环境因子对鱼类胚胎发育影响的研究进展2
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环境因子对主要洄游性鱼类影响的研究进展随着全球气候变化的加剧和人类活动的不断扩大,环境因子对鱼类生态和行为的影响日益凸显。
洄游性鱼类作为重要的生态群落成员,其洄游行为和生态适应性受到环境因子的显著影响。
近年来,越来越多的研究关注环境因子对主要洄游性鱼类的影响,试图揭示其洄游行为和生活史特征的变化规律。
本文将从水温、盐度、水质等方面综述环境因子对主要洄游性鱼类的影响,以期为未来深入研究提供一定的参考和启示。
一、水温对洄游性鱼类的影响水温是影响洄游性鱼类生活史特征的重要环境因子之一。
在全球气候变化背景下,水温的升高对洄游性鱼类的影响日益显著。
研究表明,水温升高可能导致洄游性鱼类的迁徙时间和路径发生变化,同时影响其生长和繁殖。
一些鲑科鱼类的迁徙时间提前,而部分鱼类的产卵期也出现了变化。
水温升高还可能影响鱼类的新陈代谢和摄食行为,从而对其生长发育产生影响。
水温对洄游性鱼类的影响已成为当前研究的热点之一。
盐度是另一个重要的环境因子,对洄游性鱼类的影响也备受关注。
水体的盐度不仅影响着洄游性鱼类的生长和存活,还直接关系到它们的迁徙和产卵。
一些鲟鱼、鲑鱼等洄游性鱼类需要在海洋和淡水之间进行来回迁徙,盐度的变化对其迁徙行为和生态适应性都有着重要影响。
全球范围内的盐度变化也可能导致一些洄游性鱼类的栖息地丧失或变迁,对种群生存和繁殖造成重大影响。
对盐度对洄游性鱼类的影响开展深入研究,不仅有助于理解其生态适应策略,还为保护和管理洄游性鱼类资源提供科学依据。
水质是影响洄游性鱼类生存和繁殖的重要环境因子之一。
随着城市化和工业化进程的加快,水体的富营养化、重金属污染、化学物质等问题日益严重,对洄游性鱼类的影响也日益显现。
研究表明,水体富营养化可能导致水生植物的消长周期发生变化,从而影响了鱼类的栖息地和摄食资源。
而一些重金属和化学物质的积累则可能影响了洄游性鱼类的生殖和生长发育,对种群的长期稳定和生存造成重大影响。
加强水质对洄游性鱼类的影响研究,有助于提高水生态环境的整体质量,维护洄游性鱼类的生存和繁殖。
发育生物学论文水污染对鱼类发育的影响姓名:华俊豪学号:********班级:生物工程专业生物工程二班摘要:随着工业化程度不断加深,水体污染的事件频发,水污染使得,溶解氧减少、色泽变化、PH改变、温度改变,以致使水生植物大量死亡,水面发黑,水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”,进而变成沼泽,水中鱼类大量死亡。
然而,水体污染对鱼类发育的影响却很少提及,本文结合鱼类发育,水污染使得水体发生的变化,综合探讨水污染对鱼类发育的影响。
关键字:鱼类发育,水污染1997年黄河三角洲工业废水排放量达4200*10^4t, 这些工业废水和污染物排入河流之中, 造成严重污染。
因水质污染严重, 致使原产小清河、潮河的鲤、草鱼、鲫等22 种经济鱼类, 现基本上绝迹, 久负盛名的小清河银鱼已在该河中灭绝。
原产河口的鲚、凤鲚、短颌鲚, 也因河流水质污染而濒于灭绝。
黄河三角洲水质污染严重的河湖, 鱼类物种减少, 生物多样性遭到破坏。
1、鱼类的发育1.1 鱼类胚胎发育鱼类的胚胎发育可以分为胚胎前期发育和胚胎后期发育两个时期,以胚体孵出前后为界限。
也称作早期发育。
胚前发育在卵膜内进行,从一个受精卵逐渐发育成一个活动的幼体,最后破卵膜孵出,这个时期常称作孵化。
胚后发育指从孵出到能够开始摄食外界营养的时期或主要器官分化为止。
胚前发育在卵膜内进行,以卵黄为营养。
主要有三大阶段:卵裂阶段、胚体形成阶段、器官分化阶段。
在适温范围内,水温越低,发育越慢。
四大家鱼在胚孔封闭期前后是温度变化敏感期。
缺氧常促使胚胎提前孵出,相反提高氧的饱和度就抑制孵出。
正常氧含量的范围内,含氧量越高,孵出的正常胚胎越多。
1.2 鱼类发育阶段鱼类的发育阶段分为有四个,首先是仔鱼期,当鱼苗从卵膜孵出,开始在卵膜外发育,就进入仔鱼期。
从受精卵孵出至奇鳍鳍条基本形成时的鱼类早期发育个体。
此期鱼体具有卵黄囊、鳍膜等仔鱼器官,是由内源营养转变为外源营养的时期,包括前期和后期:前期指的是从受精卵孵出至卵黄基本吸收完毕时的仔鱼。
环境因子对主要洄游性鱼类影响的研究进展洄游性鱼类是指在一定季节或生命周期内从出生地或繁殖地活动到其他水域内的鱼类。
环境因子是指在水域中对洄游性鱼类生活、生产和成长的物理、化学、生化等自然条件(如水域温度、盐度、光照、搅拌度、营养物质等)。
环境因子对洄游性鱼类的影响已经成为当前环境保护和渔业资源管理中的重要研究领域。
首先,水温是主要的环境因子之一,它对洄游性鱼类的孵化、生长、饵料供应和生殖行为都有重要影响。
