中華虎頭蟹幼體發(fā)育的初步觀察

王紅偉，原振政，祁峰，劉谞，李曉東，姜玉聲，劉海映，鄭巖，趙靜，劉涵

(1.大連海洋大學水產(chǎn)與生命學院，遼寧大連116023;2.盤錦光合蟹業(yè)有限公司，遼寧盤錦124200;3.大連海洋大學海洋科技與環(huán)境學院，遼寧大連116023)

中華虎頭蟹Orithyia sinica又稱乳斑虎頭蟹，俗稱虎頭蟹、鬼頭蟹，屬甲殼綱、十足目、饅頭蟹科、虎頭蟹屬，是中國與朝鮮半島沿海特有的大型經(jīng)濟蟹類［1］，在中國南北沿海均有分布，地處遼東灣的遼寧盤錦、營口及丹東鴨綠江口附近海域資源量相對較多。中華虎頭蟹肉質(zhì)細嫩，味道鮮美，具有很高的食用價值。因每年可捕獲的時間短暫，自然資源稀少，市場供不應求。此外，中華虎頭蟹色澤鮮艷，背面觀與中國民間傳統(tǒng)的布藝老虎相似，也有學者提出飼養(yǎng)此蟹作為觀賞寵物［2］。但是隨著近些年捕撈強度的增大及棲息環(huán)境的惡化，虎頭蟹資源日漸衰退，對其生物學與人工繁殖技術(shù)的研究已引起人們的重視。目前，國內(nèi)有關(guān)中華虎頭蟹生物學方面的報道僅見于溫度、鹽度對成蟹存活與攝食的影響［2］，以及其視網(wǎng)膜電圖特性的晝夜節(jié)律性研究［3］。國外，Kim 等［4－5］研究了中華虎頭蟹溞狀幼體和大眼幼體的生長與蛻殼;Koo等［6－7］研究了溫度對中華虎頭蟹幼體存活、生長、蛻殼的影響;Hong［8－9］對中華虎頭蟹前溞狀幼體和溞狀幼體的形態(tài)進行了描述。

蟹類生活史中通常具有多個幼體階段，幼體經(jīng)過多次蛻殼，最終發(fā)育為仔蟹。幼體發(fā)育是其生物學研究的重要內(nèi)容，也是人工繁育的理論依據(jù)。目前，已有對中華絨螯蟹 Eriocheir sinensis［10］、三疣梭子蟹 Portunus trituberculatus［11］、鋸緣青蟹 Scylla serrata［12］、遠海梭子蟹 Portunus pelagicus［13］和日本蟳Charybdis japonica［14］等主要經(jīng)濟蟹類幼體發(fā)育的研究，促進了其增養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。然而，國內(nèi)外尚未見有關(guān)中華虎頭蟹幼體發(fā)育完整過程的報道。本試驗中，作者對中華虎頭蟹各期幼體的形態(tài)特征及發(fā)育時間進行觀察與記錄，以充實此稀有蟹種的生物學研究，旨在為其人工繁育以及資源的合理利用與保護提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用親蟹于2010年5月末由漁船采捕，捕獲地點如圖1所示。將親蟹運輸至遼寧省盤錦市光合蟹業(yè)有限公司碼頭，共計145只。

1.2 方法

1.2.1 親蟹培育 將親蟹飼養(yǎng)于5 m×5 m×1.5 m的水泥池中，池底鋪有10 cm厚的細沙，中間用磚塊隔出10 m2的空地，便于換水與投餌。海水鹽度為28，溫度為25℃，連續(xù)充氣。早晚按體質(zhì)量的5%投喂光滑河藍蛤、冰鮮魚各1次，并根據(jù)實際攝食情況進行調(diào)整。每天早、晚換水1/2。

