金錢魚仔稚魚脊柱及附肢骨骼系統早期發育研究

鄧平平，施永海，徐嘉波，蔣 飛，袁新程

( 上海市水產研究所，上海 200433 )

金錢魚(Scatophagusargus)屬鱸形目、金錢魚科、金錢魚屬，俗稱金鼓魚，是一種名貴的海淡水魚品種。金錢魚肉味鮮美、體色可變，它既可食用，又具有觀賞價值，主要分布在東南亞等地的河口區，我國南海北部灣至東海半咸水區域也有分布[1]。金錢魚屬于廣鹽性魚類，在海水和半咸水中生長發育繁殖，也可以在淡水中養殖[2]，對低溫的耐受力較弱。

目前國內外對金錢魚的研究主要集中在生物學特征[3]、繁殖性狀[4]、肌肉營養成分[5]和基因表達[6]等方面，其中徐嘉波等[7-8]分別對金錢魚胚胎和胚后發育進行研究，而金錢魚仔稚魚脊柱及附肢骨骼發育尚未見報道。筆者采用軟骨—硬骨染色技術,對大規模繁育的金錢魚仔稚魚發育過程中的脊柱、尾鰭等附肢骨骼材料進行處理，并對其進行連續觀察和記錄，獲得了金錢魚仔稚魚脊柱及附肢骨骼發育基礎資料，以期為金錢魚分類鑒定和系統進化提供判別依據，同時對金錢魚仔稚魚發育階段的功能趨向和生產操作提供指導。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用胚后發育階段的仔稚魚金錢魚樣本皆由上海市水產研究所奉賢科研基地科研人員通過人工繁育所得。每年10—11月挑選雌、雄親本混養于室內溫棚中，翌年3—4月，雌、雄分開飼養，并將水溫逐漸升至27～28 ℃，鹽度逐漸升至25，后期挑選活力強、鱗片完整的雌性親本催產，雄性不催產，36 h后人工授精孵化培育。在魚苗的生長發育培育過程中依次投喂鮮活的輪蟲、鹵蟲(Artemia)、裸腹溞(Moina)等適口適量的小型高營養浮游動物，培育過程中及時吸污和換水保證水質良好。魚苗培育20 d后開始淡化，鹽度每日降低5，直至全淡水。

1.2 樣本處理

試驗樣品為1～45日齡仔稚魚，每日投喂前自育苗池中隨機撈取5尾仔稚魚用于全長測定和樣本固定。當全長≤1.50 cm時，用體視鏡中的標尺目鏡測量，當全長>1.50 cm時，用游標卡尺測量。測量后的樣本用10%的福爾馬林溶液充分浸泡避光分裝保存。采用軟骨—硬骨雙染色法[9]對金錢魚標本的脊柱及附肢骨骼進行染色。

1.3 標本觀察

用Olympus CX41體視鏡對金錢魚仔稚魚各階段脊柱和附肢骨骼的染色標本進行連續觀測和拍照，并詳實記錄其形態特征及變化特點，使用Photoshop軟件編輯所拍攝圖片。

2 結 果

2.1 脊柱的發育

1～8日齡金錢魚早期仔魚經過試驗處理后脊索內部透明，外有流暢的線性輪廓，整體呈長圓錐體，無著色分節現象，其中軀干部像圓柱形，尾部像錐形(圖1a)。1日齡(全長3.12 mm)常常頭部下沉，偶作間歇性運動。11日齡(全長3.78 mm)時，靠近頭部的髓弓和臨近肛門的脈弓先發育，標志著脊柱發育的啟動，但整個發育過程中髓弓比脈弓的發育速度快(圖1b)。13日齡(全長3.92 mm)時，脊柱在髓弓和脈弓的基部呈現規則的凹凸，腹肋基部開始出現。17日齡(全長4.46 mm)時，髓弓和脈弓逐漸延伸形成髓棘和脈棘(圖1c)。20日齡(全長6.24 mm)時皮層開始出現錐狀突起櫛鱗。28日齡(全長10.12 mm)脊柱近頭部開始出現著色分節的硬骨環(圖1d)，33日齡(全長11.72 mm)腹肋直接硬骨化，38 日齡(全長16.54 mm)時，所有脊柱椎體完成骨化(圖1e)。金錢魚脊柱的硬骨化方向由頭至尾，而髓弓、脈弓、髓棘和脈棘皆由其基部向末梢方向進行硬骨化。38日齡(全長16.54 mm)后，脊柱無明顯變化。金錢魚脊柱骨化完成后，全椎骨總數為22～24節，軀椎10～12節，尾椎11～12節。

