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以生物的兩側對稱特性評估海水仔魚是否面臨生存逆境

  • 作者:邱沛盛/海水繁養殖研究中心

仔魚的培育是魚類繁養殖過程中一個重要且精細的環節,此時期的魚類因各項器官、游泳及消化能力尚未發育完全,對於外界環境 (水溫、鹽度或光照等)相當敏感。許多研究指出,培育海水仔魚過程首先需要克服的關鍵是當仔魚的卵黃囊消耗殆盡、開始需要攝食的階段,此時仔魚常會因沒有攝食到適當的餌料而死亡。其次就是環境帶來的緊迫,例如,不適當的水溫、鹽度改變及不利於攝食的光照環境,造成仔魚的死亡。

海水仔魚因細小難以直接觀察,需要透過顯微鏡,且又不會發出聲音傳遞訊息,因此如何評估仔魚是否面臨逆境是一個值得我們深思的問題。過去許多科學家常用仔魚的活存率來評估牠們是否生活在一個適合生存的環境,但有一群巴西的科學家 (Evangelista et al., 2020) 提出以生物的兩側對稱 (bilateria) 特性來評估仔魚是否面臨逆境,為我們提供一個新方法。

魚類在外部形態上是兩側對稱的,兩側對稱的生物特徵是在軀幹前端會形成腦部、具有內臟和血液系統、體腔中會有體液維持其形態等,而當外部環境對仔魚造成壓力、形成逆境時,可能會影響牠們的兩側對稱,亦即出現左右不對稱的畸形現象。在這個假設前提下,Evangelista等以眼斑雙鋸魚 (公子小丑魚Amphiprion ocellaris) 進行一系列實驗。彼等將剛孵化的仔魚從原先適合生存的環境轉移至不同鹽度 (25、30及35 psu)、不同溫度 (20、25及30℃) 環境及調整不同光照時間 (6、8及10小時),一天後測量仔魚兩側的眼睛直徑,結果發現剛孵化的仔魚從原先孵化鹽度30 psu轉移至鹽度35 psu的環境,兩側的眼睛直徑會出現不對稱 (fluctuating asymmetry) 的現象,代表實驗過程的鹽度變化對仔魚造成一定程度的生存壓力。

這篇研究首次以生物的兩側不對稱現象作為判斷仔魚面臨逆境的指標,雖然與其他分子生物學方法相比,外部形態的測量仍不夠深入,但在全球氣候變遷的浪潮下,如何幫助一般養殖從業人員以簡便、快速的方法因應逆境並適度的調整育苗策略,是水產養殖研究人員遲早需面對的重要課題,而此方法可提供我們參考。

  

延伸閱讀: Evangelista, I. R., L. N. dos Santos and A. F. G. N. dos Santos (2020) Influence of salinity, temperature and photoperiod on eye asymmetry of Amphirion ocellaris larvae. Volume 521, 2020, article 734976.