黄渤海四种平鲉属鱼类矢耳石的形态学比较研究

【摘要】耳石是硬骨鱼类在生长过程中由CaCO3和有机基质在内耳中沉积而成的结石，负责鱼类的听觉和平衡定向。鱼类有三对耳石分别为矢耳石、微耳石和星耳石。由于矢耳石体积较大，易于观察，且具有复杂的轮廓及明显的种间特异性，绝大多数耳石相关研究是以矢耳石作为主要的研究对象。目前，在近缘种识别、群系划分和系统分类等方面，耳石形态学分析已被国际公认为是一种高效、快捷且节约成本的研究方法。此外，耳石形态还可被应用于形态生态学（ecomorphology）研究。相关研究证明，耳石形态的种间差异主要受基因和环境两方面因素的协同影响。各种鱼类的生活环境及生活方式多种多样，除了会使鱼体外形上有所适应性特化外，其内部生理构造如耳石等也会发生相应的特化。平鲉属（Sebastes），分类学上隶属于硬骨鱼纲Osteichthyes鲉形目Scorpaeniformes鲉科Scorpaenidae。该属是鲉形目中种类最丰富的一个属，世界上现已知有效种约有110余种，其中绝大多数平鲉属鱼类分布于北太平洋的温带到寒带近岸海域，其在东北太平洋分布有70种，西北太平洋分布有33种。对于该属的种间识别和分类学研究的方法，目前常用的分类学方法主要有传统鱼体形态学方法以及生理、生化和分子生物学方法。随着相关技术和方法的发展，耳石形态学分析开始被应用于平鲉属种类识别和系统分类。但至今为止，耳石形态学分析在西北太平洋平鲉属鱼类种类鉴别的应用尚鲜有报道。本文研究对象为栖息于黄海及渤海浅海大陆架岩礁海域的四种平鲉属鱼类：黑平鲉Sebastesschlegel（iHilgendorf,1880），铠平鲉S.hubbs（iMatsubara,1937）,裸平鲉S.nudus（Matsubara,1943）和五带平鲉S.thompsoni（JordanetHubbs,1925）。它们分别为不同亚属的代表种，也是分布区重叠的近缘种，形态特征较为相似。本研究利用表征性耳石形态变量（形态参数和椭圆傅里叶参数）分析方法研究了这四种平鲉的种间识别问题。旨在系统地描述这四种平鲉属鱼类的矢耳石形态特征，分析耳石形态的种间差异及其应用于种间识别的可行性，以及探讨基因和环境因素对矢耳石形态差异的影响作用。本文主要研究结果如下：（1）结合耳石形态参数和椭圆傅里叶参数这两类变量进行典型判别函数分析，结果显示其种间判别成功率(96.6%)略高于东北太平洋(94%)和北大西洋平鲉属(88%)的判别成功率。（2）综合先前的遗传学研究证据以及本研究中判别分析和聚类分析结果，可以发现耳石形态相似性关系可以正确地反映出它们的系统发育关系，这表明了利用耳石形态参数来构建平鲉属鱼类系统发育关系的可能性；（3）初步探究了耳石形态特征的种间变异与栖息水深、体色和底质类型等生态和环境因素差异之间的关联性，结果证明，在所有环境因素中，鱼类的栖息水深可能与鱼类耳石形态特征的联系最为紧密；（4）基于椭圆傅里叶变换的平均耳石轮廓重建技术，结合Stransky和MacLellan(2005)对于东北太平洋和大西洋平鲉属鱼类的耳石形态相关研究结果可以推测：对于经历了长期严格的地理隔离的近缘种，环境因素对耳石形态差异的影响作用可能比遗传因素更显著；而在同域分布的近缘种之间，遗传因素对耳石形态差异的影响可能更加显著。
【作者】庄龙传；
【导师】叶振江；
【作者基本信息】中国海洋大学，渔业资源，2014，硕士
【关键词】矢耳石；平鲉属；种间识别；形态生态学；

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