许多鱼类的卵和幼鱼的生存及生长受到水温和日周期的影响。
鱼类的生殖行为、孵化与育鱼时,也受到水温影响。
以大西洋鲑鱼为例,研究表明,水温对鲑鱼体表色彩、口中玩具的响应、肌肉酸性代谢的稳定性等也都有影响。
其次,水生物环境中的盐度也对洄游性鱼类产生重要的影响。
洄游性鱼类对盐度的适应性较强,但是高盐度环境下也会对鱼类的活动与生长造成一定影响。
例如,在高盐度环境中,桂鱼和鲱鱼摄食行为减少,生存率和生长速度都会下降。
第三,光照和水域的搅拌度也是洄游性鱼类生存与繁殖过程中的重要环境因子。
在深海洄游性鱼类的生存环境中,光照较弱且变化较小,这对于这些鱼类的成长和繁殖有重要的影响。
对于在浅海生活的洄游性鱼类,进入水底暗处或者遮住水面光线,会影响他们的生长和摄食行为。
最后,水域营养物质含量和水污染等因素也会影响洄游性鱼类的生活、生产和成长。
营养物质含量过低,鱼类的饵料供应不足,会影响其生长和繁殖。
环境污染也会影响洄游性鱼类的健康和生产行为,如鳞片变色、免疫力下降等。
综上所述,环境因子是影响洄游性鱼类生存、生产和成长的重要因素。
在管理和保护鱼类资源的过程中,必须重视环境影响并对其进行监测和管理。
同时,对于环境因素对洄游性鱼类的影响机制深的研究也将有助于更好地保护这些重要的渔业资源。
鱼类关键生境研究进展生物与栖息地间的关系一直是生态学研究的重点,也是资源管理上的重要决策依据。
栖息地是生物赖以生存、繁衍的空间和环境,关系着生物的食物链和能量流。
在各种水域环境中,对鱼类的生存和繁衍起着关键作用的那些生境成为水域生态学和渔业管理的关注焦点。
这些生境通常被称为鱼类关键生境,或鱼类基础生境(essential fish habitat,EFH)。
在渔业发展过程中,科学家和管理者逐渐意识到栖息地对鱼类资源的维持和持续利用起着至关重要的作用,因此在渔业管理实践中,逐步强化了生境保护意识,最终形成了这样一个基于生态系统的渔业管理概念。
1 EFH的定义及由来鱼类产卵、繁殖、摄食或育成所必须依赖的水域或底质环境称为鱼类关键生境。
其中的“鱼类”是指除了海洋哺乳动物和鸟类以外的各种有鳍鱼类、软体类、甲壳类以及其他所有的海洋动物,并非专指狭义上的脊椎动物门的鱼类。
为便于全面理解EFH的定义,美国国家海洋渔业服务部(NMFS)指南对该定义中的其他关键词进行了详细阐述:定义中“水域”包含了鱼类所利用的各种水体及其相关的物理、化学和生物学属性,也包括鱼类在以往历史中生活过的区域;“底质”包括各类沉积、硬质海底、水中的各种结构物以及相关的生物群落;“必须”是指这种生境在支撑一个可持续的渔业和维持一个健康的生态系统的过程中必不可少;“产卵、繁殖、摄食或育成”则涵盖了一个种类全部的生命史。
NMFS同时也特别指出,对EFH的描述不应仅仅局限在生境中的温度、盐度、营养盐、溶氧、底质类型和植被组成等环境条件,还应包括其理化和生物区系特征,因为后者往往是影响鱼类分布和群落组成的关键因子。
20世纪中后期,世界各沿海国家的渔业发展普遍经历了“渔业复兴—快速发展—饱和开发—捕捞过度—渔业管理”的过程。
在这历程中,伴随人类工业化进程而来的环境污染和过度捕捞成为鱼类栖息地退化并逐步丧失的罪魁祸首,并最终成为制约各国渔业长期发展的桎梏,越来越多的渔业科学家和管理者意识到渔业健康持续的发展离不开栖息地的保护,健康的生境是鱼类繁殖、生长和洄游以及维持渔业资源可持续发展的基本需求。
环境因子对主要洄游性鱼类影响的研究进展随着世界人口的不断增长和工业化不断加速,环境问题已成为全球性的热点问题之一。
环境对于水生生物的生存和发展有着不可忽视的重要性,洄游性鱼类作为水生生物群落的重要组成部分之一,其生命周期中所经历的种种环境因素对其发育、繁殖和迁徙等生理生态特征都有着重要影响。
1.水温水温是影响鱼类生长和发育的重要环境因子之一,也是影响洄游性鱼类洄游行为的主要因素之一。
研究表明,水温对不同种类的洄游性鱼类有着不同的影响。
以北极白鲑为例,这种鱼类在寒冷的水域中生活,对水温的依赖性较强,因此每年会随着季节的变化而做出相应的迁徙行为。
而比目鱼等鱼类则是在温暖的水域中生活,一般不会因水温的变化而发生大规模的迁徙。
2.水质水质是鱼类生存和繁殖的关键环境因素之一,包括水中的氧气含量、盐度、酸碱度、有机质含量等多种方面。
不同种类的洄游性鱼类对水质的依赖程度不同,比如鲑鱼等鱼类在其成长过程中需要高氧含量的水质,而河豚等鱼类则能够适应较低氧含量的水体。
3.光照光照是鱼类行为和生理生态特征的重要因素之一,对洄游性鱼类的迁徙、繁殖和觅食等行为有着很大的影响。
研究表明,光照对不同种类的洄游性鱼类有着不同的作用,比如三文鱼等鱼类在繁殖期间需要充足的光照以刺激其生殖行为,而鲨鱼等鱼类则能够在深海中生活,在光照不足的环境下保持其正常的生物学特征。
4.流速水流对洄游性鱼类的生态行为和生理生态特征也有着重要影响。
