圈养繁育护士鲨（Scyliorhinus stellaris）的结构环境富集（EE）与福利：海藻和瓷砖对生长、体况、空间利用及结构选择的影响

《Fishes》：Exploring Structural Environmental Enrichment and Welfare in Captive-Bred Nursehound Sharks (Scyliorhinus stellaris)

　　

鲨鱼在维持海洋生态平衡中起关键作用；然而，生物多样性普遍丧失对该类群影响尤为严重。与真骨鱼类相比，板鳃类的资源补充策略远不常见，但在巴利阿里群岛，一项保护计划旨在圈养繁育护士鲨（Scyliorhinus stellaris），随后释放入海，作为濒危种群保护措施。改善圈养饲养期间的福利可能对此类计划的成功很重要，但该物种饲养管理的基础信息仍缺乏。在这项探索性研究中，研究人员评估了两种结构环境富集（EE）——海藻（SW）和瓷砖（TL）——与未富集对照相比，对45尾圈养繁育幼鱼在六个月内的生长、体况和空间利用的影响。各处理间生长无显著差异，尽管SW个体持续显示较高的平均体长和体重，且富集组动物随时间推移维持了更好的体况。SW组比其他组更早扩大其核心利用区域，而TL个体逐渐聚集在瓷砖周围。当同时提供两种结构时，未接触过富集结构的对照动物主要选择海藻，而仅在此前接触过瓷砖的动物中观察到瓷砖利用。据研究人员所知，这些是关于圈养繁育护士鲨生长、空间利用、结构选择和缓冲MS-222（tricaine methanesulfonate）镇静的首次已发表数据。尽管由于每个处理仅使用一个水槽，这些结果应谨慎解释，但它们为该物种圈养福利与饲养的未来研究提供了基线。

海洋生物多样性丧失是严峻的全球挑战，地中海虽仅约占海洋表面1%，却拥有约3–4%的世界鱼类物种，并包含约7%的软骨鱼类。鲨鳐类因低繁殖力、慢生长和晚成熟等生活史特征而易受人类活动影响，地中海工业捕捞被记录为软骨鱼类最大威胁。海洋保护区外，增殖放流是保护策略之一，但在板鳃类中较少应用，且因养殖个体存活、生长、繁殖和遗传多样性可能较低而受到批评。2021年，“Petits Taurons–Acció Stellaris”项目在巴利阿里群岛启动，选择护士鲨（Scyliorhinus stellaris）进行圈养繁育、饲养和释放；该种属猫鲨科（Scyliorhinidae）、真鲨目（Carcharhiniformes），栖息于大陆架岩石和藻类底质，常见20–60 m，被IUCN列为“易危”，在西班牙无专门保护，误捕卵和成体被送至物种恢复中心。圈养早期经历影响行为表型，圈养环境会降低行为灵活性，而环境富集（environmental enrichment，EE）可作为改善鱼类健康、认知和福利的条件化工具。结构EE可增加空间复杂性，改善空间利用、刺激觅食并减少刻板行为，但板鳃类并非同质类群，不同EE类型可引发不同偏好。因此，研究人员旨在评估两种结构EE对圈养护士鲨生长和空间利用的影响，确定其偏好及随时间变化；放流后表现不在本研究范围，结果为含结构EE的饲养方案提供基线。

研究人员开展了为期6个月的探索性研究，得出结构EE未对幼鱼生长产生不良影响，富集组体况优于对照，空间利用发生改变，未接触个体主要选择海藻，而瓷砖利用仅见于此前接触瓷砖的动物。其意义在于为护士鲨圈养福利和饲养提供首批基线数据。

关键技术方法概括：研究在西班牙Port d’Andratx的LIMIA IRFAP进行，45尾圈养出生幼鱼来自Cabrera National Park（PNMTAC）2023年3月，实验期2023年11月1日至2024年5月10日。动物经PIT-tags标记后随机分配至3个1000 L圆形缸：海藻（SW）15尾、瓷砖（TL）16尾、对照（C）14尾。SW为塑料藻类，密度43 bundles/m²、高不超过35 cm；TL为6个锥形陶瓷瓦，凹面向下形成入口6.5 cm庇护所；C无EE。每周投喂3次，每次为体重的7%。共6次采样，用100 mg/L缓冲MS-222镇静，测量总长、体重、Fulton体况因子K = (W × 100)/L³和特定生长率SGR = 100 × (ln(final weight) ? ln(initial weight))/days。空间利用用GoPro拍照，ImageJ2/FIJI提取坐标，计算核利用率分布KUD₉₅和KUD₅₀；偏好测试每缸置1个藻网和2个瓷砖，覆盖30%面积，录像并比较利用比例。统计用R，采用线性混合模型、Kruskal–Wallis、Dunn和准二项GLM等。

