鱼类耳石微结构的计算机自动识别

本文介绍了鱼类耳石微结构图像识别系统的工作原理和应用实例 ,该系统实现了对鱼类的耳石日轮的自动识别计数和测量日轮宽度 ,并将分析结果自动保存为Excel可识别格式的数据文件。用草鱼微耳石对该系统进行测试的结果表明 ,在随机抽取的 30个样本中 ,有 2 8个样本日轮自动识别的正确率为 1 0 0 % ,其余 2个样本经过手工修改后也能达到对日轮的完全识别。此外 ,采用 768× 5 82像素的BMP格式数字图像测量日轮宽度 ,计算机的分辨率比显微镜提高了约 1 3倍。该系统还可应用于鱼类的鳞片、胸鳍棘和脊椎骨等年龄鉴定材料的微结构分析     

鲬鱼耳石形态多样性研究

硬骨鱼类的矢耳石在物种间存在明显的形态差异, 常常被用来进行鱼类的分类研究13。例如, 张国华等通过形态的观察与描述对鲤科鱼类的耳石进行了区分4; 潘晓哲等采用耳石形状指数方法对 属鱼类进行了鉴别5; 王英俊用傅里叶方法研究了多种鱼类耳石, 并记录了它们之间的形态差异6。因为耳石坚硬不易被消化, 所以在水生动物的食性研究中, 利用耳石进行胃含物内种类鉴定可大大提高工作效率与准确性。此类研究也并不鲜见, 如张波等对黄海重要饵料鱼类的耳石形态做了较为详细的描述7, Fitch, et al.依据鲸类胃含物中的鱼类耳石形态鉴定了捕食鱼类的种类进而对其食性进行了研究8。另外, 不同生活环境能够导致耳石生长和形态的差异, 这也使其成为了群体差异研究的有效手段912。       

骨唇黄河鱼耳石早期形态发育和轮纹特征研究

研究了骨唇黄河鱼仔稚鱼耳石在实验室养殖条件下的发育过程和生长特点,确证了轮纹沉积规律。结果表明,在14.0-17.8℃孵化条件下,微耳石和矢耳石在受精后96h 30min出现,星耳石在出膜后第16天出现。仔稚鱼生长过程中矢耳石形状变化较大,由出膜时的圆形发育到稳定时的箭矢状。微耳石由近圆形发育成贻贝形,其中心核位置随发育明显偏移。星耳石形状不规则,从出现时的心形发育成为星芒状。微耳石和矢耳石在前后轴方向上后区的生长快于前区（P0.05）;在背腹轴方向上,微耳石腹区的生长快于背区（P0.05）,矢耳石背区的生长快于腹区（P0.05）,两对耳石的前后区半径之和与全长均呈线性相关。微耳石和矢耳石的第1个轮纹均在出膜后第2天形成,新增的轮纹数（微耳石IL,矢耳石IS）与出膜后的天数（D）表现出显著的线性相关,方程分别为: IL=0.9911D-1.0008（R2=0.9971,n=220,P0.001）和IS=0.9925D-0.10873（R2=0.9919,n=161,P0.001）,方程的斜率与1均无显著差异（P0.05）,表明两对耳石轮纹沉积均呈日周期性,生长轮为日轮。研究结果丰富了骨唇黄河鱼的发育生物学资料,可为研究其自然种群早期生活史提供参考。       

三峡库区木洞江段翘嘴鲌早期生长特征研究

2013 年 910 月在三峡库区木洞江段采集翘嘴鲌(Culter alburnus)幼鱼, 摘取微耳石进行耳石微结构分析, 推算了翘嘴鲌幼鱼的日龄及孵化日期, 探讨其早期生活史阶段的生长特征。结果显示, 采集 97 尾翘嘴鲌幼鱼, 体长范围为 4098 mm。翘嘴鲌幼鱼的微耳石形状为不规则扁椭球形, 耳石横截面磨片上具有一个核和一个原基。耳石原基的直径为11.627.8 m, 平均值为(18.63.8) m。耳石核中心到第一个生长轮的距离为(13.04.7) m。翘嘴鲌幼鱼的日龄为 44104d, 推算其孵化日期为 2013 年 6 月 9 日至 8 月 17 日, 高峰期为2013 年7 月9 日至7 月22 日。耳石半径与体长、日龄与体长之间均呈显著的线性关系(P0.05)。耳石日轮宽度随着日龄的增加不断变化显示, 三峡库区翘嘴鲌早期生活史阶段的生长速率不断变化, 日平均生长率为0.774 mm/d。       

新疆乌伦古湖拟鲤生长退算材料和方法的比较研究

研究以鳞片和微耳石为生长退算材料, 用4 种常用的鱼类生长退算方法(Dahl-Lea、Regression、Fraser-Lee 和BPH 方法)对新疆乌伦古湖拟鲤(Rutilus rutilus Linnaeus, 1758)的生长进行了退算, 比较分析了退算材料和方法对退算全长的影响, 以此确定适宜的生长退算材料和方法。结果显示, 无论采用哪种退算方法, 用微耳石退算拟鲤生长的结果均好于鳞片, 表现为退算全长更接近实测全长, 与实测体长之间的差异百分比更小。用鳞片退算时, Dahl-Lea 方法退算全长远小于实测全长, 整体差异百分比高达?26.0%, 与其他方法之间的差异也较大, 效果最差; Regression、Fraser-Lee 和BPH 三种方法退算全长与实测全长之间的差异相近, 差异百分比分别为?6.7%、7.0%和7.0%。用微耳石退算时, Dahl-Lea 方法退算全长最接近实测全长, 退算全长与实测全长之间的差异百分比最小, 总体仅为?1.9%, 效果最好; Fraser-Lee 和BPH方法各龄退算全长与实测全长之间的差异百分比相等, 在?1.4%— ?3.2%之间, 总体均为?2.6%, 效果次之; Regression 方法与Fraser-Lee 和BPH 方法之间虽然无显著差异, 但退算全长与实测全长之间的差异百分比最大, 总体为?4.5%,效果最差。       

