單養條件下雄性中華絨螯蟹攝食行為及其與螯肢關系的研究

龐楊洋，黃根勇，徐敏杰，張 聰，莊 巖，成永旭，楊筱珍

(上海海洋大學水產科學國家級實驗教學示范中心，農業部淡水水產種質資源重點實驗室，上海水產養殖工程技術研究中心，上海海洋大學，上海，201306))

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)，俗稱河蟹，原產于中國，食性是廣食性的，不僅攝食藻類、水生植物、底棲動物和人工配合飼料，還喜食螺、蚌、昆蟲等，甚至殘食同類[1]。在中國，河蟹是重要的水產經濟動物，人工養殖河蟹中人工餌料的適口性、新鮮性以及營養豐富度，已基本滿足到了河蟹生長發育的需求[1，2]。河蟹對餌料的攝食量等是評價人工餌料好壞的指標之一[3]。現實投喂中養殖者常以飼料占體重的百分比進行投喂，投喂總量占體重的5%～8%左右[4]。

河蟹的攝食主要依靠兩只大螯，在甲殼類動物中，動物螯肢的作用不僅在于攝食，還涉及到爭奪領地、打斗以及繁殖等行為[5-7]。不同種類的螃蟹，螯肢捕食存在一定的差異，以快速移動的獵物為主的螃蟹通常具有快速但比較弱的螯肢，而那些專門攝食擁有厚重甲殼的軟體動物的螃蟹，它們的螯肢速度較慢但力量強大，并且熱帶地區螃蟹的螯肢比溫帶地區更有力量[7]。螯肢發育的不同決定了捕食獵物的不同，藍蟹(Callinectessapidus)與石蟹(Menippeadina)相比，石蟹偏向于選擇較大的貽貝作為食物，可能是石蟹擁有更為強壯的螯肢[8]。這可能是因為不同種蟹根據其螯肢的發達程度，為了規避螯肢的損傷從而對不同食物的選擇性攝食[8]。還有研究報道，中華絨螯蟹左、右螯肢在捕食中存在差異性，左螯的力量強度大于右螯，另雄蟹的螯長和力量均大于雌蟹且與個體的甲寬呈正相關[9]。有學者證明了蟹甲殼寬與食量相關[10]，顯然，河蟹的螯肢在攝食過程中存在重要意義，但缺乏相關研究內容。目前，對于攝食行為的研究在梭子蟹(Portunustrituberculatus)[11]、藍蟹[8]等中都有所開展，而河蟹中相關報道較少，因此，本研究對單養條件下河蟹攝食行為的初步探索，希望為該物種的攝食行為及生理研究提供基礎資料。

1 材料方法

1.1 實驗動物

實驗所用中華絨螯蟹來自上海海洋大學崇明豎新基地，將蟹在溫棚中暫養2 d隨機選取12只附肢健全的雄蟹，平均體重(22.54±6.37)g，平均殼寬(36.72±3.43)mm、平均殼長(33.57±3.03)mm以及平均螯長(40.17±4.34)mm。實驗前將河蟹轉移到長×寬×高=24.5 cm×17.5 cm×16.5 cm的塑料盒中單養，經過充分曝氣的自來水淹沒塑料盒至10 cm左右處，水體每天更換1/2。

1.2 實驗方法

實驗蟹在塑料盒中適應2 d后，每天晚上20∶00～21∶00間進行投喂，投喂的食物為中華絨螯蟹商業顆粒餌料(浙江澳華公司，粗蛋白含量≥40.0%，適用于體重小于80 g蟹)，投喂量約為體重的4.44%。攝食1 h后以200目紗網袋用虹吸法收集殘餌，采用105 ℃烘箱干燥恒重(食品級紗網耐熱溫度≥160 ℃)。將(1±0.01)g(W1，n=5)餌料放置含有自來水的塑料盒中1 h，隨后用虹吸法吸出餌料并烘干稱重(W2)以確定顆粒餌料在水中的溶失量，用溶失率修訂獲得的殘餌量以確定河蟹攝食量。同時，使用高清攝像機(H.264 DVR)對河蟹攝食過程進行錄像，錄制時間1 h。

