中国海洋鱼类耳石形态学分析及应用研究
通常鱼类耳石广泛用于鱼类的年龄与生长、鱼类日龄或季节生长等研究领域。近年来，研究者将耳石微化学成分指纹、放射性同位素检测分析等手段应用于鱼类生活史重建、鱼类种群划分等研究领域，取得了良好的效果。耳石形状具有高度的物种特异性和显著的群系特异性，在耳石形态的鱼种识别及鱼类系统学研究方面有重要的研究价值，国际上许多学者近年来已就此开展大量基础研究。本文以近年来笔者在国家海洋局908专项、国家重点基础研究发展计划(973计划)研究过程中搜集的近万枚海洋鱼类耳石为标本，利用专业生物图像分析软件，采用数学傅立叶分析等手段，就鱼类耳石形态学研究涉及到的各个主要方向：鱼类耳石形态特征与量度、我国海洋鱼类耳石形态多样性、鱼类耳石形态学在鱼种及群系识别中的应用、鱼类耳石形态生长变化规律等进行了较系统的研究。主要研究结果如下：
(1)根据矢耳石在内耳中的位置形态，为便于描述，将耳石靠在鱼体头部的方向称为前部，靠鱼体尾部的方向成为后部，靠鱼体背部的方向成为背部，靠鱼体腹部的方向成为腹部，朝向鱼体外侧的面称为外侧面，朝向鱼体内侧的面称为内侧面。同时，耳石前部一般有较大缺刻将其分为两叶称侧叶，位于腹部前端的为基叶，位于背部前端的为翼叶。内侧面从耳石前部开始沿耳石中轴向后延伸的槽称为听沟。
对中国近海13目65科180种习见鱼类耳石形态进行了测量与记述。以鲈形目种数最多，此外包括鲱形目、鳗鲡目、仙女鱼目、鲇形目、鳕形目、颌针鱼目、鲻形目、鮋形目、鲽形目等部分鱼类。通过对这些耳石形态的观察和测量，对耳石的形状、大小、耳石边缘的光滑程度、耳石侧叶的形态及耳石各位置的突出程度、耳石内侧面听沟的形状、耳石表面的突起等形态特征进行了详细描述；同时，对各种鱼类的耳石形态量度特征：耳石长、耳石宽、周长、面积、矩形趋近率、充实度、密度指标等进行了测量分析，以为鱼类耳石形态系统分类提供基础参数。
观察结果显示，中国海洋鱼类耳石形态种间差异显著，各科间皆具有一定的耳石形态分类特征。听沟一般位于耳石内侧面，开口于耳石前部，听沟形状、宽度、深度、走向等可作为鱼类分类识别的重要分类特征。对180个鱼种的聚类分析结果表明，基于耳石外部形态的近似关系与传统鱼类分类体系并不完全一致。以科为单位，利用听沟的形态，结合耳石外部轮廓特征对65个科进行了分类系统尝试，编制了耳石形态分类检索表，结果显示耳石形态分类检索具有良好的应用前景。
(2)比较了日本花鲈Lateolabrax japonicus、中国花鲈Lateolabrax maculates的舟山、福州、厦门和广西近海群体耳石的形态学特征，并应用数学统计方法对性状差异进行系统比较和群体间聚类分析。结果表明：日本花鲈与中国花鲈耳石形态、耳石重一耳石长的关系差异显著；中国近海不同海域的花鲈群体也具有明显的地理变异，；初步认为中国近海的花鲈有分为三个不同的地理种群，即舟山种群、福州-厦门种群和广西种群的可能。耳石形态学分析是鉴定中国鲈种群的有效方法。
(3)以耳石长宽比(L/K)、侧叶长度比(L1/L2)、侧叶宽度比(K1/K2)、基叶长宽比(L1/K1)、翼叶长宽比(L2/K2)、基叶长与缺口距比(L1/N)、鱼体叉长(H)与耳石重量比(H/W)为具体形态学分析参数，比较了黄海蓝点马鲛不同群体间耳石的形态学特征。结果表明，吕泗三个批次样品间耳石形态无显著性差异，赣榆群体与吕泗及胶南群体在个别形态指标上呈显著性差异，吕泗和胶南群体在各项指标均没有显著性差异。聚类分析显示吕泗群体与胶南群体、赣榆群体间的欧氏距离分别为3.09和3.38，赣榆群体与胶南群体间的欧氏距离为4.59。吕泗群体与胶南群体间距离较近。结果表明耳石形态学分析是鱼类群体鉴别的有效手段。
(4)利用2006年4月和2008年10月分别采自南海北部湾和渤海长岛海域的119尾细条天竺鲷(Apogonichthys lineatus)和57尾黑鳃天竺鲷(Apogonichthysarafurae)标本，以耳石长、耳石宽、周长、面积、矩形趋近率、充实度为基本形态学参数，结合傅立叶变换获得的形态特征变量，研究了两种天竺鲷耳石形态的差异。结果显示，两种属内近缘天竺鲷耳石在整体轮廓、听沟形状、边缘形态等方面较为接近，但细条天竺鲷耳石整体形态较为卵圆，后部较宽；黑鳃天竺鲷耳石整体略细长，后部较窄。利用耳石形态学特征变量对两种天竺鲷的判别分析成功率分别高达82.5％和88.2％，显示耳石形态学分析是天竺鱼鱼种识别的有力手段。
(5)利用2002年6～12月期间采自青岛海域商业渔获的286尾小眼绿鳍鱼(Chelidonichthps spinosus)标本，以耳石长、耳石宽、周长、面积、矩形趋近率、充实度为基本形态学参数，结合其中傅立叶变换获得的形态特征变量，研究了小眼绿鳍鱼幼鱼生长过程耳石形态的逐月变化特征。结果显示，小眼绿鳍鱼耳石为不规则卵圆形或近四边形，背部弧状隆起，腹部相对略平，前部有一明显缺刻，后部常呈锯齿状尖突。小眼绿鳍鱼耳石长、耳石重、耳石面积皆与体长呈显著相关，耳石长宽比与体长不呈显著相关。随着小眼绿鳍鱼生长，该鱼耳石形态特征随月份变化差异显著；经多因子方差分析和判别分析表明，研究期间小眼绿鳍鱼耳石形态可分为三个特征区间：6月份与其他月份间形态差异显著；7～9月耳石形态特征处于变化间状态；10～12月各方面形态特征趋于稳定。
中国海洋大学
博士
渔业资源
陈大刚
2010
中文
Q959.4
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）