摘要:探究增溫對(duì)蝌蚪形態(tài)表型和生理特征的影響,可為深入理解氣候變暖背景下蝌蚪生存適應(yīng)策略提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2021年4月,設(shè)置了26℃、28℃和30℃ 3個(gè)溫度梯度組,每組設(shè)平行處理3次,測(cè)定了黑斑側(cè)褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)從37 期蝌蚪發(fā)育至46 期幼蛙的時(shí)長(zhǎng)、46 期幼蛙身體和內(nèi)臟器官大小、血液中各型白細(xì)胞的百分比及嗜中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的比值(N/L)、植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA-P)反應(yīng)的變化情況。結(jié)果顯示:(1)隨著溫度升高,變態(tài)時(shí)長(zhǎng)縮短,但組間差異不顯著(Pgt;0.05);變態(tài)完成期幼蛙的體型隨溫度升高顯著變?。≒lt;0.05),腎臟濕重系數(shù)下降明顯(Plt;0.05),其他內(nèi)臟器官濕重系數(shù)和消化道各段長(zhǎng)度系數(shù)的組間差異均不顯著(Pgt;0.05);(2)增溫使幼蛙血液中嗜中性粒細(xì)胞的百分比和N/L 下降(Plt;0.05),但嗜堿性粒細(xì)胞的百分比明顯增加(Plt;0.05);(3)26℃、28℃和30℃幼蛙PHA-P反應(yīng)最高值分別出現(xiàn)于注射后1、2 和2 h,組間差異均不顯著(Pgt;0.05)。增溫使幼蛙的體型趨于變小、腎臟濕重下降,免疫功能和應(yīng)激反應(yīng)能力均趨弱,嗜中性粒細(xì)胞與嗜堿性粒細(xì)胞的數(shù)量存在權(quán)衡關(guān)系,氣候變暖將不利于幼蛙的存活。
關(guān)鍵詞:黑斑側(cè)褶蛙;水溫;形態(tài)表型;變態(tài)時(shí)長(zhǎng);生理特征;應(yīng)激反應(yīng)
中圖分類號(hào):S917.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-3075(2024)03-0165-07
全球氣候變暖背景下,增溫導(dǎo)致蝌蚪提前變態(tài),這不利于蝌蚪變態(tài)過(guò)程的能量積累,將使變態(tài)后的個(gè)體體型偏小,可能嚴(yán)重影響后續(xù)的生活史過(guò)程,但對(duì)其潛在的生理機(jī)制仍不清楚(劉莉等,2006;張志強(qiáng)等,2021)。免疫指標(biāo)的變化與蝌蚪的健康狀態(tài)有關(guān),這個(gè)現(xiàn)象為深入揭示當(dāng)前存活與未來(lái)命運(yùn)的關(guān)系提供了新的視角和思路,但實(shí)驗(yàn)證據(jù)較少(Sheldon amp;Verhust,1996;張志強(qiáng)和王德華,2005)。隨著新興學(xué)科免疫生態(tài)學(xué)(immunological ecology)的快速發(fā)展(Brock et al,2014;張志強(qiáng),2015),血液中不同類型白細(xì)胞的百分比、嗜中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的比值(ra?tio of neutrophils to lymphocytes,N/L)(連麗燕等,2018)和植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA-P)反應(yīng)等指標(biāo)(Zamora-Camacho,2019;張志強(qiáng)等,2020;張志強(qiáng)等,2021),逐漸被推廣應(yīng)用于蝌蚪研究。其中,注射PHA-P 是一種無(wú)損傷外源免疫刺激類技術(shù),盡管對(duì)其反應(yīng)機(jī)制存有爭(zhēng)論,但仍可通過(guò)測(cè)量被注射部位皮膚組織的腫脹程度來(lái)表示細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能高低(Brock et al,2014;Zamora-Camacho,2019)。
黑斑側(cè)褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)廣泛分布于我國(guó)的淡水池塘、稻田等處,其成體PHA-P 反應(yīng)最高值出現(xiàn)于注射后12 h,無(wú)性別差異(Zhang et al,2017);蝌蚪、幼蛙分別在注射后3 h 和6 h 出現(xiàn)峰值,但不隨發(fā)育階段而變化(張志強(qiáng)等,2020);在適宜蝌蚪生存的溫度范圍內(nèi),水溫從21℃升至27℃會(huì)加速蝌蚪的變態(tài)發(fā)育進(jìn)程,使變態(tài)后的個(gè)體變小,但PHA-P 反應(yīng)的最高值卻無(wú)明顯的組間差異(張志強(qiáng)等,2021)。本研究依據(jù)合肥市未來(lái)氣候變化趨勢(shì),測(cè)定了不同溫度下黑斑側(cè)褶蛙從37期蝌蚪發(fā)育至46期幼蛙的變態(tài)時(shí)長(zhǎng),以及46 期幼蛙的形態(tài)表型和生理特征,旨在揭示增溫對(duì)蝌蚪形態(tài)和生理的影響,為深入理解氣候變暖背景下蝌蚪生存適應(yīng)策略提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2021 年4 月在安徽省合肥市牛角大圩(北緯31°45′、東經(jīng)117°23′)捕獲了實(shí)驗(yàn)材料,經(jīng)體視解剖鏡(漯河盟友教學(xué)設(shè)備有限公司,XTL-280)結(jié)合蝌蚪分期表鑒定為黑斑側(cè)褶蛙26 期蝌蚪(Gosner,1960),約1 000 只。暫養(yǎng)于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,飼養(yǎng)容器為大塑料箱(長(zhǎng)×寬×高= 100 cm ×50 cm × 50 cm),實(shí)驗(yàn)用水為曝氣48 h以上的自來(lái)水,容器內(nèi)水深為10 cm,每隔3 d換水1次,每天投喂蝌蚪用顆粒飼料(福建合鑫飼料有限公司,粗蛋白含量≥42.0%,粗脂肪含量≥3.0%,賴氨酸含量≥1.8%)1次,喂食量約為蝌蚪體重的1%。自然光照,箱內(nèi)水溫控制在(21±1)℃。隨機(jī)選取發(fā)育至37期的蝌蚪,用電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司,± 0.1 mg)稱量體重、瑞士產(chǎn)Tesa 數(shù)顯卡尺(瑞士Shopcal,150 mm,± 0.01 mm)測(cè)量體全長(zhǎng)(體長(zhǎng)和尾長(zhǎng)之和)和體寬后,置于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)玻璃缸(長(zhǎng)×寬×高= 36 cm × 24 cm × 18 cm)內(nèi)飼養(yǎng),水深10 cm,每缸內(nèi)放置20 只蝌蚪,共使用9個(gè)缸,各缸內(nèi)37 期蝌蚪的初始平均體重、平均體全長(zhǎng)和平均體寬均無(wú)顯著的組間差異(Pgt;0.05)。