1.3 數據處理

計算每天攝食的河蟹占總數的比例，以及連續攝食天數及相應的河蟹比例。

其中：Ct為攝食河蟹只數，Ct′為連續zd及以上攝食河蟹只數；W總t為實驗期當天攝食量之和，W總t′為連續zd及以上攝食量之和；RT總t為河蟹當天對餌科的反應時間之和，RT總t′為連續zd及以上河蟹對餌科的反應時間之和。

nχ為使用其中一種取食方式的河蟹數量，n左為使用左螯取食數，n右為使用右螯取食數，n雙為使用雙螯取食數。

1.4 統計分析

實驗所得數據運用SPSS17.0軟件進行單因素方差分析，數據采用均數±標準差來表示，P<0.05為差異顯著或相關性顯著。

2 結果

2.1 攝食河蟹比例、攝食量及攝食反應時間

根據高清攝像頭記錄的河蟹的攝食情況，發現1至6 d期間當日攝食的河蟹比例分別為50%、50%、67%、50%、50%和42%，攝食河蟹的比例約占總數的50%(圖1A)。連續6 d投餌過程中，河蟹出現連續攝食的天數分別為2、3、4、5和6 d，對以上連續攝食不同天數河蟹的比例進行統計后發現，2 d及以上的河蟹比例呈逐漸下降趨勢，其占比分別為66.7%、33.3%、25%、16.7%和8.3%(圖1B)。

圖1 (A)每天攝食河蟹比例，(B)連續攝食兩天及以上的河蟹比例Fig.1 (A)The ratio of crabs feed every day(B)The ratio of crabs had continuous feeding 2 d，3 d，4 d，5 d and 6 d

計算得到的溶蝕率為15.94%，據此修訂得到，河蟹每天的平均攝食量分別為(0.28±0.02)、(0.46±0.05)、(0.36±0.07)、(0.37±0.10)、(0.35±0.08)和(0.35±0.06)g，約占體重的1.6%，其中第2天的平均攝食量顯著高于其它5天(P<0.05)(圖2A)。而上述連續攝食不同天數的河蟹平均攝食量分別為，(0.36±0.10)、(0.36±0.11)、(0.36±0.10)、(0.32±0.10)和(0.32±0.10)g，連續攝食不同天數的攝食量之間無顯著性差異(圖2B)。

圖2 (A)河蟹每天的平均攝食量，(B)連續攝食兩天及以上的河蟹平均攝食量。不同的字母代表各組間的差異性Fig.2 (A)The average intake of crabs feed every day(B)The average intake of crabs had continuous feeding.Different letters indicate significant differences among different treatment groups

對河蟹在不同條件下的攝食反應時間統計后發現，1至6 d內每天攝食的河蟹對餌料的平均反應時間分別為(48.48±26.79)、(8.45±5.69)、(8.97±7.21)、(14.13±6.48)、(12.53±11.08)和(14.10±6.94)min，其中第1 d河蟹對餌料的反應時間顯著高于其它5 d(圖3A)。而連續攝食2 d及以上的河蟹對餌料的反應時間分別為(16.39±14.31)、(7.76±4.52)、(9.67±6.87)、(16.91±14.76)以及(25.28±14.60)min，連續攝食2 d的河蟹對餌料反應時間與其余連續攝食天數無顯著性差異，但連續攝食3 d的河蟹對餌料的反應時間較連續攝食2 d略有下降，且隨后出現逐漸上升趨勢，至連續攝食6 d時，河蟹對餌料的反應時間顯著高于連續攝食3、4和5 d的反應時間(圖3B)。

圖3 (A)每天攝食的河蟹對餌料的平均反應時間，(B)連續攝食2天及以上的河蟹對餌料平均反應時間。不同的字母代表各組間的差異性Fig.3 (A)The reaction time to food in feeding every day(B)The reaction time to food in continuous feeding.Different letters indicate significant differences among different treatment groups

