鄧青燕，盧克祥，錢衛(wèi)國、2*，王偉杰，戴明云

(1.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2.浙江海洋大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，浙江 舟山 316022)

不同品系的魚視覺特征各具特色，有些魚類趨強(qiáng)光，有些魚類趨弱光[1-5]。目前，國內(nèi)外對魚類的趨光行為研究已較為成熟，如肖煒等[6]運(yùn)用水平光梯度法探索發(fā)現(xiàn)，奧利羅非魚在不同光色、光強(qiáng)及生長階段對光照均具有選擇性；Gehrke[7]研究了麥?zhǔn)削|適宜的光照強(qiáng)度區(qū)間和偏好的波長范圍；王以堯[1]探索了從強(qiáng)到弱和從弱到強(qiáng)兩種光照強(qiáng)度模式下鯔的趨光性反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)幼鯔容易從暗適應(yīng)狀態(tài)過渡到明適應(yīng)狀態(tài)；羅會明等[8]、俞文釗等[9]對勃氏銀漢魚、孔沙丁魚、藍(lán)圓鰺、鮐魚和棱鯔的趨光反應(yīng)研究表明，不同的魚均存在最適宜照度范圍；鞏建華等[10]研究了紅鯽對環(huán)境顏色和光照強(qiáng)度的趨向性；許家煒等[11]研究了齊口裂腹魚在不同工況下的光照強(qiáng)度閾值；羅清平等[12]探討了孔雀魚對不同顏色光照強(qiáng)度的適應(yīng)范圍等。

斑馬魚Daniorerio作為一種經(jīng)典模式生物，近年來被廣泛應(yīng)用于魚類生理代謝、遺傳發(fā)育、干細(xì)胞再生、心血管毒性評價等領(lǐng)域的研究[13]。在斑馬魚的趨光研究方面，Oliveira 等[14]和Spence 等[15]研究了斑馬魚對環(huán)境顏色的辨別和偏好；Fernandes等[16]和Orger 等[17]研究了斑馬魚腦部的光感受器，發(fā)現(xiàn)大腦內(nèi)部的光敏元素可影響其生理和行為；Cameron[18]運(yùn)用電生理方法探討了光感受器在斑馬魚視網(wǎng)膜中神經(jīng)活動的生理特性；Chen 等[19]研究了斑馬魚幼體對光趨向性的時間算法。以上相關(guān)研究表明，無論是成年斑馬魚還是幼年斑馬魚均有趨向光源的行為[20-23]，表現(xiàn)出不同的刺激反應(yīng)，對斑馬魚的視覺研究越來越多地應(yīng)用于各個領(lǐng)域[24-26]。目前，關(guān)于斑馬魚對不同色溫光源的選擇及趨光反應(yīng)研究鮮有報道，本研究中探究了斑馬魚在不同色溫下的宏觀行為反應(yīng)，初步分析斑馬魚適宜的光照條件和趨光性特征，以期為人工光源應(yīng)用于斑馬魚生長發(fā)育過程中的誘集、分苗及突變體的篩選培育等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用斑馬魚購自廣東惠州魚樂樂水族館，共200尾，暫養(yǎng)于上海海洋大學(xué)魚類行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室，保持自然光照周期和水質(zhì)清新，飼養(yǎng)水溫為24 ℃，每日8:00和18:00定時投喂浮性膨化飼料，1 h后清除殘餌和糞便并換水1/3。試驗(yàn)時(2019年6月)斑馬魚6月齡，體長為2.5～3.5 cm。

3種白色光源色溫分別為3122K、4021K、6567 K(BPZ550-Q830.E27. 9290019009.U、BPZ600-Q840E27.9290019010.U、BPZ550-Q865E27.92900- 19022.U，昕諾飛投資有限公司，中國)，初始光效為100 lm/W，光源參數(shù)如表1所示。水下照度計(jì)1臺(ZDS-10W，上海嘉定學(xué)聯(lián)儀表廠)，攝像頭2臺(DS-2CD3T45-I3，?？低?。

