王 敏 朱峰躍 楊 浩 蒲 艷 楊錦毅,3 高 雷汪登強(qiáng) 段辛斌 陳大慶

(1.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,淡水魚(yú)類資源與生殖發(fā)育教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400715;2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所,武漢 430223;3.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306)

仔魚(yú)期是所有魚(yú)類早期生活史階段的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,在此期間,許多生物和非生物因素均會(huì)影響仔魚(yú)的生長(zhǎng)和存活,進(jìn)而對(duì)仔魚(yú)年際強(qiáng)度和種群補(bǔ)充量產(chǎn)生顯著影響[1,2]。其中,仔魚(yú)從內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)入外源性營(yíng)養(yǎng)的初次攝食期,對(duì)其隨后的生長(zhǎng)和存活至關(guān)重要[3],且饑餓被認(rèn)為是仔魚(yú)在此“臨界期”死亡率高的主要影響因素之一[4]。Cushing[5]在“臨界期假說(shuō)”的基礎(chǔ)上發(fā)展了“匹配-不匹配假說(shuō)”,認(rèn)為仔魚(yú)的存活和補(bǔ)充取決于仔魚(yú)在時(shí)間和空間上與適口浮游生物餌料的匹配程度。然而,大多數(shù)魚(yú)類在仔魚(yú)早期游泳能力較差,其野外分布主要取決于水流,漂流的仔魚(yú)不一定會(huì)被輸送到有充足浮游生物餌料的地區(qū)[6]。如果在開(kāi)口后不久未能成功開(kāi)始初次攝食,大多數(shù)仔魚(yú)會(huì)出現(xiàn)形態(tài)畸形,甚至導(dǎo)致無(wú)法游泳和搜索食物[7]。為了測(cè)定仔魚(yú)的耐饑餓能力,Blaxter等[8]首次提出了不可逆點(diǎn)(The pointof-no-return,PNR)的概念,即饑餓仔魚(yú)到達(dá)該時(shí)間點(diǎn)時(shí),50%的仔魚(yú)已虛弱得不能恢復(fù)攝食能力,最終進(jìn)入生態(tài)死亡階段。

鰱(Hypophthalmichthys molitrix)隸屬于鯉形目(Cyprinidformes)、鯉科(Cyprinidae)、鰱屬(Hypophthalmichthys),是我國(guó)特有的重要淡水經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,長(zhǎng)江中游是其重要的繁育場(chǎng)所[9]。鰱為江河洄游性魚(yú)類,在河道中產(chǎn)漂流性卵,卵隨水流漂流孵化,孵出的仔魚(yú)被水流沖入河漫灘或泛濫平原湖泊中育幼。仔魚(yú)到達(dá)河漫灘后,通常會(huì)開(kāi)始主動(dòng)攝食和發(fā)育[10,11],但是低流速和較差的河道-漫灘連通性意味著鰱仔魚(yú)在向下游漂流過(guò)程中將經(jīng)歷較長(zhǎng)的饑餓期[12]。近年來(lái),包括形態(tài)測(cè)量學(xué)[13]、組織學(xué)[14]、消化酶活性[15,16]和游泳能力[17]等諸多方法已被用來(lái)研究饑餓對(duì)仔魚(yú)存活和生長(zhǎng)的影響,我國(guó)曾有學(xué)者對(duì)鰱仔魚(yú)開(kāi)口攝食時(shí)間、開(kāi)口大小和耐饑餓能力進(jìn)行了初步研究[18—20],而針對(duì)延遲投喂對(duì)鰱仔魚(yú)生長(zhǎng)和存活的影響研究未見(jiàn)報(bào)道。鑒于此,本研究通過(guò)不同程度的饑餓脅迫對(duì)鰱仔魚(yú)的攝食、生長(zhǎng)和存活的影響實(shí)驗(yàn),旨在探討鰱在早期發(fā)育階段面臨饑餓時(shí)的生態(tài)適應(yīng)策略,對(duì)解析其早期補(bǔ)充過(guò)程、資源衰退機(jī)制和管理對(duì)策具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

初孵仔魚(yú)來(lái)源2021年5月上旬,在湖北石首老河長(zhǎng)江“四大家魚(yú)”原種場(chǎng)對(duì)鰱親魚(yú)進(jìn)行人工催產(chǎn),自然產(chǎn)卵受精獲得受精卵,在室內(nèi)水池中流水孵化獲得仔魚(yú)。選取同一批仔魚(yú)樣本,裝入充氧塑料袋中,隨即轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室。

