塑化作为巴西两栖爬行动物解剖学保存与研究的替代方法

《Zoomorphology》：Plastination as an alternative method for the anatomical preservation and study of Brazilian herpetofauna

　　

动物学和解剖学的教学与学习面临诸多挑战，包括跨物种解剖结构的识别、进化关系的理解，以及科学传播和公众参与的促进。此外，福尔马林固定的标本在反复处理过程中的脆弱性限制了其在实践课上的长期使用。塑化已成为一种保存生物标本同时维持其解剖学特征的有效替代方法。在此经验报告中，研究人员描述了使用塑化技术对来自巴西两栖爬行动物的两栖类和爬行类标本进行制备与保存，并评估了其保存质量及在教育方面的实际适用性。六件脊椎动物标本——五件有鳞目爬行动物和一件无尾目两栖动物——使用标准的S10B硅胶技术进行了塑化。固化后，所有标本均表现出良好的外部形态和解剖结构保存效果，使得Rhinella diptycha和Iguana iguana的浅层肌肉、Ameiva ameiva的内部器官局部排列，以及Coleodactylus natalensis、Epicrates assisi和Bothrops erythromelas的外部形态得以可视化。半定量评估表明保存质量高，仅在颜色、解剖学定义和结构完整性方面有微小变化。此外，所有标本均显示出较高的教育有用性和博物馆展示适用性，以及良好的操作适用性和观察便利性。这些发现表明，塑化是一种有效且可行的保存方法，可提供耐用、具有解剖学信息的标本，在教授脊椎动物解剖学和动物学、科学普及以及博物馆展览方面具有相当大的潜力。

巴西拥有世界上最丰富的两栖爬行动物群之一，两栖动物和爬行动物在全球生物多样性中占据重要地位并在自然生态系统中发挥关键生态功能。由于其显著的形态多样性，这些脊椎动物是教授动物学、比较解剖学和脊椎动物进化的宝贵模型，生物标本收藏在教育、研究和生物多样性保护中起着至关重要的作用。然而，传统的湿法保存方法，即使用10%福尔马林固定后储存于70%乙醇中，在教学收藏中存在显著局限性。频繁的接触会加速标本变质，获取内部解剖结构受限，且长期接触甲醛和乙醇对使用者构成健康风险。尽管塑化作为一种能产生干燥、无味、耐用且毒性极低标本的保存技术已广泛应用于人类解剖学，但针对两栖动物和爬行动物的塑化研究相对匮乏，缺乏对其保存质量和在实际教学中适用性的评估，这限制了该技术在爬行动物学收藏、教育活动和博物馆展览中的广泛应用。为解决湿法保存的局限并填补相关研究空白，研究人员开展了这项研究。

研究人员旨在评估塑化作为巴西两栖爬行动物标本解剖学保存替代方法的效果，并探讨其作为比较解剖学和动物学教学及科学普及补充策略的潜力。研究得出结论，硅胶塑化是一种有效且可行的方法，能产生耐用、解剖学信息丰富且无毒的标本，对于脊椎动物解剖学和动物学的教学、科学普及及博物馆展览具有重要意义。该论文发表在《Zoomorphology》上。

样本队列来源于北里奥格兰德联邦大学爬行动物收藏馆（HC-UFRN），包含五种有鳞目爬行动物和一种无尾目两栖动物。这些标本先前已用10%福尔马林固定并长期保存在70%乙醇中。研究人员对其中三种标本进行了解剖以暴露浅层肌肉或内部器官。随后，所有标本经历了脱水、强制浸渍和固化三个主要塑化技术步骤。脱水使用丙酮作为中间溶剂和脱脂剂；强制浸渍使用Biodur S10B硅胶与S3硬化剂混合物；固化则使用Biodur S6蒸汽进行。最后由三位专家对标本的保存质量和实际适用性进行半定量评估。

研究结果如下：

标本外部形态与解剖结构保存
通过标准S10B硅胶冷塑化技术，研究人员成功塑化了六件标本，所有标本的外部形态均得到良好保存，并允许观察特定物种的解剖特征。Iguana iguana标本保存了高水平的解剖学定义，去除了皮肤后，浅层轴上肌和轴下肌清晰可辨，同时保留了股腺等结构。Rhinella diptycha保留了整体形态，腹侧浅层肌肉解剖学定义良好，主要肌肉群易于辨认，且耳旁腺等独特形态特征保存完好。Coleodactylus natalensis尽管体型极小，但保留了总体外部形态，变形极小。Ameiva ameiva展示了外部形态和内脏器官的局部排列关系，有利于进行器官局部解剖学演示。Bothrops erythromelas保存了细长体型、鳞片模式和头部形态。Epicrates assisi展现了适合自然展览的姿态及唇窝等精细感觉结构，证明了塑化对精细外部解剖特征的成功保存。

半定量评估结果
通过专家半定量评估得出，所有塑化标本保持了高度的结构完整性和解剖学定义。颜色保存方面仅有微小变化，收缩和变形现象缺失或仅极小变化。所有标本在教学适用性、博物馆展示适用性、操作适用性和观察便利性方面均获得了高分，表明其有效保存了与教学、科学演示和博物馆展览相关的解剖特征。

讨论部分总结
先前的福尔马林固定和长期乙醇保存可能有助于维持标本的结构完整性，尽管福尔马林对组织颜色和体积有不利影响。在脱水阶段的仔细监测以及使用着色硅胶可能有助于减少这些局限性。所有标本均产生了干燥、耐用的效果，可安全处理而无需福尔马林或酒精保存的风险，且由于采用低温塑化，未观察到表面白色沉淀物。对于C. natalensis等极小物种，塑化提供了优异的保存和可视化效果，克服了传统湿法保存的挑战。在R. diptycha中，塑化使浅层肌肉更易于形态学描述，这对于阐明运动器官的功能关系至关重要。在I. iguana中，塑化成功保存了股腺等重要分类和生殖结构。然而，长期保存在乙醇中限制了标本重新定位至自然姿态，并改变了其原始颜色，且缺乏客观体积测量是本研究的一个局限。未来研究可探索新鲜固定标本的塑化，并使用客观的体积测量等定量评估技术。

研究结论部分翻译
总之，硅胶塑化是新热带界两栖动物和爬行动物异体保存的可行且有前景的替代方法，可产生耐用、安全且解剖保存良好的标本，适用于教学、研究和科学展览。本研究的半定量评估为评价保存质量提供了一个实用框架，支持更广泛地采用塑化技术，以扩大对高质量解剖学材料的获取途径，同时减少对传统湿法保存收藏的依赖。