暗腹雪雞與藏雪雞羽毛顯微結構比較

侯森林，費宜玲，劉大偉，吳邵勇

（1.野生動植物物證技術國家林業和草原局重點實驗室，江蘇 南京 210023；2.南京森林警察學院刑事科學技術學院，江蘇 南京 210023；3.國家林業局森林公安司法鑒定中心，江蘇 南京 210023）

羽毛作為鳥類最主要的外部特征，是幫助鳥類完成飛翔行為的重要結構，具有觸覺和保護皮膚不受損傷的作用，還能在鳥類身體表面形成隔熱層［1］。鳥類羽毛包括正羽、絨羽和纖羽3種類型，其中正羽主要包括飛羽、尾羽和體羽，正羽由羽軸和羽片組成，羽片由羽枝構成，羽枝上有羽小枝和纖毛等結構。掃描電鏡下飛羽和尾羽都具有節狀羽小枝、有鉤羽小枝、無鉤羽小枝這三種羽小枝結構，并且這三種羽小枝結構各有特征、互有差異［2-3］。我國學者從20世紀90年代起陸續對鳥類羽毛的顯微結構開展研究工作，內容包括絨羽的節直徑、節間距，飛羽和尾羽羽小枝上的腹齒、纖毛、羽小鉤等，結果表明羽毛的某些指標可以作為鳥類種類鑒別依據［4-7］。羽毛的顯微結構可以作為鳥類種屬鑒定的主要依據，但是目前鳥類羽毛顯微結構數據庫的數據嚴重不足，為利用羽毛微觀結構鑒定鳥類帶來一定的難度。

暗腹雪雞（Tetraogallus himalayensis）和藏雪雞（Tetraogallus tibetanus）均屬雞形目，雉科，為國家二級重點保護野生動物。暗腹雪雞和藏雪雞因其食用及藥用等價值［8-9］成為不法分子捕殺的對象，對其野外種群的生存產生了一定的威脅。羽毛是鳥類案件現場最容易獲得的證據，本研究選擇暗腹雪雞與藏雪雞為研究對象，利用掃描電鏡觀察二者飛羽、尾羽和絨羽的顯微結構，如飛羽和尾羽的羽小鉤數、纖毛數、腹齒數以及絨羽的節直徑和基節長等顯微指標，找出可用于區分二者的指標，為二者的鑒定提供依據，最終為打擊野生動物犯罪提供一定的理論依據。

1 材料與方法

研究所用的暗腹雪雞和藏雪雞的飛羽、尾羽及絨羽均取自新疆克州森林公安局向國家林業局森林公安司法鑒定中心送檢的樣本，所選的樣本均為成體。使用眼科剪在二者的飛羽和尾羽上各剪取羽片4枚，在腹部各拔取絨羽3枚。將羽毛分別放入體積比為1∶1的95%乙醇和乙醚的混合溶液中進行脫脂處理，在浸泡1 h后取出利用無水乙醇溶液進行清洗，自然晾干備用［10］。將處理好的羽毛置于載玻片上，從羽片中分離出羽小枝放置在導電膠上，利用S-3400NⅡ型掃描電鏡觀察二者羽毛的羽小枝形態并拍照，同時記錄羽小枝上的纖毛數、羽小鉤數和腹齒數等，數據各30組。用SPSS22.0軟件進行數據分析，結果用（平均值±標準誤差）表示，顯著性分析采用單因素方差分析，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

飛羽和尾羽由有鉤羽小枝和無鉤羽小枝組成；絨羽的羽軸比較短且不具有羽小鉤，不能形成羽片，主要由節狀羽小枝構成。

2.1 飛羽的結構與分析

暗腹雪雞飛羽羽枝無鉤，羽小枝一側的羽小枝為扁長形，基柄長度占整支羽小枝長度的一半左右，在羽小枝梢部有3～6個腹齒，每一個腹齒為尖三角狀，且腹齒大小不一（圖1a）。有鉤羽小枝一側的羽小枝長度與無鉤羽小枝相當，羽小鉤的鉤柄較長，排列緊密，彎曲程度大，羽小鉤都彎曲指向基柄一側，每一根羽枝上的羽小鉤數大多為4～8個，為單側著生；纖毛只著生于基柄下端，為4～6對，對生在羽小枝的兩側（圖1b）。