仔魚(yú)培育將魚(yú)苗剛孵化出膜當(dāng)天記為1日齡,根據(jù)林浩然[21]和預(yù)備實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)結(jié)果,鰱仔魚(yú)在本實(shí)驗(yàn)條件下3日齡開(kāi)始陸續(xù)攝食。因此孵化后第2天,將初孵仔魚(yú)按照分組分別放于25 L玻璃水族缸(0.40 m×0.25 m×0.25 m)中飼養(yǎng),缸內(nèi)保持水量為20 L,飼養(yǎng)密度為25尾/L。實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖用水為先沉淀曝氣,再經(jīng)雙層250目篩絹網(wǎng)過(guò)濾的天然河水,確保水體中沒(méi)有鰱仔魚(yú)能攝入的浮游生物餌料。培育水溫保持在(24±1)℃,光周期設(shè)置為13L∶11D,微充氣,溶解氧＞7 mg/L。每日換水1次,換水量為總量的1/3,通過(guò)虹吸法早晚2次從玻璃缸底部移出餌料殘?jiān)退劳龅淖恤~(yú)。饑餓處理組仔魚(yú)不予投餌,攝食組仔魚(yú)每天9:00和18:00定時(shí)投餌。采取飽食投喂的方式,在仔魚(yú)3—10日齡的實(shí)驗(yàn)前期投喂熟蛋黃水懸濁液,后期11—30日齡投喂人工孵化的豐年蟲(chóng)無(wú)節(jié)幼體。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

延遲投餌實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)共設(shè)5種延遲投餌水平組,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)組喂養(yǎng)500尾仔魚(yú)。前4個(gè)處理首次攝食的延遲時(shí)間分別為0、2d、4d和6d,即在3日齡、5日齡、7日齡和9日齡對(duì)仔魚(yú)提供首次投喂,對(duì)應(yīng)T0(對(duì)照攝食組)、T2、T4和T6組。第5個(gè)處理組為完全饑餓組FG(Fasted group),實(shí)驗(yàn)期間對(duì)仔魚(yú)一直不投喂,直至全部死亡。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概要如圖1所示。

圖1 延遲首次投喂的實(shí)驗(yàn)方案概要Fig.1 Summary of the experimental schedule of delayed initial feeding

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,從1—14日齡每天從各個(gè)實(shí)驗(yàn)組中取24尾仔魚(yú)(每個(gè)重復(fù)組隨機(jī)取8尾),14日齡之后隔日抽樣1次,直到30日齡實(shí)驗(yàn)結(jié)束。仔魚(yú)樣本用4%福爾馬林溶液固定,使用與計(jì)算機(jī)相連的OLYMPLUS SZX16型解剖鏡對(duì)鰱仔魚(yú)進(jìn)行拍照,用cell-Sens Entry圖像處理軟件測(cè)量全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、卵黃囊長(zhǎng)徑和短徑(精度為0.01 mm)。拍完照后的仔魚(yú)用濾紙拭去體表水分,在電子天平(精度為0.1 mg)上測(cè)定體質(zhì)量。特定生長(zhǎng)率(Specific growth rate,SGR,%/d)和卵黃囊體積(V,mm3)的計(jì)算公式如下:

式中,SGRW為體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率,W2和W1分別代表t2和t1日齡時(shí)的體質(zhì)量;SGRL為全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率,L2和L1分別代表t2和t1日齡時(shí)的全長(zhǎng);r為卵黃囊短徑(mm),R為卵黃囊長(zhǎng)徑(mm)。

用差異系數(shù)(Coefficient of variation,CV,%)研究延遲首次投喂對(duì)仔魚(yú)個(gè)體生長(zhǎng)差異的影響。CV=,式中,SD為標(biāo)準(zhǔn)差,為t日齡時(shí)的全長(zhǎng)平均值。