表1 白色刺激光源的光學(xué)參數(shù)Tab.1 Parameters of white stimulus light

1.2 方法

1.2.1 光源設(shè)置 試驗(yàn)魚缸(240 cm×60 cm×30 cm)其中一個側(cè)面(30 cm×60 cm)為透明面，缸底和其他面均為黑色不透光的有機(jī)玻璃面。魚缸沿長度方向上劃分為8個面積相同的區(qū)域(1～8區(qū))，其中，1～2區(qū)表示遠(yuǎn)光區(qū)，3～4區(qū)表示弱光區(qū)，5～6區(qū)表示過渡區(qū)，7～8區(qū)表示近光區(qū)(圖1)。白光光源安裝在魚缸透明面一側(cè)，光源兩側(cè)用黑色擋板做遮光處理。刺激光源光照強(qiáng)度沿8區(qū)到1區(qū)由強(qiáng)到弱衰減，用水下照度計(jì)分別測試8個區(qū)域的光照強(qiáng)度(表2)，測試水深15 cm，測試位

圖1 魚缸示意圖Fig.1 Diagram of a tank used in the experiment

表2 白色刺激光源在每個區(qū)域的光照強(qiáng)度

置為每個區(qū)域的正中心位置。為避免出現(xiàn)觀察盲區(qū)，2臺攝像頭安裝在魚缸正上方，同步拍攝魚群運(yùn)動狀態(tài)。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)中采用水平光梯度法，避免自然光和環(huán)境噪聲的影響，試驗(yàn)于20:00～24:00在暗室中進(jìn)行，魚缸水深15 cm。每種色溫光源下進(jìn)行一次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)選擇50尾體長一致的斑馬魚在1區(qū)暗適應(yīng)30 min，暗適應(yīng)時1區(qū)與2區(qū)間用黑色不透光擋板隔開，適應(yīng)30 min后打開刺激光源，同時抽掉隔板，斑馬魚從暗適應(yīng)狀態(tài)過渡到明適應(yīng)狀態(tài)，攝像頭開始記錄魚群的活動情況，每組記錄30 min內(nèi)斑馬魚在各個區(qū)域的分布情況，試驗(yàn)開始1 min內(nèi)每5 s統(tǒng)計(jì)一次，其余時間每1 min統(tǒng)計(jì)一次。每種色溫光源重復(fù)試驗(yàn)3次，為避免斑馬魚對光照產(chǎn)生適應(yīng)性行為，每次試驗(yàn)更換不同的斑馬魚，即測試過的斑馬魚放回暫養(yǎng)池不再使用[27-28]，每天進(jìn)行一種色溫光源試驗(yàn)，共進(jìn)行3 d。

1.2.3 指標(biāo)的計(jì)算 用趨光率、趨避指數(shù)和趨光指數(shù)描述斑馬魚在不同光照條件下的行為反應(yīng)。趨光率(η)表示斑馬魚在3種光照條件下各個區(qū)域的趨光反應(yīng)程度;趨避指數(shù)(f)反映斑馬魚對該區(qū)域光照強(qiáng)度的敏感程度;趨光指數(shù)(IP)描述斑馬魚在不同光照條件下的行為反應(yīng)，變化范圍在[-1,1]之間，IP為正值時表示正趨光性，IP為負(fù)值時表示負(fù)趨光性。計(jì)算公式分別為

η=n/N×100%，

(1)

f=∑(L×n)/(N×Lmax)×100%，

(2)

(3)

其中：n為各分區(qū)斑馬魚分布數(shù)量(ind.)；N為試驗(yàn)斑馬魚總數(shù)量(ind.)；L為分區(qū)級值(1～8)；Lmax為最高級值；n1-2、n3-4、n5-6、n7-8分別為遠(yuǎn)光區(qū)、弱光區(qū)、過渡區(qū)、近光區(qū)斑馬魚分布數(shù)量(ind.)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

參考羅清平等、楊弘等、魏開建等[12,29-30]的方法，統(tǒng)計(jì)記錄30 min內(nèi)在3種色溫環(huán)境下各個區(qū)域斑馬魚分布的數(shù)量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±S.D.)表示。運(yùn)用Origin Pro 8軟件對斑馬魚在各區(qū)域的分布數(shù)量進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)， 顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種色溫對斑馬魚趨光行為的影響

