,較大個(gè)體的脂質(zhì)含量高于較小的個(gè)體。從生理學(xué)角度來(lái)講,雌性個(gè)體需要進(jìn)行生育,脂質(zhì)儲(chǔ)存量高是必然的,而較大的個(gè)體可能由于吸收營(yíng)養(yǎng)的效率相對(duì)較低,故需要更多的備用能量。

表2 不同體長(zhǎng)組的南極磷蝦總脂質(zhì)含量多重比較

3 結(jié)論

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

該批磷蝦中,雌性個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)多于雄性,雌性所占的比例,體長(zhǎng)大于或等于50.00 mm組遠(yuǎn)高于體長(zhǎng)小于50.00 mm組。雌性和雄性個(gè)體的體長(zhǎng)均不符合正態(tài)分布;該批磷蝦的體重與體長(zhǎng)之間存在較顯著的冪函數(shù)關(guān)系,頭胸甲長(zhǎng)和體長(zhǎng)之間沒(méi)有明顯的函數(shù)關(guān)系,雌性個(gè)體尾長(zhǎng)與體長(zhǎng)之間存在較弱的線性關(guān)系,體長(zhǎng)與頭胸甲長(zhǎng)和尾長(zhǎng)之和存在較顯著的對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系;總脂質(zhì)含量,雌性個(gè)體高于雄性,體長(zhǎng)較大個(gè)體高于較小個(gè)體。本研究的結(jié)果可以作為認(rèn)識(shí)南極磷蝦生物學(xué)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(jìn)一步驗(yàn)證。關(guān)于各因素的作用機(jī)制,也需要更深入地研究予以闡釋。

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(責(zé)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