留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

南海东沙群岛海域圆鲹属鱼类矢耳石的形态特征分析

欧利国 刘必林

引用本文:
Citation:

南海东沙群岛海域圆鲹属鱼类矢耳石的形态特征分析

    作者简介: 欧利国(1992—),男,硕士研究生,从事渔业资源生物学研究。E-mail: 919989412@qq.com;
    通讯作者: 刘必林, bl-liu@shou.edu.cn
  • 中图分类号: Q 958.8;S 917.4

Sagittae morphology of genus Decapterus from Dongsha Islands in South China Sea

    Corresponding author: Bilin LIU, bl-liu@shou.edu.cn
  • CLC number: Q 958.8;S 917.4

  • 摘要: 该研究对采集于中国南海东沙群岛105尾圆鲹属鱼类[长体圆鲹(Decapterus macrosoma)、泰勃圆鲹(D. tabl)、无斑圆鲹(D. kurroides)]的矢耳石形态进行了观察与测定。圆鲹属鱼类矢耳石呈长椭圆形,基叶发达,种间差异明显。长体圆鲹基叶前端略微向下弯曲;泰勃圆鲹耳石背部脊突发育明显,呈锯齿状,基叶前端略宽厚;无斑圆鲹耳石整体轮廓较光滑,翼叶发育不明显。根据形态指标(耳石长、耳石宽、基叶长、基叶宽、耳石质量、耳石面积等)对不同种圆鲹属鱼类(长体圆鲹、泰勃圆鲹、无斑圆鲹)的判别成功率分别为100%、100%、91.7%。研究结果表明矢耳石可作为鉴别圆鲹属鱼类的一种材料。
  • 图 1  圆鲹属矢耳石形态术语 (长体圆鲹左耳石内侧面)

    Figure 1.  Sagittae with technical terms of genus Decapterus (internal face of left otolith of D. macrosoma)

    图 2  圆鲹属矢耳石测量 (长体圆鲹左耳石内侧面)

    Figure 2.  Measurements of the genus Decapterus sagittal otolith (internal face of left otolith of D. macrosoma)

    图 3  圆鲹属矢耳石形态

    Figure 3.  Morphology of Decapterus sagittae

    图 4  圆鲹属鱼类叉长、耳石质量与耳石长的关系

    Figure 4.  Relationship among fork length, otolith mass and otolith length of genus Decapterus

    图 5  3种圆鲹属的典型判别函数散点图

    Figure 5.  Scatterplot of canonical discriminant functions for three Decapterus species

    表 1  3种圆鲹属鱼类采样信息

    Table 1.  Sampling data of three Decapterus species

    种类
    species
    采样海域
    location
    采样日期
    sampling date
    样品数量
    number of samples
    叉长范围/mm
    fork length range
    体质量范围/g
    body mass range
    长体圆鲹 D. macrosoma115°30'E,21°03'N2014年3月56164~24651~159
    泰勃圆鲹 D. tabl115°30'E,21°03'N2014年4月25290~340318~484
    无斑圆鲹 D. kurroides115°30'E,21°03'N2014年5月24272~364281~769
    下载: 导出CSV

    表 2  圆鲹属耳石形态特征

    Table 2.  Morphological character of Decapterus sagittae

    种类
    species
    整体形态
    general morphology
    主间沟
    excisural notch
    脊突
    knob
    翼叶
    antirostrum
    基叶
    rostrum
    裂沟形态
    sulcus shape
    长体圆鲹 D. macrosoma长椭圆形明显明显发达发达中部平直,后部向下弯曲
    泰勃圆鲹 D. tabl长椭圆形明显明显较发达发达中部较窄,后部膨大向下弯曲
    无斑圆鲹 D. kurroides长椭圆形不明显不明显不明显发达中部较细长,后部向下弯曲明显
    下载: 导出CSV

    表 3  矢耳石的度量特征和称量特征

    Table 3.  Measurement characteristics and weigh characteristics of sagittae

    种类
    species
    耳石长/mm
    OL
    耳石宽/mm
    OW
    基叶长/mm
    RL
    基叶宽/mm
    RW
    耳石质量/mg
    OM
    耳石面积/mm2
    OA
    长体圆鲹 D. macrosoma5.33±0.44c2.35±0.19c1.51±0.21c1.38±0.13c5.76±1.20c 8.07±1.09c
    泰勃圆鲹 D. tabl7.34±0.41b3.04±0.13b2.68±0.28b1.77±0.10b9.31±0.70b13.57±1.06b
    无斑圆鲹 D. kurroides8.37±0.51a3.65±0.30a3.08±0.26a2.07±0.21a20.15±4.67a 18.83±2.50a
     注:不同上标小写字母表示种间差异显著 (P<0.05),相同上标小写字母表示种间差异不显著 (P>0.05)  Note: Different superscript lowercase letters indicate significant difference between species (P<0.05), while the same superscript lowercase letters indicate insignificant difference between species (P>0.05).
    下载: 导出CSV

    表 4  矢耳石数据标准化的度量特征和称量特征

    Table 4.  Measurement characteristics and weigh characteristics of data normalization of sagittae