2.1.1 1 min內(nèi)斑馬魚的瞬時反應(yīng) 從圖2可見：跟蹤記錄光源打開后1 min內(nèi)的變化情況，斑馬魚表現(xiàn)出在近光源端的區(qū)域(近光區(qū)、過渡區(qū))分布數(shù)量逐漸增加，在遠(yuǎn)離光源端的區(qū)域(弱光區(qū)、遠(yuǎn)光區(qū))分布迅速減少的趨勢；過渡區(qū)首次出現(xiàn)斑馬魚的時間為暖白光第5 s，早于中性光和冷白光的第10 s，即瞬時反應(yīng)強(qiáng)度為暖白光組>冷白光組=中性光組；近光區(qū)首次出現(xiàn)斑馬魚的時間為暖白光第5 s、中性光第25 s、冷白光第15 s，即瞬時反應(yīng)強(qiáng)度為暖白光組>冷白光組>中性光組，但10 s時暖白光環(huán)境下近光區(qū)斑馬魚消失，直到25 s時再次出現(xiàn)在近光區(qū)。

過渡區(qū)，中性光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量在15～55 s內(nèi)明顯高于暖白光和冷白光，55 s后開始減少，最終低于暖白光環(huán)境；暖白光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量在0～60 s內(nèi)持續(xù)增加；冷白光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量在0～45 s內(nèi)持續(xù)增加，之后呈減少趨勢(圖2-A)。

近光區(qū)，在暖白光環(huán)境下斑馬魚分布數(shù)量在25～60 s內(nèi)穩(wěn)定上升；冷白光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量在15～60 s內(nèi)穩(wěn)定上升；中性光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量在25～55 s內(nèi)穩(wěn)定上升，高于暖白光和冷白光，55～60 s內(nèi)數(shù)量開始減少，但依舊高于暖白光和冷白光分布數(shù)量(圖2-B)。

遠(yuǎn)光區(qū)，斑馬魚分布數(shù)量在1 min內(nèi)隨時間的變化而減少，55 s后中性光環(huán)境下分布數(shù)量開始增加(圖2-C)。

弱光區(qū)，斑馬魚分布數(shù)量總體呈先增長后降低的趨勢，30～60 s內(nèi)中性光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量逐漸減少，并低于暖白光和冷白光，40～60 s內(nèi)暖白光環(huán)境下分布數(shù)量逐漸減少，在1 min內(nèi)冷白光環(huán)境下斑馬魚數(shù)量先增加后趨于穩(wěn)定(圖2-D)。

2.1.2 30 min內(nèi)斑馬魚的分布 從表3可見：5 min內(nèi)3種色溫環(huán)境下，斑馬魚分布數(shù)量均表現(xiàn)為遠(yuǎn)光區(qū)>弱光區(qū)>近光區(qū)>過渡區(qū)，其中，遠(yuǎn)光區(qū)顯著大于其他各區(qū)(P<0.05)；近光區(qū)和過渡區(qū)分布數(shù)量一致，均為暖白光>冷白光>中性光。隨著曝光時間延長到30 min，斑馬魚對光照環(huán)境適應(yīng)，繼續(xù)游向光源端，近光區(qū)分布量明顯增加，遠(yuǎn)光區(qū)、弱光區(qū)分布量明顯減少；近光區(qū)的分布數(shù)量依次為冷白光>暖白光>中性光，過渡區(qū)分布數(shù)量依次為暖白光>中性光>冷白光。

表3 5 min和30 min內(nèi)斑馬魚的分布數(shù)量Tab.3 Number distribution of zebrafish within 5 minutes and 30 minutes ind.

注：標(biāo)有不同字母者表示同一時間下不同組間有顯著性差異(P<0.05)，標(biāo)有相同字母者表示組間無顯著性差異(P>0.05)，下同Note:The means with different letters in the same time are significantly different in the different groups at the 0.05 probability level, and the means with the same letters are not significant differences, et sequentia圖2 斑馬魚1 min內(nèi)分布數(shù)量隨時間的變化Fig.2 Changes in amount of zebrafish distribution in 1 min with time

從圖3可見：隨著時間變化，斑馬魚在4個分布區(qū)域的數(shù)量變化規(guī)律表現(xiàn)為近光區(qū)較高、過渡區(qū)較低、弱光區(qū)較低、遠(yuǎn)光區(qū)較高的“U”形分布；暖白光環(huán)境下，第3 min時開始出現(xiàn)“U”形分布，之后一直保持這種分布狀態(tài)；中性光環(huán)境下第2 min時出現(xiàn)“U”形分布，早于暖白光環(huán)境，但第4、5 min時“U”形分布狀態(tài)有短暫消失，直到30 min時分布模型均為“U”形分布；冷白光環(huán)境下，第4 min時出現(xiàn)“U”形分布，晚于暖白光、中性光環(huán)境，第5 min時遠(yuǎn)光區(qū)、弱光區(qū)數(shù)量增加，過渡區(qū)和近光區(qū)數(shù)量減少，“U”形分布暫時消失，直到30 min時才恢復(fù)為“U”形分布。

