基于不同水溫的正顫蚯蚓可逆性生殖系統(tǒng)退化實驗

基于不同水溫的正顫蚯蚓可逆性生殖系統(tǒng)退化實驗

正聲源[tubikextubikex（muler，1774）]是水棲蒼白的普生植物。這些動物通常生活在黑暗中的水中。由于該動物具有典型的環(huán)節(jié)動物特征及易于獲取,歷來為國內(nèi)外學(xué)者所鐘愛的實驗動物。為了研究其生活史及其各種生物學(xué)特征,許多學(xué)者在實驗室中模擬該動物天然的生活環(huán)境,利用淤泥、沙子等做基質(zhì)進(jìn)行喂養(yǎng),但由于這些基質(zhì)仍較黑暗,影響細(xì)致的觀察,故給研究造成諸多不便,如對蚓繭和幼蚓難以做到準(zhǔn)確的計數(shù)。故選用一種透明的基質(zhì)則十分必要。有人指出顫蚓科在繁殖過程中,具有可逆的生殖系統(tǒng)退化特征,Poddubnaya曾對這種生殖系統(tǒng)退化過程進(jìn)行過計算。一般認(rèn)為水溫對其顫蚓科的繁殖有顯著影響,但并未見有水溫對可逆性生殖系統(tǒng)退化的影響的研究報道。基于上述情況,作者首次試用一種透明基質(zhì)對正顫蚓在不同水溫下的產(chǎn)繭和可逆性生殖系統(tǒng)退化進(jìn)行了研究。1生殖系統(tǒng)的退化正顫蚓取源于遼寧省鴨綠江邊淤泥,取材時水溫為22℃,將采集的正顫蚓在實驗室進(jìn)行繁殖,將具有繁殖能力的蚓放養(yǎng)于長30cm,寬20cm,高3.5cm的方盤中。每盤雙層擺放10mm—20mm寬,2mm厚的磨去銳緣的玻璃片,以該玻璃片為透明基質(zhì),注入去氯自來水達(dá)2cm高,水的溶氧量為6—8mg/L,pH=6,水溫22℃。同時將可產(chǎn)繭的蚓分放于20個方盤中,每盤200條,產(chǎn)繭一天后,將產(chǎn)繭蚓取出,保留所產(chǎn)繭進(jìn)行孵化,并把孵出的幼蚓培育成具有性成熟的同齡蚓,從其產(chǎn)第一批蚓繭開始分組實驗。將選定的蚓分為兩組,第一組為不同水溫的產(chǎn)繭實驗,第二組為不同水溫的生殖系統(tǒng)可逆性退化實驗。第一組實驗選取400條符合上述條件的蚓,分別放養(yǎng)于20個直徑150mm、高25mm的培養(yǎng)皿中,每皿20條蚓,每皿單層并排擺放6個載玻片,以該載玻片為基質(zhì),注入去氯自來水達(dá)10mm高。其中10皿置于20℃恒溫箱內(nèi),另10皿置于25℃恒溫箱內(nèi)。每天各換同溫水并喂食一次,同時計數(shù)所產(chǎn)蚓繭,以及蚓繭內(nèi)所含的卵,做好記錄,并把計數(shù)后的蚓繭取出。每次實驗時間為100d。第二組實驗選取同齡蚓400條,分別放養(yǎng)于20個直徑150mm、高25mm培養(yǎng)皿中,每皿20條蚓,每皿雙層擺放10—20mm寬,2mm厚的磨去銳緣的玻璃片,以該玻璃片為基質(zhì),注入去氯自來水達(dá)10mm高,培養(yǎng)皿置于實驗室避光處,每日測定3次水溫,確定日平均水溫。每天各換水喂食一次,同時檢查各皿蚓的環(huán)帶及體內(nèi)卵巢內(nèi)卵的變化,記錄各項變化,并把所產(chǎn)蚓繭取出。以環(huán)帶消失及體內(nèi)卵巢退化為蚓的生殖系統(tǒng)退化的標(biāo)志。每次實驗時間為180d。以上兩組實驗各重復(fù)3次,每次均喂養(yǎng)適量同步發(fā)育的蚓以填補個別死亡的蚓,實驗中所喂的食物及其他諸條件均同前文。2結(jié)果2.1產(chǎn)卵量的累積增長正顫蚓在其一生中有一定的繁殖周期,第一個繁殖期,在20℃水溫歷期中平均為90d,而在25℃水溫歷期中平均為60d,前者雖然歷期較長,但其總的產(chǎn)卵量及其每個蚓繭的含卵量均低于后者(表1)。