    种类
    species
    耳石长
    OL
    耳石宽
    OW
    基叶长
    RL
    基叶宽
    RW
    耳石质量
    OM
    耳石面积
    OA
    长体圆鲹 D. macrosoma0.49±0.260.53±0.190.51±0.230.58±0.230.55±0.270.52±0.25
    泰勃圆鲹 D. tabl0.51±0.260.54±0.230.65±0.250.42±0.280.53±0.270.43±0.26
    无斑圆鲹 D. kurroides0.54±0.280.45±0.230.46±0.270.41±0.230.54±0.260.51±0.24
    下载: 导出CSV

    表 5  3种圆鲹的逐步判别 (Wilks的Lambda检验)

    Table 5.  Stepwise discriminant of three Decapterus species (Wilks' Lambda)

    判别步骤
    discrimination step
    形态指标
    morphometric index
    统计量
    statistics
    自由度1
    df1
    自由度2
    df2
    自由度3
    df3
    精确 F exact F
    统计量
    statistics
    自由度1
    df1
    自由度2
    df2
    显著性
    sig.
    1耳石面积 OA0.10312102441.76721020
    2耳石质量 OM0.03122102236.45842020
    3基叶长 RL0.02632102173.18762000
    下载: 导出CSV

    表 6  3种圆鲹属的判别分析结果

    Table 6.  Discriminant analysis of three Decapterus species

    判别前种类
    predicted species
    判别后种类
    discriminated species
    样品数量
    number of samples
    长体圆鲹泰勃圆鲹无斑圆鲹
    长体圆鲹
    D. macrosoma
    56
    (100%)
    0056
    (100%)
    泰勃圆鲹
    D. tabl
    025
    (100%)
    025
    (100%)
    无斑圆鲹
    D. kurroides
    02
    (8.3%)
    22
    (91.7%)
    24
    (100%)
    下载: 导出CSV
  • [1] 陈大刚, 张美昭. 中国海洋鱼类[M]. 青岛: 中国海洋大学出版社, 2016: 1081-1084.
    [2] 国家水产总局南海水产研究所, 厦门水产学院, 中国科学院海洋研究所, 等. 南海诸岛海域鱼类志[M]. 北京: 科学出版社, 1979: 162-163.
    [3] 麦谷泰雄. 魚類の耳石情報解析に関する研究[J]. 日本水産学会志, 1994, 60(1): 7-11.
    [4] 廖锐, 区又君. 鱼类耳石研究和应用进展[J]. 南方水产, 2008, 4(1): 69-75. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2008.01.013
    [5] TUSET V M, ROSIN P L, LOMBARTE A. Sagittal otolith shape used in the identification of fishes of the genus Serranus[J]. Fish Res, 2006, 81(2/3): 316-325.
    [6] PANELLA G. Fish otoliths: daily growth layers and periodical patterns[J]. Science, 1971, 173(4002): 1124-1127. doi: 10.1126/science.173.4002.1124
    [7] 朱元鼎, 罗云林, 伍汉霖. 中国石首鱼类分类系统的研究和新属新种的叙述[M]. 上海: 上海科技出版社, 1963: 1-140.
    [8] 郑文莲. 我国鲹科等鱼类耳石形态的比较研究[C]//鱼类学论文集(第二辑), 北京: 科学出版社, 1981: 39-54.
    [9] 张国华, 但胜国, 苗志国, 等. 六种鲤科鱼类耳石形态以及在种类和群体识别中的应用[J]. 水生生物学报, 1999, 23(6): 683-688.
    [10] 郭弘艺, 唐文乔, 魏凯, 等. 中国鲚属鱼类的矢耳石形态特征[J]. 动物学杂志, 2007, 42(1): 39-47. doi: 10.3969/j.issn.0250-3263.2007.01.006
    [11] 叶振江, 张弛, 王英俊, 等. 中国天竺鲷属鱼类的矢耳石形态特征[J]. 海洋学报(中文版), 2010, 32(5): 87-92.
    [12] 王英俊, 叶振江, 张弛, 等. 中国海域习见石斑鱼属鱼类矢耳石形态特征[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2011(Z1): 55-60.
    [13] 叶振江, 孟晓梦, 高天翔, 等. 两种花鲈耳石形态的地理差异[J]. 海洋与湖沼, 2007, 38(4): 356-360. doi: 10.3321/j.issn:0029-814X.2007.04.010
    [14] 王英俊, 叶振江, 杨永桓, 等. 耳石形态在黄海蓝点马鲛群体鉴别方面的应用[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2007(S1): 155-158.
    [15] 于鑫, 曹亮, 南鸥, 等. 基于矢耳石形态分析的凤鲚(Coilia mystus)群体识别研究[J]. 海洋与湖沼, 2013, 44(3): 768-774.
    [16] 方华华, 高天翔. 耳石形态在斑尾复鰕虎鱼群体鉴别中的研究[J]. 中国农学通报, 2012(29): 92-97. doi: 10.3969/j.issn.1000-6850.2012.29.021
    [17] 叶振江. 中国海洋鱼类耳石形态学分析及应用研究[D]. 青岛: 中国海洋大学出版社, 2010: 1-216.
    [18] 张其永, 郑晓敏, 张杰. 闽南-台湾浅滩颌圆鲹种群年龄结构和生长特性的研究[J]. 热带海洋, 1984, 3(4): 26-36.
    [19] 许成玉, 黄克勤. 东海圆鲹属鱼类外部形态特征的比较研究[J]. 东海海洋, 1983, 1(4): 8-13.
    [20] 沈世杰, 吴高逸. 台湾鱼类图鉴[M]. 台湾: 国立海洋生物博物馆, 2011: 434-436.
    [21] 飯塚景記, 片山知史. 日本産硬骨魚類の耳石の外部形態に関する研究[J]. 水研センター研報, 2008(25): 1-222.
    [22] REICHENBACHER B, REICHARD M. Otoliths of five extant species of the annual killifish Nothobranchius from the East African Savannah[J]. PLoS One, 2014, 9(11): e0124984.