研究表明,水流对鱼类的迁徙、觅食和繁殖等行为有着重要的影响。
比如大西洋鲑鱼等鱼类在其迁徙过程中需要充足的水流以帮助其前行,而淡水鱼等鱼类则依赖水流来帮助其产卵和孵化。
总之,环境因子对于洄游性鱼类的种群分布、繁殖、生长和迁徙等生态行为有着重要的影响。
未来的研究需要结合现代环境科学技术手段,来深入理解环境因子对洄游性鱼类的影响,为保护这一重要物种群落提供更加有效的科学依据。
环境因子对主要洄游性鱼类影响的研究进展引言洄游性鱼类是生活在淡水和海水交界处,并且具有季节性或定期性迁徙活动的鱼类,是淡水和海水生态系统中重要的生物种群。
洄游性鱼类在生态系统中扮演着重要的生态和经济功能,它们不仅是食物链的重要组成部分,还是渔业资源的重要来源。
随着人类活动的不断扩张和环境污染的加剧,洄游性鱼类的栖息地遭受了很大的破坏,导致它们的生存状况受到严重威胁。
研究环境因子对主要洄游性鱼类的影响,对于有效保护和管理这些重要的生物资源具有重要的意义。
一、水温对洄游性鱼类的影响水温是影响洄游性鱼类生活和繁殖的重要环境因子之一。
许多洄游性鱼类的生活史受到水温的显著影响,如产卵季节、孵化时间、幼鱼生长等。
研究发现,水温对洄游性鱼类的生殖行为和生活史特征有着明显的影响。
在产卵季节,水温的升高能够刺激洄游性鱼类的产卵行为,促进卵的孵化和幼鱼的生长。
水温的过高或过低都会对洄游性鱼类的生命周期产生不利影响,甚至导致种群数量的急剧下降。
合理控制水温是保护洄游性鱼类的重要手段之一。
二、水质对洄游性鱼类的影响水质是影响洄游性鱼类生存和繁殖的另一个重要环境因子。
水中的有害物质、富营养化等现象都会对洄游性鱼类的生态系统产生不利影响。
研究发现,水质恶化会导致水中富营养化和有毒物质的积累,对洄游性鱼类的生长和繁殖产生严重影响。
过高的营养盐含量容易导致水体富营养化,产生藻类爆发,从而降低水体中溶解氧含量,导致洄游性鱼类的缺氧死亡。
保持水体的良好水质,是保护洄游性鱼类的重要措施之一。
三、栖息地破坏对洄游性鱼类的影响洄游性鱼类需要具有合适水温和水质的栖息地来完成它们的洄游和生活史活动。
随着工业化和城市化的不断推进,许多洄游性鱼类的栖息地遭受了严重破坏,导致种群数量急剧下降。
栖息地破坏主要表现为水生植被的破坏、河流的堤围化、湖泊的填埋等,使得洄游性鱼类丧失了原有的栖息环境。
研究显示,栖息地破坏是导致洄游性鱼类数量急剧减少的重要原因之一。
盐度对多纹钱蝶鱼生长的影响作者:孙榕泽梁华芳温崇庆王潘姝黄佳宇来源:《安徽农业科学》2023年第21期摘要為研究盐度对多纹钱蝶鱼幼鱼生长的影响,用体质量1.26~1.38 g的多纹钱蝶鱼鱼苗进行不同盐度梯度试验,6个试验盐度分别为0(淡水)、5、10、15、20和25,试验时间40 d。
结果表明:养殖前10 d,在淡水(盐度为0)中多纹钱蝶鱼幼鱼的存活率最低,仅80.00%。
10 d后,所有试验组多纹钱蝶鱼幼鱼的存活率均为100%。
这表明多纹钱鲽鱼幼鱼对低盐度环境的耐受性强。
试验期间盐度10处理组多纹钱蝶鱼的终末体质量、质量增加率、特定生长率均最大,分别为(68.71±1.11)g、(5 310.23±134.24)%和(10.00±0.03)%;盐度0处理组多纹钱蝶鱼的终末体质量、质量增加率、特定生长率均最小,分别为(53.71±0.81)g、(4 096.09±165.26)%和(9.34±0.04)%。
不同盐度对多纹钱鲽鱼幼鱼的饵料系数有显著影响,盐度10处理组饵料系数最低,与其他处理组差异显著(P<0.05)。
由此可见,多纹钱蝶鱼幼鱼对盐度的适应能力强,可在淡水和海水中养殖,适宜的盐度为5~25,最适生长盐度为10。
关键词多纹钱蝶鱼;盐度;生长;饵料系数;存活率中图分类号 S917.4文献标识码 A文章编号 0517-6611(2023)21-0109-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.21.025Effect of Salinity on the Growth of Selenotoca multifasciataSUN Rongze, LIANG Huafang, WEN Chongqing et al(College of Fisheries, Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong 524088)Abstract In order to study the effects of salinity on the growth of Selenotoca multifasciata juveniles, different salinity gradient tests were conducted on the seedlings with the body mass