黃渤海四種平鲉屬魚類矢耳石的形態(tài)學比較研究.pdf

1、耳石是硬骨魚類在生長過程中由CaCO3和有機基質(zhì)在內(nèi)耳中沉積而成的結石,負責魚類的聽覺和平衡定向。魚類有三對耳石分別為矢耳石、微耳石和星耳石。由于矢耳石體積較大,易于觀察,且具有復雜的輪廓及明顯的種間特異性,絕大多數(shù)耳石相關研究是以矢耳石作為主要的研究對象。目前,在近緣種識別、群系劃分和系統(tǒng)分類等方面,耳石形態(tài)學分析已被國際公認為是一種高效、快捷且節(jié)約成本的研究方法。此外,耳石形態(tài)還可被應用于形態(tài)生態(tài)學(ecomorphology)研究

2、。相關研究證明,耳石形態(tài)的種間差異主要受基因和環(huán)境兩方面因素的協(xié)同影響。各種魚類的生活環(huán)境及生活方式多種多樣,除了會使魚體外形上有所適應性特化外,其內(nèi)部生理構造如耳石等也會發(fā)生相應的特化。平鲉屬(Sebastes),分類學上隸屬于硬骨魚綱Osteichthyes鲉形目Scorpaeniformes鲉科Scorpaenidae。該屬是鲉形目中種類最豐富的一個屬,世界上現(xiàn)已知有效種約有110余種,其中絕大多數(shù)平鲉屬魚類分布于北太平洋的溫帶到

3、寒帶近岸海域,其在東北太平洋分布有70種,西北太平洋分布有33種。對于該屬的種間識別和分類學研究的方法,目前常用的分類學方法主要有傳統(tǒng)魚體形態(tài)學方法以及生理、生化和分子生物學方法。隨著相關技術和方法的發(fā)展,耳石形態(tài)學分析開始被應用于平鲉屬種類識別和系統(tǒng)分類。但至今為止,耳石形態(tài)學分析在西北太平洋平鲉屬魚類種類鑒別的應用尚鮮有報道。
　　本文研究對象為棲息于黃海及渤海淺海大陸架巖礁海域的四種平鲉屬魚類:黑平鲉Sebastes sch

4、legeli(Hilgendorf,1880),鎧平鲉 S. hubbsi(Matsubara,1937),裸平鲉S. nudus(Matsubara,1943)和五帶平鲉S. thompsoni(Jordan et Hubbs,1925)。它們分別為不同亞屬的代表種,也是分布區(qū)重疊的近緣種,形態(tài)特征較為相似。本研究利用表征性耳石形態(tài)變量(形態(tài)參數(shù)和橢圓傅里葉參數(shù))分析方法研究了這四種平鲉的種間識別問題。旨在系統(tǒng)地描述這四種平鲉屬魚類的

5、矢耳石形態(tài)特征,分析耳石形態(tài)的種間差異及其應用于種間識別的可行性,以及探討基因和環(huán)境因素對矢耳石形態(tài)差異的影響作用。本文主要研究結果如下:
　　(1)結合耳石形態(tài)參數(shù)和橢圓傅里葉參數(shù)這兩類變量進行典型判別函數(shù)分析,結果顯示其種間判別成功率(96.6％)略高于東北太平洋(94%)和北大西洋平鲉屬(88%)的判別成功率。
　　(2)綜合先前的遺傳學研究證據(jù)以及本研究中判別分析和聚類分析結果,可以發(fā)現(xiàn)耳石形態(tài)相似性關系可以正確地反

6、映出它們的系統(tǒng)發(fā)育關系,這表明了利用耳石形態(tài)參數(shù)來構建平鲉屬魚類系統(tǒng)發(fā)育關系的可能性;
　　(3)初步探究了耳石形態(tài)特征的種間變異與棲息水深、體色和底質(zhì)類型等生態(tài)和環(huán)境因素差異之間的關聯(lián)性,結果證明,在所有環(huán)境因素中,魚類的棲息水深可能與魚類耳石形態(tài)特征的聯(lián)系最為緊密;
　　(4)基于橢圓傅里葉變換的平均耳石輪廓重建技術,結合 Stransky和MacLellan(2005)對于東北太平洋和大西洋平鲉屬魚類的耳石形態(tài)相關研究