    [23] 窦硕增, 于鑫, 曹亮. 鱼类矢耳石形态分析及其在群体识别中的应用实例研究[J]. 海洋与湖沼, 2012, 43(4): 702-712.
    [24] TUSET V M, OTERO-FERRER J L, GÓMEZ-ZURITA J, et al. Otolith shape lends support to the sensory drive hypothesis in rockfishes[J]. J Evol Biol, 2016, 29(10): 2083-2097. doi: 10.1111/jeb.2016.29.issue-10
    [25] VIGNON M. Ontogenetic trajectories of otolith shape during shift in habitat use: interaction between otolith growth and environment[J]. J Exp Mar Biol Ecol, 2012, 420: 26-32.
    [26] NOLF D. A survey of Perciform otoliths and their interest for phylogenetic analysis, with an iconographic synopsis of the Percoidei[J]. Bull Mar Sci, 1993, 52(1): 220-239.
    [27] BARDARSON H, MCADAM B J, THORSTEINSSON V, et al. Otolith shape differences between ecotypes of Icelandic cod (Gadus morhua) with known migratory behaviour inferred from data storage tags[J]. Can J Fish Aquat Sci, 2017, 74(12): 2122-2130. doi: 10.1139/cjfas-2016-0307
    [28] 张立, 李渊, 林龙山, 等. 南海中南部主要经济种类渔业资源声学评估[J]. 海洋渔业, 2016, 38(6): 577-587. doi: 10.3969/j.issn.1004-2490.2016.06.003
    [29] PÁEZ D J, HEDGER R, BERNATCHEZ L, et al. The morphological plastic response to water current velocity varies with age and sexual state in juvenile Atlantic salmon, Salmo salar[J]. Freshw Biol, 2008, 53(8): 1544-1554. doi: 10.1111/fwb.2008.53.issue-8
    [30] TRACEY S R, LYLE J M, DUHAMEL G. Application of elliptical Fourier analysis of otolith form as a tool for stock identification[J]. Fish Res, 2006, 77(2): 138-147. doi: 10.1016/j.fishres.2005.10.013
    [31] CAMPANA S E, CASSELMAN J M. Stock discrimination using otolith shape analysis[J]. Can J Fish Aquat Sci, 1993, 50(5): 1062-1083. doi: 10.1139/f93-123
    [32] ASSIS C A. The lagenar otoliths of teleosts: their morphology and its application in species identification, phylogeny and systematics[J]. J Fish Biol, 2003, 62(6): 1268-1295. doi: 10.1046/j.1095-8649.2003.00106.x
    [33] 王茂林, 张秀梅, 高天翔, 等. 水体钙离子质量浓度对褐牙鲆幼鱼鱼体和耳石元素成分的影响[J]. 南方水产科学, 2013, 9(3): 31-38. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2013.03.006
    [34] 王岩, 陈作志, 张俊, 等. 南海北部陆坡海域粗鳞灯笼鱼耳石形态特征[J]. 南方水产科学, 2017, 13(6): 65-72. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.06.008
    [35] CAMPANA S E. Otolith science entering the 21st century[J]. Mar Freshw Res, 2005, 56(5): 485-495. doi: 10.1071/MF04147
    [36] SMALE M J, HECHT T, WATSON G W. Otolith Atlas of southern African marine fishes[J]. Copeia, 1996, 1(1): 1-253.
    [37] MARCUS J, BOWEN W D, EDDINGTON J D. Effects of meal size on otolith recovery from fecal samples of gray and harbor seal pups[J]. Mar Mamm Sci, 1998, 14(4): 789-802. doi: 10.1111/mms.1998.14.issue-4
    [38] FITCH J E, BROWNELL J L. Fish otoliths in cetacean stomachs and their importance in interpreting feeding habits[J]. Journal de L'office des Recherches sur les Pêcheries du Canada, 1968, 25(12): 2561-2574.
    [39] 赵博. 矢耳石形态分析方法及其在石首科鱼类群体判别中应用[D]. 青岛: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2017: 1-78.
    [40] 宋骏杰. 耳石和听沟形态分析方法及其在三种石首科鱼类群体判别中的应用[D]. 青岛: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2018: 1-100.
    [41] BEGG G A, BROWN R W. Stock identification of haddock Melanogrammus aegefinus on Georges Bank based on otolith shape analysis[J]. Trans Am Fish Soc, 2000, 129(4): 935-945. doi: 10.1577/1548-8659(2000)129<0935:SIOHMA>2.3.CO;2
