地龜消化系統(tǒng)形態(tài)學(xué)及食性分析

董超， 周婷， 莫燕妮， 李丕鵬， 王世力， 黃成*

(1. 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京210023； 2. 海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海口571100；3. 海南省野生動(dòng)植物保護(hù)管理局，海口570203； 4. 沈陽(yáng)師范大學(xué)兩棲爬行動(dòng)物研究所，沈陽(yáng)110034)

地龜消化系統(tǒng)形態(tài)學(xué)及食性分析

董超1， 周婷2， 莫燕妮3， 李丕鵬4， 王世力3， 黃成1*

(1. 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京210023； 2. 海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海口571100；3. 海南省野生動(dòng)植物保護(hù)管理局，海口570203； 4. 沈陽(yáng)師范大學(xué)兩棲爬行動(dòng)物研究所，沈陽(yáng)110034)

地龜Geoemydaspengleri消化道分為口咽腔、食道、胃、小腸、大腸，消化道全長(zhǎng)為背甲最大直線長(zhǎng)的3.70倍。小腸長(zhǎng)度占消化道全長(zhǎng)的比例最大，為52.7%。肝質(zhì)量占體質(zhì)量的2.80%。通過(guò)解剖消化道得知,野生地龜?shù)氖承灾饕獮橐恍├ハx及其幼蟲、馬陸等，如雙距螯蜂Gonatopussp.、絲光綠蠅Luciliasericata、條馬陸Julusterrestris等。人工飼養(yǎng)條件下，地龜可捕食昆蟲綱Insecta、多足綱Myriapoda、寡毛綱Oligochaeta、甲殼綱Crustacea、蛛形綱Arachnida等的小型動(dòng)物，如黃粉蟲Tenebriomolitor、條馬陸、環(huán)毛蚓Pheretimatschiliensis、鼠婦ArmadillidiumvulgareLatreille、跳蛛Salticidae等。野生地龜食性的確定對(duì)人工馴養(yǎng)繁殖中的飼喂有重要參考價(jià)值。

地龜；消化系統(tǒng)；消化道；消化腺；食性分析

地龜Geoemydaspengleri(Gmelin，1789)又稱楓葉龜、十二棱龜，國(guó)內(nèi)主要分布在廣東、廣西、海南等地，國(guó)外分布于越南和老撾(周婷，李丕鵬，2014)。關(guān)于龜類消化系統(tǒng)形態(tài)學(xué)的解剖研究有黃緣閉殼龜Cuoraflavomarginata(趙宏霞等，2010b)、四眼斑龜Sacaliaquadriocellata(洪美玲等，2004)和中華花龜Mauremyssinensis(傅麗容等，2007)。關(guān)于龜類消化系統(tǒng)組織學(xué)的研究有巴西彩龜Trachemysscriptaelegans(趙宏霞等，2010a)，而與地龜相關(guān)的研究?jī)H見(jiàn)于對(duì)不同產(chǎn)地地龜分類地位的界定(Yasukawaetal.，1992，2001)、視覺(jué)和捕食行為(Miriametal.，2004)，缺少內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖，尤其是消化系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)研究。又因目前缺乏對(duì)野生地龜食性的研究，造成地龜較難飼養(yǎng)、人工飼養(yǎng)條件下極易死亡、野生地龜尚無(wú)法進(jìn)行人工馴養(yǎng)繁殖的現(xiàn)狀。由于地龜是世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄中的瀕危物種(Asian Turtle Trade Working Group，2016)，有重要的科研價(jià)值，因此了解其消化系統(tǒng)的形態(tài)學(xué)并分析確定野生地龜食性，對(duì)突破地龜人工養(yǎng)殖難關(guān)并擴(kuò)大種群規(guī)模有重要的價(jià)值和意義。

1 材料方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)用龜為常年積累的野外死亡地龜共36只，其中雌性24只，雄性12只。