藏雪雞飛羽的無鉤羽小枝一側相鄰羽小枝之間排列緊密。腹齒數量多為3～5個，腹齒呈鋸齒狀（圖1c）。有鉤羽小枝一側的羽小鉤為單側著生，數量較少為4～7個，前端較鈍；在羽枝的末端部位有3～6對纖毛，纖毛對生于羽枝兩側，其中一側纖毛明顯長于另一側（圖1d）。

圖1 飛羽的結構Fig.1 Structure of remiges

記錄暗腹雪雞與藏雪雞飛羽的羽小鉤數、纖毛數和腹齒數數據各30組，再利用SPSS22.0軟件對上述數據進行差異性分析（表1）。

表1 暗腹雪雞與藏雪雞飛羽羽小枝結構差異比較Tab.1 Comparison on the barbules structure of remiges from T.himalayensis and T.tibetanus

統計分析表明：上述3個因子在暗腹雪雞與藏雪雞間差異均不顯著，故飛羽的有鉤羽小枝的羽小鉤、纖毛和腹齒數不宜作為二者的鑒別依據。

2.2 尾羽的結構與分析

暗腹雪雞的尾羽的無鉤羽小枝一側的羽小枝扁平生長，且小枝排列緊密相互疊壓。腹齒生長于羽小枝末端多為3～6個，呈尖三角狀（圖2a）。有鉤羽小枝一側的羽小枝排列更為緊密，羽小鉤的彎曲程度不大，并且只向基柄方向彎曲。羽小枝從中部逐漸形成3～7個羽小鉤；纖毛在羽小枝末端形成，纖毛兩側的長度不等，數量多為4～7對，且羽小枝末端細長，纖毛對生，長短并無太大區別（圖2b）。

藏雪雞尾羽的無鉤羽小枝的一側的羽小枝末端有4～6個形如三角形的腹齒有序排列（圖2c），羽小枝從基部到尖端逐漸變細。有鉤羽小枝一側著生有4～7個羽小鉤，羽小鉤較短且彎曲不明顯；纖毛數為5～8對，且纖毛一側長度明顯長于另一側（圖2d）。

圖2 尾羽的結構Fig.2 Structure of rectrices

記錄暗腹雪雞與藏雪雞尾羽的羽小鉤數、纖毛數和腹齒數數據各30組，進行統計分析（表2），結果表明：尾羽的纖毛數和腹齒數在暗腹雪雞與藏雪雞間差異均極顯著、羽小鉤數在二者間差異顯著，因此可以利用尾羽的纖毛數、羽小鉤數和腹齒數可作為鑒別暗腹雪雞與藏雪雞的依據。

表2 暗腹雪雞與藏雪雞尾羽羽小枝結構差異比較Tab.2 Comparison on the barbules structure of rectrices from T.himalayensis and T.tibetanus

2.3 絨羽的結構與分析

暗腹雪雞和藏雪雞絨羽的羽枝之間排列不緊密，均由節狀羽小枝組成，羽小枝上形成的節朝向羽小枝的端部，節部位有多個尖角，由基部到尖部節直徑逐漸變小（圖3）。

圖3 絨羽的結構Fig.3 Structure of downy feathers

記錄暗腹雪雞與藏雪雞絨羽的節間距、節直徑和基節長數據各30組，差異性分析（表3）表明：絨羽羽小枝的節直徑和基節長在暗腹雪雞和藏雪雞間差異顯著，而節間距差異不顯著，因此絨羽節直徑和基節長可作為鑒別暗腹雪雞與藏雪雞的依據。

