锦鲫幼鱼标准代谢率与生长性能的关联

为考察温水性鲤科鱼类在不同食物资源条件下标准代谢率(Standard metabolic rate, SMR)与其生长性能的关系, 研究在(25.00.5)℃条件下测定体重相近的30尾锦鲫(Carassius auratus)幼鱼的SMR, 将所有实验鱼置于多单元格水槽进行实验处理(摄食与饥饿)。实验时间为4周(0、7d、14d、21d和28d), 包括两周的生长实验(014d)和两周的饥饿实验(1528d)。摄食期间, 于每天上午9: 00和下午21: 00用商业饲料对每尾鱼饱足投喂并记录投喂量。单尾鱼的体重和体长每隔1周测定一次, 而SMR仅在第0、第14和第28天测定。结果显示:(1)锦鲫幼鱼在摄食期间的体重、体长以及SMR均明显上升, 饥饿期间体重和SMR显著降低(P0.05), 但体长变化不明显; SMR不论摄食期间还是饥饿期间呈现较好的稳定性(二者P0.05)。(2)锦鲫幼鱼在摄食期间开始时的SMR (测定Ⅰ)与摄食率(FR)、摄食转化率(FE)以及特定体重生长率(SGRBM)均无相关性, 摄食期间结束时的SMR (测定Ⅱ)仅与FR呈正相关(P0.05), 但与FE以及SGRBM不相关。(3)摄食期间(饥饿期间)实验鱼的第一周日均体重增(减)量与第二周日均体重增(减)量呈正相关, 其体重的增率与减率无显著差异(P0.05)。(4)实验鱼在摄食期间的特定体重增长率(SGRBM)与饥饿期间的不相关(P0.05), 但摄食期间的特定SMR增长率(SGRSMR)与饥饿期间的呈负相关(P0.05)。研究表明在实验室环境中锦鲫幼鱼的SMR具有稳定性, 该种鱼的日均体重变化量保持相近, 此形态变化特征与SMR不相关, 并且该种鱼在实验起始时的SMR的个体差异未能预测其在实验室食物资源变动下生长性能的适应特征。     

锦鲫的摄食代谢与运动代谢及其相互影响

为了探讨锦鲫(Carassius auratus)幼鱼摄食后特殊动力作用(SDA)的变化特征及运动代谢与摄食代谢之间的相互影响,实验首先灌喂锦鲫4%体重的饲料和等体积的纤维素(湿重),测定灌喂前后的耗氧率;另设灌喂饲料、灌喂纤维素、空腹组(对照组)3个组,测定3组的临界游泳速度(Ucrit)和运动耗氧率(MO2);然后在70%、0%临界游泳速度下,分别测定饱足摄食组和空腹组的耗氧率。结果显示:1灌喂饲料后代谢率快速上升,达到峰值后又迅速下降,代谢时间较短,没有一个相对稳定的平台期,灌喂纤维素后代谢率没有显著性变化(P0.05)。提示锦鲫幼鱼的特殊动力作用功率曲线为一个典型的"三角型"模型,且在特殊动力作用总耗能中,生化特殊动力作用占特殊动力作用总耗能的绝大部分,而机械特殊动力作用只占特殊动力作用的极少部分。2锦鲫幼鱼在摄食后临界游泳速度显著下降(P0.05),代谢率显著升高(P0.05)。摄食后的运动过程中,代谢率从摄食开始到代谢率回落至空腹组代谢的标准误范围内的首个数据所对应的时间长度均为6.5 h,且摄食代谢无显著性差异。提示,对锦鲫幼鱼来说,摄食代谢降低了其运动能力,而运动代谢并没有影响摄食代谢。     

