陳嘉倩,方鑫園,卜偉紹,樊曉麗*
(1.麗水學(xué)院生態(tài)學(xué)院,浙江麗水323000;2.云和縣清江生態(tài)龜鱉養(yǎng)殖專業(yè)合作社,浙江云和323699)
動物兩性個體間在個體大小、局部形態(tài)特征、體色、生理、行為等方面普遍存在著顯著差異,即兩性異形(sexualdimorphism)現(xiàn)象[1-5]。絕大多數(shù)爬行動物的兩性個體大小異形模式為雌性個體體型大于雄性[6-7]。雌雄個體向不同體形大小發(fā)展的進(jìn)化驅(qū)動力不同,雄性向較大體形發(fā)展通常與競爭食物和配偶的同性格斗有關(guān)(性選擇),而雌性向較大體形發(fā)展通常與增加生育力和繁殖輸出有關(guān)(生育力選擇)[8-11]。然而,除了上述因素之外,兩性的性成熟個體大小、壽命、資源分配模式的差異以及食性分離等因素也能導(dǎo)致不少物種兩性異形[12-14]。
中華鱉(Pelodiscus sinensis)是古老的次生水生爬行動物(外溫動物),隸屬于龜鱉目(Testudinata)、鱉科(Trionychidae),俗稱團魚、甲魚等[15]。自古以來,中華鱉作為藥食同源食材,具有較高的食用和藥用價值,受到人們的普遍青睞,故中華鱉成為國內(nèi)重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟動物之一,人工養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展非常迅速。中華鱉還沒有明確的亞種分類,由于不同地域的氣候差異大逐漸形成了不同地理品系,如黃河品系、淮河品系、臺灣品系、日本品系和太湖品系等,故在外形和生產(chǎn)性能上也存在一定的差異[16-17]。
云和地處浙江省西南部,擁有得天獨厚的生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢,逐步成為了中華鱉適度規(guī)?;B(yǎng)殖的地方。云和縣清江生態(tài)龜鱉養(yǎng)殖專業(yè)合作社采取三段式養(yǎng)殖技術(shù)[18]:先以溫室快速培育大規(guī)格鱉種,經(jīng)池塘養(yǎng)殖使鱉適應(yīng)露天環(huán)境條件并成長成更大規(guī)格的鱉種,最后將該大規(guī)格鱉種投放到高山梯田中生態(tài)散養(yǎng),充分利用高山稻田優(yōu)質(zhì)的流水資源和生物餌料資源養(yǎng)成高品質(zhì)商品鱉。由此創(chuàng)造了“云河”品牌鱉名優(yōu)特色產(chǎn)業(yè)。種質(zhì)資源鑒定是養(yǎng)殖過程的一項重要工作。外部形態(tài)特征是中華鱉種質(zhì)資源鑒定最簡單最直觀的重要方法,可以為中華鱉不同群體間的種質(zhì)鑒定提供一定的理論支持[19]。
目前圍繞中華鱉的養(yǎng)殖方法[20-22]、種質(zhì)資源調(diào)查[23]、種群形態(tài)差異[24-26]、疾病防治[27]、與溫度相關(guān)的性別分化與生理研究[28-34]等方面展開的研究較多,但未見兩性異形相關(guān)報道。本研究以繁殖后中華鱉(日本品系)為研究對象,測量其形態(tài)特征參數(shù)和分析局部特征的兩性異形,以期為水生爬行類生理生態(tài)學(xué)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為中華鱉的種質(zhì)保護(hù)和遺傳育種提供基礎(chǔ)理論資料。
2018年10月,從云和清江生態(tài)龜鱉養(yǎng)殖場隨機撈取50只(雌:雄=33:17)繁殖期后中華鱉(3齡)測定18項形態(tài)指標(biāo)。先將待測中華鱉放入標(biāo)本瓶內(nèi),滴入乙醚進(jìn)入麻醉,再進(jìn)行測量。用吸水紙快速吸干體表水分,用電子天平稱取體重(±0.1g)。將中華鱉的頭部、四肢從背甲內(nèi)拉出使其處于伸直狀態(tài)置于底部放有標(biāo)尺的長方形塑料托盤(320 mm×210 mm×50 mm)內(nèi),用Sony DSC-T100數(shù)碼相機分別拍攝其背面圖和腹面圖,再在電腦上用JmageJ 1.44p軟件測定(精度為±0.01 mm)。通過背面圖測定吻突長、吻突寬、頭長、頭寬、眼間距、背甲長、背甲寬、裙邊長和裙邊寬,通過腹面圖測定腹甲長、腹甲寬、腹甲凹寬、前肢間距、后肢間距、前肢長、后肢長和尾長。測量指標(biāo)參考國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 21044-2007)[35]。
雌雄性別通過外部形態(tài)特征和解剖觀察性腺來確定。外形特征觀察:雌鱉體較厚,背甲圓形,裙邊較寬,尾部不外露,腹甲后緣略向內(nèi)凹入,尾部鈍錐體形,末端驟然變細(xì)呈點狀或者內(nèi)卷,泄殖孔小且靠近尾部末端,后肢間距大;雄鱉體薄,背甲橢圓形,裙邊較窄,尾端露出裙邊,腹甲后緣弧形,尾部尖呈錐體形,泄殖孔距尾部末端有小段距離,后肢間距小。