圖1 金錢魚脊柱的發育Fig.1 Development of vertebral column in butterfish S. argusa.1日齡(全長 3.12 mm)； b.11日齡(全長 3.78 mm)； c.17日齡(全長 4.46 mm)； d.28日齡(全長 10.12 mm)； e.38日齡(全長 16.54 mm); Nc.脊索； V.脊柱； Na.髓弓； Ha.脈弓； Vr.腹肋； Ns.髓棘； Hs.脈棘； Df.背鰭； Af.臀鰭.a.1 day post hatching (dph ) [total length (TL) 3.12 mm]; b.11 dph(TL 3.78 mm); c.17 dph(TL 4.46 mm); d.28 dph(TL 10.12 mm); e.38 dph(TL 16.54 mm); Nc.notochord; V.vertebra; Na.medullary arch; Ha.haemal arch; Vr.ventral rib; Ns.medullary spine; Hs.haemal spine; Df.dorsal fin; Af.anal fin.

2.2 鰭的發育

2.2.1 胸鰭的發育

胸鰭是金錢魚發育最早的鰭條。2日齡(全長3.22 mm)出現烏喙骨(圖2a)，5日齡(全長3.27 mm)出現支鰭骨原基和匙骨，匙骨細長(圖2b)。15日齡(全長4.16 mm)胸鰭支鰭骨原基著生10根軟骨質鰭條，胸鰭支鰭骨原基有3個裂縫(圖2c)。36日齡(全長13.48 mm)時胸鰭支鰭骨開始骨化，38日齡(全長18.50 mm)時烏喙骨、上匙骨和支鰭骨原基骨化完成，鰭條硬骨化并分節(圖2d)。

圖2 金錢魚胸鰭支鰭骨的發育Fig.2 Development of pterygiophore of pectoral fin in butterfish S. argusa.2日齡(全長3.22 mm)； b.5日齡(全長3.27 mm)； c.15日齡(全長4.16 mm)； d.38日齡(全長16.54 mm); Co.烏喙骨； Cl.匙骨； Fp.支鰭骨原基； Fr.鰭條.a.2 dph(TL 3.22 mm); b.5 dph(TL 3.27 mm); c.15 dph(TL 4.16 mm); d.38 dph(TL 16.54 mm); Co.coracoid; Cl.cleithrum; Fp.fin pterygiophore primordium; Fr.fin ray.

2.2.2 腹鰭的發育

腹鰭是金錢魚所有魚鰭骨骼中第2個發育的附肢骨骼，腹鰭支鰭骨原基5日齡(全長3.27 mm)時便出現(圖3a)，12日齡(全長3.82 mm)腹鰭支鰭骨原基開始著生鰭條(圖3b)，隨著鰭條發育的繼續，腹鰭鰭條數目增至6根，且兩側各有1根鰭條銳化成腹棘。33日齡(全長11.72 mm)腹鰭支鰭骨原基硬骨化完成(圖3c)。

圖3 金錢魚腹鰭發育Fig.3 Development of pelvic fin in butterfish S. argusa.5日齡(全長3.27 mm)； b.12日齡(全長3.82 mm)； c.33日齡(全長11.72 mm); Fp.支鰭骨原基； Fr.鰭條.a.5 dph(TL 3.27 mm); b.12 dph(TL 3.82 mm); c.33 dph(TL 11.72 mm); Fp.pterygiophore primordium; Fr.fin ray.

2.2.3 尾鰭的發育

金錢魚尾鰭在11日齡(全長3.78 mm)前均以透明的鰭褶形式出現。11日齡(全長3.78 mm)開始出現2枚尾下骨(圖4a)，14日齡(全長4.08 mm)有4枚尾下骨(圖4b)，15日齡(全長4.16 mm)尾索上翹，尾鰭支鰭骨被上翹的尾索分成上、中、下3部分，從而形成3枚尾上骨，1枚尾桿骨和6枚尾下骨，且第4枚、第5枚和第6枚尾下骨基部逐漸愈合。尾部的鰭皺逐漸發育成17根軟骨鰭條，第1～6枚尾下骨分別著生2、3、2、2、3、5根鰭條(圖4c)。22日齡(全長6.86 mm)第2、3枚尾下骨增大逐漸結合(圖4d)。35—38日齡尾鰭支鰭骨系統按照由尾桿骨、尾下骨、尾上骨到鰭條的順序進行硬骨骨化(圖4e)。41日齡(全長19.66 mm)時，尾鰭骨骼系統鈣化完全(圖4f)，尾鰭鰭條數維持24根。