营养状态和代谢范围对锦鲫幼鱼群体行为的影响

为考察营养状态和代谢范围对鱼类群体行为的影响,研究以锦鲫(Carassius auratus)幼鱼为实验对象,在(25.4±0.2)℃条件下先测定其摄食代谢和能量代谢(标准代谢率, SMR;最大代谢率, MMR)计算代谢范围(AS=MMR–SMR),再测定5个“营养-AS”处理组的锦鲫鱼群体中的个体空间位置、摄食量及个体特征(如个体游泳速度和加速度)和群体特征(如个体游泳速度同步性、个体间距离、最近邻距离和群体极性)。研究发现:营养状态、饥饿、代谢范围、摄食和消化对鱼群中的个体空间位置均无影响。饥饿和消化对锦鲫群体的凝聚力并无影响,但饥饿降低该种鱼群体协调性的现象仅在消化期间存在,即群体中个体食物获取能力导致消化策略并非相同,由此引发个体游泳运动同步性更加紊乱,最终导致群体协调性下降。在正常营养状态的锦鲫群体中,群体前部的空间可赋予个体获得更多食物资源的生态收益,但饥饿消除该群体中个体空间分布生态收益的异质性。对照组摄食量与摄食水平与预测剩余的AS呈负相关,饥饿组摄食量与摄食水平与预测剩余的AS不相关。研究表明:在正常营养状态的锦鲫群体中,群体前部的空间可赋予个体获得更多食物资源的生态...     

鲫幼鱼(Carassius auratus)标准代谢个体差异与力竭后代谢特征及行为的关联

为考察鲫(Carassius auratus)幼鱼标准代谢的个体差异与运动力竭后代谢特征和行为的关系,在(25.0±0.5)℃条件下测定80尾鲫幼鱼标准代谢率(SMR),筛选出40尾实验鱼[体重(13.54±0.20)g,体长(8.05±0.07)cm],其中包括20尾高SMR个体和20尾低SMR个体,测定运动至力竭实验鱼的最大代谢率(MMR),并计算代谢空间(AS=MMR-SMR)、相对代谢空间(FAS)和过量耗氧(EPOC)总量,随后测定单尾鱼的快速启动行为[反应时间(RT)、最大线速度(Umax)、最大线加速度(Amax)和120ms移动距离(S120)]以及个性行为(勇敢性和活跃性)。结果显示鲫幼鱼的SMR与AS、FAS和EPOC总量均呈负相关,而与MMR不相关;MMR与AS、FAS和EPOC总量均呈正相关;协方差分析显示高SMR个体组的代谢恢复速率与低SMR个体组无显著差异。鲫幼鱼的SMR与快速启动行为的RT呈正相关,与Amax呈负相关,而与Umax和S120均不相关。在快速启动行为中,鲫幼鱼的RT与Umax、Amax和S120均呈负相关,而Umax与Amax和S120呈正相关。鲫幼鱼的SMR与其勇敢性指标如潜伏期(L)、曝露时间(ET)和探头频率(AF)以及活跃性指标如运动时间比(PTM)、撞墙频率(FHW)均不相关,但鲫幼鱼的PTM与FHW和ET呈正相关。研究表明在实验室条件下鲫幼鱼的能量代谢特征、快速启动和个性行为存在明显的个体差异现象,并且部分表型特征之间存在权衡,提示这些权衡可能是鲫幼鱼的生理、行为与栖息环境相互作用的综合结果。     

鲤幼鱼标准代谢率的个体差异与运动性能和摄食代谢的关系

为考察鲤科鱼类种内个体标准代谢率的差异及其与运动性能和摄食性能的内在关联,本研究以我国广泛分布的鲤(Cyprinids cardio)幼鱼[体重(4.79±0.08)g,n=36]为实验对象,在(25.0±1.0)℃下分别测量实验鱼的标准代谢率(SMR),随后测定单尾鱼的特殊动力作用(SDA)、自发运动、临界游泳速度以及活跃代谢率(MO2active)。实验鱼标准代谢率(SMR)的变幅为76.7~317.6 mg/(kg·h),其变异系数(CV)达24.4%;实验鱼在10 min内的尾鳍摆动次数(P0.05)和摄食代谢峰值(P0.05)均与标准代谢率(SMR)呈正相关;活跃代谢率(MO2active)(P0.05)与摄食代谢峰值以及活跃代谢范围与摄食代谢范围(P0.05)均呈正相关。然而,鲤幼鱼的标准代谢率(SMR)与相对临界游泳速度、活跃代谢率(MO2active)、特殊动力作用(SDA)时间和特殊动力作用(SDA)总量均不相关(所有P0.05)。研究表明,较高标准代谢率(SMR)的鲤幼鱼个体表现较高的活跃性和较强的摄食代谢能力,可能有助于其更易发现食物、逃避天敌以及加快食物处理。     

