鳍组织替代肌肉组织：小型鱼类稳定同位素非致死性分析的应用与评估

《Environmental Biology of Fishes》：Application of fin tissue for nonlethal stable isotope analysis of small-bodied fishes

本研究针对濒危小型鱼类生态学研究中的致死性采样困境，创新性地评估了鳍组织作为肌肉组织替代物在稳定同位素分析中的可行性。通过对红河流域四种原生小型鱼类的系统研究，建立了物种特异的鳍-肌肉同位素转换模型，证实鳍组织可准确预测δ15N和δ13C值，并提出了最小体长采样阈值。该成果为濒危鱼类生态学研究提供了非致死性技术支撑，对淡水生态系统保护具有重要实践意义。

　　

在淡水生态学研究中，稳定同位素技术是揭示鱼类食性、营养级和能量来源的关键手段。传统分析依赖白色肌肉组织，但采样往往需牺牲个体，这对体型小巧或濒危物种而言尤为棘手。尤其在红河流域这类生态敏感区域，栖息地退化已使平原米诺鱼、草原鳅等原生鱼类生存堪忧，如何在不损害种群的前提下获取生态数据成为迫切挑战。

为破解这一难题，研究团队聚焦四种红河特有小型鱼类，探索鳍组织能否成为肌肉的可靠替代品。鳍样本易获取、可再生，且对鱼类活动影响较小，但此前缺乏针对小型鱼类的系统验证。本研究通过大样本跨季节采样，首次建立了物种特异的同位素转换模型，并明确了适用鳍采样的最小体长标准，为濒危鱼类生态监测提供了新思路。

关键技术方法

研究于2023年春、夏、秋三季在红河上游6个点位采集鱼类样本，采用海滩围网和捞网捕获目标物种。取鳍后冷冻保存，使用元素分析-同位素质谱联用技术测定δ¹⁵N和δ¹³C值，并通过协方差分析和线性回归检验组织间关系。年龄数据通过耳石年轮计数获取，最小采样体长阈值基于干重≥0.6 mg的实验室标准确定。

研究结果

鳍与肌肉同位素关系

鳍组织δ¹⁵N值较肌肉平均低0.32‰，而δ¹³C值高0.85‰，但二者呈显著线性正相关（δ¹⁵N：R²≥0.80；δ¹³C：R²≥0.83）。物种特异性模型显示，除红河闪鳍鱼外，其余三种鱼的鳍组织均可精准预测肌肉同位素值，且不受季节和空间因素干扰。

体型与年龄对同位素值的影响

草原鳅和红河闪鳍鱼的δ¹⁵N值随体长增加而上升，反映其食性随生长向更高营养级转变；红河鳉则呈现相反趋势，可能与食物资源波动有关。鳍与肌肉的同位素偏移在不同年龄组间保持稳定，表明二者在快速生长鱼类中周转率相近。

最小体长采样阈值

平原米诺鱼≥70 mm、草原鳅≥62 mm、红河鳉≥48 mm的个体可仅通过剪取单鳍满足样本量需求；而红河闪鳍鱼因体型限制需多鳍合并采样，非致死性应用受限。

结论与意义

本研究证实鳍组织可作为小型鱼类稳定同位素分析的有效替代材料，尤其适用于濒危物种的长期生态监测。建立的转换模型有效克服了组织间基线差异，而体长阈值为野外采样提供了实操指南。未来结合微量样本分析技术革新，有望进一步降低对鱼体的影响，推动非致死性方法在淡水生物多样性保护中的广泛应用。