    [42] SMITH M K. Regional differences in otolith morphology of the deep slope red snapper Etelis carbunculus[J]. Can J Fish Aquat Sci, 1992, 49(4): 795-804. doi: 10.1139/f92-090
    [43] 张晓霞, 叶振江, 王英俊, 等. 青岛海域小眼绿鳍鱼耳石形态的初步研究[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2009, 39(4): 622-626.
    [44] TUSET V M, LOMBARTE A, GONZÁLEZ J A, et al. Comparative morphology of the sagittal otolith in Serranus spp.[J]. J Fish Biol, 2003, 63(6): 1491-1504. doi: 10.1111/jfb.2003.63.issue-6
  • [1] 方玲马海霞李来好杨贤庆荣辉朱长波 . 近江牡蛎中铝的化学形态分析. 南方水产科学, 2018, 14(4): 94-101. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2018.04.012
    [2] 史赟荣李永振卢伟华孙冬芳 . 东沙群岛珊瑚礁海域鱼类物种分类多样性研究. 南方水产科学, 2009, 5(2): 10-16. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2009.02.002
    [3] 吴进锋陈素文陈利雄 . 鹿角海萝孢子的萌发过程不同发育阶段的形态. 南方水产科学, 2009, 5(5): 15-18. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2009.05.003
    [4] 唐彬叶灵通曹超杨宝丽王江勇 . 虾夷扇贝寄生短触手才女虫的形态与组织切片观察. 南方水产科学, 2015, 11(4): 95-101. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2015.04.014
    [5] 肖永双马道远肖志忠刘清华徐世宏李军 . 基于能量代谢酶相对活力评价大菱鲆卵质. 南方水产科学, 2012, 8(2): 15-21. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2012.02.003
    [6] 彭露江艳娥徐姗楠陈作志 . 南海北部陆架区金线鱼矢耳石形态及其与体长、体质量关系. 南方水产科学, 2018, 14(6): 27-33. doi: 10.12131/20180049
    [7] 江艳娥张鹏林昭进邱永松方展强陈作志 . 南海外海鸢乌贼耳石形态特征分析. 南方水产科学, 2015, 11(5): 27-37. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2015.05.004
    [8] 江艳娥陈作志林昭进邱永松方展强 . 南海中部鸢乌贼耳石形态特征分析. 南方水产科学, 2014, 10(4): 85-90. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2014.04.014
    [9] 王岩陈作志张俊张国胜汤勇徐姗楠江艳娥 . 南海北部陆坡海域粗鳞灯笼鱼耳石形态特征. 南方水产科学, 2017, 13(6): 65-72. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.06.008
    [10] 吕林兰董学兴 . 圆尾鲎消化道形态及组织学观察. 南方水产科学, 2006, 2(5): 12-18.
    [11] 姜涛郑朝臣黄洪辉轩中亚邱晨刘洪波杨健 . 基于地标点法的九龙江口和珠江口凤鲚和七丝鲚耳石形态学特征比较. 南方水产科学, 2018, 14(6): 10-16. doi: 10.12131/20180097
    [12] 杨林林程家骅 . 头足类耳石信息分析的研究进展. 南方水产科学, 2009, 5(3): 74-80. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2009.03.013
    [13] 王茵刘淑集苏永昌黄煜吴成业 , . 波纹巴非蛤的形态分析与营养成分评价. 南方水产科学, 2011, 7(6): 19-25. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2011.06.009
    [14] 刘永新刘奕刘英杰杨润清 . 牙鲆体质量与形态性状的异速生长分析. 南方水产科学, 2016, 12(1): 36-42. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.01.006
    [15] 董在杰刘念朱文彬傅建军王兰梅李建光杨兴 . 清水江鲤基于微卫星标记和形态指标的遗传分析. 南方水产科学, 2018, 14(1): 1-8. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2018.01.001
    [16] 王旭徐衡邹莉杜肖王凤丽郑伟韩志强水柏年 . 3个单齿螺地理群体形态差异分析. 南方水产科学, 2013, 9(4): 22-27.
    [17] 谭才钢刘宝锁张东玲牛志凯张博陈明强范嗣刚姜松黄桂菊李有宁陈素文喻达辉 . 合浦珠母贝主要形态性状与体质量的灰色关联分析. 南方水产科学, 2015, 11(2): 35-40. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2015.02.005
    [18] 韩青鹏陆化杰陈新军金岳陈国宝 . 南海北部海域中国枪乌贼角质颚的形态学分析. 南方水产科学, 2017, 13(4): 122-130. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.04.015
    [19] 李凤辉刘琨王鹏飞边力陈四清常青葛建龙周丽青 . 绿鳍马面鲀外部形态特征与染色体核型分析. 南方水产科学, 2019, 15(3): 104-112. doi: 10.12131/20180118
    [20] 周代志黄桂菊刘宝锁张博姜松邓正华喻达辉 . 合浦珠母贝骨形态发生蛋白10(BMP10)基因的克隆与表达分析. 南方水产科学, 2016, 12(6): 83-90. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.06.011
  • 加载中
图(5)表(6)
计量
  • 文章访问数:  946
  • HTML全文浏览量:  452
  • PDF下载量:  16
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-05
  • 录用日期:  2019-03-04
  • 网络出版日期:  2019-03-23
  • 刊出日期:  2019-06-01