1.2.2 幼體培育 各發(fā)育時期的幼體均在容積為300 L的圓形玻璃缸中培育。幼體孵化前加沙濾海水200 L。培育至Ⅰ期溞狀幼體時不換水，每日加注新水;培育至Ⅱ期溞狀幼體時開始換水，每日早、晚各換水1/5;培育至Ⅲ期溞狀幼體時換水量增加至每日1/2;培育至大眼幼體時每日全量換水。對于Ⅰ期與Ⅱ期幼體，每4 h投喂輪蟲1次，并補充少量單胞藻及微粒配合飼料、蝦片等代用餌料;對于Ⅲ期溞狀幼體，以鹵蟲無節(jié)幼體為主要餌料;對于大眼幼體，投喂鹵蟲無節(jié)幼體和活糠蝦。幼體培育期間，海水鹽度為28，溫度為 (25.1±0.8)℃，隨著幼體的變態(tài)逐漸增加充氣量。

1.2.3 幼體發(fā)育觀察 采用光誘方法，用燒杯撈取不同發(fā)育時期的幼體及幼體蛻下的殼置于特制的玻璃凹槽中，于Olympus C－BD230解剖鏡下觀察并拍照，記錄幼體各發(fā)育時期的特征，并隨機取15只幼體進行形態(tài)參數(shù)的測量。

圖1 親蟹的采捕地點Fig.1 The location tiger crab brood stock used in this experiment were collected

2 結(jié)果

2.1 幼體的發(fā)育時期

中華虎頭蟹溞狀幼體經(jīng)3次蛻皮變態(tài)為大眼幼體，每次蛻皮后，其形態(tài)均發(fā)生變化，因此將溞狀幼體階段分為3個時期，各發(fā)育時期幼體的形態(tài)見圖2。海水鹽度為28，水溫為 (25.1±0.8)℃時，Ⅰ期溞狀幼體歷時4～5 d發(fā)育至Ⅱ期溞狀幼體;Ⅱ期溞狀幼體歷時4～5 d發(fā)育至Ⅲ期溞狀幼體;Ⅲ期溞狀幼體歷時5～6 d發(fā)育至大眼幼體;大眼幼體經(jīng)過5～6 d發(fā)育至Ⅰ期仔蟹。本試驗條件下，幼體自然孵化發(fā)育為仔蟹共需要18～22 d。

2.2 幼體的形態(tài)

中華虎頭蟹各發(fā)育時期幼體的形態(tài)描述見表1和圖3。溞狀幼體分頭胸部和腹部，頭胸甲上下與左右各具一刺，位于上方的背刺與下方的額刺尤其長，其尖端間距約為體長的3倍。前側(cè)各生有一對復眼。腹部分六節(jié)，最后一節(jié)呈叉狀，其上具棘刺，Ⅰ期溞狀幼體尾叉棘刺5對，隨著蛻殼每期幼體棘刺數(shù)目增加1對。第二腹節(jié)左右生有一對側(cè)齒。Ⅰ期溞狀幼體腹部2～5節(jié)上肢芽不明顯，隨著幼體發(fā)育肢芽增大，至Ⅲ期幼體時其呈棒狀。大眼幼體的形態(tài)與仔蟹相似，腹部能夠自由彎折于頭胸甲下，在游泳時伸展開。步足發(fā)達，但最后一對附肢的末節(jié)未成槳狀。

表1 中華虎頭蟹幼體各發(fā)育時期的形態(tài)Tab.1 Morphological characters of different stage larval of O.sinica

圖2 中華虎頭蟹幼體發(fā)育過程及形態(tài)Fig.2 Different larval stages of tiger crab O.sinica

圖3 中華虎頭蟹各發(fā)育時期溞狀幼體的特征Fig.3 Morphological characters of different stage zoea in tiger crab O.sinica

3 討論

3.1 幼體發(fā)育的分期

蟹類是甲殼動物中的一個大家族，其幼體發(fā)育模式多樣，不同種類剛孵化的幼體所處的發(fā)育時期有所不同。中華絨螯蟹、三疣梭子蟹、鋸緣青蟹等種類先要在卵膜內(nèi)度過無節(jié)幼體和原溞狀幼體時期，之后破膜孵化，初孵的幼體稱為Ⅰ期溞狀幼體［15－17］。河流溪蟹 Sinopotamon henanens胚胎除了經(jīng)歷上述兩個發(fā)育時期外，還存在卵內(nèi)大眼幼體期，經(jīng)過此期后便直接孵化出仔蟹［18］。中華虎頭蟹破膜時為溞狀幼體，但其溞狀幼體只有3期，之后變態(tài)為大眼幼體，這與其它已報道的蟹類不同(表2)。中華絨螯蟹、鋸緣青蟹、遠海梭子蟹腹部肢芽出現(xiàn)在溞狀幼體Ⅲ期［13］，而中華虎頭蟹腹部肢芽出現(xiàn)在溞狀幼體Ⅰ期，Ⅱ期時已較明顯，后者是否在卵膜內(nèi)多度過一個或更多溞狀幼體時期，還需要對其卵內(nèi)幼體的發(fā)育過程做進一步研究。

