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扁额原细首纽虫摄食生物学及能量收支的研究

汪海燕

   本文以青岛海滨常见的扁额原细首纽虫(Procephalothrix simulus Iwata,1952)为实验材料,研究了其化学感觉生理学,摄食行为和摄食率,温度和体重对其生长和能量收支的影响以及对其蛋白酶活性进行了初步研究。 1.扁额原细首纽虫化学感觉生理学研究 研究了扁额原细首纽虫对不同饵料动物(颤蚓和葛氏囊须虫)的匀浆和单一化学刺激物(包括17种氨基酸,2种氨基酸相关物质以及两种糖)的反应,并对比研究了有额器和切去额器的纽虫对刺激物的不同反应。结果显示,扁额原细首纽虫在寻食过程中具有明显的化学感觉机能。天然饵料匀浆引起纽虫寻食行为的作用明显强于活饵,煮沸后的天然饵料匀浆对扁额原细首纽虫的诱食性明显增强。在所测定的21种化学刺激物中,只有6种氨基酸(包括甘氨酸glycine、丙氨酸alanine、异亮氨酸isoleucine、苯丙氨酸phenylalanine、谷氨酰胺glutamine、天冬酰胺asparagine)和甜菜碱(betaine)可以引起该动物的摄食反应,也就是说它们可能是扁额原细首纽虫寻食过程中的化学信号。当切去额器后,扁额原细首纽虫明显的丧失了其对不同刺激物的选择性,由此表明这类纽虫寻食过程中的化学感受器是额器。 2.扁额原细首纽虫摄食行为和摄食率研究 研究了扁额原细首纽虫的摄食行为以及饵料密度、温度、盐度和光周期对其摄食率的影响。研究结果表明,扁额原细首纽虫利用化学感觉定位猎物,表现出典型的吞食食性的捕食策略。当猎物是无活性(如颤蚓,一种淡水寡毛类,当放入海水中很快死亡)时,扁额原细首纽虫对猎物的每次攻击都能成功,并且有25%的纽虫在其捕食过程中并没有出现吐吻行为。然而当捕食活的猎物时(如葛氏囊须虫,一种海洋多毛类),纽虫每次攻击猎物都会出现吐吻行为,并且有一半的捕食并不能成功。当用不同体重规格的纽虫和猎物做实验时,纽虫体重越大,其摄食成功率越高,摄食时间越短,研究结果还表明,外界环境因子对扁额原细首纽虫的摄食率有非常显著的影响。在5 -30°C水温范围内,随着温度的升高,扁额原细首纽虫的摄食率增大,但极端高的水温(32°C)抑制纽虫的摄食率;当把养殖海水的盐度稀释到20‰和10‰或升高到45‰时,纽虫的摄食率显著降低,但40‰的盐度对扁额原细首纽虫的摄食率并没有明显的影响;黑暗环境下纽虫的摄食率增大。 3.温度和体重对扁额原细首纽虫生长及能量收支的影响 研究了温度和体重对扁额原细首纽虫生长及能量收支的影响。结果表明,温度对扁额原细首纽虫的增重率、特定生长率、摄食量、食物转化率均有显著影响,扁额原细首纽虫的增重率、特定生长率、和食物转化率均以20°C最高,在30°C条件下甚至出现了负增长,而摄食量随着温度的升高而增加,以30°C最高。摄食能、粪便能、排泄能和呼吸能均随温度升高而增加,以10°C为最低,30°C最高,而生长能在20°C达到最大值(838.12±71.21J·g-1·d- 1),30°C出现负生长;在能量收支方面,温度对生长能、排泄能和呼吸能组分有显著影响(P<0.05),而对粪便能组分的影响不显著。在体重的影响方面,体重对纽虫的增重率、特定生长率和摄食量有显著影响(P<0.05),而对食物转化率无明显影响。扁额原细首纽虫的增重率、特定生长率和摄食量随着体重的增加而增大。其摄食能、生长能、粪便能、排泄能和呼吸能随着体重的增加而减小,然而体重对其能量分配比例并没有显著影响(P>0.05)。 4.扁额原细首纽虫蛋白酶活性初步研究 以酶学分析方法研究了不同温度、pH及摄食后不同时间扁额原细首纽虫蛋白酶活力的变化。结果表明,扁额原细首纽虫蛋白酶活力在pH为3和10时出现两个峰值,酸性条件下其蛋白酶的活性明显高于碱性条件。在20-80oC温度范围内,纽虫酸性和碱性蛋白酶活性表现出两种不同的变化趋势。酸性蛋白酶活力在50oC达到最大值,而碱性蛋白酶活力在40oC达到最大值,50oC酶活性急剧下降,对高温比较敏感。扁额原细首纽虫在摄食后,酶活力有明显变化,酸性蛋白酶在摄食后2 h达到最大值,之后下降,摄食后8h达到最低水平,之后又有所回升。而碱性蛋白酶活性在摄食后8 h达到最大值,16 h后维持在较低水平。……   
[关键词]:扁额原细首纽虫;化学感觉生理学;摄食行为;摄食率;能量收支;蛋白酶
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国海洋大学2007年