形態(tài)性狀測(cè)量為了通過(guò)形態(tài)測(cè)量法揭示饑餓對(duì)仔魚(yú)形態(tài)性狀的影響,在3—14日齡每天記錄饑餓組和攝食組仔魚(yú)發(fā)育階段(卵黃囊期、彎曲前期和彎曲期),并在10日齡用cellSens Entry軟件測(cè)量全長(zhǎng)、體長(zhǎng)、肛前長(zhǎng)、頭長(zhǎng)、頭高、眼徑和肌節(jié)高7個(gè)可量性狀參數(shù),所有形態(tài)特征均沿平行或垂直于魚(yú)體水平軸線進(jìn)行測(cè)量(圖2)。為校正魚(yú)體大小差異對(duì)形態(tài)特征值的影響,將特征值轉(zhuǎn)化為比值參數(shù),取頭長(zhǎng)/體長(zhǎng)(HL/SL)、頭高/體長(zhǎng)(HD/SL)、肛前長(zhǎng)/體長(zhǎng)(AL/SL)、肌節(jié)高/體長(zhǎng)(MD/SL)、眼徑/體長(zhǎng)(ED/SL)、頭高/頭長(zhǎng)(HD/HL)、眼徑/頭長(zhǎng)(ED/HL)、肌節(jié)高/頭高(MD/HD)共8個(gè)形態(tài)比值參數(shù)。對(duì)2組共48尾仔魚(yú)的形態(tài)比值參數(shù)進(jìn)行主成分分析,以確認(rèn)饑餓組和攝食組仔魚(yú)組間形態(tài)變異程度和主要影響變量。

圖2 鰱仔魚(yú)形態(tài)特征測(cè)量Fig.2 Morphological characteristics measured in silver carp larvae

初次攝食率和PNR確定為了確定鰱仔魚(yú)到達(dá)PNR所需要的時(shí)間,在進(jìn)行延遲投餌實(shí)驗(yàn)的同時(shí),另外設(shè)置1個(gè)饑餓組,3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)500尾初孵仔魚(yú)。饑餓組仔魚(yú)全部死亡時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。從3日齡開(kāi)始,每天8:30從3個(gè)缸中各取10尾仔魚(yú)放入1 L燒杯,投喂經(jīng)100目篩絹網(wǎng)過(guò)濾后的熟蛋黃水懸濁液。2h后將仔魚(yú)取出,在解剖鏡下逐尾檢查仔魚(yú)攝食情況,記錄攝食的仔魚(yú)數(shù)量,計(jì)算初次攝食率。初次攝食率和不可逆點(diǎn)的確定參照Blaxter等[8]和殷名稱[22]的方法確定。初次攝食率指腸道內(nèi)含有餌料的仔魚(yú)尾數(shù)占測(cè)定總尾數(shù)的百分?jǐn)?shù)。PNR以孵化后的日齡表示,當(dāng)測(cè)定的初次攝食率降為最高初次攝食率的一半時(shí),即達(dá)到PNR的時(shí)間。

仔魚(yú)存活實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)與上述延遲投喂實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行,但在實(shí)驗(yàn)期間不取樣,旨在準(zhǔn)確評(píng)估不同初始投喂處理對(duì)仔魚(yú)存活率的影響。飼養(yǎng)條件和投喂策略與延遲投喂實(shí)驗(yàn)方案中所述一致,共設(shè)5個(gè)處理組,分別為初次攝食開(kāi)始于3日齡、5日齡、7日齡、9日齡和完全饑餓組,每組3個(gè)重復(fù),實(shí)驗(yàn)持續(xù)30d。鰱仔魚(yú)在25 L玻璃缸中以20尾/L的比例飼養(yǎng),缸內(nèi)保持水量為20 L,每缸飼養(yǎng)400尾仔魚(yú)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,每天記錄并移除各缸中死亡仔魚(yú)數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算各缸中仔魚(yú)存活率(存活數(shù)/初始仔魚(yú)數(shù)量)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用IBM SPSS Statistics 26和GraphPad Prism 9軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪圖。用單因素方差分析方法(One-way ANOVA)檢驗(yàn)不同延遲投喂水平對(duì)仔魚(yú)形態(tài)參數(shù)、體質(zhì)量、特定生長(zhǎng)率和存活率的差異顯著性,對(duì)差異顯著的參數(shù)(P＜0.05)用Tukey氏多重比較檢驗(yàn)組間差異。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均表示為樣本平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD),以P＜0.05作為顯著性水平。

