不同体质量和饥饿程度对红鳍东方鲀幼鱼游泳能力的影响

为了考察不同体质量和饥饿程度红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)幼鱼的游泳能力,利用行为生态学方法测定了不同体质量(0.22—3.31 g)和饥饿天数(1d、3d、6d和9d)下红鳍东方鲀幼鱼的绝对临界游速(U_crit,cm/s)、相对临界游速(U_crit’,体长/s,BL/s)、偏好游速(U_pref,cm/s)、6个流速区域(2—36 cm/s)下停留时间百分比(P_t,%)、偏好区域平均流速(V_mean,cm/s)和总游泳距离(D_1h,m)等游泳行为指标。结果显示,体质量和饥饿显著影响红鳍东方鲀幼鱼的U_crit、U_crit’、P_t、V_mean和D_1h。随体质量增加,实验鱼的U_crit、U_pref、V_mean和D_1h均逐渐升高,而U_crit...     

秦岭细鳞鲑代谢及低氧耐受能力对温度驯化的响应

为考察秦岭细鳞鲑（Brachymystax lenok tsinlingensis）代谢及低氧耐受能力对温度驯化的响应,将实验鱼于6℃、12℃和18℃下驯化4周后,采用密闭式呼吸代谢测定仪对其静止代谢率（Resting metabolic rate,RMR）和临界氧压（Critical oxygen press,P_crit）等参数进行测定。结果发现,RMR随驯化温度升高而升高,在6-12℃、12-18℃温度内,RMR的Q₁₀值分别为2.59和2.77,表明该物种对温度的敏感性较高;P_crit值随驯化温度升高而升高且与RMR显著正相关,在驯化温度范围内（6-18℃）,P_crit提升了76.2%。研究结果提示:秦岭细鳞鲑应对低氧环境的生理可塑性较差,在高温下RMR增加可能是导致其低氧耐受能力降低的内在机制之一。     

不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响

为了揭示不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响,在饱和溶氧(>8.0 mg·L^-1)条件下,分别测定了空腹组和摄食组在5个处理温度(4、8、12、16和20 ℃)下的运动前代谢率(MO_2p)、活跃代谢率(MO_2a)、代谢范围(MS)、临界游泳速度(U_C)以及10个流速水平下的实时游泳代谢率(MR).结果表明: 在各个温度条件下,摄食组的MO_2p和MO_2a均显著高于空腹组(P<0.05),且分别提高了15%和12%(4 ℃)、47%和23%(8 ℃)、30%和21%(12 ℃)、43%和36%(16 ℃)及8%和7%(20 ℃);摄食组与空腹组的U_C和MS均无显著性差异(P>0.05),但随着温度升高,两组的MS均呈现下降趋势;随流速的增加,各组的游泳代谢率呈先升高后降低的变化规律,且摄食组显著大于空腹组(P<0.05),各组的最大代谢率峰值均出现在低于U_C的流速条件下;在细鳞鲑幼鱼的游泳速度接近70%U_C的运动过程中,其代谢率不断增大至峰值,随后在游泳速度达到U_C的过程中,代谢率呈下降趋势.表明在一定温度范围条件下,细鳞鲑幼鱼的最大代谢率是由运动与摄食共同诱导产生的,在达到最大代谢率峰值的过程中代谢表现为添加模式;之后随游泳代谢率的下降,摄食诱导的代谢率被削减,该过程表现为运动优先代谢模式.     

