變溫對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)影響的研究進(jìn)展

1、變溫對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)影響的研究進(jìn)展制作人 1主要內(nèi)容引言1變溫模式的設(shè)置和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇2變溫對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響3變溫與其它因子對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的交互影響4存在的問(wèn)題及其應(yīng)用前景6變溫促長(zhǎng)機(jī)制的探討52引言在自然界中，水溫的變動(dòng)具有一定的周期性，如晝夜變化、季節(jié)變化等。適宜的晝夜溫度變動(dòng)對(duì)水生動(dòng)物具有積極影響，例如可以加速幼體發(fā)育速度，提高雌體生殖力、幼體的存活率和增強(qiáng)對(duì)極限溫度的忍耐力等。本文主要綜述了變溫對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)影響的研究結(jié)果，對(duì)該領(lǐng)域的研究有一個(gè)概括性的了解3試驗(yàn)中變溫模式設(shè)置 tt表示一個(gè)變溫模式，其中t為平均溫度 t為變溫幅度dT/dt則用來(lái)表示變溫速率 一個(gè)完整的變溫模式主要涉

2、及到平均溫度、變溫幅度、溫度變化速率等參數(shù)。研究中，變溫的平均溫度多設(shè)置在所研究動(dòng)物的適溫范圍內(nèi)，少數(shù)設(shè)定為極限溫度。變溫幅度一般在212 之間， 少數(shù)大于16 4水溫的晝夜變動(dòng)是連續(xù)漸變的連續(xù)漸變型變溫平臺(tái)型變溫自然變溫所設(shè)置的晝夜溫度變動(dòng)中, 在高溫和低溫區(qū)各有一個(gè)溫度保持相對(duì)不變的平臺(tái)沒(méi)有控溫設(shè)施的實(shí)驗(yàn)及自然水體的晝夜溫度變化目前主要以一個(gè)晝夜( 24 h) 為周期來(lái)設(shè)置不同的變溫模式 最常見(jiàn)的是以下3 類(lèi)不同的變溫方式主要變溫模式一種是完全按正弦曲線(xiàn)方式設(shè)計(jì)晝夜溫度變化，升溫和降溫的時(shí)間相同；一種升溫和降溫的時(shí)間不等，一般升溫時(shí)間要多于降溫時(shí)間，溫度變動(dòng)則以平滑曲線(xiàn)或折線(xiàn)方式進(jìn)行5變溫

3、研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇 1、在不同水層垂直遷移輪蟲(chóng)、橈足類(lèi)，哲水蚤目6 2、生活在沿海岸或潮間帶、受潮汐影響較大的多毛類(lèi)、貝類(lèi)、蟹類(lèi)等海灣扇貝73、魚(yú)類(lèi) 研究最多，涉及到冷水性魚(yú)類(lèi)( 如鮭鱒魚(yú)類(lèi) )、溫水性魚(yú)類(lèi)( 如鯉、鯽 等)和熱帶魚(yú)( 如羅非魚(yú)) 三大類(lèi)。 既有廣溫性種類(lèi)如鯉、鯽等, 也有狹溫性種類(lèi)如紋尾半線(xiàn)脂鯉、北極紅點(diǎn)鮭等。紋尾半線(xiàn)脂鯉北極紅點(diǎn)鮭8變溫對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響 與相應(yīng)的恒溫相比, 在適宜的變溫條件下, 大多數(shù)水生動(dòng)物的生長(zhǎng)會(huì)明顯加快。在適宜的溫度變化范圍內(nèi)，某些變溫下水生動(dòng)物的生長(zhǎng)速度不僅可以大于相應(yīng)的下限和平均溫度，甚至還快于變溫的上限恒溫。 Sanchez 等發(fā)現(xiàn)，莫桑比克

4、帚齒羅非魚(yú)在2631的變溫下生長(zhǎng)速度和餌料轉(zhuǎn)化率均高于恒溫26和31；而大口黑鱸在1529變溫下生長(zhǎng)也顯著快于恒溫。 與相應(yīng)的恒溫比較，變溫下某些水生動(dòng)物的生長(zhǎng)曲線(xiàn)會(huì)向左漂移。一方面，平均溫度低于恒溫最適溫度的變溫對(duì)動(dòng)物個(gè)體生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，平均值高于最適溫度的變溫則對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。另一方面，在變溫條件下，動(dòng)物個(gè)體的最適生長(zhǎng)溫度會(huì)比恒溫下有所降低9但也有些研究并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)變溫對(duì)動(dòng)物個(gè)體明顯的促長(zhǎng)作用, 例如北極紅點(diǎn)鮭、塔霍湖亞口魚(yú)、夏威夷豆娘魚(yú)等10變溫能夠促進(jìn)生長(zhǎng)的部分種類(lèi)11變溫幅度變溫方式 Add your title in here 對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響最大，溫度波動(dòng)幅度適宜的變溫對(duì)