2.2.4 臀鰭和背鰭的發育

13日齡(全長3.92 mm)排泄孔與尾鰭之間出現6根軟骨質的臀鰭支鰭骨(圖5a)和鰭褶，15日齡(全長4.16 mm)時出現擔鰭軟骨，并開始形成軟骨質鰭條(圖5b)。22日齡(全長6.86 mm)時前4根臀鰭鰭條銳化成臀棘，且臀鰭支鰭骨穩定在17根(圖5c)，臀鰭支鰭骨和鰭條從38日齡(全長16.54 mm)時開始硬骨化(圖5d)，41日齡(全長19.66 mm)時臀鰭硬骨化完成(圖5e)。

圖4 金錢魚尾鰭支鰭骨的發育Fig.4 Development of pterygiophore of caudal fin in butterfish S. argusa.11日齡(全長3.78 mm)； b.14日齡(全長4.08 mm)； c.15日齡(全長4.16 mm)； d.22日齡(全長6.86 mm)； e.38日齡(全長16.54 mm)； f.41日齡(全長19.66 mm); Hy.尾下骨； Us.尾桿骨； Ep.尾上骨； Na.髓弓; Ha.脈弓; Fr.鰭條.a.11 dph(TL 3.78 mm); b.14 dph(TL 4.08 mm); c.15 dph(TL4.16 mm); d.22 dph(TL 6.86 mm); e.38 dph(TL 16.54 mm)； f.41 dph(TL 19.66 mm); Hy.hypural; Us.urostyle; Ep.epural; Na.medullary arch; Ha.haemal arch; Fr.fin ray.

圖5 金錢魚臀鰭發育Fig.5 Development of anal fin in butterfish S. argusa.13日齡(全長3.92 mm)； b.15日齡(全長4.16 mm)； c.22日齡(全長6.86 mm)； d.38日齡(全長16.54 mm); e.41日齡(全長19.66 mm); Fp.支鰭骨原基； Fr.鰭條.a.13 dph(TL 3.92 mm); b.15 dph(TL 4.16 mm); c.22 dph(TL 6.86 mm); d.38 dph(TL 16.54 mm); e.41 dph(TL 19.66 mm); Fp.pterygiophore primordium； Fr.fin ray.

金錢魚孵化后背鰭均以透明的鰭褶形式出現，直至13日齡(全長3.92 mm)背部肌肉與脊索之間著生9枚軟骨質的支鰭骨(圖6a)，隨后背鰭支鰭骨向前后兩端推進，數量不斷增加直至維持25～26枚。15日齡(全長4.16 mm)鰭褶發育成軟骨質鰭條(圖6b)。21日齡(全長6.08 mm)背鰭前10～11根鰭條銳化成背棘，后期背棘數量維持在11～12根(圖6c)，且第1背棘為倒棘。33日齡(全長11.72 mm)背鰭支鰭骨和鰭條相繼開始硬骨骨化(圖6d)。41日齡(全長19.66 mm)背鰭硬骨化完成(圖6e)。

圖6 金錢魚背鰭發育Fig.6 Development of dorsal fin in butterfish S. argusa.13日齡(全長3.92 mm)； b.15日齡(全長4.16 mm)； c.21日齡(全長6.08 mm)； d.33日齡(全長11.72 mm)； e.41日齡(全長19.66 mm); Fp.支鰭骨原基； Fr.鰭條.a.13 dph(TL 3.92 mm); b.15 dph(TL 4.16 mm); c.21 dph(TL 6.08 mm); d.33 dph(TL 11.72 mm); e.41 dph(TL 19.66 mm); Fp.pterygiophore primordium; Fr.fin ray

3 討 論

3.1 金錢魚仔稚魚骨骼系統發育的適應性意義

魚類仔稚魚骨骼系統的發育與早期功能需求密切相關，特別是卵生魚類。金錢魚初孵仔魚具備間歇性移動能力，孵化后有限的內源性營養物質只能勉強支撐金錢魚仔魚存活6～8 d，從而促使金錢魚在油球3～4 d消耗完之前發育具備一定主動捕食能力的器官，如優先發展與平衡游泳和攝食相關的骨骼。2日齡金錢魚胸鰭出現烏喙骨，是最先發育的魚鰭骨骼，其他魚鰭仍以鰭褶形式出現，已具備在靜水中左右平衡和擺動能力，5日齡腹鰭支鰭骨原基開始軟骨化，從而具有更強的平衡能力，尾鰭發育較慢，移動速度較慢，直至11日齡尾鰭開始軟骨化才使得仔魚主動攝食的能力逐漸增強。15日齡各魚鰭均已軟骨化，且鰭褶均已發育為鰭條，此時金錢魚已具備較強的穿梭和捕食能力，攝食量增加明顯。20日齡金錢魚表皮發現錐狀櫛鱗，滲透壓調節能力增強，此時可以開始進行鹽度淡化以降低魚苗培育成本。在21—23日齡期間，金錢魚腹鰭、臀鰭和背鰭的部分鰭條相繼發育為棘，這對金錢魚的自然生存能夠起到很好的防御作用，但人被魚棘刺中后會有2～3 h的刺痛，因此在苗種的轉移過程中要多加注意，而且魚體越大被刺后陣痛越久越強，有時疼痛感24 h后才能完全消除。