of 1.26-1.38 g,the six test salinity were 0 (freshwater), 5, 10, 15, 20 and 25, and the test period was 40 d. The results showed that the survival rate of S. multifasciata juveniles in freshwater (salinity 0) was the lowest in the first 10 days of culture, only 80.00%. After 10 days, the survival rate of S. multifasciata juveniles in all test groups was 100%. These results showed thatS.multifasciata juveniles had strong tolerance to low salinity environment. The final body mass,weight gain rate and specific growth rate of S. multifasciata juveniles in the treatment group of salinity 10 were the largest, being (68.71±1.11)g,(5 310.23±134.24)% and (10.00±0.03)%,respectively. The final body mass, weight gain rate and specific growth rate of S. multifasciata in the treatment group of salinity 0 were the smallest, being (53.71±0.81)g,(4 096.09±165.26)% and (9.34±0.04)%, respectively. The salinity had significant effects on the feed coefficient of S. multifasciata juveniles, the feed coefficient insalinity 10 treatment group was the lowest and it had significant differences with that in other test groups (P<0.05). Overall, S. multifasciata juveniles had strong adaptability to salinity, and they could be cultured in both freshwater and seawater, the suitable salinity was 5-25, and theoptimum salinity was 10.Key words Selenotoca multifasciata;Salinity;Growth;Feed coefficient;Survival rate多纹钱蝶鱼(Selenotoca multifasciata),俗称银鼓鱼,隶属鲈形目鲈亚目金钱科(Scatophagidae)钱蝶鱼属(Selenotoca),是一种具有观赏和食用价值的鱼类,原产于印度尼西亚、菲律宾等国家,成鱼体长20~30 cm ,体扁圆形、银白色,体表两侧腹部有稀疏的数十个黑色圆斑,似金钱状,形态别致,静息缓泳时形色如旧时黄铜圆形暖炉的孔盖,故名铜炉鱼、暖炉鱼[1]。
鱼类性腺发育研究进展一、本文概述鱼类性腺发育研究是水产科学领域的重要研究方向,对于理解鱼类的繁殖机制、提高养殖产量以及保护渔业资源具有重要意义。
本文旨在综述近年来鱼类性腺发育研究的进展,包括性腺的组织结构、发育过程、调控机制以及环境因素对性腺发育的影响等方面的研究内容。
通过本文的阐述,旨在为相关领域的学者和从业者提供全面的研究参考,推动鱼类性腺发育研究的深入发展。
在本文中,我们首先对鱼类性腺的组织结构和发育过程进行概述,包括性腺的形态特征、细胞类型以及发育阶段等。
我们将探讨性腺发育的调控机制,包括内分泌激素、基因表达以及信号通路等方面的研究。
我们还将关注环境因素对鱼类性腺发育的影响,如温度、光照、水质等因素对性腺发育的调控作用。
我们将对鱼类性腺发育研究的未来趋势进行展望,以期为推动该领域的研究提供有益的思路和方向。
通过本文的综述,我们期望能够全面展示鱼类性腺发育研究的最新成果和进展,为相关领域的研究提供有益的参考和启示。
我们也希望本文能够激发更多学者和从业者对鱼类性腺发育研究的兴趣和热情,共同推动该领域的研究向更高水平发展。