南海东沙群岛海域圆鲹属鱼类矢耳石的形态特征分析

    作者简介:欧利国(1992—),男,硕士研究生,从事渔业资源生物学研究。E-mail: 919989412@qq.com
    通讯作者: 刘必林, bl-liu@shou.edu.cn
  • 1. 上海海洋大学海洋科学学院,上海 201306
  • 2. 国家远洋渔业工程技术研究中心,上海 201306
  • 3. 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室,上海 201306
  • 4. 农业农村部大洋渔业开发重点实验室,上海 201306

摘要: 该研究对采集于中国南海东沙群岛105尾圆鲹属鱼类[长体圆鲹(Decapterus macrosoma)、泰勃圆鲹(D. tabl)、无斑圆鲹(D. kurroides)]的矢耳石形态进行了观察与测定。圆鲹属鱼类矢耳石呈长椭圆形,基叶发达,种间差异明显。长体圆鲹基叶前端略微向下弯曲;泰勃圆鲹耳石背部脊突发育明显,呈锯齿状,基叶前端略宽厚;无斑圆鲹耳石整体轮廓较光滑,翼叶发育不明显。根据形态指标(耳石长、耳石宽、基叶长、基叶宽、耳石质量、耳石面积等)对不同种圆鲹属鱼类(长体圆鲹、泰勃圆鲹、无斑圆鲹)的判别成功率分别为100%、100%、91.7%。研究结果表明矢耳石可作为鉴别圆鲹属鱼类的一种材料。

English Abstract

  • 圆鲹属(Decapterus)鱼类广泛分布于中西太平洋,是重要的暖水性中上层海洋鱼类[1-2],为大中型围网渔业的重要捕捞对象,可加工成鱼干产品等,营养丰富,具有重要的经济价值和食用价值;圆鲹属鱼类是海洋食物网能量流动中的重要环节之一,具有重要的生态价值。

    鱼类耳石由矢耳石(sagittae)、星耳石(asteriscus)和微耳石(lapillus) 3对耳石组成,通常所说的耳石指矢耳石[3-4],它在鱼类种类与种群判定[5]、年龄与生长分析[6]等方面的应用最为广泛。国内采用耳石形态对鱼类进行分类始于石首鱼类[7]。之后相继在鲹科(Carangidae)[8]、鲤科(Cyprinid)[9]、鲚属(Coilia)[10]、天竺鲷属(Apogon)[11]、石斑鱼属(Epinephelus)[12]等鱼类的种类判定方面得到了具体应用。此外,通过矢耳石形态对鱼类种群进行判定与分析也被广泛应用。近年来,叶振江等[13]分析了中日2种花鲈(Lateolabrax sp.)耳石形态的地理变异;王英俊等[14]研究了黄海蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)群体的耳石形态,并认为利用耳石形态是分析鱼类群体鉴别的有效方法;于鑫等[15]研究了凤鲚(Coilia mystus)群体的矢耳石形态,发现地理相邻的群体存在一定程度的个体交流和混合或相近的环境史,从而影响耳石形态对群体的识别;方华华等[16]研究发现黄、渤海斑尾复鰕虎鱼(Synechogbius ommaturus) 4个地理群的耳石形态存在差异等。基于耳石形态具有种的特异性,国内外学者利用多元统计分析方法,研究不同耳石形态差异,应用于鱼类种类鉴定和种群判别[8-16],并具有很高的准确性;此外,耳石形态指标可作为种类鉴定和种群判别的重要参考依据。通过分析鱼类耳石形态,不仅可以为传统鱼类外部形态分类提供相关佐证,而且有利于推动鱼类耳石形态学的发展。

    国内对蓝圆鲹(D. maruadsi)耳石形态已有一些相关报道,描述了蓝圆鲹耳石形态特征,其耳石呈不规则四边形,翼叶和基叶明显[17],而关于其他圆鲹属鱼类的耳石形态报道尚少。圆鲹属鱼类有相似的生活史,生命周期短、世代更新快[18]。圆鲹属鱼类不仅在鱼体外形上较为相似、不易区分[19],且其在许多地方有不同的俗名,容易产生混淆,根据传统鱼类外部形态特征来识别圆鲹属鱼类会产生一定偏差。而利用其耳石对圆鲹属鱼类进行种间判别,不仅佐证了传统鱼体外形分类,而且有利于保护圆鲹属鱼类的种类多样性,合理开发其鱼类资源。因此,本文描述了中国南海东沙群岛海域的3种圆鲹属鱼类的矢耳石形态特征,通过其形态学指标的判别分析对不同种类进行鉴别,以期为圆鲹属鱼类的鉴别提供基础资料。

    • 3种圆鲹属鱼类[长体圆鲹 (D. macrosoma)、泰勃圆鲹 (D. tabl)、无斑圆鲹 (D. kurroides)]于2014年3月至5月采自中国南海东沙群岛海域,共105尾[2,20](表1)。样品在实验室解冻后测量叉长(fork length, FL),精确到1 mm,称量体质量(body mass, BM),精确到1 g,鉴定性别并提取耳石。提取后的耳石除去包膜和黏液并清洗,然后放入盛有95%乙醇的离心管保存。