2.2 螯肢及其與攝食行為之間的關系

對河蟹左螯、右螯和雙螯取食的次數進行統計后發現，河蟹多為用左螯肢或右螯肢取食。用左螯肢取食的平均次數約為3.8次，右螯肢平均取食次數5.1次，左、右螯肢取食的次數分別占總數的41%和55%，無顯著性差異(圖4)。根據測量出的河蟹螯長與體長，發現兩者間存在正相關性且相關性顯著(y= 1.4095x-7.145，R2=0.968 3，P<0.01)(圖5A)。比較河蟹的右螯和左螯的長度，發現右螯比左螯長的河蟹約占總數的91.67%。攝食河蟹的平均螯長與其在6 d內的平均攝食量之間無明顯相關性(y=0.002 5x+0.223，R2=0.114 4)(圖5B)。

圖4 攝食螯型分布Fig.4 the frequencies of using the right chelate，the left chelate and the double chelates for crabs to feed

圖5 (A)螯長和體長相關性分析，(B)螯長與攝食量相關性分析Fig.5 (A)The correlation between the chelate length and body length(B)The correlation between the claw length and the food consumption.

3 討論

3.1 中華絨螯蟹連續攝食、攝食量和攝食反應時間

在實驗條件下，河蟹1～6 d內的攝食比例約占實驗動物總數的一半(圖1A)，表明河蟹并非每天都攝食。因此建議在實際飼喂期間除根據蟹的體重比例進行投喂，還應考慮據其數量減半的方式投喂，以減少飼料的浪費。同時，連續攝食2 d及以上的河蟹比例呈逐漸下降趨勢(圖1B)，Martin等[12]對克氏原鰲蝦(ProcambarusClarkii)的研究也發現小龍蝦不會連續攝食。這可能是由于單一餌料的連續投喂引起的動物飽食效應，連續的飽腹狀態會顯著抑制食欲，如對新西蘭槳蟹(Ovalipescatharus)的研究發現[10]，進食時間越長，蟹的食欲越低，對克氏原鰲蝦研究同樣發現飽食效應降低了攝食率[13]。在一些魚類和蟹類中，飽食效應還引起游泳速度的減慢[14-15]。同時由于每天攝食時間僅限于1 h內，存在實驗條件限制河蟹攝食的情況。本研究發現，河蟹在第2 天的平均攝食量顯著高于其它5 d(圖2A)，第1 天的攝食量較低的原因，可能是由于動物初次遇到不同食物表現出的害羞、新穎或風險規避，從而無法識別食物或對低風險環境做出反應，以致減少獲取食物的可能[16]，而第3、4、5和6 d攝食量較低，可能是由于出現上述的飽食效應。研究發現在單養條件下河蟹的平均攝食量約占體重的1.6%，徐承旭[4]對池塘養殖河蟹餌料投喂量的描述是約占體重的5%～8%，更早些時候的黃志秋等[17]則提到投餌量占體重的20%左右，池塘養殖的河蟹還攝食除人工餌料外的浮游動植物以及底棲動物等[1]。通過比較可以發現，池塘養殖餌料的投喂量遠大于單養條件下河蟹的攝食量。但是對擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)的研究發現，單養條件下體質量增長下降，可能是由于受到環境脅迫和人為因素等影響引起的攝食量減少[18]。總之，池塘養殖與室內單養條件存在一定的差異性，因此池塘養殖中顆粒餌料投餌量是否可以進一步降低還需更深入的研究。分析連續攝食不同天數的河蟹，其攝食量之間無明顯差異，僅在連續5 d和連續6 d攝食量有所下降(圖2B)，可能也是由于連續攝食引起的食欲降低。