二、鱼类性腺发育的生物学基础鱼类性腺发育的生物学基础涉及遗传、内分泌、环境等多个方面的因素。
在遗传层面,鱼类的性腺发育受到一系列基因的精细调控,这些基因在特定的时间和空间表达,共同影响性腺的分化、发育和成熟。
内分泌因素在鱼类性腺发育过程中起着至关重要的作用,特别是促性腺激素(GTH)和性类固醇激素(如睾酮和雌二醇)等,它们通过复杂的反馈机制调控性腺的发育和功能。
环境因素也对鱼类性腺发育产生显著影响。
水温、光照、水质、食物等环境因素的变化,都可能引起鱼类内分泌系统的改变,进而影响性腺发育。
例如,水温的升高可能促进鱼类性腺的发育和成熟,而水质污染则可能导致性腺发育异常或功能障碍。
在鱼类性腺发育过程中,性腺的组织结构和功能也发生了一系列变化。
这些变化包括生殖细胞的增殖、分化和成熟,以及性腺组织的形态学变化等。
环境对斑马鱼胚胎发育的干扰XXX,YYY,ZZZ一、实验目的及原理:1、通过斑马鱼早期发育过程的观察,巩固对硬骨鱼胚胎发生的认识。
2、通过设置环境因子(锌离子)来研究其对斑马鱼胚胎发育的影响程度。
3、通过对比对照组和实验组,进一步巩固对硬骨鱼胚胎发育模式的认识。
4、锻炼独立开展科学实验、分析和解决实际问题的能力。
5、加深环境对动物受精及早期发育影响的理解。
二、实验材料与方法:1、实验材料:所需胚胎:发育良好的、健康的斑马鱼胚胎(原肠胚早期)36枚。
试剂:硫酸锌(分析纯),器材:培养容器12孔板,恒温培养箱,显微镜,解剖镜,载玻片,塑料滴管,手表,移液枪100uL、1000uL,量筒100mL*2。
2、实验方法:(1)在本实验中,使用硫酸锌作为实验用环境因子,共设三个梯度,分别为:0,0.1mg/L,1mg/L。
每个梯度设4个平行组,每个平行组3个胚胎,共需36个胚胎。
(2)实验处理起始时间:原肠胚早期:实验处理终止时间:孵化期。
(3)实验操作:A.挑选胚胎:由于斑马鱼卵受精及发育的不均匀性,要对斑马鱼卵进行挑选。
挑选时要挑透明、无白色斑点、卵膜完整的。
之后的实验中还要不断将败育卵挑出。
用滴管(塑料滴管口部要剪短且一定要圆滑,并且直径要大于卵径)将选择好的卵依次吸出,然后放入12孔板中进行孵化。
【注意剔除异物眼观有白色小斑点、畸形异常卵。
】B.实验体系:12孔板培养胚胎,每孔放入3个胚胎,共使用12个孔,36个胚胎。
12个孔分别标上A1~A4,B1~B4,C1~C4。
A1~A4组作为对照组的三个平行组,B1~B4作为0.1mg/L组的三个平行组,C1~C4作为1mg/L组的三个平行组。
C.实验期间的培养管理:1.孵化用水:孵化水温一般要25~28℃,在这个温度范围内,温度越低,孵化所需时间相应越长。
水温25℃时,受精卵经48~72h孵出仔鱼,水温28℃时,经36h孵出仔鱼。
水温太高或太低,会造成受精卵死亡。
鱼类生殖和生长发育的分子遗传学研究鱼类作为水生动物,其繁殖和生长发育一直是人们广泛关注的话题。
传统研究手段主要是基于形态、生理和生态等层面的观察,而现代的分子遗传学技术则为深入理解鱼类生殖和生长发育提供了新的思路和工具。
本文将从分子遗传学角度探究鱼类生殖和生长发育的研究进展。
一、鱼类生殖的分子机制鱼类的生殖特点与陆生动物存在很大不同。
首先,很多种鱼类是外育(exotrophic)的,即卵在体外受精并发育成胚胎。
其次,部分鱼类在生殖生态和行为上也与陆地动物存在不同,如鳗鲡(Anguilla anguilla)的远洋迁徙和在海中产卵等。
这些特点使得鱼类生殖的研究具有一定的复杂性。
近年来,随着分子技术的不断发展,鱼类生殖的分子机制也逐渐被揭示。
例如,盲鳗(Astyanax mexicanus)的基因组测序发现,该种鱼类在夜间通过视网膜上的Megalin受体感知环境光线,从而启动生殖器的生殖激素合成,进而促进生殖活动。
此外,许多生殖相关基因的不同表达也被发现与不同种类之间的生殖行为和生殖器官的特化有关,这为研究不同鱼类生殖方式的演化提供了重要线索。
二、鱼类生长发育的分子调控鱼类的生长发育分为不同的阶段。
早期:卵、受精卵和胚胎;中期:幼鱼;晚期:亚成鱼和成鱼。
每个阶段都具有不同的生长和发育特点,对应着不同的分子调控机制。
例如,胚胎发育需要一系列基因的协调作用。
近年来,通过比较不同鱼类和哺乳动物的基因差异,发现在基因启动子区域和转录因子结构上存在相似性,但生殖和生长发育相关的基因胚胎时期的表达模式则存在显著差别。
此外,一些特定的信号途径(如FGF、BMP、Wnt、Notch等)也在胚胎时期发挥着调控作用。
幼鱼期的生长发育则主要取决于营养素和内分泌系统的作用。
例如,饲养环境中营养素缺失或过多等都可以影响幼鱼的生长和发育,并且具有不同鱼类和品系的差异性。
同时,许多内分泌系统激素,例如生长激素(GH)和胰高血糖素样生长因子(IGFs),也被广泛研究。