圖3 3種色溫環(huán)境下斑馬魚出現(xiàn)“U”形分布的時間Fig.3 Time of U-shaped distribution found in zebrafish at three color temperatures

2.1.3 5 min內(nèi)各區(qū)域斑馬魚的敏感程度 暖白光環(huán)境下，近光區(qū)在5 min內(nèi)趨避指數(shù)(f)持續(xù)穩(wěn)定的增加，弱光區(qū)、過渡區(qū)及遠(yuǎn)光區(qū)呈現(xiàn)輕微的下降趨勢；第3 min時近光區(qū)f值超過另外3個區(qū)域，3～5 min內(nèi)各區(qū)域的f值依次為近光區(qū)>過渡區(qū)>弱光區(qū)>遠(yuǎn)光區(qū)(圖4-A)。

中性光環(huán)境下，近光區(qū)f值起伏變化明顯，在前3 min增長較快，第4 min時急速下降，第5 min時又回升；過渡區(qū)在剛開始3 min內(nèi)下降，第4 min時近光區(qū)斑馬魚游回過渡區(qū)，指數(shù)回升；弱光區(qū)低于近光區(qū)，整體起伏變化平緩，無明顯增長；遠(yuǎn)光區(qū)前4 min無明顯變化，第5 min時下降，斑馬魚向光源端游動；最終f值依次為近光區(qū)>過渡區(qū)>弱光區(qū)>遠(yuǎn)光區(qū)(圖4-B)。

冷白光環(huán)境下，近光區(qū)和過渡區(qū)f值表現(xiàn)起伏增長的模式，過渡區(qū)前4 min總體表現(xiàn)為增長，而第5 min時下降；而弱光區(qū)和遠(yuǎn)光區(qū)的變化趨勢相同，前4 min下降，第5 min時增長，這與近光區(qū)和過渡區(qū)的變化趨勢剛好相反，即斑馬魚在前4 min內(nèi)對近光區(qū)和過渡區(qū)表現(xiàn)明顯的敏感程度，且這種趨勢一直在加強(qiáng)，第5 min時部分斑馬魚開始洄游到弱光區(qū)和遠(yuǎn)光區(qū)，但各區(qū)f值依然是近光區(qū)>過渡區(qū)=弱光區(qū)>遠(yuǎn)光區(qū)(圖4-C)。

圖4 5 min內(nèi)各區(qū)域斑馬魚趨避指數(shù)的變化Fig.4 Changes in approach-avoidance index of zebrafish in each zone in 5 min

2.1.4 1 min內(nèi)各區(qū)域斑馬魚的敏感程度 遠(yuǎn)光區(qū)，1 min內(nèi)斑馬魚在3種色溫下f值均表現(xiàn)為下降趨勢，同一時間內(nèi)f值依次為冷白光組>暖白光組>中性光組(圖5-A)。弱光區(qū)，在中性光和暖白光環(huán)境下f值呈現(xiàn)先增長后減小的變化趨勢，中性光光照環(huán)境25 s時f值達(dá)到最高(14.8%)，早于暖白光照環(huán)境40 s時達(dá)到最高(17.0%)，此時斑馬魚對弱光區(qū)趨向性最強(qiáng)，冷白光照環(huán)境下0～35 s時呈現(xiàn)增長模式，35～45 s時略微下降，隨后繼續(xù)增長，60 s時f值達(dá)最高(17.4%)(圖5-B)。過渡區(qū)，3種色溫光照環(huán)境下的f值隨時間變化增大，整體上f值依次為中性光組>暖白光組>冷白光組，斑馬魚對暖白光環(huán)境的敏感度一直加強(qiáng)，中性光的敏感程度總體上加強(qiáng)，但在45 s和60 s時出現(xiàn)減弱趨勢，而冷白光環(huán)境下敏感程度先增強(qiáng)，45 min后出現(xiàn)減弱趨勢，敏感程度降低(圖5-C)。近光區(qū)，在3種色溫環(huán)境下的f值均呈現(xiàn)上升趨勢，20～35 s內(nèi)f值增長較為緩慢，30 s后快速增長，斑馬魚對近光區(qū)的敏感程度明顯增強(qiáng)，f值依次為中性光組>冷白光組>暖白光組，60 s時中性光環(huán)境下斑馬魚有回避的趨勢，敏感程度出現(xiàn)降低的情況(圖5-D)。