3.2 金錢魚仔稚魚劃分標準

目前仔稚魚劃分標準尚未統一，主要有尾索上翹[10]和出現腹鰭原基[11]兩種判別標準。由于金錢魚5日齡時就出現腹鰭原基，此時其他魚鰭還未出現支鰭骨原基，且金錢魚仔魚開口攝食不明顯、運動能力較弱。以腹鰭原基出現作為仔稚魚劃分標準尚為時過早；15日齡時尾索上翹，且此時金錢魚在主動捕食和運動方面有較為明顯的變化，因此可以將尾索上翹作為金錢魚由仔魚期轉入稚魚期的劃分標準。

3.3 金錢魚仔稚魚骨骼系統發育的特殊性

魚類的附肢支鰭骨發育順序一般是優先發育掌握左右平衡的胸鰭，緊接著是推進作用的尾鰭，再是其他鰭條[12-13]。金錢魚各附肢支鰭骨發育的先后順序依次為胸鰭、腹鰭、尾鰭、背鰭、臀鰭。金錢魚的尾鰭發育較褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)[9]和美洲鰣(Alosasapidissima)[14]相對靠后，腹鰭比尾鰭先發育，從而滯緩其向前推進的能力，這也可能是金錢魚發育前期主要是間歇性活動，而快速平游能力較弱的原因。15日齡金錢魚已有3枚固定獨立的尾上骨，與鞍帶石斑魚(Epinepheluslanceolatus)[15]、大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)[16]和緋小鯛 (Pagelluserythrinus)[17]相同，大西洋庸鰈(Hippoglossushippoglossus)[18]和尖吻鱸(Latescalcarifer)[19]有1枚尾上骨，而菊黃東方鲀(Takifuguflavidus)[12]沒有尾上骨。金錢魚第4～6枚尾下骨連接愈合，這與刀鱭(Coilianasus)[20]和美洲鰣[13]相同。

金錢魚仔魚發育后期部分鰭條銳化成棘，如腹鰭兩側最終各形成1根腹棘，背鰭前部最終形成11～12根背棘，且第1背棘為倒棘，臀鰭前部最終形成4根臀棘，這些棘與鰭條一起既能增加游泳能力，又能起到進攻和防御的作用。類似鰭棘結構在尖吻重牙鯛(Diploduspuntazzo)[21]、褐菖鲉[9]和日本鬼鲉(Inimicusjaponicus)[22]中均有發現，但其鰭棘數量均沒有金錢魚的多，且金錢魚鰭棘內含有毒素，人被刺時疼痛難忍，因此在養殖過程中要多加留意。25日齡時，金錢魚魚皮表面發現細小的錐狀櫛鱗，隨著發育的繼續，櫛鱗的數量越來越多。第1背棘為倒棘、臀棘的數量和櫛鱗的出現是金錢魚科在鱸形目分類劃分的顯著判斷標志[23]。

金錢魚各附肢支鰭骨均為先軟骨化后硬骨化，而髓弓、脈弓、腹肋、髓棘和脈棘是先部分軟骨化后再硬骨化，軟骨染色液對脊柱、尾桿骨和部分髓弓、脈弓、腹肋、髓棘和脈棘無顯色作用，分析認為，這些部位均由骨膜直接硬骨化。金錢魚各附肢支鰭骨與髓弓、脈弓、髓棘和脈棘相同皆由其基部向末端方向進行硬骨骨化，這與大黃魚(Pseudosciaena)[24]和大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[25]相同，而刀鱭從中間向基部和末端同時硬骨化[20,26]。軀錐尾椎節數、魚鰭發育骨化的先后順序、鰭棘和鱗片的特殊性均可以作為金錢魚系統進化分類的重要判斷依據。

4 結 論

在溫度25.5～29.1 ℃，鹽度由25逐漸降至1.7的養殖條件下，15日齡金錢魚尾索上翹，主動捕食和運動能力增強，由仔魚期轉入稚魚期；20日齡時開始出現櫛鱗，可以逐漸鹽度淡化；魚棘出現后，苗種生產過程中應注意被刺傷。第1背棘為倒棘、臀棘的數量和櫛鱗的出現是金錢魚科在鱸形目分類劃分的顯著判斷標志。金錢魚仔稚魚骨骼發育研究結果對其早期發育環境適應、生產操作和分類鑒定有重要作用。