环境因素对鱼类生理活动的研究综述【摘要】环境因素不仅会引起鱼类形态结构的改变还使其生理状态发生变化,对鱼类的各种生命活动具有重要影响,这些变化和影响将造成鱼体的组织和器官在一定程度的损伤,达到某种程度将直接导致死亡。
本文从环境因素、适应的类型及其对鱼类呼吸、摄食的影响等方面进行了综述,旨在为鱼类生理生态相关研究提供基础资料。
【关键词】鱼类; 环境胁迫; 环境内分泌干扰物; 环境缺氧.【Abstract】It has been documented that environmental factors has important effects on living activities of fish species ,and it may induce changes on morphologic structures as well as physiology states of fish species,The change and effect can do harm to tissues and organs to some extent and even result in death.environment factors,The types that fishes adapt to environmental factors and the effects of environmental factoes on respiration and feeding were summarized in this paper.The arm of this paper was toprovide information for the studies of fish ecophysiology in dustry.【Key words】fish; environmental stress; environmental endocrine disruptor .environmental hypoxia.鱼类是水生的低等变温脊椎动物,容易受外界环境的干扰,而环境各方面的因素会使多数鱼类生理生活史各阶段普遍面临威胁,使动物的生命活动受到不同程度的影响,尤其是各种环境因子之间的耦合作用,进一步加大了对鱼类生理机制的危害性。
鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化研究鱼类是一类优秀的蛋白质来源,淡水和海水鱼类因其脂肪含量、纤维含量和营养成分而存在差异。
了解鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化,能够深入了解鱼类的生长发育过程和适应性,进而有效提高鱼类养殖的质量和产量。
1. 鱼类细胞基因组的组成人和动物的基因组都由DNA(脱氧核糖核酸)组成,DNA是生物体内最基本的遗传物质。
DNA分子是由四种碱基(A,T,C,G)组成的,这些碱基特定的排列顺序决定了生物遗传信息的编码方式,也是生命的基本单位。
鱼类细胞基因组与人类基因组的结构非常相似,也由DNA组成。
但鱼类细胞基因组的大小、复杂程度、染色体结构、返祖的复制现象等方面与人类不同。
2. 鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化鱼类的生长发育过程可以分为胚胎期、幼年期、青年期和成熟期等多个阶段。
在这些阶段中,细胞基因组的变化有着显著的表现。
(1)胚胎期鱼类胚胎期是一个发育迅速的过程,细胞基因组发生了重要的变化。
在受精卵形成后,细胞开始快速分裂,形成双倍体和四倍体细胞,并产生细胞差异化。
在这个过程中,细胞形态、大小、生长速度、细胞质和核质比例都发生了变化。
同时,基因组DNA以及表达方面也发生了很多变化,如转录因子和功能性基因的表达。
(2)幼年期幼年期的鱼类开始快速增长,逐渐成为成年鱼的大小。
在这个过程中,细胞基因组的核酸合成比例增加,细胞分裂周期变短,细胞数量增加,但细胞差异化率低。
此外,随着鱼类环境变化以及生长发育阶段的变化,基因组中的RNA聚合酶或DNA甲基化酶等酶的表达也可以变化。
(3)青年期青年期的鱼类达到了一定大小,各种细胞具有了明显的差异。
在这个时期内,细胞基因组中活跃基因表达的下降,静止基因表达的增加。
同时,细胞叶芽生长因子和细胞层次控制基因的调控作用逐渐显现。
(4)成熟期成熟期的鱼类已经达到了峰值,体内的细胞功能排列和使用率已经处于稳定阶段。
在这个时期,细胞基因组的调控基本上停止了,基因表达的变化量也比较小。
环境因子对鱼类胚胎发育影响的研究进展鱼类和其它动物一样,死亡率最高的时间乃是个体发育的早期阶段。
鱼类的正常胚胎发育受环境条件的制约,温度、盐度、氧气、水污染是影响鱼类早期生命最敏感的几种主要因子。