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。     

PFOS对中华倒刺鲃幼鱼爆发游泳及运动后代谢恢复的影响

为探究水体全氟辛烷磺酸(PFOS)污染对鱼类爆发游泳及其代谢恢复能力的影响, 将中华倒刺鲃幼鱼(Spinibarbus sinensis)暴露在不同浓度(0、0.32、0.8、2和5 mg/L)PFOS后, 测定PFOS暴露对其静止代谢率(RMR)、爆发游泳速度(U_burst)以及运动力竭后代谢恢复特征的影响。结果发现, 暴露浓度对实验鱼的U_burst和相对爆发游泳速度(rU_burst)均影响显著(P<0.05), 5 mg/L PFOS暴露导致U_burst和rU_burst分别下降了17.4%和10.8%, PFOS对rU_burst的影响表现出“非单调剂量效应”; 暴露浓度对实验鱼的RMR影响显著(P<0.05), 5 mg/L PFOS暴露导致RMR显著升高, 但PFOS对运动后代谢峰值(MMR)、代谢率增量(MS)、代谢变化倍率(F-MS)、力竭运动后过量氧耗(EPOC)无显著影响(P>0.05)。研究结果提示: PFOS污染改变实验鱼能量代谢水平的下限, 而对其代谢水平的上限无明显的限制性作用; PFOS污染将可能对鱼类捕食——逃避捕食者、穿越激流寻找适宜生境等生存关联的生命活动起到负面影响, 但对无氧代谢关联的代谢恢复能力无显著的生态毒理效应。     

中华倒刺鲃幼鱼能量代谢特征个体差异及生态关联

为了探讨鱼类能量代谢特征个体变异及其生态关联, 以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象, 在25℃条件下测定44尾实验鱼的静止代谢率(Resting metabolic rate, RMR)、力竭运动后峰值代谢率(Peak metabolic rate, PMR)、力竭运动后过量耗氧(Excess post-exercise oxygen consumption, EPOC)、低氧胁迫后峰值代谢率PMR和低氧胁迫后过量耗氧(Excess post-hypoxia oxygen consumption, EPHOC)。研究发现, 中华倒刺鲃能量代谢特征参数存在较大个体差异, RMR、力竭运动后PMR、EPOC、低氧胁迫后PMR和EPHOC分别为193.62—460.33 [mg O₂/(kg·h)]、617.9—2165.02 [mg O₂/(kg·h)]、28.76—267.20 mg O₂/kg、484.3—1142.97 [mg O₂/(kg·h)]和30.27—211.88 mg O₂/kg。力竭运动后PMR(r=0.348, P=0.010)和低氧胁迫后PMR(r=0.449, P=0.002)与RMR间均呈显著正相关; EPOC与RMR间呈显著负相关(r=–0.426, P=0.004), 而EPHOC与RMR间的关系不显著(r=–0.292, P=0.054); 力竭运动后PMR与EPOC间(r=0.424, P=0.004)和低氧胁迫后PMR与EPHOC间(r=0.391, P=0.009)均呈显著正相关。力竭运动后PMR与低氧胁迫后PMR(r=0.673, P<0.001)和EPOC与EPHOC(r=0.526, P<0.001)在个体差异均显著正相关; 然而力竭运动后PMR和EPOC分别显著高于低氧胁迫后PMR与EPHOC(P<0.05)。研究表明: 维持代谢较高的中华倒刺鲃个体有助于其快速提升有氧功率输出以维持高的游泳运动能力; 而较低维持代谢个体具有相对较高的EPHOC有助于机体在极端环境条件下提升其低氧耐受能力。中华倒刺鲃能量特征的个体变异可能是经长期自然选择适应环境的结果。     

