張 宇 ,趙盛龍 ,張振偉 ,3
(1.浙江海洋學(xué)院海洋科學(xué)學(xué)院,浙江舟山 316004;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306;3.第二軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部,上海 201300)
真蛸Octopus vulgaris,隸屬于軟體動物門、頭足綱、八腕目,在我國南北沿岸都有分布,尤以舟山以南的海域見多,為我國近岸重要的經(jīng)濟(jì)頭足類之一[1]。近年來由于外銷市場逐步走俏,原料價(jià)格不斷攀升,一方面促使了自然資源的加劇開發(fā),同時(shí)也刺激了人工增養(yǎng)殖的熱潮[2]。
與其它海水養(yǎng)殖的種類一樣,突破人工增養(yǎng)殖的關(guān)鍵是解決真蛸苗源問題[3]。我國對蛸類繁殖學(xué)的研究起步較晚[4],報(bào)道較少,如張學(xué)舒[5]報(bào)道過短蛸的繁殖行為和胚胎發(fā)育研究;林岳夫[6]報(bào)道過真蛸人工育苗的某些技術(shù)研究。杜佳垠[7]曾介紹過葡萄牙波爾圖大學(xué)Vaz-Pi-res等對孵化后的真蛸幼體不同餌料的投喂效果對比,盡管“用多刺蜘蛛蟹蚤狀幼體和鹵蟲作為餌料投喂,其20日齡的成活率可高達(dá)89.6%~93.5%”,但“60日齡轉(zhuǎn)入底棲前的成活率僅為3.4%”,因而“從蛸卵到稚蛸人工繁育僅于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)”。
本研究旨在通過對真蛸在人工飼養(yǎng)的情況下,就產(chǎn)卵前卵巢及性腺的發(fā)育以及產(chǎn)卵后的胚胎發(fā)育過程進(jìn)行觀察分析,總結(jié)真蛸繁殖的一般規(guī)律,為今后開展規(guī)?;斯び缣峁┗A(chǔ)依據(jù)。
親體共分4批,第一批選自2007年3-4月,由嵊山島周圍海域“石吸”籠捕獲,先后共收購1 368尾,個(gè)體大小較雜,先后解剖84尾,選取規(guī)格為372~1 754 g不等,以425~618 g占多數(shù)。后3批分別為2007年 12 月 4日、2007年 12 月 19日、2008年 1 月 7日,捕自東海北部海域(122°56′E、30°25′N),累計(jì)抽樣150尾,規(guī)格為232~2 880 g,分3次解剖,每次50尾。
按親體規(guī)格,選取實(shí)驗(yàn)個(gè)體規(guī)格梯度,解剖、觀察性腺。記錄體重、性腺重,并取部分性腺制成簡易裝片,分別在解剖鏡和顯微鏡下觀察其性腺發(fā)育程度。其中第一批84尾實(shí)驗(yàn)標(biāo)本,是在人工規(guī)?;瘯吼B(yǎng)條件下,產(chǎn)卵前陸續(xù)解剖。后3批均為自然捕撈的野生群體,現(xiàn)場解剖稱重后,帶回實(shí)驗(yàn)室觀察分析。
定時(shí)、定點(diǎn)采集、鏡檢胚胎發(fā)育過程中的卵塊,記錄胚胎發(fā)育全過程。
真蛸為雌雄異體,但在外形上卻很難區(qū)分。習(xí)慣中判斷,雌性的胴體部相對較胖圓,在暫養(yǎng)殖過程中激烈運(yùn)動較少,而雄性則相反。
雄性性腺呈乳白色,解剖鏡下觀察為云霧狀(圖1-a),高倍顯微鏡下涂片觀察呈極細(xì)的針桿狀。雌性性腺視發(fā)育階段不同,由乳白色至略帶黃色,在普通解剖鏡下呈現(xiàn)清晰的米粒狀(圖1-b)。
在自然海區(qū),真蛸的雌雄性比大致接近1∶1。從隨機(jī)抽樣的情況分析,采于2007年12月4日的50尾樣本雌雄性比接近 1∶1,同月 19 日的樣本性比為 1∶2.57,2008 年 1 月 7日的樣本為1∶1.08。其中19日樣本雄性比例高的原因可能與產(chǎn)卵有關(guān)。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載[1],真蛸在浙江北部有5月及12月兩個(gè)產(chǎn)卵期,從研究對卵的鏡檢情況看也證實(shí)12月中旬前后確有一個(gè)產(chǎn)卵小高峰,由于在產(chǎn)卵季節(jié),雌性真蛸有穴居護(hù)卵行為,常隱蔽于孵卵地護(hù)卵,停止攝食,因此不易捕獲。
圖1 雌雄真蛸性腺解剖Fig.1 The anatomical gonad of male and female Octopus vulgaris