2 結(jié)果

2.1 初次攝食率和PNR的確定

初孵鰱仔魚(yú)全長(zhǎng)為(6.95±0.21) mm,卵黃囊體積為(1.29±0.34) mm3,1—5日齡卵黃囊體積隨著日齡增加而被迅速吸收。攝食組在3日齡開(kāi)始攝食后,進(jìn)入混合營(yíng)養(yǎng)期階段,此時(shí)卵黃囊的體積與饑餓組差異顯著(P＜0.05)。攝食組仔魚(yú)卵黃囊吸收速度快于饑餓組仔魚(yú),5日齡時(shí)攝食組卵黃囊已消耗完畢,開(kāi)始轉(zhuǎn)入外源性營(yíng)養(yǎng)期,混合營(yíng)養(yǎng)期約3d(表1)。

表1 饑餓組和攝食組鰱仔魚(yú)全長(zhǎng)和卵黃囊的變化Tab.1 Changes of total length and size of yolk sac of silver carp larvae in the fasted group and feeding group

如圖3所示,在水溫(24±1)℃條件下,仔魚(yú)出膜后3日齡開(kāi)口攝食,初次攝食率僅為36.67%,此后逐步增加;5—8日齡初次攝食率均在90%以上,初次攝食率在6日齡達(dá)到最高值,為96.67%;10日齡,初次攝食率下降到60%,11日齡為46.67%;12日齡,仔魚(yú)攝食能力驟減,大部分個(gè)體已死亡;15日齡初次攝食率為0,仔魚(yú)全部死亡。根據(jù)PNR定義,饑餓鰱仔魚(yú)的初次攝食率下降到最高初次攝食率的一半左右的時(shí)間發(fā)生在11日齡(46.67%),即為饑餓不可逆點(diǎn)的時(shí)間。可見(jiàn),鰱仔魚(yú)具有攝食能力的時(shí)間約8d。

圖3 饑餓鰱仔魚(yú)初次攝食率和存活率的變化Fig.3 Changes in initial feeding rate and survival rate during the period of starvation of early development of silver carp larvae

2.2 延遲投喂對(duì)鰱仔魚(yú)存活率的影響

從圖 3可以看出,鰱仔魚(yú)在完全饑餓條件下,50%的仔魚(yú)死亡發(fā)生在10—11日齡,在抵達(dá)PNR時(shí)的存活率僅為41.33%,初次攝食率的顯著降低伴隨著存活率的急劇下降,直至15日齡仔魚(yú)全部死亡。而在相同飼養(yǎng)條件下,正常投喂T0組在11日齡(初次攝食后8d)的存活率達(dá)到72.83%,在15日齡(初次攝食后12d)的存活率達(dá)到69%。隨著延遲投餌時(shí)間的延長(zhǎng),仔魚(yú)的存活率明顯下降,T4組在15日齡(初次攝食后8d)的存活率為63.50%,T6組在15日齡(初次攝食后6d)的存活率為52.83%(圖4)。

T0組和T2組的存活率在初次攝食后隨時(shí)間的變化差異不大,初次攝食后2d的存活率均保持在87%左右,初次攝食后20d的存活率分別為62.58%和57.67%。延長(zhǎng)初次投喂期,會(huì)導(dǎo)致首次攝食的仔魚(yú)死亡率增加,當(dāng)延遲4d和6d開(kāi)始初次投喂時(shí),攝食后2d的存活率明顯低于T0組和T2組的存活率,分別為67.42%和64.08%;初次攝食后20d,T4組的存活率略低于正常投喂T0組和T2組,為52.33%;T6組在初次攝食后存活率下降明顯,攝食20d后存活率僅為25%(圖4)。

2.3 饑餓對(duì)鰱仔魚(yú)形態(tài)特征的影響

在正常投喂下,鰱仔魚(yú)的體長(zhǎng)隨日齡增長(zhǎng)而不斷增加,而饑餓組仔魚(yú)體長(zhǎng)無(wú)明顯變化。體長(zhǎng)在8日齡之前饑餓組和攝食組之間不存在顯著性差異(P＞0.05),從8日齡起攝食組顯著高于饑餓組(P＜0.05),10—14日齡攝食組極顯著高于饑餓組(P＜0.0001),16日齡饑餓組仔魚(yú)已全部死亡(圖5A)。攝食組仔魚(yú)從8日齡開(kāi)始出現(xiàn)脊索彎曲,14日齡全部轉(zhuǎn)入脊索彎曲期,其對(duì)應(yīng)的仔魚(yú)體長(zhǎng)分別為(7.91±0.19)和(10.08±0.56) mm(圖5B和圖 6A)。饑餓組仔魚(yú)在14日齡前一直處于彎曲前期,14日齡首次出現(xiàn)脊索彎曲,此時(shí)彎曲期的相對(duì)頻率僅占4.17%(圖6A)。

