黃渤海四種平鲉屬魚類矢耳石的形態(tài)學(xué)比較研究.pdf

1、耳石是硬骨魚類在生長(zhǎng)過程中由CaCO3和有機(jī)基質(zhì)在內(nèi)耳中沉積而成的結(jié)石,負(fù)責(zé)魚類的聽覺和平衡定向。魚類有三對(duì)耳石分別為矢耳石、微耳石和星耳石。由于矢耳石體積較大,易于觀察,且具有復(fù)雜的輪廓及明顯的種間特異性,絕大多數(shù)耳石相關(guān)研究是以矢耳石作為主要的研究對(duì)象。目前,在近緣種識(shí)別、群系劃分和系統(tǒng)分類等方面,耳石形態(tài)學(xué)分析已被國(guó)際公認(rèn)為是一種高效、快捷且節(jié)約成本的研究方法。此外,耳石形態(tài)還可被應(yīng)用于形態(tài)生態(tài)學(xué)(ecomorphology)研究

2、。相關(guān)研究證明,耳石形態(tài)的種間差異主要受基因和環(huán)境兩方面因素的協(xié)同影響。各種魚類的生活環(huán)境及生活方式多種多樣,除了會(huì)使魚體外形上有所適應(yīng)性特化外,其內(nèi)部生理構(gòu)造如耳石等也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的特化。平鲉屬(Sebastes),分類學(xué)上隸屬于硬骨魚綱Osteichthyes鲉形目Scorpaeniformes鲉科Scorpaenidae。該屬是鲉形目中種類最豐富的一個(gè)屬,世界上現(xiàn)已知有效種約有110余種,其中絕大多數(shù)平鲉屬魚類分布于北太平洋的溫帶到

3、寒帶近岸海域,其在東北太平洋分布有70種,西北太平洋分布有33種。對(duì)于該屬的種間識(shí)別和分類學(xué)研究的方法,目前常用的分類學(xué)方法主要有傳統(tǒng)魚體形態(tài)學(xué)方法以及生理、生化和分子生物學(xué)方法。隨著相關(guān)技術(shù)和方法的發(fā)展,耳石形態(tài)學(xué)分析開始被應(yīng)用于平鲉屬種類識(shí)別和系統(tǒng)分類。但至今為止,耳石形態(tài)學(xué)分析在西北太平洋平鲉屬魚類種類鑒別的應(yīng)用尚鮮有報(bào)道。
　　本文研究對(duì)象為棲息于黃海及渤海淺海大陸架巖礁海域的四種平鲉屬魚類:黑平鲉Sebastes sch

4、legeli(Hilgendorf,1880),鎧平鲉 S. hubbsi(Matsubara,1937),裸平鲉S. nudus(Matsubara,1943)和五帶平鲉S. thompsoni(Jordan et Hubbs,1925)。它們分別為不同亞屬的代表種,也是分布區(qū)重疊的近緣種,形態(tài)特征較為相似。本研究利用表征性耳石形態(tài)變量(形態(tài)參數(shù)和橢圓傅里葉參數(shù))分析方法研究了這四種平鲉的種間識(shí)別問題。旨在系統(tǒng)地描述這四種平鲉屬魚類的

5、矢耳石形態(tài)特征,分析耳石形態(tài)的種間差異及其應(yīng)用于種間識(shí)別的可行性,以及探討基因和環(huán)境因素對(duì)矢耳石形態(tài)差異的影響作用。本文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)結(jié)合耳石形態(tài)參數(shù)和橢圓傅里葉參數(shù)這兩類變量進(jìn)行典型判別函數(shù)分析,結(jié)果顯示其種間判別成功率(96.6％)略高于東北太平洋(94%)和北大西洋平鲉屬(88%)的判別成功率。
　　(2)綜合先前的遺傳學(xué)研究證據(jù)以及本研究中判別分析和聚類分析結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)耳石形態(tài)相似性關(guān)系可以正確地反

6、映出它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,這表明了利用耳石形態(tài)參數(shù)來構(gòu)建平鲉屬魚類系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的可能性;
　　(3)初步探究了耳石形態(tài)特征的種間變異與棲息水深、體色和底質(zhì)類型等生態(tài)和環(huán)境因素差異之間的關(guān)聯(lián)性,結(jié)果證明,在所有環(huán)境因素中,魚類的棲息水深可能與魚類耳石形態(tài)特征的聯(lián)系最為緊密;
　　(4)基于橢圓傅里葉變換的平均耳石輪廓重建技術(shù),結(jié)合 Stransky和MacLellan(2005)對(duì)于東北太平洋和大西洋平鲉屬魚類的耳石形態(tài)相關(guān)研究