圖5 1 min內(nèi)各區(qū)域馬魚趨避指數(shù)的變化Fig.5 Changes in approach-avoidance index of zebrafish in each zone in 1 min

2.2 3種色溫光源光照強(qiáng)度對斑馬魚趨光率的影響

光源開啟后，斑馬魚表現(xiàn)出明顯的驚愕反應(yīng)，迅速逃離暗光區(qū)，隨后緩慢游向光源區(qū)，逐漸穩(wěn)定。從表4可見：光照強(qiáng)度為0～100 lx時，3種色溫環(huán)境下斑馬魚分布較為密集，冷白光和中性光組斑馬魚數(shù)量顯著高于暖白光(P<0.05)；當(dāng)光照強(qiáng)度為100～200 lx時，斑馬魚分布無顯著性差異(P>0.05)；當(dāng)光照強(qiáng)度為200～400 lx時，暖白光和冷白光色溫組斑馬魚分布數(shù)量有顯著性差異(P<0.05)，斑馬魚分布數(shù)量為暖白光組>中性光組>冷白光組；當(dāng)光照強(qiáng)度為400～900 lx時，各組斑馬魚分布量均減少，其中，暖白光色溫組數(shù)量顯著高于中性光(P<0.05)；當(dāng)光照強(qiáng)度為900～2000 lx時，3種色溫環(huán)境下斑馬魚分布量均無顯著性差異(P>0.05)，分布數(shù)量為冷白光組>暖白光組>中性光組。3種不同色溫環(huán)境下，冷白光組和暖白光組相比，在較低光照強(qiáng)度(0～100 lx)和較高光照強(qiáng)度(900～1200 lx)條件下，斑馬魚偏向冷白光，中等光照強(qiáng)度(200～900 lx)時更偏向暖白光。

表4 3種色溫環(huán)境下斑馬魚的趨光率(η)Tab.4 Phototaxis for illumination intensity of zebrafish for three color temperature conditions

2.3 3種色溫光源對斑馬魚趨光指數(shù)的影響

趨光指數(shù)IP為正表示正趨光性，IP為負(fù)表示負(fù)趨光性，3種色溫的光照環(huán)境下，斑馬魚在打開刺激光源30 min內(nèi)的IP如圖6所示。斑馬魚對3種色溫光源的趨光性表現(xiàn)差異明顯，打開光源后，斑馬魚從暗適應(yīng)狀態(tài)過渡到明適應(yīng)狀態(tài)，前5 min內(nèi)表現(xiàn)為負(fù)趨光性，似有回避的跡象。隨著時間延長，在第10 min時，斑馬魚開始適應(yīng)暖白光光照環(huán)境，表現(xiàn)為正趨光性，并且這種趨向性越來越明顯，IP值一直增大。在中性光光照環(huán)境下，可以觀察到前25 min內(nèi)斑馬魚均表現(xiàn)為明顯的負(fù)趨光反應(yīng)，對該光照環(huán)境極為不敏感，25 min后斑馬魚才逐漸適應(yīng)該環(huán)境，表現(xiàn)為正趨光性。在冷白光光照環(huán)境下，打開光源后10 min內(nèi)斑馬魚存在一個回避適應(yīng)的過程，表現(xiàn)為負(fù)趨光反應(yīng)，在15～25 min內(nèi)，斑馬魚對該光照環(huán)境表現(xiàn)出持續(xù)增強(qiáng)的正趨光性，到30 min時IP值為負(fù)表現(xiàn)為負(fù)趨光性。可以看出，前期斑馬魚在打開光源后，需要一個適應(yīng)期接受相應(yīng)的光照環(huán)境，暖白光適應(yīng)時間最短，冷白光次之，中性光適應(yīng)時間最長。

圖6 3種色溫環(huán)境下斑馬魚的趨光指數(shù)Fig.6 Phototaxis index of zebrafish under three color temperature conditions