圖6 攝食組和饑餓組鰱仔魚(yú)彎曲期的相對(duì)頻率(A)和形態(tài)特征主成分分析圖(B)Fig.6 Relative frequency of flexion (A) and principal component analysis plot of morphometric parameters (B) in fed and unfed silver carp larvae

對(duì)各樣本的標(biāo)準(zhǔn)化形態(tài)比值參數(shù)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果表明前3個(gè)主成分對(duì)群體總變異的方差貢獻(xiàn)率較大,分別為52.37%、17.84%和12.06%,累計(jì)貢獻(xiàn)率為82.27% (表2)。將載荷值大于0.7的變量確定為主要影響變量,主成分1的肌節(jié)高/體長(zhǎng)、頭高/體長(zhǎng)、頭長(zhǎng)/體長(zhǎng)、頭高/頭長(zhǎng)是影響兩組仔魚(yú)形態(tài)差異的主要性狀,主要反映頭部形態(tài)和肌節(jié)高度的變化;主成分2的眼徑/頭長(zhǎng)、眼徑/體長(zhǎng)是影響兩組仔魚(yú)形態(tài)差異的主要性狀,主要反映眼徑的形態(tài)變化。為進(jìn)一步分析仔魚(yú)形態(tài)變異程度,繪制主成分1和主成分2的得分散點(diǎn)圖(圖6B),結(jié)果表明,饑餓和攝食鰱仔魚(yú)在主成分1軸上的分值點(diǎn)分離明顯,而在主成分2軸上,2個(gè)群體分布區(qū)域有較多重疊,難以區(qū)分。

表2 形態(tài)比值參數(shù)數(shù)據(jù)的載荷矩陣及主成分對(duì)總變異的貢獻(xiàn)率Tab.2 Loading matrix of morphological ratio parameter data and contribution rate of principal components to total variation

2.4 延遲投喂對(duì)鰱仔魚(yú)生長(zhǎng)的影響

在饑餓期間,隨著首次投喂時(shí)間的延長(zhǎng),不同處理組鰱仔魚(yú)全長(zhǎng)SGRL和體質(zhì)量SGRW呈總體下降趨勢(shì);各處理組的SGRL具有顯著差異(P＜0.05),Tukey氏多重比較結(jié)果顯示,T2組的SGRL顯著高于T4、T6和FG組(P＜0.05),而SGRW在各組間差異不顯著(P＞0.05;表 3)。在攝食后,正常攝食的T0組SGRL最高,其次是T4組,其SGRL顯著高于T6組(P＜0.05);T2組SGRW顯著低于其他3組(P＜0.05),隨著首次投喂時(shí)間的延長(zhǎng),T4和T6組的SGRW有所增加,但均低于T0攝食組SGRW(表3)。

表3 不同處理組的鰱仔魚(yú)在饑餓和攝食期間全長(zhǎng)、體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率的變化Tab.3 Changes of the specific growth rate of body weight and total length of silver carp larvae for different treaments during starvation and feeding

饑餓組仔魚(yú)在15日齡時(shí)已全部死亡,其他各組仔魚(yú)在30日齡時(shí)結(jié)束實(shí)驗(yàn),因此選擇3—14日齡和3—30日齡兩個(gè)時(shí)期研究不同延遲投喂水平對(duì)仔魚(yú)生長(zhǎng)的影響。延遲首次投喂的時(shí)間對(duì)仔魚(yú)在14日齡和30日齡的全長(zhǎng)和SGRL的影響顯著(P＜0.05;圖 7)。14日齡時(shí),正常攝食的T0組全長(zhǎng)和SGRL最高,分別為(12.05±0.86) mm和(4.05±0.14)%/d (圖7A和7C);T0、T2和T4組的全長(zhǎng)組間差異不顯著(P＞0.05),但均明顯高于T6和FG組(P＜0.05;圖 7A);T0、T2和T4組的SGRL同樣顯著高于T6和FG組(P＜0.05;圖 7C)。30日齡時(shí),T0組全長(zhǎng)和SGRL分別為(20.60±3.52) mm和(3.63±0.07)%/d,均顯著高于T2、T4和T6組(圖7B和7D)。隨著延遲投喂時(shí)間的延長(zhǎng),14日齡和30日齡仔魚(yú)個(gè)體生長(zhǎng)差異均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),14日齡時(shí)饑餓組全長(zhǎng)差異系數(shù)最低(CV=2.9),30日齡時(shí)T6組全長(zhǎng)差異系數(shù)最低(CV=16.7;圖 7A和7B)。