5、水生動(dòng)物個(gè)體的生長(zhǎng)具有積極的促進(jìn)作用。 變溫幅度過(guò)大，則會(huì)對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生消極影響，降低生長(zhǎng)速度； 變溫幅度過(guò)小， 即使溫度變化頻率很高，也不足以對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生積極影響。不同變溫參數(shù)對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響12一般來(lái)說(shuō), 廣溫性魚(yú)類(lèi)變溫幅度多在46之間, 如鯉、鯽、羅非魚(yú)等，狹溫性魚(yú)類(lèi)則較窄，為1.52， 如紋尾半線(xiàn)脂鯉。與魚(yú)類(lèi)比較，蝦蟹類(lèi)的適宜變溫幅度可能相對(duì)較小, 與狹溫性魚(yú)類(lèi)相近。如河蟹幼蟹在平均溫度22 下，3下生長(zhǎng)最快，4.5的變溫幅度即對(duì)其生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。13不同變溫參數(shù)對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響 Spigarelli 等研究了恒溫12 、自然變溫7.7 4.3 和連續(xù)漸變的變溫12.5 4.6 對(duì)

6、鱒生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，連續(xù)漸變型變溫下鱒的生長(zhǎng)速度顯著快于自然變溫和恒溫。 自然變溫與恒溫對(duì)照差異不顯著，脂肪積累的數(shù)量和部位也存在差異。 自然變溫導(dǎo)致較高的脂肪吸收率和貯存率，主要積累在盲腸等部位； 連續(xù)漸變型也導(dǎo)致較高的脂肪積累，但主要積累在肌肉中； 恒溫下的脂肪積累最少，且趨向于分布在肌肉中。但1025 的變溫與相應(yīng)的恒溫相比下，變溫的節(jié)律性對(duì)螯蝦的生長(zhǎng)未產(chǎn)生明顯影響。變溫方式14平均溫度 Add your title in here 一般來(lái)說(shuō)，在水生動(dòng)物個(gè)體正常生長(zhǎng)溫度范圍內(nèi)，變溫對(duì)動(dòng)物個(gè)體生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，但當(dāng)其平均溫度高于該動(dòng)物生長(zhǎng)的最適恒溫時(shí)，變溫則會(huì)對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。 在適

7、宜的變溫幅度下，溫度變化速率對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響也很大。一般來(lái)講，對(duì)廣溫種類(lèi)生長(zhǎng)產(chǎn)生積極影響的溫度變化速率要高于狹溫種類(lèi)。不同變溫參數(shù)對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響變溫速率15在變溫條件下，某些水生動(dòng)物的攝食量會(huì)顯著增加， 這可能是變溫促長(zhǎng)的原因之一變溫促長(zhǎng)機(jī)制的探討變溫條件下動(dòng)物個(gè)體攝食量的增加 Diana研究了同一變溫模式下不同投喂時(shí)間對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在升溫階段進(jìn)行投喂的處理組，15 19變溫下攝食量明顯提高,生長(zhǎng)速度顯著快于恒溫。而變溫與相應(yīng)的恒溫相比, 黑鱸的代謝率并沒(méi)有出現(xiàn)明顯差異, 食物轉(zhuǎn)化效率也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)差異。16變溫促長(zhǎng)機(jī)制的探討在變溫條件下，某些動(dòng)物的代謝發(fā)生了一定的改變