游泳加速模式对团头鲂和南方鲇的最大游泳速度及运动代谢的影响

为了探讨游泳加速模式对不同生态习性鱼类游泳性能及运动代谢的影响, 评估团头鲂(Megalobrama amblycephala)和南方鲇(Silurus meridionalis)的临界游泳速度(U_crit)、爆发游泳速度(U_burst)和最大代谢率(MMR)的适宜测定方法, 在4种加速模式条件下, 检测了实验鱼的最大游泳速度(V_max), 以及鱼体在运动过程中及其力竭后代谢恢复期的耗氧率(MO₂)。结果显示: 在速度增量(ΔV)为20 cm/s, 加速持续时间(Δt)为2min的加速模式条件下, 团头鲂和南方鲇的V_max及游泳过程的无氧代谢占比均分别显著高于其他3种加速模式(P< 0.05), 呈爆发运动(U_burst)状态。在ΔV为10 cm/s, Δt分别为20、40和60min 的加速模式下, 两种鱼的无氧代谢占比均在12%以下且相互间无显著差异(P>0.05); 其中团头鲂在这3种加速模式下的V_max之间无显著性差异(P>0.05); 而南方鲇在ΔV为10 cm/s、Δt为20min条件下的V_max显著高于另2种加速模式的测定值(P< 0.05)。两种鱼的MO₂在各加速模式下均随着游泳速度的升高而增加; 但在爆发游泳过程中, 两种鱼的MO₂随游泳速度的增加呈现不同的变化趋势, 团头鲂的MO₂随速度的变化曲线在接近100 cm/s的时候出现拐点, 此后MO₂随速度的增幅变小; 而南方鲇的该曲线在速度为20 cm/s时就出现拐点, MO₂的变化进入“平台期”。在所有加速模式下, 两种鱼在运动过程中的最大耗氧率(AMO₂)均显著高于力竭后代谢恢复期的最大值(DMO₂, P< 0.05)。用U_crit法测得团头鲂的AMO₂高于U_burst法的测得值, 而南方鲇则相反。由研究结果得出, 测定团头鲂的U_crit采用ΔV为10 cm/s、Δt在20—60min的加速模式是适宜的, 测定南方鲇U_crit的适宜加速模式是ΔV为10 cm/s、Δt为20min。两种鱼均应采用在运动阶段测得的最大MO₂作为MMR; 测定团头鲂的MMR适用于U_crit法, 测定南方鲇的MMR适用于U_burst法。团头鲂持续游泳的能力较强, 爆发游泳的加速能力相对较弱; 而南方鲇则表现出相反的趋势, 该差异反映了物种适应其生态习性的权衡效应。     

生境不完全重叠的两种鲤科鱼类耐低氧及运动能力比较

以乌江流域亲缘关系近,但分布并不完全重叠的马口鱼(Opsariichthys bidens)和宽鳍鱲(Zacco platypus)作为实验对象,分别考察这两种实验鱼的低氧耐受及游泳运动能力。将野外采回的实验鱼置于(25±1)℃条件下,分别测定两种鱼的临界氧分压(Pcrit)、水面呼吸(ASR)、失去平衡点(LOE)以及在不同溶氧水平(8.0、4.0和2.0 mg/L)下的临界游泳速度(Ucrit)和活跃耗氧率(MO2active)。研究发现:马口鱼的Pcrit(2.44±0.20)mg/L显著高于宽鳍鱲(1.86±0.10)mg/L(P=0.031)。但马口鱼的50%ASR(1.23±0.16)mg/L显著低于宽鳍鱲(1.97±0.11)mg/L(P=0.023);马口鱼的50%LOE(0.84±0.01)mg/L同样显著低于宽鳍鱲(0.97±0.02)mg/L(P=0.004)。宽鳍鱲在8.0和4.0 mg/L下的游泳能力显著高于马口鱼,然而马口鱼和宽鳍鱲的Ucrit均随测定溶氧水平的下降而显著降低(P0.01);宽鳍鱲和马口鱼的运动耗氧率均随水流速度的增加而呈现指数增加,但随测定溶氧水平的降低运动耗氧曲线变得相对平缓,尤其是在溶氧为4.0 mg/L时马口鱼的运动耗氧曲线与宽鳍鱲相比越发平缓;两种实验鱼的MO2active随溶氧水平下降的变化趋势与Ucrit相似(P0.001)。结果表明:两种野外生存的实验鱼不仅在低氧耐受能力方面存在显著差异,而且两者的游泳运动能力也有不同表现,这很有可能与其遗传特征、生存环境及生态习性相关。     