繁殖Ⅲ期不同性别鲫鱼(Carassius auratus)的运动能力及能量代谢的比较

为了考查繁殖期不同性别鲫鱼(Carassius auratus)的运动能力及生理代谢特征,在20±1℃条件下,分别依次测定1龄且处于繁殖第Ⅲ期不同性别实验鱼的快速启动、临界游泳速度(Ucrit)、静止代谢率(MO2rest)、最大运动代谢率(MO2active)及运动过程中的代谢率(MO2)。结果表明:鲫鱼雌鱼与雄鱼的临界游泳速度(Ucrit)分别为6.97±0.22、7.29±0.31BL.s-1,差异不显著;雌、雄鱼快速启动中的最大运动速度(Vmax)分别为20.48±0.69、20.40±1.09BL.s-1,无显著差异,同时它们的最大加速度(amax)、反应时间、120ms内移动距离同样均无显著差异;雌鱼与雄鱼的MO2rest差异不显著;MO2active与代谢空间(△MO2)分别为341.92±22.59、307.50±22.66mgO2.kg-1.h-1和257.18±18.51、220.20±18.95mgO2.kg-1.h-1,前者均显著高于后者(P<0.01)。可见,处于繁殖Ⅲ期的鲫鱼雌鱼与雄鱼的Ucrit及快速启动均无显著差异;并且雌鱼有氧运动能力的维持存在功率补偿。     

溶氧水平对鲫鱼代谢模式的影响

为了探讨水体溶氧水平对鲫幼鱼(Carassius carassius)运动、消化能力及其交互作用的影响,在(25.0±0.5)℃温度条件下,测定了8(饱和溶氧水平)、2和1mg/L溶氧水平下摄食(饱足摄食)和空腹组(空腹2 d)鲫鱼的临界游泳速度(Ucrit)、运动前耗氧率(MO2pre-exercise)、活跃耗氧率(MO2active)和代谢范围(MS)。摄食诱导的耗氧率上升在各溶氧水平下无显著差异。在饱和溶氧水平下,摄食组和空腹组的Ucrit没有显著差异,但在1和2 mg/L条件下,摄食组的Ucrit显著低于空腹组(P<0.05)。在饱和溶氧水平条件下,消化和运动诱导的耗氧率上升在各个游泳水平均能完全叠加,且摄食组鱼类与空腹组鱼类具有相似的MS和Ucrit和更高的MO2active,提示鲫鱼在常氧下为添加代谢模式。随着溶氧水平下降至2和1mg/L,呼吸能力(摄食组的MO2active)对溶氧水平下降较运动耗氧率更为敏感,消化诱导的耗氧率增加只能在较低游泳速度叠加,与空腹组鱼类比较,摄食组鱼类的MS和Ucrit显著下降,MO2active无显著差异,提示低氧下消化和运动对氧气需求竞争的加剧使其代谢模式转化为消化优先。     

饥饿对鲫鱼幼鱼游泳能力的影响

为了考察饥饿对鱼类游泳能力的影响,在20℃条件下测定了饥饿不同时间(1、14、28 d)的鲫鱼(Carassius carassius)幼鱼的3种游泳能力参数(临界游泳速度,Ucrit;匀加速速度,Ucat;快速启动逃逸速度,Ufast)。结果表明:饥饿时间不同,Ucat分别为Ucrit的131%~152%,而Ufast分别为Ucrit的368%~509%;14~28 d饥饿对Ufast没有显著影响,但导致Ucat和Ucrit分别显著下降14%~32%和24%~29%(P0.05);Ufast和Ucrit(Ucat)差异在饥饿后增大;由于Ucrit比Ucat对饥饿更为敏感,短期饥饿鲫鱼的Ucat和Ucrit之间的差异也增加;饥饿对活跃代谢率(MO2active)没有显著影响,说明氧气摄取能力不是饥饿鲫鱼Ucrit下降的原因;饥饿的鲫鱼在相同游泳速度下MO2增加,且随游泳速度MO2上升更快(P0.05),表明饥饿条件下鲫鱼幼鱼Ucrit的下降主要涉及游泳效率的下降和能量底物的缺乏。     