长江口刀鲚耳石年轮确证和年龄与生长研究

洄游性刀鲚是长江中下游重要的渔业资源,20世纪70年代以来,其资源量严重下降。研究以耳石为年龄鉴定材料,对长江口刀鲚渔获物的年龄结构和生长进行研究,主要目的在于确证刀鲚耳石上年轮,分析刀鲚渔获物的年龄结构和生长特征,评价刀鲚资源状况。2006年4月至2007年8月在长江口逐月采样,共采集了576尾洄游性刀鲚。对矢耳石横截面分析发现,从耳石核出发,腹侧生长轴具有周期性的直-弯生长模式,直线生长发生在4到12月,弯曲生长在10月到第二年的6月;边缘轮纹增长率分析也表明,这种直-弯生长模式具有年周期性,可以用来鉴定年龄。弯曲生长向下一个直线生长的转换发生在4月至6月间,将此转换定义为年轮标志。年龄分析表明,长江口刀鲚渔获物包括0龄至4龄共五个年龄组,以1龄和2龄个体为主,雌雄个体年龄组成相似,生长趋势也比较接近,拟合的von Bertalanffy生长方程为SL=327.691-e-0.51(t+0.28)(n=576,r2=0.71,P3.36(n=576,r2=0.95,P<0.05)。与20世纪70年代渔获物调查结果相比,现在长江口刀鲚种群明显低龄化和小型化,表明刀鲚资源已严重过度利用。降低刀鲚的捕捞强度是刀鲚资源保护和恢复的基础。       

黑龙江秋大麻哈鱼耳石形态发育研究

对进入中国黑龙江的秋大麻哈鱼生殖群体进行人工繁育, 观察不同发育阶段和回归成体的耳石形态及其结构变化。结果表明:秋大麻哈鱼胚胎、胚后仔稚鱼、幼鱼和二龄鱼的矢耳石随个体生长发育,其大小在不断增长, 轮廓和表面形态结构也在发生演变, 逐渐趋似于回归成体的耳石形态。秋大麻哈鱼回归生殖群体的不同年龄和雌雄个体间矢耳石、微耳石形态基本一致。矢耳石形似梨形, 大小约为3 mm×5 mm×1 mm, 重量约为9 mg, 光镜下可见耳石日轮和年轮结构。日轮形成在胚胎发眼后约5日, 采用人工标记方法证实了生长轮的日周期特性。二龄鱼耳石已出现边缘生长区, 形成年轮。矢耳石增长与鱼体叉长生长显著相关(SL=21.574 OL-7.005,R2=0.9926)。       

长江口沿岸碎波带刀鲚仔稚鱼的日龄组成与生长

实验研究了长江口沿岸碎波带刀鲚仔稚鱼的日龄组成、孵化期、早期生长率和滞留时间。从2007年5-10月在长江口沿岸碎波带采集的刀鲚仔稚鱼中,共选取594尾(体长范围为3.0-30.5mm),划分发育阶段,并取矢耳石进行日龄分析。仔稚鱼日龄范围为7-34d,以13-18d日龄比例较高,占总数的50.1%;仔稚鱼体长(L,mm)与日龄(D,days)呈显著直线关系:L=0.73D+5.09,R2=0.74;孵化期为5月23日至10月4日,高峰期集中在5月末至8月上旬,且早期个体在孵化后7d左右开始进入到碎波带,在碎波带滞留约23d。       

四川裂腹鱼耳石碳、氧稳定同位素特征

为探讨耳石碳(δ¹³C)、氧(δ¹⁸O)稳定同位素在淡水鱼类群体识别中的作用,本研究以养殖条件下不同年龄组四川裂腹鱼为对象,采用稳定同位素质谱仪进行碳、氧同位素测定,揭示耳石中碳、氧稳定同位素特征,探讨其与环境间的关系. 结果表明:1⁺龄四川裂腹鱼δ¹³C和δ¹⁸O值均与耳石质量无显著相关关系,但在微耳石和星耳石之间存在显著差异;不同年龄四川裂腹鱼微耳石δ¹³C和δ¹⁸O平均值分别为(-9.58±0.06)‰、(-8.33±0.17)‰,其在雌雄个体之间均无显著性差异,但在不同年龄组间存在显著差异. 耳石δ¹⁸O和δ¹³C的关联分析能有效区分四川裂腹鱼不同养殖年龄群体,可作为一种识别淡水鱼类养殖群体的手段.     

六种鲤科鱼类耳石形态以及在种类和群体识别中的应用

描述了6种鲤科鱼类的耳石形态特征,并利用耳石形态的测量性状,对其种类特征进行了判别分析。其中,对张氏(卜夕又鱼)、长鳍吻鮈、圆口铜鱼、宜昌鳅（鱼它）和鲫的判别正确率为100％,异鳔鳅（鱼它）的判别正确率为90.91％,6种鱼类的平均判别正确率达到了99.1％,说明了鱼类的耳石形态特征可以用于鉴别种类。三个区域鲫群体的平均判别正确率为68.9％,显示三个区域鲫群体的耳石形态存在一定的差别。