      种类
      species
      采样海域
      location
      采样日期
      sampling date
      样品数量
      number of samples
      叉长范围/mm
      fork length range
      体质量范围/g
      body mass range
      长体圆鲹 D. macrosoma115°30'E,21°03'N2014年3月56164~24651~159
      泰勃圆鲹 D. tabl115°30'E,21°03'N2014年4月25290~340318~484
      无斑圆鲹 D. kurroides115°30'E,21°03'N2014年5月24272~364281~769

      表 1  3种圆鲹属鱼类采样信息

      Table 1.  Sampling data of three Decapterus species

    • 本文研究参考郭弘艺等[10]、叶振江等[13]、飯塚景記和片山知史[21]的研究,并结合圆鲹属的耳石形态指标使用如下术语,对3种圆鲹属耳石形态进行描述和分析(图1)。

      图  1  圆鲹属矢耳石形态术语 (长体圆鲹左耳石内侧面)

      Figure 1.  Sagittae with technical terms of genus Decapterus (internal face of left otolith of D. macrosoma)

      耳石前部:耳石靠近鱼体头部的前面部分称为耳石前部。耳石后部:耳石靠近鱼体尾部的后面部分。耳石背部:耳石靠近鱼体背部的背面部分。耳石腹部:耳石靠近鱼体腹部的腹面部分。

      外侧面:朝向鱼体外侧的面。内侧面:朝向鱼体内侧的面。翼叶:为背侧向前延伸的叶状突起。基叶:位于腹侧前端的叶状突起。主间沟:位于基叶与翼叶之间的凹槽。裂沟:从主间沟开始,沿耳石中轴延伸的凹槽;在耳石前部的裂沟,为裂沟前部;在耳石后部的裂沟为裂沟后部;其余在耳石中部为裂沟中部。脊突:背侧表面的脊状突起。

    • 取出保存于离心管中的耳石,待乙醇挥发后用电子天平称取耳石质量(otolith mass, OM),精确到0.01 mg。使用体视显微镜OLYMPUS SZ61对耳石整体形态进行拍摄,图像采集后使用生物图像处理软件Image-Pro Plus 6.0测量耳石形态学指标,精确到0.01 mm (图2)。

      图  2  圆鲹属矢耳石测量 (长体圆鲹左耳石内侧面)

      Figure 2.  Measurements of the genus Decapterus sagittal otolith (internal face of left otolith of D. macrosoma)

      耳石长(otolith length, OL):耳石从前端到后端的长度。耳石宽(otolith width, OW):耳石从背部到腹部的长度。基叶长(rostrum length, RL):主间沟到耳石前部基叶方向的最前部分。基叶宽(rostrum width, RW):主间沟到耳石腹部方向基叶的最腹部分。耳石面积(otolith area, OA):耳石的实际二维面积。

    • 3种圆鲹属鱼类耳石共105对,进行成对t检验显示,左右耳石的质量和形态学指标无显著差异(P>0.05),统一使用左耳石作为研究材料。使用单因素方差分析(One-Way ANOVA)检验3种圆鲹属种类之间矢耳石的度量特征和称量特征差异,并采用LSD法对3种圆鲹属进行多重比较,分析各指标差异,在单因素方差分析之前对度量特征和称量特征的指标进行正态分布检测和Tamhane's T2检验。对圆鲹属鱼类矢耳石的度量特征和称量特征的数据进行标准化(normalization),并采用Min-Max标准化(Min-Max normalization)处理,标准化指标值= (原始指标值-原始指标值最小值)/(原始指标值最大值-原始指标值最小值)。通过幂函数和线性回归分析(linear regression analysis, LRA)分别对耳石长与耳石质量、耳石长与叉长的关系进行拟合,并采用协方差分析(analysis of covariance, ANCOVA)对3种圆鲹属的相关拟合方程进行差异性检验。采用判别分析法(discriminant analysis, DA)即使用步进式方法进行判别分析(没有差异的指标不适合进入方程会被剔除)及Wilks的Lambda检验。数据的分析处理使用SPSS 20.0和Excel 2007软件完成。

    • 圆鲹属鱼类矢耳石整体形态呈长椭圆形,耳石背部均有脊突,基叶发达,种间差异明显,裂沟从耳石前部的主间沟一直延伸至耳石后部,位于耳石后部的裂沟向下弯曲(表2图3)。3种圆鲹属鱼类为同属鱼类,其耳石属间形态特征区分明显。长体圆鲹在耳石后部下方有较大缺口,而泰勃圆鲹和无斑圆鲹则不是很明显,无斑圆鲹耳石整体轮廓则较为光滑;泰勃圆鲹耳石背部脊突比其他2种圆鲹属鱼类耳石发育更为明显呈锯齿状,无斑圆鲹与其他2种圆鲹属相比脊突和翼叶发育不明显;3种圆鲹属鱼类耳石基叶发达,长体圆鲹耳石基叶前端略微向下弯曲,泰勃圆鲹的基叶前端略宽厚,无斑圆鲹的基叶发育显著且偏长。