圖7 不同延遲投喂組對(duì)鰱仔魚(yú)個(gè)體全長(zhǎng)和特定生長(zhǎng)率的影響Fig.7 Effects of delayed first feeding on total length and specific growth rate of silver carp larvae

3 討論

3.1 饑餓對(duì)鰱仔魚(yú)初次攝食和存活率的影響

初孵仔魚(yú)初次攝食的時(shí)間因種類而異,通常受到卵的質(zhì)量、卵大小和溫度等因素的影響[23]。對(duì)于大多數(shù)仔魚(yú)而言,開(kāi)口攝食的時(shí)間往往發(fā)生在卵黃囊完全吸收之前,即會(huì)經(jīng)歷一段混合營(yíng)養(yǎng)期[24,25],而北美牙鲆(Paralichthys californicus)[26]和鉛色勻鯻(Leiopotherapon plumbeus)[27]在卵黃囊完全吸收后不久才開(kāi)始初次攝食。同一種仔魚(yú)在不同溫度下,其開(kāi)口攝食時(shí)間和內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)消耗速率也有差異。例如,鰱仔魚(yú)在水溫(19±1)℃下,孵化后6d初次攝食,在孵化后8—9d卵黃耗盡[20],本研究中鰱仔魚(yú)在水溫(24±1)℃下,孵化后3d開(kāi)口攝食,在孵化后5d卵黃囊耗盡。這說(shuō)明鰱仔魚(yú)開(kāi)口攝食時(shí)間受到溫度制約,可能與水溫升高引起仔魚(yú)代謝和食物消化速率加快有關(guān)[23],在狹鱈(Gadus chalcogrammus)[6]和兔頭瓢鰭蝦虎魚(yú)(Sicyopterus lagocephalus)[28]的研究中也發(fā)現(xiàn)了相同現(xiàn)象。在本研究中,3日齡時(shí)只有36.67%的鰱仔魚(yú)攝取了食物,表明在混合營(yíng)養(yǎng)初期立即進(jìn)行外源性攝食的能力有限,這主要是由于仔魚(yú)在剛開(kāi)口攝食時(shí),其運(yùn)動(dòng)和捕食器官尚未發(fā)育完善,因此初次攝食率較低[29]。另外,饑餓組仔魚(yú)卵黃囊吸收速率相比攝食組更慢,這可能是由于在饑餓脅迫下,仔魚(yú)延緩了內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)的吸收速率,是鰱仔魚(yú)對(duì)饑餓產(chǎn)生的適應(yīng)性生態(tài)反應(yīng)[30]。

PNR是評(píng)價(jià)仔魚(yú)耐受饑餓能力的常用指標(biāo),從初次攝食到PNR的時(shí)間越長(zhǎng),越有利于仔魚(yú)建立外源攝食,從而提高其存活率。在本實(shí)驗(yàn)條件下,鰱仔魚(yú)在11日齡抵達(dá)PNR,具有攝食能力的時(shí)間約8d,這在淡水魚(yú)類中相對(duì)較長(zhǎng)[29],反映出鰱在早期補(bǔ)充階段對(duì)自然河流餌料生物缺失的適應(yīng)性策略。本研究發(fā)現(xiàn),饑餓仔魚(yú)在抵達(dá)PNR時(shí)的存活率僅為41.33%,于15日齡全部死亡,而攝食組仔魚(yú)在11日齡和15日齡的存活率分別達(dá)到72.83%和69%,隨著延遲投餌時(shí)間的延長(zhǎng),仔魚(yú)的存活率明顯下降。這說(shuō)明初次攝食時(shí)間對(duì)仔魚(yú)的存活率有較大影響,這與Lima等[31]對(duì)銀鯰(Rhamdia voulezi)仔魚(yú)延遲首次投喂實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果一致。從鰱仔魚(yú)初次攝食后隨時(shí)間變化的存活率曲線來(lái)看,攝食組仔魚(yú)和延遲2d投喂組仔魚(yú)的存活率曲線基本一致,而延遲4d和6d投喂組的存活率則一直低于前兩者,這可能是因?yàn)槁腰S囊期仔魚(yú)是魚(yú)類生活史過(guò)程中最不能耐受饑餓的階段[20],因此在卵黃囊完全吸收前建立成功的初次攝食有助于提高仔魚(yú)存活率。

