紅耳龜(Trachemys scripta elegam)對環(huán)境鹽度的耐受性及生理適應(yīng)機(jī)制.pdf

1、世界最危險(xiǎn)的100個(gè)入侵物種之一紅耳龜(Trachemys scripta elegans ),是典型的外來有害物種。目前已經(jīng)在世界除南極洲以外的范圍內(nèi)成功入侵,我國大部分地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了紅耳龜?shù)囊吧N群。在美國鹽水運(yùn)河、鹽池以及由于海水入侵導(dǎo)致鹽度增加的湖中均發(fā)現(xiàn)紅耳龜?shù)姆植?同時(shí)野外調(diào)查時(shí)在我國海南的南渡江半咸水流域也發(fā)現(xiàn)有紅耳龜?shù)姆植?說明紅耳龜有耐鹽性。但關(guān)于該種對鹽度的適應(yīng)及生理調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚。本研宄在人工養(yǎng)殖條件下,設(shè)計(jì)不同鹽

2、度的水環(huán)境,尋找紅耳龜?shù)柠}度耐受極限,通過相關(guān)生理生化技術(shù)檢測和分析比較消化酶活性、部分組織結(jié)構(gòu)、滲透壓、血液和尿液生理生化指標(biāo)、肌肉游離氨基酸等相關(guān)指標(biāo)的變化來進(jìn)一步探討紅耳龜對環(huán)境鹽度的生理適應(yīng)機(jī)制。主要研宄結(jié)果如下:
　　1.鹽度對紅耳龜存活率及消化生理的影響
　　將體質(zhì)量為(125.60 g±19.84)g的紅耳龜飼養(yǎng)在鹽度為5、15、25、35％。和自來水的水泥池中,進(jìn)行了鹽度脅迫試驗(yàn)。研宄表明,紅耳龜在鹽度35下

3、可存活25d,在鹽度25有2只可存活90d以上,鹽度15和5組正常存活120d以上,說明紅耳龜可以適應(yīng)較低鹽度(<15)的水環(huán)境。
　　與對照組相比,紅耳龜胃蛋白酶活性隨鹽度的升高呈先上升后下降的趨勢,在鹽度5活性最高,25組酶活性不到對照組的1/2,肝脂肪酶活性隨鹽度的升高而呈下降-升高-下降的趨勢,且在鹽度15活性最高,腸脂肪酶和腸淀粉酶活性隨著鹽度的升高而下降。說明高鹽(>15)顯著抑制紅耳龜消化酶活性,影響其生長存活。

4、r>　　對紅耳龜肝臟和小腸顯微結(jié)構(gòu)研宄表明,在鹽度脅迫下,鹽度組中的肝臟胞質(zhì)疏松化,質(zhì)膜溶解,中央靜脈擴(kuò)大,管壁邊緣不完整,紅細(xì)胞核偏移或者無核,隨著鹽度的增加在膽管和中央靜脈內(nèi)質(zhì)膜溶解情況加重,且溶解范圍增大,細(xì)胞質(zhì)空泡也加重。在鹽度脅迫下,鹽度組紅耳龜小腸環(huán)肌層厚度顯著高于對照組,小腸絨毛長度隨著鹽度的增加先增加后變短,且隨著鹽度的增加小腸絨毛出現(xiàn)明顯的形變,粘連,彎曲斷裂。說明鹽度脅迫對紅耳龜肝臟和小腸組織結(jié)構(gòu)影響較大。
　

5、　2.慢性鹽度脅迫對紅耳龜滲透壓的影響及其調(diào)節(jié)機(jī)制
　　當(dāng)紅耳龜進(jìn)入鹽環(huán)境中后,血液滲透壓隨著鹽度的增加而升高,鹽度25組時(shí)達(dá)到400 mOsm/kg,約為對照組的1.5倍。血液滲透壓顯著升高,似乎是由于血液中鈉離子和氯離子濃度的顯著增加而升高的;在鹽度脅迫30d時(shí)發(fā)現(xiàn),尿液中的鈉離子和氯離子濃度顯著升高,說明體內(nèi)過多的NaCl可以通過腎臟排出,但是隨著脅迫時(shí)間的增加,鹽度15和25組的離子濃度逐漸減少,是由于爬行動(dòng)物腎臟不完全,

6、當(dāng)面對高滲壓力時(shí),只能通過單一的離子調(diào)節(jié),而血液中過多的離子不可避免的造成了有害積累,所以在鹽度25暴露下出現(xiàn)死亡。參與離子調(diào)節(jié)的主要激素醛固酮的含量隨著鹽度的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,說明利尿?qū)е骡c的丟失會(huì)刺激醛固酮的分泌而增加的鈉離子濃度導(dǎo)致醛固酮的分泌減少。參與離子調(diào)節(jié)的主要離子轉(zhuǎn)運(yùn)酶除胃組織中的Na+-K+-ATP酶活性隨鹽度的升高而顯著下降外,紅耳龜腸、肝及肌肉組織中的Na+-K+-ATP酶活性隨時(shí)間的延長先上升后下降,且均

7、在鹽度5組達(dá)到最大值,說明低鹽環(huán)境(<5)在一定程度上可以激活紅耳龜Na+-K+-ATP酶活性來進(jìn)行離子調(diào)節(jié)。血液滲透壓的升高不僅僅是因?yàn)檠褐袩o機(jī)離子濃度的增加而導(dǎo)致的,為避免過多的N aC l導(dǎo)致的滲透失水,血液中升高的含氮代謝物尿素也一同參與調(diào)節(jié),隨著鹽度的增加血液和尿液中的尿素含量也顯著升高。與對照組相比,鹽度5組的紅耳龜血糖含量顯著升高,其余鹽度組隨時(shí)間而減少。結(jié)果顯示,紅耳龜在一定程度上可以限制Na+和Cl-進(jìn)入體內(nèi),也可以

8、通過提高Na+和Cr濃度來適應(yīng)升高的鹽環(huán)境。當(dāng)環(huán)境鹽度低于15時(shí),紅耳龜可以通過提高血液滲透壓,離子濃度、尿素和血糖含量,減少醛固酮分泌等一系列調(diào)節(jié)來適應(yīng)鹽環(huán)境,可以在低于15的鹽環(huán)境中存活3個(gè)月以上。
　　3.急性鹽度脅迫下紅耳龜營養(yǎng)物質(zhì)的利用情況及滲透壓的氨基酸調(diào)節(jié)
　　當(dāng)紅耳龜進(jìn)入鹽度環(huán)境后,鹽度組的血糖含量顯著升高;脅迫24h后,肝糖原含量顯著降低,而肝臟可溶性蛋白含量從48h后才開始降低,說明紅耳龜?shù)臐B透壓調(diào)節(jié)過程

9、中最先也是最重要的能源物質(zhì)是糖類。紅耳龜血液和肝臟可溶性蛋白的含量在鹽度5組時(shí)顯著降低,機(jī)體可以利用蛋白質(zhì)的分解獲得效應(yīng)物游離氨基酸來維持滲透壓平衡。
　　同時(shí)檢測了急性鹽度脅迫下紅耳龜肌肉游離氨基酸的含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),紅耳龜肌肉中的總游離氨基酸和部分游離氨基酸的含量隨鹽度的增加均有升高的趨勢;紅耳龜肌肉中游離丙氨酸、組氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺和谷氨酸的含量在總游離氨基酸中所占比例較高;而丙氨酸、精氨酸、脯氨酸、酪氨酸、異亮氨酸、苯