表3 暗腹雪雞與藏雪雞絨羽結構的差異比較Tab.3 Comparison on the barbules structure of downy feathers from T.himalayensis and T.tibetanus

3 討論

鳥類的飛羽及尾羽的顯微結構對物種的鑒定具有重要的價值，在很多研究中都得到了驗證［11-14］。本研究中暗腹雪雞飛羽的纖毛數、羽小鉤數和腹齒數均較藏雪雞多；尾羽的羽小鉤數暗腹雪雞較藏雪雞多，而纖毛數和腹齒數較藏雪雞少；暗腹雪雞絨羽的節間距較藏雪雞的長，基節長和節直徑較藏雪雞短。尾羽的羽小鉤數、纖毛數、腹齒數，絨羽的節直徑和基節長可作為鑒別暗腹雪雞和藏雪雞的依據，而飛羽的幾個指標不宜作為鑒別二者的依據，因此利用飛羽很難區分二者。

在雉科鳥類中飛羽有鉤羽小枝的纖毛均勻排列在羽脈上，背部的纖毛與腹部相比粗細一致但長度稍短；羽小鉤數量多為4～9個，且羽小鉤較長；在有鉤羽小枝的基部有一層透明薄膜［15］。通過對暗腹雪雞與藏雪雞的微觀結構的實驗結果分析，暗腹雪雞的飛羽的纖毛數大多為4～6對，藏雪雞飛羽纖毛數大多為3～6對，且有鉤羽小枝基部具有透明薄膜，所以同科鳥類的飛羽微觀結構較為相似。

黎紅輝等［16］對20種鳥類絨羽羽小枝的顯微結構研究中發現，絨羽的節間距和節直徑在不同目間存在不同程度的差別，同科不同屬的種類也存在一定的差異，同屬種類除紅腹角雉（Tragopan temminckii）與黃腹角雉（Tragopan caboti）的節間距有差異外，所研究的其它同屬間其它物種間差異多不顯著，如錦雞屬的白腹錦雞（Chrysolophus amherstiae）和紅腹錦雞（Chrysolophus pictus）、長尾雉屬的白冠長尾雉（Syrmaticus reevesii）和白頸長尾雉（Syrmaticus ellioti）間在節間距與節直徑上均無顯著性差異。侯森林［17］對10種隼形目鳥類絨羽的研究中發現，同科的不同種類絨羽的節間距、節直徑除個別種類間無差異外，其它任何2個種類間至少有1個參數差異顯著或極顯著。蔣敬和周用武［18］在對黃腿漁鸮（Ketupa flavipes）、斑頭鵂鹠（Glaucidium cuculoides）和紅角鸮（Otus scopus）絨羽的研究中發現三者的節間距均存在顯著或極顯著的差異。這些研究說明了利用絨羽的顯微結構進行物種鑒定具有一定的可行性，但較為復雜。

本研究中暗腹雪雞絨羽的節間距（43.9±5.9）μm與同科鵪鶉（Coturnix coturnix）（31.3±1.99）μm和紅腹錦雞（46.9±12.94）μm相比，在數值上存在一定的差異；藏雪雞的節間距（42.2±5.65）μm與鵪鶉和紅腹錦雞相比，在數值上也存在一定的差異。暗腹雪雞絨羽的節直徑（8.82±1.11）μm與鵪鶉（8.7±1.1）μm差別不大，與紅腹錦雞（9.8±1.87）μm差別較大；藏雪雞的節直徑（11.07±1.61）μm與鵪鶉和紅腹錦雞在數值上差別均較大［16］。這些也說明利用絨羽的顯微結構進行物種鑒定需要將多個指標綜合起來考量。

以上分析表明，鳥類的羽毛（包括飛羽、尾羽、絨羽等）的顯微結構在不同的物種間均或多或少的存在差異，可為物種的鑒定提供重要依據，但羽毛的顯微結構相對較為復雜，需要不斷深入研究，積累相關的資料，為利用羽毛的顯微結構鑒定物種打下扎實的基礎。