3.2 延遲投喂對(duì)鰱仔魚(yú)生長(zhǎng)的影響

有研究表明,當(dāng)仔魚(yú)受到不同程度的饑餓脅迫時(shí),會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)速率下降的趨勢(shì)[32]。本研究也發(fā)現(xiàn),在饑餓期間,各處理組隨著饑餓程度的加深,其全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率和體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率呈總體下降趨勢(shì)。在恢復(fù)攝食后,延遲2—6d投喂組間的全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率呈先增加后下降的趨勢(shì),體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率則持續(xù)增加,但均低于對(duì)應(yīng)攝食組的特定生長(zhǎng)率。這可能是仔魚(yú)在遭受饑餓再恢復(fù)投喂后時(shí)使用的一種補(bǔ)償機(jī)制,一旦恢復(fù)投喂后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快速生長(zhǎng)過(guò)程,在其他魚(yú)類中也有類似的補(bǔ)償生長(zhǎng)現(xiàn)象報(bào)道[33,34]。但若恢復(fù)投喂前經(jīng)受的饑餓時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則可能導(dǎo)致仔魚(yú)補(bǔ)償生長(zhǎng)能力減弱,造成延遲6d投喂組的全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率有所下降。延遲6d投喂組在攝食期間的體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率并未明顯下降,這可能只是攝食量增大的一種假象,一段時(shí)間的饑餓會(huì)導(dǎo)致仔魚(yú)食欲增強(qiáng),往往會(huì)過(guò)度攝入超出自身所需能量的食物[35]。

本研究發(fā)現(xiàn),在14日齡時(shí),攝食組仔魚(yú)的全長(zhǎng)和全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率均高于其他處理組,且延遲0—4d投喂組顯著高于延遲6d投喂組和饑餓組,這說(shuō)明在卵黃囊吸收完成的前后2d內(nèi)建立初次攝食對(duì)仔魚(yú)隨后的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。在30日齡實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),攝食組全長(zhǎng)和全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率顯著高于其他處理組,這相較于14日齡差異變大。因此推斷,短時(shí)間的饑餓脅迫也會(huì)對(duì)仔魚(yú)的生理狀況造成一定損傷,即使在恢復(fù)攝食后也無(wú)法達(dá)到正常攝食組生長(zhǎng)水平[36],這種差距可能會(huì)隨著日齡的增加體現(xiàn)得愈發(fā)明顯。另外,本研究還發(fā)現(xiàn)鰱仔魚(yú)個(gè)體生長(zhǎng)差異水平也受延遲投喂時(shí)間的影響,無(wú)論是14日齡還是30日齡,仔魚(yú)個(gè)體生長(zhǎng)差異均隨延遲投喂時(shí)間的延長(zhǎng)而呈先增大后減小的趨勢(shì)。但在條石鯛(Oplegnathus fasciatus)仔魚(yú)延遲投喂的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)個(gè)體生長(zhǎng)差異隨延遲投喂時(shí)間(延遲0—2d)的延長(zhǎng)而增大的結(jié)果[29]。主要原因可能是短時(shí)間的饑餓會(huì)促使仔魚(yú)攝食能力和行為多樣化,導(dǎo)致個(gè)體大小差異變大,但當(dāng)饑餓時(shí)間超過(guò)4d再攝食后,那些生長(zhǎng)發(fā)育不佳的個(gè)體逐漸被淘汰死亡,只有生長(zhǎng)狀況良好的仔魚(yú)才可以存活下來(lái),并順利建立主動(dòng)攝食能力,從而造成個(gè)體大小差異又不斷縮小。