不同游泳速度条件下瓦氏黄颡幼鱼的有氧和无氧代谢反应

在(25±1)℃的条件下,测定瓦氏黄颡(Pelteobagrus vachelli Richardson)幼鱼体重(4.34±0.13)g的临界游泳速度(Ucrit),然后分别以临界游泳速度的不同百分比(20、40、60、80、100%Ucrit)将实验鱼分为5个速度处理组,另外设置静止对照组和高速力竭对照组。处理组实验鱼在不同游泳速度下分别游泳20min,在此过程中测定并计算运动代谢率(Activity metabolic rate,AMR),随后测定肌肉、血液和肝脏中的乳酸、糖原和葡萄糖含量。结果显示:实验鱼的绝对临界游泳速度为(48.28±1.02)cm/s,相对临界游泳速度为(6.78±0.16)BL/s;随着游泳速度的提高AMR显著增加(Pcrit时肌乳酸和血乳酸含量显著高于80%Ucrit的水平(P0.05);100%Ucrit时肝糖原含量显著低于40%Ucrit的水平(P0.05)。经计算瓦氏黄颡幼鱼到达临界游泳速度时的无氧代谢功率比例仅为11.0%,表明其游泳运动主要以有氧代谢供能;实验鱼的无氧代谢大约在80%Ucrit才开始启动,与其他鱼类比较启动时间较晚,说明其游泳运动对无氧代谢的依赖程度较低。研究提示瓦氏黄颡幼鱼是一种有氧运动能力较强的鱼类,这一能量代谢特征可能与提高其生存适合度有关。       

温度对鳊幼鱼临界游泳速度和代谢范围的影响

为了考查温度对鳊(Parabramis pekinensis)幼鱼有氧运动能力的影响并探讨有关代谢机制,本研究分别在不同温度(10、18、26和34℃)下测定实验鱼的静止耗氧率(RMR)、临界游泳速度(Ucrit)和运动过程中的最大耗氧率(MMR),并以MMR和RMR的差值分别计算各温度下的能量代谢范围(MS).结果表明:随着温度的上升,Ucrit呈现显著上升的趋势(P＜0.05),温度由10℃升高至34℃,Ucrit由(6.01±0.32)升至(8.82±0.27) BL·s-1;RMR和MMR也随温度的升高呈现显著上升趋势(P＜0.05),其测定值在温度由10℃升高至34 c℃时分别为(161.7±28.8)、(293.0±27.6) mg O2·kg-1·h-1和(558.6±20.4)、(1278.7±57.4) mgO2 ·kg-1 ·h-1,MMR在34℃与26℃相比有下降趋势;MS在10～26℃范围随温度的上升显著上升,26 ～ 34℃却出现显著下降(P＜0.05).可见:Ucrit和MS在高温条件下的反应不尽一致;这可能与水的粘滞系数下降、进而导致鳊能量效率提升有关,还可能由于实验鱼无氧代谢能力提高所致.     

五种淡水鱼类幼鱼游泳能力的比较

为了探讨栖息于不同生境中鱼类的游泳能力和偏好游泳速度及其生理机制,本研究以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)、异育银鲫(Carassius auratus gibelio)、岩原鲤(Procypris rabaudi)、青鱼(Mylopharyngodon piceus)和胭脂鱼(Myxocryprinus asiaticus)5种鱼的幼鱼为对象,在(25±1)℃条件下测定了5种鱼类的标准代谢率(SMR)、最大代谢率(MMR)、有氧代谢范围(MS)、临界游泳速度(Ucrit)、最大匀加速游泳速度(Ucat)和偏好游泳速度(Upref)。结果发现:5种实验鱼中,中华倒刺鲃的游泳能力最强,游泳能力较差的为青鱼和胭脂鱼;5种鱼之间的代谢和游泳能力差异显著,其偏好游泳速度主要集中在(10~24.5cm·s^-1)区域。研究表明,鱼类游泳能力的种间差异可能主要由心鳃系统相关的呼吸能力和体型相关的游泳效率所决定。本研究提供的有关鱼类游泳能力、偏好游泳速度等资料对于鱼道设计等有一定的参考价值。     