异育银鲫易钓性的表型基础和生态结果及饥饿响应

为考察鲤科鱼类易钓性种内差异的表型基础、生态结果及饥饿响应, 研究以异育银鲫(Carassius auratus gibelio)幼鱼为实验对象, 在饥饿前(对照组)测定其表型特征(能量代谢、游泳能力和个性行为)并垂钓, 随后在饥饿1周后再次垂钓(饥饿组), 最后进行2周的恢复摄食生长实验(恢复组)。垂钓实验具有4个重复, 每个重复的样本量为40尾, 垂钓1.5h即停止, 垂钓20尾为钓出组, 剩余20尾为未钓出组。研究发现: 除钓出组的相对代谢空间(FAS)小于未钓出组外, 钓出组的外部形态(体重、体长和肥满度)、能量代谢参数(标准代谢率SMR、最大代谢率MMR和代谢空间AS)、游泳能力(最大匀加速游泳能力U_cat和最大有氧运动能力U_gt)及个性行为(探索性、活跃性和勇敢性)与未钓出组均无明显差异(所有P>0.05); 在经历捕食者模拟袭击后, 实验鱼勇敢性的潜伏时间比大于探索性, 导致勇敢性的运动时间比和穿门频率小于探索性。SMR与U_cat及U_gt不相关(P>0.05), 但MMR和AS与U_cat及U_gt均呈正相关(P<0.05); 能量代谢参数与个性行为存在部分相关。饥饿增加异育银鲫的垂钓总时间、单尾平均垂钓时间和单尾垂钓时间的变异系数。钓出组在饥饿期的特定生长率(SGR)小于未钓出组, 而恢复期钓出组的SGR与未钓出组无显著差异; 除MMR和AS外, SMR与饥饿期及恢复期的SGR均呈负相关(P<0.05), 即SMR越高个体在饥饿期间的体重下降更快, 在恢复摄食后生长却较慢。研究表明: 异育银鲫幼鱼的易钓性可能不具备表型基础, 并且因环境食物匮乏而降低; 虽然饥饿期间两种易钓性表型个体的生态结果存在差异, 但该生长差异在营养恢复后消失, 表明异育银鲫的易钓性具有一定的环境依赖性。     

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。     

禁食对胭脂鱼幼鱼游泳能力、热耐受能力和自发运动的影响

为了考察1—2周禁食对胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)幼鱼游泳能力、热耐受能力和自发运动的影响,以胭脂鱼幼鱼[体质量(3.26±0.64) g,体长(5.32±0.32) cm]为实验对象,将其随机分成对照组、1周禁食组和2周禁食组测定其有氧运动能力及其代谢、热耐受能力和自发运动行为相关参数。结果发现:1周禁食组和2周禁食组的静止代谢和临界游泳速度与对照组没有显著性差异,但其最大代谢率、代谢空间、单位位移能量消耗、头高/头长及体高/体长显著低于对照组(P<0.05); 1周禁食组和2周禁食组的临界低温和致死低温与对照组没有显著性差异,但其临界高温和致死高温显著高于对照组(P<0.05); 1周禁食组和2周禁食组的运动总距离、平均运动速度和运动时间百分比与对照组没有显著性差异。综上所述:胭脂鱼幼鱼采取有氧运动能力和自发运动行为的维持策略应对1—2周禁食胁迫,这可能有利于维持其日常的觅食活动。此外,尽管对低温耐受没有显著影响,但1—2周的禁食显著提高了胭脂鱼幼鱼的高温耐受能力。     

Effects of nutritional status on metabolic rate, exercise and recovery in a freshwater fish

The influence of feeding on swimming performance and exercise recovery in fish is poorly understood. Examining swimming behavior and physiological status following periods of feeding and fasting is important because wild fish often face periods of starvation. In the current study, researchers force fed and fasted groups of largemouth bass (Micropterus salmoides) of similar sizes for a period of 16 days. Following this feeding and fasting period, fish were exercised for 60 s and monitored for swimming performance and physiological recovery. Resting metabolic rates were also determined. Fasted fish lost an average of 16 g (nearly 12%) of body mass, while force fed fish maintained body mass. Force fed fish swam 28% further and required nearly 14 s longer to tire during exercise. However, only some physiological conditions differed between feeding groups. Resting muscle glycogen concentrations was twofold greater in force fed fish, at rest and throughout recovery, although it decreased in both feeding treatments following exercise. Liver mass was nearly three times greater in force fed fish, and fasted fish had an average of 65% more cortisol throughout recovery. Similar recovery rates of most physiological responses were observed despite force fed fish having a metabolic rate 75% greater than fasted fish. Results are discussed as they relate to largemouth bass starvation in wild systems and how these physiological differences might be important in an evolutionary context.     