8、。在促進(jìn)動(dòng)物個(gè)體生長(zhǎng)的適宜變溫下，很多種類(lèi)的代謝率明顯降低,如鯽魚(yú)、鯉魚(yú)、羅非魚(yú)、中國(guó)對(duì)蝦、海灣扇貝等，在適宜變溫下的耗氧率要顯著低于相應(yīng)的恒溫；與此相反，在對(duì)生長(zhǎng)不具有加快作用的變溫下，則未發(fā)現(xiàn)變溫與相應(yīng)恒溫之間代謝率的差異，變溫下代謝率的降低可能是變溫促長(zhǎng)的重要機(jī)理之。變溫條件下動(dòng)物個(gè)體代謝率的降低17變溫促長(zhǎng)機(jī)制的探討在適宜的變溫條件下，水生動(dòng)物的生物能量學(xué)特性會(huì)發(fā)生一定改變，從而有利于機(jī)體對(duì)攝入能量的有效利用，這可能是變溫促長(zhǎng)的深層能量學(xué)機(jī)理。在對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生積極影響的變溫下，某些動(dòng)物個(gè)體的攝食量并沒(méi)有顯著增加，但對(duì)食物的轉(zhuǎn)化率及同化率卻顯著提高，這與其生長(zhǎng)結(jié)果一致。同時(shí)，對(duì)生長(zhǎng)具有促進(jìn)作

9、用的變溫下，水生動(dòng)物個(gè)體維持日糧普遍降低。這些研究結(jié)果間接表明，在適宜的變溫條件下，動(dòng)物個(gè)體的生物能量學(xué)特性可能朝著利于生長(zhǎng)方向的改變。變溫促長(zhǎng)的生物能量學(xué)機(jī)制18其它因子與變溫對(duì)生長(zhǎng)的交互影響1) 變溫下投喂時(shí)間對(duì)水生動(dòng)物的影響 Diana研究了不同投喂時(shí)間對(duì)變溫下大口黑鱸生長(zhǎng)的影響, 結(jié)果表明只有在升溫條件下開(kāi)始投喂的15 19 變溫下, 其生長(zhǎng)才快于恒溫15 和19 2)鹽度和變溫對(duì)水生動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育的交互影響. 在變溫條件不變的條件下，一定的鹽度才能使其生長(zhǎng)和發(fā)育效率最高。3) 光照和變溫對(duì)水生動(dòng)物的交互影響. Spieler對(duì)鯽魚(yú)的研究表明, 在黑暗期的最后4 h 進(jìn)行升溫處理的個(gè)體

10、的體重和性腺增重最大19存在的問(wèn)題 研究資料比較分散、不成系統(tǒng)。目前多數(shù)文獻(xiàn)集中在魚(yú)類(lèi)的研究上，而對(duì)貝類(lèi)和甲殼類(lèi)等其它水生動(dòng)物的研究依然有限，而且多數(shù)研究只是簡(jiǎn)單停留在變溫和恒溫下動(dòng)物個(gè)體生長(zhǎng)差異的簡(jiǎn)單比較上，生長(zhǎng)模型研究較為少見(jiàn)。 目前變溫對(duì)代謝的影響研究多集中在對(duì)耗氧率的影響上，對(duì)其它與代謝有關(guān)因子的研究還未見(jiàn)報(bào)道。 目前多從攝食量、食物轉(zhuǎn)化率、代謝水平等來(lái)分析變溫促長(zhǎng)的生理學(xué)機(jī)制，缺乏細(xì)胞和分子水平等方面的深層次的生理學(xué)機(jī)制研究20應(yīng)用前景 可應(yīng)用在工廠化養(yǎng)殖上。根據(jù)不同養(yǎng)殖種類(lèi)，選擇適宜的變溫方式，利用變溫來(lái)促進(jìn)其生長(zhǎng)，既可以提高產(chǎn)量，也可以節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本。 可以應(yīng)用在水產(chǎn)苗種培育中。針對(duì)不同種類(lèi)對(duì)變溫的不同反應(yīng)，選擇適宜的種類(lèi)，可以在工廠化育苗中利用冷水和溫水創(chuàng)造出適宜的晝夜變溫，以提高雌體的懷卵量，加快幼體的發(fā)育速度，從而縮短育苗時(shí)間并提高幼體的成活率。21Thank You !22存在的問(wèn)題3Cox 和Coutant在推測(cè)變溫促長(zhǎng)的機(jī)理時(shí)指出, 變溫允許具有不同適溫范圍的不同種類(lèi)的酶大量參與機(jī)體的代謝過(guò)程, 可能是變溫促長(zhǎng)的重要生理機(jī)制.Sastry則發(fā)現(xiàn)在10 20 的變溫下, 大西洋黃道蟹幼體中乳酸脫氫酶、蘋(píng)果酸激酶和6- 葡萄糖磷酸脫氫酶的