1.2 方法

1.2.1 飼養(yǎng)方法 地龜使用水產(chǎn)養(yǎng)殖箱(長(zhǎng)75 cm×寬45 cm)飼養(yǎng)于恒溫、恒濕的室內(nèi)，一側(cè)墊高，內(nèi)置經(jīng)淘洗滅菌的細(xì)沙。每日檢查清理糞便和殘餌，保持飼養(yǎng)環(huán)境衛(wèi)生。若飼養(yǎng)過(guò)程中地龜自然死亡，則迅速取出并置于-20 ℃保存。

1.2.2 解剖方法 將-20 ℃中保存的野生地龜(野外死亡或短期人工飼養(yǎng)中自然死亡)逐一取出放在1 000 mL大燒杯內(nèi)浸水解凍后解剖，并按解剖順序依次編號(hào)。

解剖前先對(duì)地龜?shù)捏w質(zhì)量、背甲長(zhǎng)度等外部形態(tài)進(jìn)行測(cè)量(表2，表3)。用雕刻筆刀從甲橋接縫處小心刻劃，待刀路明顯通順后再使用手術(shù)刀用力切開甲橋。最后用手術(shù)刀平伸入地龜?shù)囊父C和鼠蹊窩處切開肱盾、胸盾、股盾、肛盾與身體相連的皮膚和肌肉，取下整塊腹甲。分離腹膜上的肌肉后打開腹膜，對(duì)消化系統(tǒng)的相關(guān)器官進(jìn)行觀察、測(cè)量和記錄，并用數(shù)碼相機(jī)拍照；使用針管筆在硫酸紙上繪制結(jié)構(gòu)圖。

2 結(jié)果

2.1 消化系統(tǒng)

地龜消化系統(tǒng)主要包括消化道和消化腺。

2.1.1 消化道 地龜消化道分為口咽腔、食道、胃、小腸和大腸，各段長(zhǎng)度見(jiàn)表1；消化道長(zhǎng)與背甲長(zhǎng)之間的比值關(guān)系見(jiàn)表2。

口咽腔分為口腔和咽腔，打開口腔后可見(jiàn)在底部的舌。舌中部有突出的喉門，連接軟骨質(zhì)的氣管。喉門縱裂，兩側(cè)為肌肉質(zhì)，當(dāng)?shù)佚敐撍螅黹T關(guān)閉以防止水嗆入氣管(圖1)。

食道位于脊柱腹面，呈寬扁袋狀。長(zhǎng)度為52.80 mm±6.89 mm。

胃肉紅色，呈新月形，胃體腹面被左肝葉覆蓋，內(nèi)緣彎曲裹在左肝葉中。食道、十二指腸同胃體相接處分別稱為賁門和幽門，有的個(gè)體在幽門處有明顯的縊痕。

小腸在消化道中占的比例最大，長(zhǎng)度為消化道總長(zhǎng)度的52.7%。小腸分為十二指腸和回腸。十二指腸與右肝葉、胃體間有系膜相連，且走向與肝葉平行，末端稍有膨大。回腸盤曲在腹腔，腸系膜連接脾臟。

大腸由結(jié)腸和直腸構(gòu)成。結(jié)腸表面灰白色，位于回腸末端，近身體中線，膨大壁厚。結(jié)腸與回腸交界處有明顯縊痕，結(jié)腸長(zhǎng)度為27.14 mm±5.55 mm。直腸下行，表面有縱行褶皺，長(zhǎng)度為45.19 mm±10.93 mm，末端通入泄殖腔。

表 1 地龜消化道各段的長(zhǎng)度Table 1 Composition of the digestive tract of Geoemyda spengleri

表2 地龜消化道長(zhǎng)與背甲長(zhǎng)之間的比值關(guān)系及地龜胃與小腸占主要消化道總長(zhǎng)度的比例(n=36)Table 2 The ratios of the total length of digestive tract to the length of carapace and the ratios of the length of stomach or small intestine to the length of main digestive tract in Geoemyda spengleri (n=36)

注： 背甲最大直線長(zhǎng)指背甲頸盾最前端至背甲最后端的距離； 主要消化道指食物消化吸收的主要場(chǎng)所, 包含胃, 小腸, 大腸。

Notes: Maximum straight carapace length is the distance from front cervical to the end of carapace; the main digestive tract is presented as the main place of digestive absorption， including stomach, small intestine and large intestine.