研究结果：
3.1 Biometrics：6个月后总体长和体重显著增加（L：Z = ?11.35，p < 0.001；W：Z = ?10.98，p < 0.001）。各处理间体长和体重在任何采样时间均无显著差异（p > 0.05）。体况因子K在T0无差异，T3和Tf出现差异；T3仅TL与C差异显著，Tf时C显著低于SW和TL，且C与TL差异大于C与SW。SGR在T3无处理间差异，Tf时C显著低于SW和TL，SW与TL无差异。麻醉中，T1–T3达III期平均1.63 ± 0.85 min，达V期平均4.95 ± 1.08 min；III期在T2较短，V期无显著差异，所有动物恢复。
3.2 Space-Use Test：TL组分布小而集中，C组较分散且主要占水槽边缘，SW与C占用面积相似但集中区不同；热图高密度点与EE相关。KUD₉₅显示SW与TL差异显著（p < 0.001），C与TL、C与SW不显著；TL时间趋势与C显著不同（p = 0.003）。随时间面积差异显著（p = 0.004），处理×时间交互显著（p = 0.003）。实验两个月时SW面积大于TL（5.5 × 10³ vs 2.8 × 10³ cm²，p = 0.02），后期C大于TL（5.2 × 10³ vs 3.7 × 10³ cm²，p < 0.001），SW与C无显著差异。KUD₅₀显示C与SW、SW与TL差异显著，C与TL不显著；随时间及处理×时间差异显著。早期C与SW差异，随后SW与TL分化，后期SW与C差异不再显著而C与TL差异明显。
3.3 Preference Test：KUD₉₅和KUD₅₀在SW、TL、C间均无显著差异。比例分析显示处理组显著影响海藻EE和瓷砖EE内比例，外部比例不显著；处理×日交互不显著。TL组利用瓷砖比例显著高于其他两组；SW与C在海藻EE内比例无差异，但均显著高于TL组。海藻EE使用在第一天约22%，第2–4天为39–45%。未接触EE的C组主要选择海藻（48.37 ± 17.86%），瓷砖利用可忽略（1.53 ± 2.07%）；SW组类似（43.80 ± 15.59%和1.85 ± 3.01%）；TL组瓷砖（19.60 ± 13.33%）和海藻（17.18 ± 9.28%）利用相近，且EE外比例最高（63.20 ± 8.79%）。SW组在偏好测试中的利用面积与处理阶段相比KUD₉₅和KUD₅₀均显著变化。

讨论部分总结：本研究首次提供结构EE可能影响圈养护士鲨体况和空间利用的初步证据。所有处理均持续生长，但SW组平均体长和体重较高且富集组体况更好，对照在最后阶段体重下降且SGR显著较低。瓷砖作为庇护所可促进隐藏和聚集，但垂直复杂性较低；海藻提供更强三维结构。空间利用显示，SW组核心区较早扩展，TL组约一个月后变化并逐渐聚集于瓷砖，对照多在水槽边缘；这种变化可能反映探索、习惯化或应激搜索，需生理指标区分。偏好测试表明，未接触个体主要选海藻，瓷砖使用需先前接触，熟悉性影响选择。镇静数据显示100 mg/L缓冲MS-222可提供一致且安全的镇静。局限包括每个处理仅一个水槽、处理与水槽效应混淆、缺乏生理福利指标、偏好测试先前经历单一EE、第三偏好试验数据丢失、季节温度和生长影响空间利用、无放流后数据。研究人员提出约30%覆盖、75%海藻和25%瓷砖可作为幼鱼饲养环境假设起点，但需验证；瓷砖在短于3个月饲养期中收益可能有限。

结论翻译：这项探索性研究表明，结构EE是一种简单且低成本工具，可能改善圈养繁育护士鲨的饲养条件。其应用未对幼鱼生长产生不良影响，且富集动物随时间维持了比对照更好的体况。结构EE与空间利用变化相关，包括在更复杂的SW环境中核心区域更快扩展，以及TL组围绕庇护所聚集，这些行为可能指示福利改善，但应通过生理指标确认。在偏好测试中，未接触个体主要选择海藻，而瓷砖利用仅在此前接触该结构的动物中观察到，表明结构类型和先前经验均影响结构选择。基于这些观察，研究人员提出将结构EE纳入护士鲨圈养饲养的假设框架，应在未来研究中验证。鉴于每个处理仅使用一个水槽且缺乏放流后数据，需要采用重复设计、生理指标和放流后监测的进一步研究，以评估EE策略在旨在增殖放流的饲养计划中的有效性。尽管如此，本研究提供了板鳃类结构EE影响的新信息，该群体仍存在显著知识缺口。通过关注动物福利，研究人员为支持受威胁和易危物种恢复与保护策略的发展作出贡献。更广泛地，这与减轻和逆转人类压力、气候变化和生物多样性丧失对地球负面影响的集体努力一致。