3.2 幼體的形態(tài)特征

中華虎頭蟹溞狀幼體和大眼幼體的形態(tài)特征與其它幾種常見經(jīng)濟蟹類有較多不同 (表2)，前者較明顯的特征是:溞狀幼體較大，具有長的背刺與額刺，Ⅰ期和Ⅲ期幼體兩刺頂部的間距分別為7.15、11.81 mm，是體長的3倍左右，與身體大小比例很不相稱。研究表明，水生動物的幼體能夠通過增大或增厚身體表面的結(jié)構(gòu)，如棘刺、剛毛、殼等，來加強防御能力，進而降低被捕食的風險［19－20］。中華虎頭蟹多在河口水域棲息和繁殖，這一區(qū)域餌料豐富，往往也是其它魚、蝦、蟹的索餌與繁殖場，虎頭蟹浮游的溞狀幼體被捕食的風險性很高。長期的自然選擇可能導致其溞狀幼體保留了如此長的棘刺，以應對眾多的捕食者。然而，捕食者是否對海洋蟹類幼體身體構(gòu)造具有表型可塑性，表型結(jié)構(gòu)又是怎樣演化為遺傳特征的，如此一系列問題將有待進一步研究。中華虎頭蟹大眼幼體的腹部能夠自由彎折，游泳時伸展開來，或卷折于頭胸甲下，此時幼體則沉入水底爬行或靜止，看上去與仔蟹十分相似。這一特征與其它蟹類差異明顯，多數(shù)蟹類大眼幼體腹部發(fā)達但不能自由折疊，憑借發(fā)達的腹部，幼體具有較強的游泳能力，利于捕食及躲避敵害攻擊。中華虎頭蟹大眼幼體的運動能力相對較弱，常仰臥或俯臥于養(yǎng)殖容器底部，實驗室養(yǎng)殖時，需要較大的餌料密度才能保證幼體的攝食量。如此特殊的大眼幼體在自然環(huán)境中如何攝食及躲避敵害的捕食，將有待于進一步研究。

表2 常見經(jīng)濟蟹類溞狀幼體與大眼幼體的形態(tài)特征［13］Tab.2 Morphological comparison of zoeal and megalop larvae in several commercially important crabs［13］

3.3 幼體發(fā)育時期的判斷

蝦蟹類人工繁育中需要準確區(qū)分各發(fā)育時期的幼體，以便及時調(diào)整投喂、換水等措施。本試驗結(jié)果表明，幼體大小、第1和第2顎足外肢羽狀剛毛數(shù)目、尾叉棘刺數(shù)目、腹部肢芽大小是中華虎頭蟹溞狀幼體分期的主要依據(jù)。中華虎頭蟹溞狀Ⅰ期與Ⅱ期幼體大小差異并不明顯，加之不同母本的同一期幼體間大小有時也存在差異，難以從個體大小上判斷幼體時期，給生產(chǎn)操作造成了一定困難。這一時期可以借助儀器觀察幼體腹部肢芽是否明顯、第1和第2顎足外肢羽狀剛毛的數(shù)目以及尾叉棘刺數(shù)目等特征進行判斷，而對于有經(jīng)驗的技術(shù)人員則可直接觀察水體中幼體蛻下的殼，判斷幼體是否進入下一時期。另外，筆者發(fā)現(xiàn)，從Ⅱ期溞狀幼體開始其背刺與額刺中上部呈現(xiàn)紅色，此特征無需借助儀器設備即可分辨，便于在實際生產(chǎn)中應用。

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