圖1 地龜口腔內(nèi)舌和喉門位置Fig.1 The tongue and throat position of Geoemyda spengleri1. 舌, 2. 喉門。 1. tongue, 2. throat.

2.1.2 消化腺 肝臟分兩葉，左肝葉與右肝葉之間有細(xì)長(zhǎng)的肝組織和系膜相連通。肝葉有一部分系膜連接十二指腸，系膜間有胰腺。右肝葉中間部位有小肝葉覆蓋膽囊，此處與十二指腸末端緊密貼近。膽囊呈長(zhǎng)橢圓形，深墨綠色，內(nèi)充膽汁。膽囊有膽管通向十二指腸，且緊貼膽囊的十二指腸部位也呈膽汁的墨綠色。肝葉內(nèi)側(cè)血管發(fā)達(dá)，在兩肝葉間有一

根橫跨的大血管。大血管橫穿兩肝葉后在左肝葉的不同部位分出多支血管，形成網(wǎng)狀包繞胃體。

肝體比是指動(dòng)物肝臟總質(zhì)量與其體質(zhì)量的比值。地龜?shù)母误w比見(jiàn)表3。

胰腺位于十二指腸與肝臟的系膜之間，緊貼十二指腸伴生，呈黃褐色長(zhǎng)帶狀。胰腺內(nèi)有多路管道穿過(guò)系膜，通向回腸和十二指腸(圖4)。

表3 地龜肝臟質(zhì)量及肝體比Table 3 The liver weight and ratio of liver weight and body weight of Geoemyda spengleri

2.2 地龜食性的分析

通過(guò)解剖地龜消化道和人工投喂不同種類餌料(試喂法)2種方法獲取地龜食性的信息。

2.2.1 解剖野生地龜消化道后獲取的食性信息 絕大多數(shù)地龜消化道為中空，僅有3只地龜胃中有尚未消化完全的食物。將地龜腹甲移除后打開腹膜，翻動(dòng)左肝葉找到其下的胃。掰開龜?shù)南骂M，使用注射器從口腔注入3 mL水，把食道中的食物殘余物沖入胃中。擠壓胃部使食物殘余物下行入腸道，在賁門處和直腸末端將消化道切斷。將消化道轉(zhuǎn)至有水的燒杯中，繼續(xù)用注射器從胃的賁門處充水沖洗消化道，得到食物殘余物。在JSZ6D雙筒實(shí)體解剖鏡下鏡檢，對(duì)照?qǐng)D譜確定所攝食的種類。

圖2 翻起地龜左右肝葉后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)Fig.2 The internal structure after turning over the left and right liver lobes of Geoemyda spengleri

1. 左肝葉, 2. 右肝葉, 3. 十二指腸, 4. 胃, 5. 卵巢, 6. 結(jié)腸, 7. 回腸。

1. left liver lobe, 2. right liver lobe, 3. duodenum, 4. stomach, 5. ovary, 6. colon, 7. ileum.

圖3 地龜腹腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.3 The structure diagram of Geoemyda spengleri’s abdominal cavity

圖4 翻起地龜胃和十二指腸部位后胰腺及其他結(jié)構(gòu)的位置簡(jiǎn)圖Fig.4 The picture of internal structure after turning over the stomach and duodenum of Geoemyda spengleri

1. 胃, 2. 十二指腸, 3. 胰腺, 4. 回腸, 5. 結(jié)腸, 6. 直腸, 7. 卵巢, 8. 子宮, 9.輸卵管, 10. 肺, 11. 肝臟。

1. stomach, 2. duodenum, 3. pancreas, 4. ileum, 5. colon, 6. rectum, 7. ovary, 8. uterus, 9. fallopian tube, 10. lung, 11. liver.

