表型可塑性驱动加纳登苏河口西部非洲牡蛎（Crassostrea tulipa）壳形态变异以应对恶劣环境的生态适应研究

《Aquaculture, Fish and Fisheries》：Morphological Evidence of Phenotypic Plasticity in Shells of Oyster (Crassostrea tulipa) From Sub-Habitats in the Densu Estuary, Ghana

本研究通过分析加纳登苏河口不同亚栖息地西部非洲牡蛎（Crassostrea tulipa）的壳形态特征、种群密度及环境参数，揭示了其在盐度、pH、浊度等胁迫条件下通过表型可塑性（Phenotypic Plasticity）调整生长模式（如3号站点的等速生长与更大内脏腔体积）以增强繁殖潜力的生态适应策略，为牡蛎资源可持续利用与养殖提供科学依据。

　　

引言

西部非洲牡蛎（Crassostrea tulipa）作为加纳登苏河口唯一的牡蛎物种，其壳形态易受底质类型、盐度、温度等环境因素影响。表型可塑性使牡蛎能够通过改变壳形态适应局部环境变化，但不同亚种群在恶劣条件下的形态响应机制尚不明确。本研究于2017年5月至2018年10月，针对登苏河口3、4a、4b三个站点（其中1、2站点因牡蛎灭绝未采样）的牡蛎种群，通过形态测量学与异速生长分析，探讨环境参数（温度、溶解氧DO、盐度、pH、浊度）及沉积物容重对壳表型可塑性的驱动作用。

材料与方法

研究区域为登苏河口（0°16′–0°21′ W，5°30′–5°33′ N），受韦贾大坝泄水影响显著。每月低潮时监测各站点水体理化参数，并使用0.25 m²样方随机采集牡蛎样本。测定壳高（Shell Height, SH）、壳长（Shell Length, SL）、壳宽（Shell Width, SW）、总重（Total Weight, TW）和湿肉重（Wet Meat Weight, MW），通过对数线性回归（Log W = Log a + b Log L）分析生长关系。异速生长斜率（b）与等速生长值（维度b=1，重量b=3）的偏差通过t检验评估，种群密度差异采用重复测量方差分析（Repeated Measures ANOVA）与Bonferroni事后检验。

结果

环境参数：站点间温度（22.45–31.47°C）、DO（0.38–8.15 mg/L）、盐度（0–41.67‰）、pH（6.94–10.82）无显著差异，但站点4沉积物容重（0.17 g/cm³）显著高于其他站点（0.12–0.14 g/cm³）。站点3在雨季经历低盐、低pH和高浊度胁迫，导致种群密度（36–176 ind/m²）显著低于站点4a（87–763 ind/m²）和4b（245–1648 ind/m²）。

形态与生长关系：

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  壳高-壳长：所有站点均呈负异速生长（b<1），但站点3的b值（0.76）最接近等速生长（b=1），且决定系数R²=0.60最高，表明壳高对壳长的解释力最强。
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  壳高-壳宽：站点3呈等速生长（b=0.82，p>0.05），而站点4a（b=0.57）和4b（b=0.54）为负异速生长，说明站点3牡蛎随壳高增加其壳宽比例增长更协调。
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  壳高-总重/湿肉重：所有站点均为负异速生长（b<3），但站点3的b值（总重b=2.45，湿肉重b=2.30）最接近3，且R²最高（总重0.78，湿肉重0.68），提示其生长模式更接近等速状态。

生理指标：站点3牡蛎虽个体较小（最大壳高10.40 cm），但条件指数和性腺指数更高，表明其通过增加壳宽和内脏腔体积，在小型化体型下优先保障性腺发育，以提升繁殖成功率。

讨论

站点3牡蛎在高死亡率与环境胁迫下，通过表型可塑性实现壳形的等速生长（壳高-壳宽）与近等速生长（壳高-湿肉重），使其在有限能量分配下最大化内脏腔空间，支持性腺成熟。这种“小型化但高繁殖投入”策略是对种群衰退的适应性响应，类似现象在加纳Nakwa lagoon的C. tulipa及孟加拉国Crassostrea virginica中均有报道。沉积物容重虽低，但牡蛍幼体附着于牡蛎礁可减弱底质影响，证实形态变异主要受环境胁迫驱动。

结论

登苏河口站点3的C. tulipa亚种群通过表型可塑性调整壳形态（如增加壳宽比例），在恶劣环境中维持高生理条件与繁殖输出。这一发现为河口牡蛎资源的适应性管理及抗逆品种选育提供理论依据。后续需通过遗传学或移植实验进一步区分可塑性变异的遗传基础。