3 討論

3.1 斑馬魚對3種光源的敏感特性分析

不同種類的水生動物對光照波長、色溫及光照強(qiáng)度的敏感性不同。本試驗(yàn)中，打開光源瞬間，斑馬魚會有一個稱為驚嚇反應(yīng)的活動高峰[31]，斑馬魚對3種光源環(huán)境的瞬間反應(yīng)明顯表現(xiàn)為暖白光敏感程度最強(qiáng)，冷白光次之，中性光敏感程度最弱。隨著時間變化，過渡區(qū)和近光區(qū)斑馬魚不斷增加，遠(yuǎn)光區(qū)和弱光區(qū)斑馬魚持續(xù)減少。可以看出，在開燈瞬間，即短時間內(nèi)，斑馬魚對暖白光瞬間反應(yīng)最強(qiáng)，其次是冷白光，中性光最低；隨后斑馬魚逐漸適應(yīng)3種光環(huán)境，反應(yīng)普遍增強(qiáng)，尤其是對中性光環(huán)境的反應(yīng)增強(qiáng)趨勢較穩(wěn)定，且對中性光環(huán)境反應(yīng)表現(xiàn)最強(qiáng)，其次是暖白光。在整個適應(yīng)調(diào)節(jié)過程中，斑馬魚對中性光的反應(yīng)表現(xiàn)出穩(wěn)定增強(qiáng)的變化趨勢，但是在55 s時出現(xiàn)斑馬魚洄游情況，反應(yīng)程度開始減弱，而另外兩種光環(huán)境則繼續(xù)表現(xiàn)增強(qiáng)的狀態(tài)。初步分析其反應(yīng)特征，斑馬魚對暖白光瞬時反應(yīng)強(qiáng)烈，在明暗環(huán)境交替瞬間，相較于中性光和冷白光，斑馬魚能更快速地從暗環(huán)境適應(yīng)狀態(tài)下切換到暖白光環(huán)境。隨著時間延長，對中性光反應(yīng)增強(qiáng)幅度最大，持續(xù)時間短，冷白光和暖白光環(huán)境下斑馬魚反應(yīng)也隨時間變化增強(qiáng)，幅度低于中性光，但是持續(xù)的時間較中性光長。

本試驗(yàn)中所用的白色光源是由不同成分的單色光組合成的復(fù)合光，測試3種色溫光源的光源參數(shù)發(fā)現(xiàn)，白色光源的組成成分間有明顯的差異(表1)。而國外學(xué)者在對斑馬魚的顏色偏好性、可見光的趨光性及紫外光的避光性研究中，證實(shí)斑馬魚視覺器官中存在4色視網(wǎng)膜，具有4色性顏色視覺能力，吸收峰值分別是363、415、480、570 nm[15,18,26,32-33]，即斑馬魚對可見光中的紅色、綠色、藍(lán)色光敏感。但Brockerhoff等[34]研究表明，紅色敏感的視錐細(xì)胞會在初期形成后迅速消失，出現(xiàn)對這種色彩的選擇性失明。因此，斑馬魚對不同色溫白光的敏感反應(yīng)特征，還需要結(jié)合光感受器在斑馬魚發(fā)育過程中的表達(dá)情況展開進(jìn)一步研究。

3.2 斑馬魚在白色光源環(huán)境下的“U”形分布特征

色溫是白光光源的重要參數(shù)，不同色溫光源對水生動物的生活行為有重要的影響。本試驗(yàn)中選擇暖白光、中性光、冷白光3種色溫的光源為刺激光源，研究了斑馬魚在3種環(huán)境下的趨光行為，分析30 min的觀察結(jié)果表明，3種色溫環(huán)境下斑馬魚的分布特征最終均表現(xiàn)為魚缸首尾兩端分布量明顯高于中間分布量，即“U”形分布(表3、圖3)。魏開建等[30]在鱖魚趨光特性的研究中也發(fā)現(xiàn)，無論哪個發(fā)育時期，鱖魚均趨于選擇光箱兩端的暗區(qū)或亮區(qū)，由此認(rèn)為鱖魚是根據(jù)照度的相對值而非絕對值選擇照度[35]；鞏建華等[10]對紅鯽趨光性探究過程中發(fā)現(xiàn)了相似的分布特征，無論哪種顏色光照下，紅鯽魚均會優(yōu)先選擇魚缸左右兩側(cè)，紅鯽具有靠邊生活的習(xí)性，這很有可能是導(dǎo)致此結(jié)果的原因；方金等[36]研究網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚對顏色和光強(qiáng)的反應(yīng)時，同樣發(fā)現(xiàn)在遠(yuǎn)離燈源的4區(qū)和近燈源的1區(qū)分布密集，而2、3區(qū)分布較低的情況。本試驗(yàn)形成“U”形分布的過程中，斑馬魚體現(xiàn)的不是單一的正趨光性或負(fù)趨光性，可能與斑馬魚的群聚生活習(xí)性相關(guān)，聚集在魚缸兩端相對中間區(qū)域較安全，這需要通過設(shè)計(jì)斑馬魚對不同波長光照的趨光反應(yīng)來進(jìn)一步證實(shí)。