圖5 翻起地龜胃和十二指腸部位后的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.5 The structure diagram after turning over the stomach and duodenum of Geoemyda spengleri

根據(jù)野生地龜胃中尚未消化的食糜可以確定的動(dòng)物性食物見(jiàn)表4。

表4 解剖地龜消化道后獲得的食性信息Table 4 Food habits of Geoemyda spengleri after anatomical analysis of digestive tract

注： “+”表示某只地龜胃中僅出現(xiàn)1次, “++”表示在1只地龜胃中出現(xiàn)2次或在2只地龜胃中各出現(xiàn)1次, “+++”表示在多只地龜胃中出現(xiàn)2次及以上。

Notes: “+” indicates some species appear only once in one turtle’s stomach, “++”indicates some species appear twice or appear in two turtles only once, “+++” indicates some species appear in two turtles for twice or more.

表5 人工投喂不同種類活食后地龜攝食偏好(n=10)Table 5 The preference of Geoemyda spengleri after feeding with different artificial diet (n=10)

注： “+”表示某只地龜僅攝食1次, “++”表示1只地龜攝食2次或2只地龜各攝食1次, “+++”表示多只地龜攝食2次及以上, “-”表示不攝食。

Notes: “+” indicates one turtle eats some species for only once, “++” indicates one turtle eats some species twice or two turtles eat once respectively, “+++” indicates more than two turtles eat some species twice or more, “-” indicates turtles do not eat.

2.2.2 用試喂法人工投喂不同種類的餌料確定食性 試喂法是指定時(shí)向動(dòng)物投喂不同種類的食物，依照視頻記錄攝食頻次和種類，確定動(dòng)物對(duì)某一類食物的攝食偏好程度和攝食量。以往文獻(xiàn)中記載了用試喂法和人工投喂法對(duì)四眼斑龜食性的研究(王志偉等，2005)。人工飼喂條件下的地龜會(huì)攝食西紅柿、黃瓜、香蕉、草莓等，而動(dòng)物性食物可以選用蟋蟀、黃粉蟲Tenebriomolitor、蚯蚓等投喂，且地龜有喜食活食的習(xí)性(周婷，李丕鵬，2014)。故本試驗(yàn)的動(dòng)物性食物選用活體的印度谷螟Plodiainterpunctella幼蟲、擬黑多刺蟻Polyrhachisvicina、黃粉蟲、條馬陸Julusterrestris、環(huán)毛蚓Pheretimatschiliensis、鼠婦Armadillidiumvulgare、跳蛛Salticidae。由地龜?shù)木唧w攝食情況確定其攝食偏好和食性，動(dòng)物性食物選擇投喂結(jié)果見(jiàn)表5。

3 討論

地龜消化系統(tǒng)主要有消化腺和消化道。其中主要消化腺為肝臟，平均質(zhì)量為3.53 g，平均肝體比為2.80%。肝臟作為儲(chǔ)能器官，肝體比的高低在某種程度上反映了食物缺乏時(shí)的耐饑餓能力強(qiáng)弱。如表6所示，四眼斑龜?shù)母误w比為6.00%(洪美玲等，2004)，黃緣閉殼龜?shù)母误w比為4.80%，均高于地龜?shù)母误w比(趙宏霞等，2010b)，地龜通過(guò)肝臟儲(chǔ)能度過(guò)食物匱乏期的能力要弱于四眼斑龜和黃緣閉殼龜。地龜消化道在結(jié)構(gòu)上分為口咽腔、食道、胃、小腸和大腸。其中小腸分為十二指腸和回腸，而大腸分為結(jié)腸和直腸。地龜消化道長(zhǎng)度與背甲長(zhǎng)之比平均為3.70，與黃緣閉殼龜相比差別不大，略小于中華花龜，該比值主要同食性密切相關(guān)。一般植食性動(dòng)物的消化道較長(zhǎng)，與體長(zhǎng)的比值較大，而食性為動(dòng)物性的動(dòng)物消化道較短，與體長(zhǎng)的比值較小。例如植食性陸棲龜——四爪陸龜Testudohorsfieldi的消化道長(zhǎng)與體長(zhǎng)之比為4.5～4.8，明顯大于以動(dòng)物性食物為主的中華鱉Trionyxsinensis(2～3)(沈卉君，虞快，1983；許設(shè)科，劉志霄，1996)，中華花龜?shù)男∧c總長(zhǎng)度可達(dá)68.49 cm±15.5 cm，是四眼斑龜(29.19 cm±6.91 cm)的2～3倍(傅麗容等，2007)。地龜小腸長(zhǎng)度占消化道總長(zhǎng)的比例為52.7%，該比值同四眼斑龜?shù)谋壤喈?dāng)，已接近總長(zhǎng)一半，說(shuō)明小腸是地龜消化食物的最主要場(chǎng)所。地龜?shù)奈搁L(zhǎng)占消化道總長(zhǎng)的比例為11.18%，與四眼斑龜和黃緣閉殼龜一致，且胃呈袋狀，并能大量?jī)?chǔ)存食物，對(duì)其野外生存有重要意義。地龜消化食物的主要場(chǎng)所有胃、小腸、大腸，地龜胃長(zhǎng)和小腸長(zhǎng)同主要消化道長(zhǎng)度的比值分別為14%和64%。以上2個(gè)比值反映了胃和小腸分別占主要消化道長(zhǎng)度的權(quán)重，是與地龜?shù)南芰χ苯酉嚓P(guān)的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。