表1 150尾真蛸雌雄性比Tab.1 The sex ratio of 150 individual Octopus vulgaris
對2007年12月4至2008年1月7日150尾真蛸解剖的情況分析,發(fā)現(xiàn)雌性真蛸卵巢重與體重之比,至少在429 g以上個(gè)體沒有明顯的正比關(guān)系。這一現(xiàn)象是否由真蛸性腺分批成熟及分批產(chǎn)卵引起,有待進(jìn)一步研究。
真蛸的卵呈長米粒狀,長度在1.5 mm左右,一端較圓胖,另一端稍細(xì)長而尖,有一類似的“尾”。不同發(fā)育時(shí)期的卵細(xì)胞大小無明顯變化,但在卵巢的大小(與體重之比)、卵巢細(xì)胞組織狀態(tài)、卵細(xì)胞顏色以及形態(tài)上有較大差異,可大致劃分為發(fā)育期、成熟期和臨產(chǎn)期等3個(gè)階段。
處于發(fā)育時(shí)期的卵細(xì)胞,其整個(gè)卵巢占體重比例一般都在2%以下,在解剖鏡下觀察,卵細(xì)胞乳白色不透明,內(nèi)質(zhì)堅(jiān)硬,成串狀,相互粘連緊密,不易用解剖針分開(圖3-a)。
成熟期的卵巢開始逐漸透明,內(nèi)質(zhì)變軟,“尾”變細(xì)長,卵串內(nèi)卵細(xì)胞間的粘連疏松,易分離。卵巢乳白色,占體重的比例提升至2%~5%之間 (圖3-b)。
臨產(chǎn)期的卵細(xì)胞呈乳黃色,透明或半透明,外觀逐漸圓胖,“尾”部收縮,卵索、卵柄明顯。卵細(xì)胞之間的粘連更疏松,卵巢膜刺破后卵細(xì)胞會少量外溢,卵巢外觀乳黃色,重量也明顯增加,占體重的比例通常在5%以上(圖3-c)。
圖2 不同期雌性真蛸性腺重與體重比Fig.2 The gonad and body weight ratio of different female Octopus vulgaris
圖3 不同時(shí)期卵細(xì)胞外形Fig.3 The figure of egg-cell in different period
由于條件所限,研究未觀察到真蛸的交配場面。據(jù)報(bào)道[2],真蛸的交配一般都發(fā)生在夜間,交配時(shí)真蛸雌雄個(gè)體相對靜止,雄體伏雌體上方或側(cè)上方將莖化腕插入雌蛸外套腔送入精子。交配后不久,雌蛸即開始產(chǎn)卵。產(chǎn)卵的基質(zhì)多為巖縫、石塊下以及竹筒(人工投放的附著基)等池內(nèi)的隱蔽處,產(chǎn)卵后的雌體大多守在卵塊附近,時(shí)而用長腕撥弄卵塊,時(shí)而用漏斗向卵塊噴水,既不外出活動,也很少甚至不攝食。
通過鏡檢跟蹤觀察,根據(jù)卵黃、胚盤、眼點(diǎn)以及胚腕的變化,整個(gè)胚胎發(fā)育過程可明顯分為卵裂初期、紅珠期、黑珠期及出膜等4個(gè)期。
2.5.1 卵裂初期
剛產(chǎn)出的卵為長橢圓形,卵黃明顯,整體呈淡乳黃色。卵膜在動物極一端隆起,末端呈一線管狀的卵柄,連于卵索。300~500粒卵由一卵索組成串狀,一個(gè)卵塊通常有200~300串。卵索黑褐色,由若干條更細(xì)的“管”組成,卵索的末端為一“根狀”的附著器,以此附著在基質(zhì)上(圖4)。
2.5.2 “紅珠”期
隨著胚胎發(fā)育的繼續(xù),卵黃逐漸縮小,胚盤與卵黃間的介質(zhì)面逐漸向受精卵游離端推移。胚盤經(jīng)過原腸作用形成胚體,此后,靠近卵子固著端的一端形成較大的頭部并出現(xiàn)2條短小眼柄,相對的一端分成8葉,最后分化成腕(圖5)。這時(shí)肉眼可分辨出胚胎的輪廓。眼柄前端內(nèi)陷形成紅色的眼點(diǎn),8條腕芽抵在頭端。胴體短小,顏色較淡。營養(yǎng)卵黃發(fā)育形成外卵黃囊,與胚體相連但未包含在胚體內(nèi),位置處在整個(gè)卵子的游離端,大小約占卵子的1/2~3/5。因?yàn)樵谂咛グl(fā)育過程中出現(xiàn)紅色的眼,將這時(shí)的胚胎稱之為“紅珠”。試驗(yàn)中,從最早發(fā)現(xiàn)親體產(chǎn)卵到最早出現(xiàn)“紅珠”大約經(jīng)過15 d。
圖4 卵裂初期卵細(xì)胞結(jié)構(gòu)Fig.4 The cell structure of oocyte in primary cleavage stage
圖5 胚胎發(fā)育中的“紅珠”期Fig.5 "Red bead"period
