南极冰鱼寄生虫（线虫和桡足类）寄生关系研究

【摘要】：南大洋由于地理位置偏僻以及受极端气候的影响,形成了独特的物种多样性,且对特殊的环境表现出复杂的适应能力。南极冰鱼生活在南大洋的寒冷且稳定的环境中,是南极底栖鱼类中最主要的鱼种之一,具有重要的经济价值和生态价值。南极独特的地理环境促使南极冰鱼也有着独特且复杂的寄生虫种群。南极冰鱼的寄生虫在南大洋生态系统中十分丰富,其中寄生桡足类和蛭是最常见的体外寄生虫,线虫是较为常见的体内寄生虫。寄生虫与其宿主食物链密切相关;因此,其可以作为一种生物标记,为宿主的生态学研究提供有价值的信息。鳄冰鱼科的寄生虫有着复杂的生命周期,生活史中会经历不同营养级的宿主,从而与食物网有着不可分割的联系。多年来,国际上对南极鱼类的研究已较为丰富,但关于其寄生虫的研究仍比较零碎。随着南极鱼类的研究范围越来越广,寄生虫在南极鱼类种群区分和环境评估等方面的作用也越来越受到重视,对南极鱼类的宿主-寄生虫系统的研究也应日益加强。为此,本研究对来自南极南奥克尼群岛、南设得兰群岛和南乔治亚岛水域4种冰鱼(裘氏鳄头冰鱼Champsocephalus gunnari,眼斑雪冰鱼Chionodraco rastrospinosus,南乔治亚拟冰鱼Pseudochaenichthys georgianus,威氏棘冰鱼Chaenodraco wilsoni)的寄生虫进行了研究,分析了线虫和寄生桡足类的形态学并据此鉴定种类,分别计算不同寄生虫的感染率和感染强度;结合宿主的生物学特征,包括体长、体重、性别及性成熟度,分析其寄生特性;通过测定宿主和寄生虫的稳定同位素数据,探究南极冰鱼寄生虫与宿主间的寄生关系,并为南极冰鱼寄生虫研究提供基础数据。本研究的主要结论如下:(1)4种冰鱼共收集到543只寄生虫,线虫466只、桡足类69只,蛭8只。线虫种类包括拟地新线虫(Pseudoterranova decipiens),对盲囊线虫(Contracaecum sp.),异尖线虫(Anisakis spp.),内弯宫脂线虫(Hysterothylacium aduncum),拟鮰线虫(Ascarophis sp.),囊居线虫(Cystidicola sp.),桡足类寄生虫是南极近臂颚虱(Eubrachiella antarctica),蛭包括索氏南极鱼蛭(Nototheniobdella sawyeri)和特鲁利头蛭(Trulliobdella capitis)。其中拟地新线虫和对盲囊线虫在眼斑雪冰鱼、威氏棘冰鱼和南乔治亚拟冰鱼体内的感染率和感染强度最高,南极近臂颚虱为裘氏鳄头冰鱼主要的寄生虫,感染率为21.58%,平均感染强度为1.7。(2)随着裘氏鳄头冰鱼体长的增加,南极近臂颚虱的感染率和感染强度也呈上升趋势。其中雌性的感染率为19.7%,雄性的感染率为23.5%,大多数感染发生在宿主性成熟度第三和第四期。线虫主要的寄生位置是肝脏、胃和体腔,桡足类主要的寄生位置是胸鳍,蛭寄生于鳍上较多。(3)本研究发现,光学显微镜不可能对线虫进行细微的观察与鉴定,但可通过观察线虫头部结构(钻齿,排泄孔位置)、尾部(锥形或半球形的尾突)和胃肠部分(是否存在肠盲囊或胃盲囊)等特征对3种线虫进行区分。异尖科线虫中的拟地新线虫、对盲囊线虫和异尖线虫的形态有着明显区别,分别从体色、体长、头部形态、消化道和尾部特征辨别。各形态学测量数据与其他研究大致相似。(4)对南极近臂颚虱雌性和雄性的形态进行了描述,比较了6对附肢的差异。本研究的南极近臂颚虱平均体长更长,头胸、第二小颚和胸长度均较短。第一触角为其主要的运动器官,也是鉴别种类和雌雄个体的依据。雄性的第一触角分为3节,雌性分为4节,均具有7根刚毛。雌性第二触角的外肢比内肢长,雄性相反。(5)通过碳氮稳定同位素分析发现,裘氏鳄头冰鱼体内δ~(13)C的平均值为-25.49±0.52‰,δ~(15)N平均值为8.26±0.22‰;南极近臂颚虱δ~(13)C的平均值为-25.41±0.36‰,δ~(15)N的平均值为11.18±0.29‰;特鲁利头蛭δ~(13)C的平均值为-30.00±0.57‰,δ~(15)N的平均值为9.04±0.54‰。在稳定同位素分馏的总体趋势上,南极近臂颚虱和宿主的δ~(13)C基本一致,δ~(15)N值显著增加,表明桡足类的营养级高于裘氏鳄头冰鱼,而特鲁利头蛭与宿主相比,δ~(13)C值明显减少,δ~(15)N值增加。另外,裘氏鳄头冰鱼随着体型的增大,对δ~(15)N和δ~(13)C的富集程度呈下降的趋势。南极近臂颚虱是裘氏鳄头冰鱼的寄生性寄生虫,特鲁利头蛭更可能为裘氏鳄头冰鱼的携播性寄生虫。