禁食和复投喂对大口黑鲈胆囊收缩素及其受体基因表达的影响

为研究大口黑鲈(Micropterus salmoides) 胆囊收缩素(Cholecystokinin, CCK)和其受体(Cholecystokinin receptor, CCKR)基因在摄食活动中的功能, 研究通过克隆得到CCK1、CCK2、CCK1R和CCK2R基因的编码区序列, 其长度分别为414、387、1368和1359 bp, 分别编码137、128、455和452个氨基酸。荧光定量结果表明CCK1和CCK2基因均在脑组织中高表达, 其次为肠道组织, 而CCK1R和CCK2R基因分别在胆囊和脑组织中高表达。在摄食后24h内, CCK1、CCK2、CCK1R和CCK2R基因的相对表达量呈先升高后下降趋势, 其中CCK1、CCK1R和CCK2R基因在摄食后3h相对表达量达到最高值, 而CCK2基因在摄食后12h相对表达量达到最高值(P<0.05)。禁食过程中CCK1、CCK1R和CCK2R基因相对表达量在禁食14d时显著升高(P<0.05)。复投喂后CCK1、CCK1R和CCK2R基因的相对表达趋势与餐后表达趋势相似, 呈先升高后降低趋势。但在禁食和复投喂过程中CCK2基因相对表达量并无显著变化。综上所述, 研究结果推测CCK1基因可能与CCK1R、CCK2R基因结合, 作为饱腹信号因子, 通过抑制食欲调控大口黑鲈摄食、消化等生理过程; 而CCK2基因可能作为短期食欲因子调节摄食活动。研究结果可为大口黑鲈摄食活动调节提供理论依据。     

饲料中添加牛乳铁蛋白肽对大口黑鲈幼鱼生长性能、消化酶活力、肠道组织结构及抗病力的影响

为探讨饲料中添加不同水平牛乳铁蛋白肽(Bovine lactoferricin, LfcinB)对大口黑鲈(Micropterus salmoides)幼鱼生长性能、消化酶活力、肠道组织结构及抗病力的影响,试验选取了初均重为(19.88±0.03) g的450尾大口黑鲈,随机分成5组,每组3个重复,分别在基础饲料中添加0(阴性对照组)、1000、1500和2000 mg/kg牛乳铁蛋白肽,并设置基础饲料+30 mg/kg氟苯尼考为阳性对照组,共5种试验饲料。试验周期为8周。结果表明:(1)随着牛乳铁蛋白肽添加量的增加,大口黑鲈的末均重(FBW)、增重率(WGR)和特定生长率(SGR)均呈现先升高后降低的趋势, 1000 mg/kg牛乳铁蛋白肽组大口黑鲈的生长性能最好且与对照组(阴性对照、阳性对照)对应数据差异显著(P<0.05)。(2)与两个对照组比, 1000 mg/kg牛乳铁蛋白肽组大口黑鲈的肠道胰蛋白酶、α-淀粉酶和脂肪酶活力均显著上升(P<0.05)。(3)与两个对照组比,饲料中添加1000 mg/kg牛乳铁蛋白肽可显著提高大口黑鲈前肠、中肠及后肠的绒毛高度和宽度(...     

Difference in the hypoxia tolerance of the round crucian carp and largemouth bass: implications for physiological refugia in the macrophyte zone

The hypoxia tolerance of larval and juvenile round crucian carp, Carassius auratus grandoculis, and largemouth bass, Micropterus salmoides, was determined using respirometry to examine the potential of hypoxic areas in the macrophyte zone as physiological refugia for round crucian carp. The tolerance, which was measured as the critical oxygen concentration (Pc), was 1.32 mg O₂/l in the round crucian carp and 1.93 mg O₂/l in the largemouth bass. As the round crucian carp tolerated hypoxia better than the largemouth bass, hypoxic areas in the macrophyte zone might function as physiological refugia for round crucian carp.