影响鱼类个体发育早期阶段(胚胎)的正常形态学结构的一些生态因子的研究是很重要的。
因此,本文通过报导关于鱼类胚胎发育,特别是早期胚胎发育以及鱼类胚胎发育与环境关系方面的国内外研究进展,无论对于国内鱼类发育生物学,还是鱼类发育生态形态学和生态生理学研究以及鱼类增、养殖实践均可提供有意义的资料。
1孵化温度对鱼类胚胎发育的影响关于水温对鱼类胚胎发育的影响研究,国内已有不少报道,国内学者在淡水鱼类方面也作了许多研究。
因试验材料不一,看法各异。
郭永灿的研究表明,鲢、草鱼胚胎发育的最高临界温度约33℃;最低临界温度约16℃;最适温度约22-28℃。
同时指出,在有效适应水温范围内,水温变化幅度在5℃以上时,对孵化极度不利;变温幅度在5℃以下时,则对孵化影响不太大。
而且鲢、草鱼胚胎以原肠期为最敏感期,其次为囊胚期、出膜期。
陈坤慈等认为,宝石鲈胚胎发育的最低和最高临界水温分别是21℃和31℃,与其它淡水鱼相似,最适水温范围是24-27℃,胚胎发育所需时间与水温成负相关系。
根据对不同温度下胡子鲶受精卵的发育观察,在较低的温度中(20±1.5℃)。
胚胎发育在胚孔封闭之前较为正常,进入器官分化阶段后出现背部隆起或尾牙不能伸长,这些畸形发育的胚胎在孵化前便死亡。
这与Bonnett(1939)、Ferraro(1980)、赵明蓟等(1982)认为鱼类胚胎在胚孔封闭后更能抵抗温度变化的看法不同,可能这与观察鱼类的不同有关。
关于海水经济鱼类对温度的敏感性方面的专门研究近年来才比较深入。
南海水产研究所的李加儿等认为水温和胚胎发育速度之间的关系,并非一种正比的直线关系。
在胚胎发育初期,各温度组之间发育速度差异不是很大,但一进入原肠期,各组的发育的发育速度差异明显。
这表明原肠期是平鲷胚胎发育的敏感期,这种情况与郭永灿(1982)研究鲢和草鱼等鱼类的结果相似。
同时M.S.Sawant的研究也证实了这一点,斑马鱼胚胎对盐度的耐受力随着发育时期进行而增加,原肠期对盐度变化的耐受力高于囊胚期,囊胚期比卵裂期更乃盐度变化。
了解这点,可使我们在繁殖季节中更更有效的改善敏感期的环境条件。
王妍妍等认为条斑星鲽胚胎发育的适应和最适温度分别为6-12℃和8-10℃,与冷温性的石鲽胚胎发育所需的水温(9.8-11.4)相似,比另外几种鲆类所需水温低,表明条斑星鲽为冷温性鱼类,其早期发育阶段需要较低的水温,可能是由条斑星鲽自然繁殖特性决定的。
低温条件下胚胎发育较慢,可能是低温抑制了孵化酶的分泌,而高温条件下胚胎发育最快但是多数胚胎死亡,则可能是长时间高温最终使孵化酶失活导致。
通常在一定温度范围内胚胎发育历时与温度成负相关(扬州等,2004)。
关于温度对硬骨鱼类胚胎发育的影响试验,袁宗勤等认为,28℃为斑马鱼胚胎发育的最适温度。
董武等认为:斑马鱼胚胎发育最适温度为25-29℃,其中26℃为最佳温度。
但我们的实验结果显示,从发育速度,死亡率和出膜率等方面考虑,最佳发育温度应该为28℃.这可能与不同的鱼在不同的生活环境有其不同的适宜温度范围有关。
即使同一种鱼,在不同的环境条件中生存较长时间后,也会不同的适宜其生长、发育的温度范围。
2盐度对鱼类胚胎发育的影响王国恩研究了盐度对鳀属(Coilia nasus)胚胎发育和孵化的影响(Matsuinetal,1986)。
卵经过人工授精盐度范围为0-8,12为其临界盐度,适应范围比一般的淡水鱼要宽。
关于盐度对硬骨鱼类胚胎发育的影响试验,国内外均有报道。
但盐度对鲷科鱼类发育的影响至今尚无系统资料。
雷霁霖等用人工配制的不同盐度海水培养黑鲷受精卵,对其胚胎发育、仔鱼孵化和卵黄囊消失等方面进行了观察研究。
为鲷科鱼类的人工育苗积累了一些参数。
研究表明,28-39的盐度是黑鲷由沉性变为浮性的过渡阶段。
而梭鱼卵的沉浮性过度范围是在10-25,这一事实说明梭鱼卵的适盐范围比黑鲷还有广泛。
另外,当黑鲷胚胎发育至多细胞期,由于卵子代谢水平的提高,呼吸作用消耗了部分能量,增强了浮力,遂使浮性卵的盐度档次降低一级。
孙立华的研究表明,当水温26.8-29.5℃时,军曹鱼受精卵在海水盐度大于32为完全浮性,海水盐度小于26为完全沉性,盐度29时表现为半沉浮状态,这与黑鲷、真鲷等海水鱼类在不同海水盐度条件下受精卵的沉浮状态相近。
军曹鱼亦属外海洄游性鱼类,Ditty 等调查墨西哥湾海区中军曹鱼卵主要分布于盐度30.5-34.1区域,这与大亚湾海区人工培育的军曹鱼受精卵孵化的最适盐度范围相近。
硬骨鱼类仔鱼的孵化也与盐度密切相关。
据报道,梭鱼在盐度为5-40范围内都能孵化,但孵出正常仔鱼的范围是15-35,而鲷鱼在10-58范围内都能孵化,能孵出正常仔鱼的最佳盐度为35.比较适盐范围可知,梭鱼的孵化盐度范围最宽,黑鲷次之,鲷鱼的最高且窄,由此反映出这三种鱼的产卵生态环境是不同的。