表6 地龜?shù)?種龜?shù)母误w比等消化道參數(shù)對(duì)照表Table 6 The ratio of liver weight to body weight and other parameters of digestive tract in Geoemyda spengleri and other 5 turtle species

從消化道基本結(jié)構(gòu)看，地龜與黃緣閉殼龜?shù)拿つc均不發(fā)達(dá)。黃緣閉殼龜是半水棲龜類，中華花龜和四眼斑龜是水棲龜類，它們都是雜食性。野生地龜食性為動(dòng)物性，能捕食地面附近活動(dòng)的生物。根據(jù)胃中殘余的不易消化或消化不完全的動(dòng)物碎片，確定出野生地龜?shù)臄z食對(duì)象涉及昆蟲綱Insecta的膜翅目Hymenoptera、鱗翅目Lepidoptera、雙翅目Diptera、鞘翅目Coleoptera；多足綱Myriapoda的條馬陸目Polydesmida；寡毛綱Oligochaeta的陸蚓目Terricolae；甲殼綱Crustacea的等足目Isopoda；蛛形綱Arachnida的蜘蛛目Araneida等。通過(guò)給地龜人工投喂7種活體動(dòng)物，確定地龜嗜食環(huán)毛蚓與黃粉蟲，偶爾攝取印度谷螟幼蟲和條馬陸。有文獻(xiàn)曾確定人工飼養(yǎng)的地龜為雜食性，動(dòng)物性食物有蝸牛、蛞蝓、蚯蚓、蟋蟀和乳鼠等，植物性食物包括香蕉、胡蘿卜、卷心菜等(Buskirk,1993)，但由于試喂法確定食性時(shí)活體地龜?shù)臉颖玖啃。鄙僦彩承缘南嚓P(guān)記錄，故本文僅能確定野生地龜?shù)臄z食對(duì)象涉及昆蟲綱、多足綱、寡毛綱、甲殼綱、蛛形綱等的小型動(dòng)物。人工飼養(yǎng)時(shí)可以考慮從以上綱目中選取某些種類作為地龜?shù)幕钍仇D料。

傅麗容, 洪美玲, 史海濤, 等. 2007. 中華花龜消化系統(tǒng)的組織學(xué)初步研究[J]. 四川動(dòng)物, 26(2): 270-273.

洪美玲, 傅麗容, 史海濤, 等. 2004. 四眼斑龜消化、呼吸系統(tǒng)的解剖[J]. 動(dòng)物學(xué)雜志, 39(1): 68-71.

沈卉君, 虞快. 1983. 中華鱉的解剖研究IV.消化、呼吸、泌尿生殖系統(tǒng)[J]. 上海師范學(xué)院學(xué)報(bào), (4): 43-50.