      种类
      species
      整体形态
      general morphology
      主间沟
      excisural notch
      脊突
      knob
      翼叶
      antirostrum
      基叶
      rostrum
      裂沟形态
      sulcus shape
      长体圆鲹 D. macrosoma长椭圆形明显明显发达发达中部平直,后部向下弯曲
      泰勃圆鲹 D. tabl长椭圆形明显明显较发达发达中部较窄,后部膨大向下弯曲
      无斑圆鲹 D. kurroides长椭圆形不明显不明显不明显发达中部较细长,后部向下弯曲明显

      表 2  圆鲹属耳石形态特征

      Table 2.  Morphological character of Decapterus sagittae

      图  3  圆鲹属矢耳石形态

      Figure 3.  Morphology of Decapterus sagittae

    • 单因素方差分析显示,3种圆鲹属鱼类105个左矢耳石的6个特征指标差异显著(P<0.05)。对圆鲹属鱼类矢耳石的度量特征和称量特征(表3)进行数据标准化处理后(表4),耳石长以无斑圆鲹为最大,泰勃圆鲹次之,长体圆鲹最小。

      种类
      species
      耳石长/mm
      OL
      耳石宽/mm
      OW
      基叶长/mm
      RL
      基叶宽/mm
      RW
      耳石质量/mg
      OM
      耳石面积/mm2
      OA
      长体圆鲹 D. macrosoma5.33±0.44c2.35±0.19c1.51±0.21c1.38±0.13c5.76±1.20c 8.07±1.09c
      泰勃圆鲹 D. tabl7.34±0.41b3.04±0.13b2.68±0.28b1.77±0.10b9.31±0.70b13.57±1.06b
      无斑圆鲹 D. kurroides8.37±0.51a3.65±0.30a3.08±0.26a2.07±0.21a20.15±4.67a 18.83±2.50a
       注:不同上标小写字母表示种间差异显著 (P<0.05),相同上标小写字母表示种间差异不显著 (P>0.05)  Note: Different superscript lowercase letters indicate significant difference between species (P<0.05), while the same superscript lowercase letters indicate insignificant difference between species (P>0.05).

      表 3  矢耳石的度量特征和称量特征

      Table 3.  Measurement characteristics and weigh characteristics of sagittae

      种类
      species
      耳石长
      OL
      耳石宽
      OW
      基叶长
      RL
      基叶宽
      RW
      耳石质量
      OM
      耳石面积
      OA
      长体圆鲹 D. macrosoma0.49±0.260.53±0.190.51±0.230.58±0.230.55±0.270.52±0.25
      泰勃圆鲹 D. tabl0.51±0.260.54±0.230.65±0.250.42±0.280.53±0.270.43±0.26
      无斑圆鲹 D. kurroides0.54±0.280.45±0.230.46±0.270.41±0.230.54±0.260.51±0.24

      表 4  矢耳石数据标准化的度量特征和称量特征

      Table 4.  Measurement characteristics and weigh characteristics of data normalization of sagittae

    • 协方差分析表明,3种圆鲹属之间的耳石长与耳石质量的关系差异显著(P<0.05),拟合幂函数方程为:

      长体圆鲹OM=0.108OL2.368(R2=0.750,n=56,图4-1a)

      图  4  圆鲹属鱼类叉长、耳石质量与耳石长的关系

      Figure 4.  Relationship among fork length, otolith mass and otolith length of genus Decapterus

      泰勃圆鲹OM=0.871OL1.188(R2=0.776,n=25,图4-2a)

      无斑圆鲹OM=0.021OL3.221(R2=0.662,n=24,图4-3a)

    • 协方差分析表明,3种圆鲹属之间的耳石长与叉长的关系差异显著(P<0.05),拟合线性方程为:

      长体圆鲹FL=30.065OL+54.293 (R2=0.433,n=56,图4-1b)

      泰勃圆鲹FL=19.621OL+173.412 (R2=0.331,n=25,图4-2b)

      无斑圆鲹FL=33.816OL+46.110 (R2=0.521,n=24,图4-3b)

    • 判别分析显示,6个耳石指标仅耳石面积、耳石质量、基叶长被用于最终的判别分析,其中基叶长贡献率最大(表5)。判别分析结果显示,3种圆鲹的判别成功率分别为100%、100%、91.7% (表6),判别函数可以将三者明显区分,判别函数1可将长体圆鲹和其他2种圆鲹明显区分,判别函数2又可将泰勃圆鲹与无斑圆鲹明显区分(图5),判别函数1能够解释83.5%的耳石指标信息。3种圆鲹属鱼类判别函数为:判别函数1=2.039×RL−0.191×OM+0.654×OA−10.237;判别函数2=−0.747×RL+0.832×OM−0.868×OA+3.649。

      判别步骤
      discrimination step
      形态指标
      morphometric index
      统计量
      statistics
      自由度1
      df1
      自由度2
      df2
      自由度3
      df3
      精确 F exact F
      统计量
      statistics
      自由度1
      df1
      自由度2
      df2
      显著性
      sig.
      1耳石面积 OA0.10312102441.76721020
      2耳石质量 OM0.03122102236.45842020
      3基叶长 RL0.02632102173.18762000

      表 5  3种圆鲹的逐步判别 (Wilks的Lambda检验)

      Table 5.  Stepwise discriminant of three Decapterus species (Wilks' Lambda)