至于孵化时间,正如Alderdice 和Velsen(1971)指出,孵化时间的差别,可能只反映了孵化时胚胎的质量或发育状态,而并不是靠外界盐度来调整发育速度。
雷霁霖等也认为,盐度与胚胎发育速度的关系并不重要,但对胚胎发育质量的影响肯定是重要的。
3溶解氧对鱼类胚胎发育的影响充足的氧气对于孵化后的仔鱼正常生长是必需的。
养殖单位用通气、换水等方式使水中溶解氧气含量足以供鱼类的需求。
一些研究表明,水产动物在胚胎和幼平是保证水产动物胚胎正常发育、孵化和幼苗健康生长的基本条件之一。
但是不同种类生物在胚胎和幼苗发育阶段对水体溶解氧的需要量有所不同,鱼在胚胎发育时对氧的需求增加,当胚胎发育成仔鱼时达到最大值。
彼德斯和利文斯通认为在大菱鲆幼苗中随着氧需求量的增加所产生的ROS(活性氧)也增加,这些活性氧被抗氧化酶清除。
充足的氧气对于受精卵的孵化未必有利。
Oppen-Bern tsen,D.O.等(1990)的试验表明,低氧环境能够促进仔鱼的孵化,而高氧环境则使仔鱼的孵化推迟。
根据Rombough(1988)的观点,当卵内氧气供应不足时,仔鱼迫于缺少氧气而尽早孵化以求生存。
这说明尚未孵化的仔鱼已能感受外界信息的刺激而分泌蛋白水解酶。
孵化酶的分泌是如何控制的仍不清楚。
另外,在氧气供应不足的情况下孵化的仔鱼在以后的生长过程中是否有不良反应也未见报道。
4 pH值对鱼类胚胎发育的影响由于受精卵的细胞膜有一定的调节能力,因为pH值在一定范围内的变化不会影响鱼的胚胎发育。
但这种变化一旦超出一定范围而影响胚胎内环境的平衡,将会对其形成危害。
由于温度能够改变卵膜的渗透调节能力,因而pH值降低时,鱼代谢产生的NH在水中以NH的形式存在,从而对仔鱼更容易形成危害。
另外,仔鱼体液的pH值与水的pH值相差过大,易使仔鱼体内形成高碳酸值,从而导致仔鱼死亡。
陈光明认为pH为6.7-7.9时对白鲢胚胎正常发育是较为适宜的,Kwain(1975)报道,1龄和2龄虹鳟对于环境酸性比虹鳟鱼苗有较强的忍受力。
Mantelman(1967)指出:高白鲑和鲤随着年龄的增加,对环境碱性的忍受能力也随之加强。
白鲑也有类似现象。
随着发育阶段的推进,白鲢仔鱼对环境的忍受力逐渐增强。
5光照对鱼类胚胎发育的影响光照对于海水鱼的孵化同样具有影响。
这种影响主要能是光照感受器。
光照周期、光照强度、光照波长对于海水鱼的孵化皆有影响,影响的结果与鱼的种类有关。
6去垢剂等环境污染物对鱼类胚胎发育的影响近年来的研究表明去垢剂能溶解卵膜和细胞膜,去垢剂对鱼类胚胎发育的间接影响是在水表面形成薄膜,从而减少了水中溶氧量。
鱼卵孵化时水质条件的恶化对胚胎正常发育和出膜的正常胚胎数量都有影响。
许多化学污染物已经对生物界造成了严重的危害。
李阳等研究了一种毒性很高的氨基甲酸酷类杀虫剂(涕灭威)和阴离子表明活性剂(十二烷基苯磺酸钠)组成的复合污染体系对斑马鱼胚胎DNA的影响。
结果表明,(涕灭威)对斑马鱼胚胎的损失随浓度增大而加重,低浓度端时间造成单链断裂是可以修复的,但高浓度则导致难以修复的双链断裂。
生命早期发育阶段通常对毒性作用最敏感,而更重要的是,不同作用机制的化合物在不同胚胎发育阶段内,不仅毒性作用表征不同,而且敏感度也会有所改变。
朱琳等提出可以利用鱼类胚胎发育初期较高的敏感度,通过观察鱼受精卵经化合物染毒后的胚胎发育过程,分析评价化合物的毒性作用方式,特效作用时间、胚胎毒性和致畸性,用以分析化合物的毒性效应,在此基础上,提出将该技术应用于环境污染物的检测。
因此,保护渔业环境免受工业废水危害,是发展渔业生产及提高渔获量的重要措施之一。
7物理刺激对鱼类胚胎发育的影响蒙子宁研究不同的超声辐射时间和辐射次数对大弹涂鱼、中华乌塘鳟、真鲷和大黄鱼受精卵孵化的影响。
结果表明,超声处理大弹涂鱼胚胎发育后期的受精卵,可提高其孵化率,但对大弹涂鱼和中华乌塘鳟胚胎发育早期受精卵的孵化有负面影响。
每次辐射时间为1分钟、总辐射次数为4次等辐射剂量有利于真鲷受精卵的孵化:而每次辐射时间超过1分钟,则孵化率降低。
陈家森、万东辉等研究物理刺激鱼胚胎对它们后期生长速率的影响,虽然经过多次重复,但从研究的内容来讲,还是属于初步的、唯象的。
根据目前得到的结果,看到用适当的方式、适当的强度、适当的持续时间在适重要的,不仅要注意亲鱼的质量,而且还要注意孵化期间外界水环境因子。
另外,水质条件是否恶化对胚胎正常发育和出膜也有很大影响,因此有必要测定鱼类胚胎正常发育时某一污水有毒物质的最低浓度。
胚胎发育好坏,不仅对本身的生长发育和生命产生影响,而且对其下一代发育还会起作用。
这样一来,对其种群结构也就直接发生影响。
重视鱼类发育生态形态和生态生理学方面的研究,并使研究成果推广应用,这对提高我国养鱼单位面积产量将有很大意义,而且还能促进物种进化。
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