用Statistica統(tǒng)計軟件包完成所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。統(tǒng)計分析前,檢驗數(shù)據(jù)正態(tài)性(Kolmogorov-Smirnov test)和方差同質(zhì)性(F-max test)。經(jīng)檢驗,數(shù)據(jù)無需轉(zhuǎn)換符合參數(shù)統(tǒng)計的條件。用單因素方差分析(One-way ANOVA)、以背甲長為協(xié)變量的單因素協(xié)方差分析(One-way ANCOVA)、單因素多變量方差分析(One-way MANOVA)、單因素多變量協(xié)方差分析(One-way MANCOVA)及后續(xù)的Tukey's檢驗、平行性檢測等處理和比較相應(yīng)的數(shù)據(jù)。描述性統(tǒng)計值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)表示,顯著性水平設(shè)置為α=0.10。
單因素多變量方差分析(One-way MANOVA)結(jié)果表明,中華鱉兩性個體形態(tài)指標(biāo)中背甲長、吻突長、吻突寬、頭長、頭寬、眼間距、背甲寬、裙邊寬、裙邊長、前肢間距、后肢間距、前肢長、后肢長、腹甲長、腹甲寬、腹甲凹寬差異不顯著(Wilks λ=0.60,df=16,33,P=0.202),One-way ANOVA顯示雄性個體的尾長顯著大于雌性個體(F1,48=87.25,P<0.001),體重顯著小于雌性個體(F1,48=3.03,P<0.088)。見圖 1 和表 1。
以背甲長為協(xié)變量的One-way MANCOVA結(jié)果表明,中華鱉兩性個體形態(tài)指標(biāo)中吻突長、吻突寬、頭長、頭寬、眼間距、背甲寬、裙邊寬、裙邊長、前肢間距、后肢間距、前肢長、后肢長、腹甲長、腹甲寬、腹甲凹寬差異不顯著(Wilks λ=0.60,df=15,33,P=0.177);以背甲長為協(xié)變量,One-way ANCOVA顯示,雄性個體的尾長顯著大于雌性個體(F1,47=84.61,P<0.001),體重顯著小于雌性個體(F1,47=3.08,P<0.086)。平行性檢測中尾長(P>0.079)和體重(P>0.144)兩性間均具有平行性,具體的趨勢見圖2。
圖1 中華鱉的尾長和體重
圖2 雌雄兩性背甲長與尾長和體重之間的相關(guān)性
表1 中華鱉形態(tài)特征的描述性統(tǒng)計
爬行動物雄性個體向較大體形進(jìn)化通常與雄性具有的格斗行為,且較大的個體更具通過格斗爭奪配偶優(yōu)勢有關(guān),雌性個體向較大的體形進(jìn)化通常與增大體形能相應(yīng)增加生育力和繁殖輸出有關(guān),另外,自然選擇通過減少兩性間資源(食物和空間)的競爭,導(dǎo)致生境偏好、食性等的生態(tài)位分離,進(jìn)而可能促進(jìn)相關(guān)的性狀產(chǎn)生兩性異形[1,11,14,36-37]。
已有研究表明,多數(shù)龜鱉類物種表現(xiàn)出雌性個體偏大,但在少數(shù)科中則呈明顯的雄性偏大的兩性異形模式[38-39]。本研究結(jié)果表明,中華鱉的雌性個體邊緣大于雄性個體,故中華鱉屬于偏雌的兩性異形模式。本研究選擇的繁殖期后中華鱉個體形態(tài)表明,去除生育力因素影響之后,雌性個體仍大于雄性個體,這進(jìn)一步證實繁殖期中華鱉雌性懷卵后肯定大于同年齡的雄性個體。在同池人工飼養(yǎng)過程中,可以克服來自食物空間的生態(tài)位分離的影響,究其形成原因應(yīng)該用青睞雌性個體向更大的方向進(jìn)化的生育力學(xué)說來解釋。
本研究還發(fā)現(xiàn),中華鱉雄性個體的尾長顯著大于雌性個體,這與生產(chǎn)實際相符。在養(yǎng)殖實踐中,養(yǎng)殖戶對于中華鱉雌雄個體的鑒別,通常以尾的長短作為第一辨別特征,雌性個體尾短,尾端不或很少自然伸出裙邊外;雄性個體尾長,能夠自然伸出裙邊[19]。已有研究表明,中華鱉的雄性個體生長速度快,裙邊寬厚[40-41],但本研究結(jié)果與此相反。也有研究表明中華鱉頭部的形態(tài)差異相比較于其他部位的差異較大,頭寬、頭長、眼間距和鼻寬可作為形態(tài)判別的主要指標(biāo)進(jìn)行群體間判別[25],淮河鱉、黃河鱉和日本鱉3個品系中華鱉均表現(xiàn)出雌性背甲寬、腹甲長和腹甲寬略大于雄性[19],本研究發(fā)現(xiàn)上述特征雌雄差異并不明顯。
綜上所述,中華鱉屬于偏雌的兩性異形模式,生育力選擇解釋其形成原因,局部特征雄性尾長顯著長于雌性,可作為雌雄個體的鑒定特征。