舒新華, 肖克宇, 金燮理, 等. 1997. 中華鱉消化器官數(shù)量性狀發(fā)育研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 23(4): 370-373.

王志偉, 洪美玲, 史海濤, 等. 2005. 人工飼養(yǎng)條件下四眼斑龜?shù)氖承匝芯縖J]. 四川動(dòng)物, 24(2): 218-221.

許設(shè)科, 劉志霄. 1996. 四爪陸龜消化、呼吸系統(tǒng)的解剖[J]. 動(dòng)物學(xué)雜志, 31(3): 36-39.

趙宏霞, 黃斌, 趙萬(wàn)鵬. 2010a. 巴西彩龜消化道組織學(xué)的初步觀察[J]. 四川動(dòng)物, 29(3): 437-439.

趙宏霞, 黃斌, 趙萬(wàn)鵬. 2010b. 黃緣閉殼龜消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)的解剖[J]. 四川動(dòng)物, 29(1): 59-62.

周婷, 李丕鵬. 2014. 中國(guó)龜鱉分類原色圖鑒[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社: 101.

Asian Turtle Trade Working Group. 2016.Geoemydaspengleri[DB/OL].[2016-03-01]. The IUCN Red List of Threatened Species 2016:e. T39552A97362363.

Buskirk J. 1993. Captive propagation and husbandry of the Vietnamese leaf turtle[J]. The Vivarium, 5(5): 28-29, 31-33.

Miriam JH, Schaeffel F, Wagner HJ,etal. 2004. Accomodation behaviour during prey capture in the Vietnamese leaf turtle (Geoemydaspengleri)[J]. Journal of Comparative Physiology, 190: 139-146.

Yasukawa Y, Hirayama R, Hikida T. 2001. Phylogenetic relationships of geoemydine turtles (Reptilia:Bataguridae)[J]. Current Herpetology, 20: 105-133.

Yasukawa Y, OTA H, Hikida H. 1992. Taxonomic re-evaluation of the two subspecies ofGeoemydaspengleri(Gmelin, 1789)(Reptilian: Emydidae)[J]. Japanese Journal of Herpetology, 14(3): 143-159.

Morphology of Digestive System and Food Analysis ofGeoemydaspengleri

DONGChao1,ZHOUTing2,MOYanni3,LIPipeng4,WANGShili3,HUANGCheng1*

(1. College of Life Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023, China; 2. Hainan Institute of Forestry,Haikou 571100, China; 3. Wildlife Conservation Administration of Hainan Province, Haikou 570203, China;4. Institute of Herpetology, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

The digestive tract ofGeoemydaspengleriis consisted of 5 parts, such as cavum oropharyngeum, esophagus, stomach, small intestine, and large intestine. And the whole length of digestive tract was 3.70 times as long as that of the maximum straight carapace. The length of small intestine occupied 52.7% of the whole digestive tract. The weight of liver was about 2.80% of the body weight. On the basis of anatomical analysis on digestive tract, we found that the feeding habit ofG.spenglericontaining insects, larvae, and millipedes such asGonatopussp.,Luciliasericata,Julusterrestrisand so on. Under the conditions of artificial feeding,G.spenglerican eat small animals such as Insecta, Myriapoda, Oligochaeta, Crustacea, Arachnida, for example,Tenebriomolitor,J.terrestris,Pheretimatschiliensis,ArmadillidiumvulgareLatreille, Salticidae and so on. These findings provided important reference value for artificial domestication and breeding ofG.spengleri.

Geoemydaspengleri; digestive system; digestive tract; digestive gland; food habit analysis

2016-03-04 接受日期：2016-07-05

海南省野生動(dòng)植物保護(hù)管理局項(xiàng)目

董超(1989—)， 男， 碩士研究生， 主要從事水生生物學(xué)及動(dòng)物行為學(xué)研究， E-mail:dongchao19891120@163.com

*通信作者Corresponding author， E-mail:huangcheng@nju.edu.cn

10.11984/j.issn.1000-7083.20160045

Q959.6； Q954.58

A

1000-7083(2016)05-0741-07