2.5.3 “黑珠”期
繼“紅珠”期后,胚胎表面的色素沉積開始加快,先是眼睛變?yōu)楹诤稚笤陔伢w、頭部、觸腕的背面出現(xiàn)能隨光照強(qiáng)弱而改變深淺的褐色斑點(diǎn),胴體部也顯著增大,肉眼可見心跳和胴體縮動。8條腕呈蜷縮狀圍抱外卵黃囊,同時(shí)出現(xiàn)腕吸盤。隨著胚胎發(fā)育,外卵黃囊被進(jìn)一步吸收、濃縮,其體積約占整個(gè)卵子的1/4~1/3(圖6)。在常溫下,自產(chǎn)卵到最早發(fā)現(xiàn)“黑珠”約需20 d左右。
圖6 “黑珠期”Fig.6 "Black bead"period
2.5.4 出膜期
此期胴體的長度進(jìn)一步增加,色素隨光線變化速度更快,最主要的標(biāo)志是外卵黃囊進(jìn)一步縮小,幼蛸體態(tài)已經(jīng)完全形成,并占據(jù)了整個(gè)卵腔。此時(shí),卵膜更加透明,受到外界刺激后,幼體極易破膜而出。膜內(nèi)幼蛸胴體運(yùn)動劇烈,游離端卵膜出現(xiàn)裂縫,胴體部首先出膜,出膜后胴體持續(xù)的劇烈運(yùn)動,帶動頭部和腕部隨之出膜(圖7)。出膜后,有的幼蛸將外卵黃囊留在膜內(nèi),也有部分幼蛸還帶有外卵黃囊,其中原因有待于進(jìn)一步研究。剛孵出的幼體個(gè)體大小與卵膜相近,具強(qiáng)趨光性,游動緩慢,使其刺激受驚后有噴墨現(xiàn)象(圖8)。從親體產(chǎn)卵到幼體孵出大約需要32 d。
圖7 出膜期Fig.7 Hatchingstage
舟山海域的真蛸有2個(gè)明顯的“汛期”,分別在4月中旬和9月下旬,這與真蛸的性成熟周期、繁殖季節(jié)有關(guān)[1]。每年3月以后,當(dāng)?shù)睾K疁囟乳_始回升,真蛸的性腺也開始發(fā)育,為滿足營養(yǎng)需求,外出捕食的概率也隨之增加,同時(shí)由于性腺的生長快于個(gè)體的生長,漁獲產(chǎn)量逐漸提升,從而形成4月中旬前后的“魚汛”。5月以后一部分個(gè)體開始定居產(chǎn)卵,產(chǎn)量降低,一部分個(gè)體由于性腺比重過大,加工出成率、肉質(zhì)等均明顯下降。9月下旬的汛期與此同理。但比較2個(gè)汛期,上半年的汛期相對集中,下半年的汛期相對分散,有時(shí)可延至12月底,這可能與此期水溫偏低,個(gè)體間性腺發(fā)育速度出現(xiàn)差異有關(guān)。了解真蛸的這一性成熟周期規(guī)律,對研究其捕撈技術(shù)、資源保護(hù)對策都有直接的指導(dǎo)意義。
真蛸為體內(nèi)受精,依靠自身所帶的卵黃,在體外直接發(fā)育。但受精卵并不分散,而是各卵通過突起的“卵柄”,交結(jié)成“卵索”,匯集成串狀,再以“根”附著在一定的基質(zhì)上。這種形式及結(jié)構(gòu)除蛸類外在一般動物的發(fā)生過程中實(shí)屬罕見。張學(xué)舒[2]曾于2002年報(bào)道過短蛸的類似繁殖行為和胚胎發(fā)生,但未提及卵柄、卵索及“根系”在孵化過程中的作用或功能。本研究曾將部分卵串拆散后放入一小環(huán)境中孵化,但均告失敗,究其原因可能與缺少卵索及“根系”不無關(guān)系。這方面有待補(bǔ)充研究。
據(jù)張學(xué)舒[5]報(bào)道,短蛸在有親蛸看護(hù)下的孵化率遠(yuǎn)高于無親蛸看護(hù)下的孵化率,在試驗(yàn)中,真蛸也有此現(xiàn)象。親蛸在看護(hù)中會經(jīng)常用腕輕輕撥弄孵化中的卵串,可能在除去臟物和壞卵、死卵,或在“翻動”,還不時(shí)用漏斗向卵串“噴水”。而無親蛸看護(hù)的卵串盡管有人工充氣、換水,但缺少類似本能的“哺育過程”,造成孵化率下降。此外,在研究生態(tài)育苗試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)兩種情況,一是難免混雜些雄性個(gè)體,這些雄性個(gè)體會不斷干擾正在孵卵的親蛸,一些個(gè)體較小或體力不支的親蛸也會選擇逃遁,結(jié)果所有的卵串一下子被搶食光。其次是產(chǎn)卵及孵卵的不同步,親蛸間也會發(fā)生互相殘食。因此,在人工育苗時(shí)應(yīng)盡量提供隱蔽的附著基,有條件的情況下最好實(shí)行單獨(dú)或隔離式育苗,以保證孵化過程中的安全,從而提高孵化率。
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