不同捕食者暴露对鲫幼鱼行为、运动和形态特征的影响

自然界中鱼类的捕食者种类繁多,为验证猎物鱼针对不同捕食者是否会做出相异的反捕食策略选择,选取鲫（Carassius auratus）幼鱼为猎物鱼,乌鳢（Channa argus）和胡子鲶（Clarias fuscus）为捕食者,将鲫幼鱼分别暴露于空白（对照）、乌鳢、胡子鲶和双捕食者（同时存在乌鳢和胡子鲶）环境中持续2个月,随后考查不同组鲫幼鱼的生长、行为特征、形态和运动能力等指标之间的差异。结果表明：经过2个月的捕食胁迫处理,鲫幼鱼的自发运动、隐蔽场所利用率和勇敢性等行为指标在4个组之间均未表现出显著性差异。相比对照组,乌鳢、胡子鲶和双捕食者暴露组鲫幼鱼的快速启动反应时滞显著缩短（P<0.05）;但所有处理组中仅乌鳢暴露组鲫幼鱼的快速启动120ms移动距离（S_120ms）和体高（BD）显著高于对照组（P<0.05）。另外鲫幼鱼的临界游泳速度（U_crit）和活跃代谢率（M_O2active）在各组之间也未表现出显著差异。乌鳢暴露组鲫幼鱼快速启动能力的提升可能与形态上体高的提高有关;另外相比临界游泳能力,快速启动能力可能在鱼类逃避捕食者过程中更为关键;鲫幼鱼表现出对乌鳢的反应最为明显,可能与乌鳢口裂较大,给鲫幼鱼带来的威胁更大有关。整体而言,应对捕食胁迫时,鲫幼鱼仅表现出形态和快速启动能力的反捕食响应,其行为特征的保守性可能是对生长作出的妥协,这对于鱼类适应生境中长期存在的捕食胁迫十分关键。     

溶氧水平对鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼游泳能力的影响

在(25 1)℃条件下, 以鳊鱼(Parabramis pekinensis)体重(4.70 0.11)g, n=32、中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)体重(3.26 0.06)g, n=32幼鱼为研究对象, 采用鱼类游泳代谢测定仪在水体溶氧为8、4、2、1 mgO2/L条件下分别测定其临界游泳速度(Ucrit)和游泳代谢率(MO2), 并计算出静止代谢率(MO2rest)、最大游泳代谢率(MO2max)、代谢范围(MS)及单位位移能耗(COT)等相关参数。结果显示, 随着溶氧水平的下降, 鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼的Ucrit均逐渐下降, 除中华倒刺鲃幼鱼的值在4与8 mgO2/L下没有显著性差异外, 其他各组均差异显著(P0.05); 在同一溶氧水平下的中华倒刺鲃Ucrit显著大于鳊鱼(P0.05)。两种鱼的MO2max和MS均随DO的下降而显著下降, 但MO2rest在溶氧水平低于1 mgO2/L才显著下降(P0.05)。研究还发现鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼的MO2在同一游泳速度下随溶氧水平下降而降低, 而在相同溶氧水平下随游泳速度的上升而显著升高(P0.05); COT随游泳速度上升而显著降低(P0.05), 但在高游泳速度下相对稳定, 在同一游泳速度下随着DO的下降有所减小。中华倒刺鲃的COT整体上小于鳊鱼, 且在低游泳速度下差异更大。87.5%(1-8 mgO2/L)溶氧水平的下降导致两种鱼类相似的Ucrit变化(53% vs. 50%), 但溶氧水平由8降到4 mgO2/L时, 鳊鱼32%MO2max的下降导致Ucrit下降13%, 但同样的溶氧水平下降虽然导致中华倒刺鲃的MO2max下降20%, 但由于MO2rest和COT的下降, 其Ucrit并没有显著的变化。实验结果表明: 不同溶氧水平对不同鱼种游泳能力的影响存在差异, 这种差异与其代谢对策密切相关。       

