《Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology》:Early morphological and physiological parameters of survival and mortality in cultured southern flounder (
Paralichthys lethostigma) larvae
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评估了幼体存活的形态学和生理学参数。
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存活的幼体表现出更快的初始生长率。
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评估了幼体存活的形态学和生理学参数。
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存活的幼体表现出更快的初始生长率。
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存活的幼体还具有较低的初始代谢率和心率。
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这些参数可能在幼体批次的成功中起作用。
引言
鱼类幼体的生长和发育是一个能耗较高的过程(Concei??o等人,1998年;Benetti等人,2001a年;Benetti等人,2001b年)。生长的投入在很大程度上取决于将营养物质转化为生物量的效率(Knights,1985年;Wieser等人,1988年),以及驱动氧化代谢和ATP生物生成的氧气(O2)的可用性(Pettersen等人,2016年)。然而,鱼类幼体生长与代谢之间的关系尚未得到充分探索(Moyano等人,2017年)。而且,人们普遍认为更高的生长率需要相应提高的代谢率(或氧气消耗率)这一假设并不适用于鱼类幼体(Rombough,1994年;Pedersen,1997年)。此外,鱼类幼体的有氧代谢范围(最低代谢率与最高代谢率之间的差异)比其后续生命阶段受到更严格的限制(Killen等人,2007年;Hoots等人,2026年)。这可能影响了快速生长所需的代谢投入与维持生命活动之间的权衡(Pedersen,1997年)。综上所述,这些生理因素在鱼类幼体生命阶段对生长和存活起着关键作用(Killen等人,2007年)。
在本研究中,我们探讨了南方比目鱼(Paralichthys lethostigma)幼体的生长、心脏功能及代谢生理(代谢率、激素)之间的关系。具体而言,我们比较了成功完成变态的幼体与在发育早期因大量死亡而失败的幼体在这些参数上的表现。由于南方比目鱼在其分布范围内(从美国东南部大西洋沿岸到墨西哥湾)的种群数量急剧下降,因此对该物种的保护需求非常高(Froeschke等人,2011年;Froeschke等人,2013年;GSMFC,2015年;Fujiwara等人,2019年;Smith等人,2021年;Midway等人,2024年;Zapp Sluis等人,2025年)。因此,改进对其生理特性和生活史的了解对于制定保护管理措施具有重要意义(Midway等人,2024年)。尽管关于南方比目鱼整个生长发育过程中生长率的研究已经相当充分(Benetti等人,2001a年,Benetti等人,2001b年),但关于幼体生长与代谢率(或更广泛的代谢生理)之间关系的研究 aún 较少。例如,Taylor和Miller(2001年)研究了缺氧对孵化后约200天(体长约为55–65毫米)的南方比目鱼幼体代谢率的影响。Hardin(2022年)研究了养殖温度和盐度对孵化后约3–30天南方比目鱼幼体代谢率的影响。尽管这些研究显著增进了我们对南方比目鱼幼体和幼鱼代谢率的理解,但在描述代谢生理与存活或死亡之间的关系方面仍存在知识空白。这是因为进行此类评估需要持续监测存活或因“正常”发育过程而大量死亡的幼体的生长和代谢情况(而不能通过调整养殖条件来诱发死亡)。
因此,在本研究中,我们比较了在德克萨斯州公园和野生动物部门(Sea Center, TX)饲养的存活幼体批次与两个失败批次(发生大量死亡)南方比目鱼在生理和形态上的差异。监测的生理参数包括呼吸率(绝对值和单位质量的氧气消耗量)、心脏功能(心率、每搏输出量和心输出量)以及内分泌激素(类固醇和甲状腺激素)。形态参数包括鱼的重量、长度和体 depth 的测量。在孵化后5天、10天、11天、12天、18天、25天、30天、40天和50天采集样本以确定各种生理和形态参数。这些样本是在2021–2022年冬季南方比目鱼亲鱼产卵季节采集的。本研究评估了一个成功完成变态的批次(存活至50天)和两个失败的批次(在孵化后12天立即发生大量死亡)。我们的主要目标是研究存活批次与失败批次之间的生长率和代谢率之间的关系,以确定可能表明批次成功或失败的参数。次要目的是描述早期南方比目鱼批次的不同生命阶段。我们假设在早期幼体发育阶段(≤12天),代谢率将与生长率呈正相关。我们预计,对幼体形态和生理的全面评估将有助于识别存活或死亡的早期预警指标。
章节片段
动物饲养和幼体培育
所有实验程序均在州立孵化场现场进行,并符合州动物使用和安全协议:IACUC 2022–0234-G(参考编号:149672,实验日期:2025年11月20日)。所有饲养程序均由德克萨斯州公园和野生动物部门(TPWD)的Sea Center, TX(Lake Jackson, TX, USA)的工作人员执行。卵是从使用商业鲑鱼促性腺激素诱导产卵的性成熟雌性南方比目鱼中提取的。
形态参数 – 体长、深度、重量
对于所有批次(FB1和FB2以及存活的批次SB),从孵化后5天到9天,总长度(TL)显著增加了约1.1倍(p-值 <0.0001)(图2A)。在失败的批次中,FB1在孵化后9天到12天期间TL没有变化。而FB2在同一时期TL显著下降(p-值 = 0.0001)。失败的批次仅在孵化后12天内被监测,之后并未继续饲养或监测。相比之下,
幼体发育形态
鱼类的总长度和重量通常与生长和存活呈正相关(Ware,1975年)。这是因为较大的鱼具有较低的死亡率,随着体重的增加死亡率也会降低(Lorenzen,1996年)。本研究表明,虽然所有批次的TL在孵化后5天到10天之间显著增加了约1.1倍(图2A),但仅SB在孵化后5天到12天之间,DW和TL之间存在正相关(图6A)。SB的DW和TL之间的相关性高出16%。
动物实验对象
本研究遵循了以下动物福利和/或报告指南:IACUC。
本研究已获得IACUC的批准(批准编号:149672)。
CRediT作者贡献声明
Olivia Thibault:撰写——审稿与编辑,撰写——原始草稿,方法论,研究,数据分析,概念化。 Jennifer Butler:撰写——审稿与编辑,验证,监督,资源管理,数据管理。 Paul Cason:撰写——审稿与编辑,验证,监督,资源管理,项目协调,概念化。 David Hala:撰写——审稿与编辑,撰写——原始草稿,可视化,验证,监督,软件使用,资源管理,项目协调。
Berlinsky等人,1996年 Biro和Stamps,2010年
Burggren和Blank,2009年
Daniels等人,1996年
Smith等人,1999年
Sumule等人,2003年
Watanabe和Carroll,2001年
Watanabe等人,2001年
Watanabe等人,2006年
Olivia Thibault | Jennifer Butler | Paul Cason | David Hala | Lene H. Petersen