养殖与野生欧洲鲽(Pleuronectes platessa)椎体畸形比较研究:为水产养殖健康发展提供基线数据与警示
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时间:2025年10月08日
来源:Aquaculture 3.9
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本研究针对欧洲鲽(Pleuronectes platessa)作为挪威水产养殖新物种面临的椎体畸形问题,通过比较西部挪威五个野生种群与养殖种群(0.6–1.5 kg)的放射学数据,发现养殖鲽椎体畸形频率(71%)和严重程度(平均16.5个畸形椎骨)显著高于野生种群(13–38%),且体型更圆、长宽比更低。研究首次建立了野生鲽椎畸形基线,揭示了养殖环境中骨骼健康与动物福利的潜在风险,为水产育种管理及畸形机制研究提供关键依据。
欧洲鲽(Pleuronectes platessa)作为一种具有经济价值的重要比目鱼,近年来被挪威政府列为水产养殖的候选物种,因其被认为能够耐受高密度养殖环境。然而,初步研究发现,体重约50克的养殖欧洲鲽容易出现椎体畸形,这一问题可能严重影响其游泳能力、产品质量、生长性能及整体福利。椎体畸形在水产养殖中是一个普遍且棘手的问题,已在大西洋鳕(Gadus morhua)、大西洋鲑(Salmo salar)等多种养殖鱼类中报道,但关于野生欧洲鲽椎体畸形发生率和严重程度的系统研究仍属空白。建立野生种群的基线数据,对于理解养殖鱼类畸形的病因和病理机制、评估新养殖物种的潜在风险至关重要。
为此,Per Gunnar Fjelldal及其团队在《Aquaculture》上发表了一项研究,比较了挪威西部五个不同地点(松恩峡湾、马斯峡湾、奥斯特沃、哈当厄峡湾、博克纳峡湾)的野生欧洲鲽与养殖种群在椎骨数量、畸形发生率、严重程度、区域分布类型以及体型特征等方面的差异。该研究不仅首次提供了野生欧洲鲽椎畸形的基线数据,还揭示了养殖环境中存在的严重福利问题,为欧洲鲽养殖的健康发展提供了科学依据。
研究采用了几个关键技术方法:首先,通过野外采样获取了92尾野生欧洲鲽(0.4–4.0 kg)和17尾养殖欧洲鲽(0.6–1.5 kg),养殖鱼群来源于2020年野生亲本的人工繁殖;其次,利用耳石年龄分析技术(基于Troadec等人和ICES的标准)确定了野生鱼的年龄(2–10年);第三,采用直接放射系统(Canon CXDI410C无线设备)进行X射线拍摄,并通过ImageJ软件进行形态计量分析,计算鱼体长宽比;第四,依据Cole and Johnstone(1901)和Barrington(1937)的分类标准,将椎柱划分为四个解剖区域(无肋骨的颅后区域V1–3、带肋骨的腹部区域V4–13、带血管弓的尾部区域V14–41以及尾椎区域V42–44);第五,使用R软件(4.4.2版)进行统计分析,包括有序逻辑回归(OLR)、广义线性模型(GLM)、Kruskal-Wallis检验及Spearman相关性分析,以评估种群间差异及畸形与体型参数的关系。
3.1. 椎骨数量
研究结果显示,野生种群的总椎骨数量(范围42至44,平均43.3)与养殖种群(范围41至43,平均42.7)无显著统计差异,但松恩峡湾(43.5)和马斯峡湾(43.4)种群的平均椎骨数显著高于养殖种群。腹部椎骨数量在博克纳峡湾种群(平均10.1)中显著高于养殖种群(平均9.7),但差异较小。这表明野生种群间椎骨数量相对稳定,而养殖环境可能导致轻微但显著的椎骨数量减少。
3.2. 椎体畸形
养殖欧洲鲽的椎体畸形频率高达70.6%,且畸形鱼的平均畸形椎骨数量为16.5个,显著高于所有野生种群(野生畸形频率范围13.3–38.5%,畸形椎骨数量范围2.0–8.0)。畸形类型多样,包括早期病理阶段(如椎间隙减少type 1、垂直移位type 17)、进行性病变(如均匀压缩type 2、单侧压缩type 5、压缩融合type 6)和终末阶段(如完全融合type 7、融合中心type 8、内部背侧或腹侧移位type 19)。在养殖鱼中,畸形主要分布于腹部中段和尾部前端区域,而野生鱼的畸形分布较为分散。野生鱼中,性别和年龄对畸形发生率无显著影响。
3.3. 椎体畸形与体型参数
养殖欧洲鲽的体重和体宽显著大于野生种群,即使标准化于相同体长(总长45厘米或标准长38厘米),养殖鱼体重高出46–82%,体宽增加16–22%。养殖鱼的长宽比显著低于野生鱼,表明显著更圆的体型,且这一差异与畸形存在无关。然而,在养殖鱼中,畸形椎骨数量与体长(Spearman's rho = -0.70)和长宽比(rho = -0.73)呈显著负相关,每个畸形椎骨平均导致总长减少1.7毫米、标准长减少1.4毫米。野生鱼中未发现此类相关性。
4. 讨论
本研究首次系统评估了野生与养殖欧洲鲽的椎体畸形状况,发现养殖鱼不仅畸形发生率和严重程度极高,还存在明显的体型改变(更圆、长宽比更低)。这些畸形可能导致生长抑制、游泳能力下降和产品质量问题,严重威胁动物福利。养殖欧洲鲽的畸形模式(集中于腹部中段和尾部前端)提示其可能与游泳相关的机械应力、饲养水流速度过高或矿物质营养(如磷)缺乏有关,这在其他养殖鱼类(如大西洋鲑、塞内加尔鳎)中已有报道。野生欧洲鲽的畸形发生率(13–38%)与挪威西部其他野生鱼类(如大西洋鲑43%、球吻隆头鱼11%)相当,表明其作为生态系统健康指示剂的潜力。
研究还发现,野生种群中存在多种畸形类型,从早期到终末阶段均有分布,提示畸形可能发生在生命周期的不同阶段。养殖鱼的椎骨数量略低可能与遗传或环境因素(如孵化温度)有关,但野生种群间无差异,说明遗传影响较小。
5. 结论
该研究证实养殖欧洲鲽存在高发且严重的椎体畸形问题,畸形与体型参数(体长、长宽比)负相关,且养殖鱼体型更圆,可能与饲养环境相关。野生种群的畸形基线数据为后续研究提供了重要参考。为解决欧洲鲽养殖中的福利问题,未来研究应聚焦于优化饲养条件(如水流速度、温度、营养),并开发基于人工智能的放射学评估工具,以实现畸形监测的标准化和自动化。此外,长期监测野生种群畸形变化有助于评估气候变化和海洋污染对生态系统健康的影响。
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