3.3 光照時間對斑馬魚趨光行為的影響

魚類行為學(xué)研究中，不同種類魚有不同的試驗(yàn)時間。本試驗(yàn)周期設(shè)定為1 h，暗適應(yīng)時間為30 min，測試觀察時間為30 min，通過觀察分析發(fā)現(xiàn)，光源開啟早期，斑馬魚對暖白光環(huán)境反應(yīng)敏銳，對中性光光照環(huán)境反應(yīng)略微遲鈍，但隨著時間延長，逐漸適應(yīng)中性光環(huán)境，聚集在中性光環(huán)境下的斑馬魚數(shù)量明顯高于暖白光和冷白光環(huán)境；而且斑馬魚在開燈初期對3種光照環(huán)境均表現(xiàn)出負(fù)趨光性，在持續(xù)光照條件下，最終表現(xiàn)為一個穩(wěn)定的變化趨勢。這說明斑馬魚在不同時間段對光反應(yīng)有不同的行為特征，只在特定時間內(nèi)表現(xiàn)出正趨光性或負(fù)趨光性，且對3種光照環(huán)境的適應(yīng)周期也依據(jù)光源色溫而不同。郭柏福等[37]在研究中華鱘子二代仔魚對光照強(qiáng)度的趨性行為時也設(shè)定30 min為試驗(yàn)周期，發(fā)現(xiàn)中華鱘子二代仔魚在特定的時間段具有趨光性，隨時間延續(xù)，中華鱘會逐步適應(yīng)不同光照強(qiáng)度。

視覺正常的斑馬魚經(jīng)過一段時間暗適應(yīng)后，打開光源，周圍環(huán)境立即有一個明暗轉(zhuǎn)變，斑馬魚會做出迅速逃離這個區(qū)域的動作[20]，即斑馬魚驚嚇反應(yīng)的時間。本研究中通過分析1 min內(nèi)斑馬魚群的行為反應(yīng)可知，暖白光環(huán)境下僅需要5 s，斑馬魚就在近光區(qū)出現(xiàn)，這種現(xiàn)象與Mueller等[3]描述的結(jié)果一致，在正向的趨光性過程中，斑馬魚首先轉(zhuǎn)向光源，然后迅速靠近光源。這種明顯的快速活動，取決于刺激光源的特性，在本試驗(yàn)中3種特性的白光，冷白光下需要15 s，而中性光需要25 s。在負(fù)向的趨光性過程中，斑馬魚首先遠(yuǎn)離光源然后再緩慢移向別處，在30 min的試驗(yàn)周期內(nèi)體現(xiàn)出逐步轉(zhuǎn)變的過程。

4 結(jié)論

(1)斑馬魚在3種色溫環(huán)境下表現(xiàn)出不同程度的趨光反應(yīng)，斑馬魚對暖白光的瞬間反應(yīng)程度最明顯，相較于中性光和冷白光，斑馬魚能更快速地從暗適應(yīng)狀態(tài)切換到暖白光環(huán)境；

(2)短時間光照條件下斑馬魚對中性光最敏感，其次是冷白光和暖白光，但隨時間延長，斑馬魚在適應(yīng)光照的過程中對暖白光表現(xiàn)為緩慢加強(qiáng)的正趨光性；

(3)長時間光照時斑馬魚在暖白光光照下最為舒適，而中性光和冷白光短時間內(nèi)表現(xiàn)出快速吸引斑馬魚的優(yōu)勢。