编辑推荐:
为探究血鹦鹉慈鲷(Blood parrot cichlid)对盐度的耐受性及入侵风险,研究人员开展实验。结果显示其对盐度耐受性低,高盐度影响生存和生长,且幼鱼耐受性更差。该研究为评估其入侵潜力提供依据。
在全球范围内,外来鱼类对非本土环境的入侵问题日益严峻。众多外来鱼类通过宠物贸易等途径被引入新环境,其中慈鲷科鱼类在许多地区大量繁殖,给当地生态系统带来了巨大压力。盐度作为影响水生生物生存和分布的关键因素,在鱼类入侵过程中起着重要作用 。不同鱼类对盐度的耐受性差异很大,这决定了它们在新环境中的生存和扩散能力。
血鹦鹉慈鲷是一种人工杂交的观赏鱼,在宠物贸易中极为常见。然而,它的两个亲本物种 —— 红头慈鲷(Vieja melanura)和迈达斯慈鲷(Amphilophus citrinellus),自然分布范围不同,且红头慈鲷对盐度耐受性较低。目前,对于血鹦鹉慈鲷在不同盐度环境下的生存能力尚不清楚,这使得难以准确预测其入侵风险。若其被释放到野外,能否在不同盐度水体中生存繁衍,进而对当地生态系统造成威胁,成为亟待解决的问题。为了深入了解血鹦鹉慈鲷对盐度的响应机制,评估其入侵风险,美国俄亥俄州立大学等机构的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Environmental Biology of Fishes》上。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在获取实验鱼方面,通过人工杂交技术独立培育出血鹦鹉慈鲷及红头慈鲷 × 玛雅慈鲷(Mayaheros urophthalmus)的杂交后代。实验过程中,利用渗透压计、手持式盐度折射仪和 YSI 探头等设备精确测量水体盐度、渗透压等指标。同时,采用线性混合模型(LMM)对实验数据进行统计分析,以探究盐度、时间等因素对血鹦鹉慈鲷生长、存活及生理指标的影响。
下面介绍具体的研究结果:
- 实验 1:早期幼体血鹦鹉慈鲷:对早期幼体血鹦鹉慈鲷进行慢性盐度暴露实验,设置 0、8、16ppt 三个盐度梯度。实验发现,在 16ppt 盐度下,幼鱼死亡率较高,而 0 和 8ppt 盐度下无死亡情况。慢性暴露 21 天后,0 和 8ppt 处理组幼鱼体重无显著差异。急性盐度挑战实验中,当盐度达到 24ppt 时,0 和 8ppt 慢性处理组的幼鱼均出现高死亡率。由此可知,早期幼体血鹦鹉慈鲷慢性盐度挑战的 UL50 值在 12 - 16ppt 之间,急性盐度挑战的 UL50 值在 16 - 24ppt 之间。
- 实验 2:幼体血鹦鹉慈鲷:选用较大个体的幼体血鹦鹉慈鲷进行慢性盐度暴露实验,盐度设置为 8、16、24ppt。实验结果表明,8 和 16ppt 处理组幼鱼体重增加,24ppt 处理组幼鱼体重下降。不同盐度处理组的血浆渗透压无显著差异。急性盐度挑战实验中,当盐度增加到 32ppt 时,各慢性处理组的幼鱼均出现高死亡率,其 UL50 值在 24 - 32ppt 之间。
- 实验 3:亚成体血鹦鹉慈鲷:以更大个体的亚成体血鹦鹉慈鲷为实验对象,盐度设置为 0、16、24、28ppt,进行 28 天的慢性盐度暴露实验。结果显示,0ppt 处理组亚成体体重增加,16 和 24ppt 处理组体重维持或下降,24 和 28ppt 处理组死亡率较高,表明慢性盐度暴露下,其 UL50 值约为 24ppt。对部分亚成体进行 20ppt 急性盐度挑战,所有个体均存活,但血浆渗透压显著升高。
- 实验 4:血鹦鹉慈鲷和红头 × 玛雅慈鲷杂交种:该实验仅进行急性盐度暴露,对比血鹦鹉慈鲷和红头 × 玛雅慈鲷杂交种。结果发现,随着盐度升高,血鹦鹉慈鲷体重损失更大,血浆渗透压更高。Cox 回归分析表明,盐度 × 物种的交互作用显著,血鹦鹉慈鲷在 30ppt 盐度下全部死亡,其 UL50 值在 20 - 30ppt 之间,而红头 × 玛雅慈鲷杂交种在 35ppt 盐度下仍无死亡,UL50 值高于 35ppt。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:血鹦鹉慈鲷对盐度耐受性较低,高盐度会导致其存活率下降、生长减缓。较大个体的血鹦鹉慈鲷对盐度的耐受性相对较强,但幼鱼对盐度变化更为敏感。与其他慈鲷相比,血鹦鹉慈鲷属于狭盐性鱼类,在盐度较高的沿海地区或咸淡水环境中生存和扩散的能力有限,这在一定程度上限制了其入侵范围。不过,由于其在宠物贸易中广泛存在,且已在非本土淡水环境中被发现,仍需警惕其对淡水生态系统造成潜在威胁。此外,研究还发现血鹦鹉慈鲷雄性可能不育,但雌性可育并能与亲本物种及其他慈鲷回交,后续需进一步研究其繁殖潜力,以更准确评估其在野外建立种群的可能性。
这项研究意义重大,通过深入探究血鹦鹉慈鲷对盐度的响应机制,为评估其入侵风险提供了重要的科学依据,有助于相关部门制定针对性的防控策略,保护本土水生生态系统的生物多样性。同时,研究结果也为其他外来鱼类入侵风险评估提供了参考范例,推动了入侵生物学领域的发展。