表中平均產(chǎn)繭量和平均產(chǎn)卵量為平均每條蚓在第一繁殖期的總的產(chǎn)繭量和產(chǎn)卵量。在此繁殖期內(nèi),正顫蚓產(chǎn)卵量的累積增長呈現(xiàn)為邏輯斯諦增長(Logisticgrowth)。20℃水溫的每條蚓產(chǎn)卵累積方程:N=71/[1+exp(3.9327-0.0865t]。25℃水溫:N=87/[1+exp(3.6963-0.1378t)]。N表示每條蚓產(chǎn)卵的累積個數(shù),t表示增長天數(shù),其增長的理論極限各是7l和87。據(jù)各水溫蚓的產(chǎn)卵累積增長方程,做出各水溫的卵的累積產(chǎn)量增長曲線。同時可見蚓在此繁殖期內(nèi)日產(chǎn)卵量并非均勻,而是呈現(xiàn)一定的日增長率,存在一個增長高峰期,此外可見25℃水溫的產(chǎn)卵日增長率高于20℃水溫。2.2水土流失養(yǎng)殖或繁殖時生殖系統(tǒng)退化的表現(xiàn)正顫蚓的生殖系統(tǒng)具有可逆性退化特征,在一定條件下,其發(fā)育良好并具有繁殖能力的生殖系統(tǒng)會逐漸退化,退化初期卵巢的可見性體征消失,隨之環(huán)帶消失,暫時處于繁殖休閑狀態(tài)。這種退化的生殖系統(tǒng)在新的條件下又會重新恢復(fù),恢復(fù)時其環(huán)帶首先出現(xiàn),隨之出現(xiàn)卵巢的可見性體征,并處于繁殖狀態(tài)。這種變化在其繁殖中受到水溫的影響,在其繁殖群體中呈現(xiàn)出一定的生殖系統(tǒng)退化率。其退化率以退化蚓數(shù)與其總蚓數(shù)的百分比來表示,在不同的水溫中可見不同的生殖系統(tǒng)退化率(表2)。從以上表中可見正顫蚓在20℃—28℃水溫范圍內(nèi)其生殖系統(tǒng)退化率較低,其最低時的水溫是24℃,而水溫在20℃以下及28℃以上時其生殖系統(tǒng)退化率則逐漸升高。3利用lizem或平臺進(jìn)行鉆行3.1采用良好的基質(zhì)是在實驗室內(nèi)飼養(yǎng)正顫蚓的基本要求,許多作者選用淤泥或沙子為基質(zhì),Lazim通過基質(zhì)選擇實驗指出正顫蚓在沒有淤泥基質(zhì)的情況下,大部分選擇600—850μm的較粗大的沙子基質(zhì),并不選擇63—250μm和250—355μm的沙子基質(zhì)。Wachs也指出正顫蚓可選擇5—7mm的大沙子。這是由于較粗大的沙子內(nèi)有較大的縫隙,便于蚓的鉆行,而較細(xì)小的沙子縫隙較小,阻礙蚓的鉆行。Lizim在淤泥或沙子中放入樹葉,也收到良好效果,這是由于蚓便于在樹葉表面之間鉆行。本實驗采用了載玻片和10mm—20mm寬的玻璃片也獲得上述同樣效果。3.2結(jié)果表明在正顫蚓的繁殖期內(nèi),水溫對其產(chǎn)卵量有一定的影響,Bonomi曾做過20℃、15℃和5℃水溫的類似實驗但并未做出某一水溫正顫蚓卵的累積產(chǎn)量的增長的回歸方程和回歸曲線。本實驗結(jié)果指出正顫蚓在其繁殖期內(nèi),在一定水溫下產(chǎn)卵累積量為邏輯斯諦增長。在前文曾指出該蚓體長與體重在生長期內(nèi)也呈邏輯斯諦增長。這一增長規(guī)律在一定程度上可反映出在一定水溫下,正顫蚓生長期內(nèi)的體細(xì)胞和繁殖期內(nèi)的卵細(xì)胞的增殖規(guī)律。3.3結(jié)果表明正顫蚓的生殖系統(tǒng)可逆性退化受水溫變化的影響,水溫20℃—28℃范圍內(nèi)其生殖系統(tǒng)退化率較低,