      判别前种类
      predicted species
      判别后种类
      discriminated species
      样品数量
      number of samples
      长体圆鲹泰勃圆鲹无斑圆鲹
      长体圆鲹
      D. macrosoma
      56
      (100%)
      0056
      (100%)
      泰勃圆鲹
      D. tabl
      025
      (100%)
      025
      (100%)
      无斑圆鲹
      D. kurroides
      02
      (8.3%)
      22
      (91.7%)
      24
      (100%)

      表 6  3种圆鲹属的判别分析结果

      Table 6.  Discriminant analysis of three Decapterus species

      图  5  3种圆鲹属的典型判别函数散点图

      Figure 5.  Scatterplot of canonical discriminant functions for three Decapterus species

    • 本文分析了3种圆鲹属鱼类的矢耳石形态特征,圆鲹属鱼类矢耳石整体形态特征较为相似,均呈长椭圆形,耳石背部均有脊突,基叶发达,种间差异明显。其他属耳石形态如:鲚属[10]鱼类的矢耳石形态呈不规则的扁椭球形,一般前端略膨大后端较尖细;天竺鲷属[11]鱼类的矢耳石形态均不规则,耳石无侧叶,前部较尖后部略圆钝,背部中央有缺刻;石斑鱼属[12]鱼类的矢耳石形态较相似,耳石细长呈三角形或梭形。以上不同属鱼种的研究说明了鱼类耳石在形态上具有明显的特异性,同属鱼类耳石整体形态在一定程度上具有较为相似的外形和共同的特异性。

      鱼类耳石形态可能受相似的遗传因素[22-23]和环境因素[24-25]等影响,但不同鱼种的耳石形态主要受遗传因素的影响,而环境因素则对同种鱼不同群体的耳石形态产生较大影响[23]。此外,耳石的形态也与鱼类的外形关系密切[26],在长距离洄游的环境因素影响下,鱼体外形会呈现流线型,并影响其耳石形态也为流线型[27]。南海圆鲹属鱼类资源在春秋季节分布广泛,同时,从秋季到春季之间南海圆鲹属鱼类存在洄游现象[28]。笔者认为圆鲹属鱼类耳石整体呈长椭圆形的主要因素是遗传基因,但与其鱼体外形(长圆形或纺锤形,稍侧扁[2])和生活环境也密切相关[27,29]

      圆鲹属鱼类耳石形态不仅因同属具有共性,而且其属内形态也差异明显。长体圆鲹的翼叶发达呈锐角三角形,泰勃圆鲹翼叶则呈小三角形较发达,而无斑圆鲹翼叶发育不明显;泰勃圆鲹背部脊凸发育呈锯齿状比其他两类圆鲹发育显著;无斑圆鲹的耳石整体形态较其他两类圆鲹光滑。

      近年来,国内耳石信息[30-34]的研究使得传统分类得到进一步完善,耳石形态具有种的特异性[35-36]和不易被消化等特点,在捕食者食性分析中得到广泛运用,如食鱼哺乳动物等的食性分析[37-38]。因此,耳石形态的研究在种类鉴定和种群判别上具有重要意义[39-42],也对系统分类学和摄食生态学等领域的发展起到重要作用。

    • 耳石是存储鱼类生活信息的载体[3-4],通过测量耳石形态指标能更为准确地进行种类鉴定和种群判别分析。耳石是在鱼类生长过程中所形成的碳酸钙硬组织,不同种鱼类耳石在形成过程中会有不同变化并因种而异[23]。圆鲹属鱼类矢耳石的度量特征和称量特征在数据标准化处理后,标准化的耳石长以无斑圆鲹为最大,泰勃圆鲹次之,长体圆鲹最小;耳石宽则以泰勃圆鲹最大,长体圆鲹次之,无斑圆鲹最小。

      本研究结果显示,利用3种圆鲹属鱼类的耳石长分别与耳石质量、体长进行拟合方程,2个指标均随耳石长的增长而增长,呈一定的上升趋势,说明其耳石长与耳石质量、体长存在一定正相关性变化,耳石长与耳石质量、体长大小关系密切,与其他研究有较为相似的结果[43],耳石长度的增长在一定程度上影响着耳石质量和体长的变化,耳石形态指标与鱼体外部形态指标在发育过程中有相似之处,也在一定程度上印证了耳石形态与鱼体外形关系密切的可能。

      本文对3种圆鲹属矢耳石形态指标进行了分析。从3种圆鲹属鱼类的典型判别函数散点图可以看出,长体圆鲹与无斑圆鲹能被区分开,而泰勃圆鲹与无斑圆鲹之间则有少数部分存在重合区域。本文判别成功率高于Tuset等[44]对3种鮨属鱼类[黑尾鮨 (Serranus atricauda)、九带鮨 (S. cabrilla)、纹首鮨 (S. scriba)]矢耳石形态研究的判别成功率,表明耳石形态在种类鉴定的应用中有较好的效果。同时,也印证了耳石的形态可作为鱼种识别和鉴定的天然标志。因此,圆鲹属鱼类的矢耳石是鉴别圆鲹属鱼类的材料之一,这将为相关海域圆鲹属鱼类的种类鉴定提供依据。

参考文献 (44)

目录

    /

    返回文章
    返回