本研究發現河蟹攝食過程中第1天對餌料的反應時間顯著高于其它幾天，連續攝食3 d的河蟹對餌料的反應時間較連續攝食2 d略有下降，但隨后逐漸上升，且連續攝食6 d的河蟹對餌料反應時間顯著高于連續攝食3、4和5 d(圖3B)。對餌料反應時間的變化可能是動物需要一定的時間來適應餌料和環境[16]，對斑點海鱒(Cynoscionnebulosus)的研究發現，人工投喂顆粒餌料的幼魚相較野生幼魚首次成功捕食玻璃蝦(Palaemonetesspp)需要花費更多的時間[19]，表明環境變化影響動物對食物的反應能力。隨后河蟹對餌料的反應時間迅速降低，可能是已適應環境，研究表明，動物識別和捕獲食物的能力是具有可塑性的，如油墨可以抑制海兔(Aplysiacalifornica)攝食，但多次接觸后，海兔會降低這種攝食抑制[20]，淡水螃蟹(Zilchiopsiscollastinensis)的食性也具備可塑性[21]，因此，當河蟹適應了環境和餌料后，對食物的反應時間可能會發生相應的變化。至于連續攝食不同天數的河蟹反應時間出現先降后升，且連續攝食6 d后反應時間顯著升高，除上述河蟹適應環境后可能降低反應時間，出現顯著上升的原因可能也是飽食后對餌料的敏感程度降低[10]。

3.2 攝食期間螯肢的選擇

對于十足目甲殼動物，螯肢的作用是多功能的，不僅在打斗、交配以及爭奪領地等過程中發揮作用，也是攝食的主要工具[9，7，22]。本研究發現，河蟹在攝食過程中使用右螯的次數多于左螯(圖4)。對左右螯肢差異研究較多的是招潮蟹(Ucatangeri)，這種生活在潮間帶的蟹類，雄蟹擁有兩只大小差異明顯的螯肢，較小的螯肢用來進食，較大的螯肢用于戰斗、威脅對手以及吸引雌蟹等[23]，顯然雄性招潮蟹左右螯肢在攝食過程中的作用存在差異性。也有研究報道，中華絨螯蟹左、右螯肢在捕食中左螯的力量強度大于右螯[9]，這種差異可能導致動物在攝食過程中對螯肢的使用有所區別。投喂顆粒餌料使得河蟹不用花費更多的力氣去捕食獵物，在自然條件下則相反[1]，而有研究者發現螃蟹能夠抓住一個及以上的獵物，但仍然需要第二只爪的幫助才能食用[24]，例如缺少左螯的中華絨螯蟹需要使用附肢來支持攝食行為[9]。因此，在食物資源差異的情況下，河蟹對左、右螯肢的使用差異性需要進一步研究，以確定是否面對較小的惰性餌料時河蟹會使用右螯取食較多，以及面對較大的底棲動物時，其需要雙螯配合來獲得食物。

3.3 螯肢長與體長及攝食量的關系

我們的研究證實了中華絨螯蟹的螯長與體長存在顯著相關性(圖5A)，與Wójcik等[9]以及Giosa等[25]對中華絨螯蟹的研究結果類似。這一結果在其它甲殼動物中也被證實，如對岸蟹(Carcinusmaenas)的研究結果表明，其螯長和體寬呈正相關性[26]，而體寬和體長通常存在正相關性[25]。

Lalrinsanga等[27]對羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)的研究也發現雄蝦足綱的長度隨體長的增加而增加。同時，我們還發現中華絨螯蟹的螯肢長短與攝食量無顯著相關性(圖5B)，有研究發現一種石蟹(Menippespp)的攝食率與鰲肢損失無關，主要原因可能是其附肢更加有利于攝食[28]。但是也有研究表明，歐洲龍蝦(Homarusgammarus)螯肢的畸形可能會影響到攝食以及尋找同伴的能力[29]。對帝王蟹(Paralithodescamtschaticus)的攝食行為觀察也發現螯肢越大能破碎更大貽貝的殼，并消耗更多數量的貽貝[30]。因此，螯肢長短與攝食量之間的關系需要進一步研究加以證明。