鲫幼鱼游泳运动能力的个体变异与表型关联

为考察鲤科鱼类运动能力的个体变异和表型关联及不同加速度对匀加速游泳能力的影响, 研究在(25±0.5)℃条件下测定鲫(Carassius auratus)幼鱼的静止代谢率(Resting metabolic rate, RMR), 通过临界游泳速度(Critical swimming speed, U_crit)法和过量耗氧(EPOC)法获取实验鱼的最大代谢率(Maximum metabolic rate, MMR)、代谢空间(Aerobic scope, AS=MMR-RMR)、相对代谢空间(Factorial aerobic scope, FAS=MMR/RMR)、U_crit及步法转换速度(Gait transition speed, U_gt), 并在不同加速度(0.083、0.167、0.250、0.333 cm/s2)下测定鲫幼鱼的匀加速游泳能力(Constant accelerated test, U_cat)和U_gt。研究发现: 鲫幼鱼的MMR和AS与U_crit均呈正相关, 但RMR与U_crit不相关; 能量代谢参数(MMR、AS、RMR)与U_gt不相关。U_crit法获取的MMR、AS、FAS与EPOC法均无平均值的显著性差异, 但2种方法获得的上述参数具有较高的个体重复性; 鲫幼鱼的能量代谢参数之间存在表型关联并且关联方向不尽相同。鲫幼鱼的U_crit和U_gt均小于各加速度下的U_cat和U_gt, 加速度对U_cat测定无影响但对U_gt有影响。鲫幼鱼的U_gt与U_crit或U_cat呈正相关, 并且其匀加速游泳能力参数在不同加速度下保持较高的重复性。除0.333 cm/s2外, 其他加速度下鲫幼鱼U_cat的无氧代谢组分(U_cat-U_gt)与U_cat呈正相关; 然而, 鲫幼鱼的有氧代谢组分(U_gt)与无氧代谢组分(U_cat-U_gt)呈负相关。研究表明: U_crit法和EPOC法诱导鲫幼鱼的有氧代谢能力无方法学差异; 鲫幼鱼的能量代谢存在表型关联, 其匀加速游泳能力具有稳定个体差异, 并且该种鱼的有氧代谢与无氧代谢存在权衡。     

饲料蛋白水平对方正银鲫幼鱼生长、体成分、肝脏生化指标和肠道消化酶活性的影响

为研究饲料中不同蛋白水平对方正银鲫(Fang zheng Caucian carp)幼鱼生长、体成分、肝脏生化指标和肠道消化酶活性的影响, 配制蛋白水平为30.18%、33.13%、36.16%、39.34%、42.32%和45.46%的6种等脂等能饲料。选取初始质量为(3.10±0.01) g的方正银鲫幼鱼540尾, 随机分成6组, 每组3个重复, 每个重复30尾, 进行为期8周的饲养试验。结果表明: 随着饲料蛋白水平升高, 方正银鲫幼鱼增重率、特定生长率、饲料效率、蛋白质效率、全鱼粗蛋白含量、肝脏谷丙转氨酶和肠道胰蛋白酶活性均先升高后降低, 且在蛋白水平为36.16%时最大, 显著高于其他组(P<0.05); 肝脏总胆固醇和甘油三酯含量均呈逐渐下降趋势, 蛋白水平为30.18%的组显著高于除33.13%组以外的其他各组(P<0.05)。方正银鲫幼鱼特定生长率、蛋白质效率与不同蛋白水平分别进行二次回归分析得, 在试验条件下, 方正银鲫幼鱼饲料中最佳蛋白质水平为35.29%—37.07%。