3.3 饑餓對(duì)鰱仔魚(yú)形態(tài)的影響

大量研究表明,仔魚(yú)在饑餓過(guò)程中,只能通過(guò)消耗自身組織來(lái)獲取生命活動(dòng)所需能量,這將導(dǎo)致仔魚(yú)的形態(tài)特征受到顯著影響[37,38]。例如中華倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)仔魚(yú)隨饑餓時(shí)間的延長(zhǎng),全長(zhǎng)、頭長(zhǎng)和眼徑均顯著下降[39];饑餓對(duì)智利獅鯧(Seriolella violacea)仔魚(yú)的形態(tài)性狀影響主要體現(xiàn)在體長(zhǎng)和肌節(jié)高上,饑餓的獅鯧仔魚(yú)體型相比正常攝食的仔魚(yú)更顯“細(xì)長(zhǎng)”[40];太平洋紅鯛(Lutjanus peru)仔魚(yú)在受到饑餓脅迫后,肌節(jié)高、頭長(zhǎng)和尾長(zhǎng)急劇下降,并對(duì)游泳能力造成一定的影響[41]。這與本研究的結(jié)果基本一致,本研究中鰱仔魚(yú)遭受5d的饑餓后,饑餓組仔魚(yú)在8日齡體長(zhǎng)已顯著小于攝食組。此外,由主成分分析得分結(jié)果也發(fā)現(xiàn),攝食組和饑餓組的變異主要是由頭部形態(tài)和肌節(jié)高度引起。主成分分析提取的3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)82.27%,表明該方法保留了大部分的變量信息,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高。

饑餓對(duì)仔魚(yú)形態(tài)的影響還體現(xiàn)在仔魚(yú)生長(zhǎng)發(fā)育期間脊索末端無(wú)法及時(shí)彎曲上。脊索末端向上彎曲是大多數(shù)仔魚(yú)發(fā)育過(guò)程中的一個(gè)基本特征,但本研究中饑餓鰱仔魚(yú)直到全部死亡均未見(jiàn)明顯彎曲現(xiàn)象,這可能與饑餓仔魚(yú)的體長(zhǎng)未達(dá)到7.5—8.0 mm有關(guān),即鰱仔魚(yú)脊索開(kāi)始向上彎曲的大小[42]。有研究也證實(shí),條紋鯪脂鯉(Prochilodus lineatus)仔魚(yú)向下游漂流時(shí)脊索未彎曲是一個(gè)典型特征[43,44],這是制約硬骨魚(yú)類主動(dòng)游泳和集群的一個(gè)重要因素[45],意味著彎曲前期仔魚(yú)只能依靠水流被動(dòng)擴(kuò)散到育幼區(qū)。另有研究表明,歐洲鳀(Engraulis encrasicolus)的脊索彎曲與晝夜垂直遷移的開(kāi)始、耳石生長(zhǎng)加快、餌料選擇性的變化及逃避被捕食的能力增強(qiáng)有關(guān)[46]。因此,可以推斷早期饑餓對(duì)鰱仔魚(yú)形態(tài)的影響還可能會(huì)導(dǎo)致鰱仔魚(yú)游泳能力的降低,甚至?xí)黾颖徊妒车娘L(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論

綜上所述,在水溫(24±1)℃下,鰱仔魚(yú)3日齡開(kāi)口攝食,11日齡抵達(dá)不可逆點(diǎn),于5日齡卵黃囊耗盡前進(jìn)行投喂,在實(shí)際生產(chǎn)中能有效避免因饑餓而導(dǎo)致鰱仔魚(yú)成活率降低。早期饑餓會(huì)影響鰱仔魚(yú)生長(zhǎng)速率,隨著饑餓程度的加深,鰱仔魚(yú)全長(zhǎng)特定生長(zhǎng)率和體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率呈總體下降趨勢(shì)。鰱仔魚(yú)在饑餓過(guò)程中,頭部形態(tài)和肌節(jié)高度特征受到影響較大,饑餓對(duì)鰱仔魚(yú)脊索末端的影響還可能會(huì)導(dǎo)致鰱仔魚(yú)游泳能力的降低。因此,在鰱早期發(fā)育階段,應(yīng)適時(shí)投餌或加強(qiáng)野外餌料生物監(jiān)測(cè),評(píng)估饑餓對(duì)鰱種群資源補(bǔ)充過(guò)程的影響。