增溫對黑斑側褶蛙蝌蚪形態表型和生理特征的影響

摘要：探究增溫對蝌蚪形態表型和生理特征的影響，可為深入理解氣候變暖背景下蝌蚪生存適應策略提供基礎數據。2021年4月，設置了26℃、28℃和30℃ 3個溫度梯度組，每組設平行處理3次，測定了黑斑側褶蛙（Pelophylax nigromaculatus）從37 期蝌蚪發育至46 期幼蛙的時長、46 期幼蛙身體和內臟器官大小、血液中各型白細胞的百分比及嗜中性粒細胞與淋巴細胞的比值（N/L）、植物血凝素（phytohemagglutinin，PHA-P）反應的變化情況。結果顯示：（1）隨著溫度升高，變態時長縮短，但組間差異不顯著（Pgt;0.05）；變態完成期幼蛙的體型隨溫度升高顯著變小（Plt;0.05），腎臟濕重系數下降明顯（Plt;0.05），其他內臟器官濕重系數和消化道各段長度系數的組間差異均不顯著（Pgt;0.05）；（2）增溫使幼蛙血液中嗜中性粒細胞的百分比和N/L 下降（Plt;0.05），但嗜堿性粒細胞的百分比明顯增加（Plt;0.05）；（3）26℃、28℃和30℃幼蛙PHA-P反應最高值分別出現于注射后1、2 和2 h，組間差異均不顯著（Pgt;0.05）。增溫使幼蛙的體型趨于變小、腎臟濕重下降，免疫功能和應激反應能力均趨弱，嗜中性粒細胞與嗜堿性粒細胞的數量存在權衡關系，氣候變暖將不利于幼蛙的存活。

關鍵詞：黑斑側褶蛙；水溫；形態表型；變態時長；生理特征；應激反應

中圖分類號：S917.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-3075（2024）03-0165-07

全球氣候變暖背景下，增溫導致蝌蚪提前變態，這不利于蝌蚪變態過程的能量積累，將使變態后的個體體型偏小，可能嚴重影響后續的生活史過程，但對其潛在的生理機制仍不清楚（劉莉等，2006；張志強等，2021）。免疫指標的變化與蝌蚪的健康狀態有關，這個現象為深入揭示當前存活與未來命運的關系提供了新的視角和思路，但實驗證據較少（Sheldon amp;Verhust，1996；張志強和王德華，2005）。隨著新興學科免疫生態學（immunological ecology）的快速發展（Brock et al，2014；張志強，2015），血液中不同類型白細胞的百分比、嗜中性粒細胞與淋巴細胞的比值（ra?tio of neutrophils to lymphocytes，N/L）（連麗燕等，2018）和植物血凝素（phytohemagglutinin，PHA-P）反應等指標（Zamora-Camacho，2019；張志強等，2020；張志強等，2021），逐漸被推廣應用于蝌蚪研究。其中，注射PHA-P 是一種無損傷外源免疫刺激類技術，盡管對其反應機制存有爭論，但仍可通過測量被注射部位皮膚組織的腫脹程度來表示細胞介導的免疫功能高低（Brock et al，2014；Zamora-Camacho，2019）。

黑斑側褶蛙（Pelophylax nigromaculatus）廣泛分布于我國的淡水池塘、稻田等處，其成體PHA-P 反應最高值出現于注射后12 h，無性別差異（Zhang et al，2017）；蝌蚪、幼蛙分別在注射后3 h 和6 h 出現峰值，但不隨發育階段而變化（張志強等，2020）；在適宜蝌蚪生存的溫度范圍內，水溫從21℃升至27℃會加速蝌蚪的變態發育進程，使變態后的個體變小，但PHA-P 反應的最高值卻無明顯的組間差異（張志強等，2021）。本研究依據合肥市未來氣候變化趨勢，測定了不同溫度下黑斑側褶蛙從37期蝌蚪發育至46期幼蛙的變態時長，以及46 期幼蛙的形態表型和生理特征，旨在揭示增溫對蝌蚪形態和生理的影響，為深入理解氣候變暖背景下蝌蚪生存適應策略提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

2021 年4 月在安徽省合肥市牛角大圩（北緯31°45′、東經117°23′）捕獲了實驗材料，經體視解剖鏡（漯河盟友教學設備有限公司，XTL-280）結合蝌蚪分期表鑒定為黑斑側褶蛙26 期蝌蚪（Gosner，1960），約1 000 只。暫養于安徽農業大學動物生理生態學實驗室，飼養容器為大塑料箱（長×寬×高= 100 cm ×50 cm × 50 cm），實驗用水為曝氣48 h以上的自來水，容器內水深為10 cm，每隔3 d換水1次，每天投喂蝌蚪用顆粒飼料（福建合鑫飼料有限公司，粗蛋白含量≥42.0%，粗脂肪含量≥3.0%，賴氨酸含量≥1.8%）1次，喂食量約為蝌蚪體重的1%。自然光照，箱內水溫控制在（21±1）℃。隨機選取發育至37期的蝌蚪，用電子天平（賽多利斯科學儀器有限公司，± 0.1 mg）稱量體重、瑞士產Tesa 數顯卡尺（瑞士Shopcal，150 mm，± 0.01 mm）測量體全長（體長和尾長之和）和體寬后，置于循環水養殖系統玻璃缸（長×寬×高= 36 cm × 24 cm × 18 cm）內飼養，水深10 cm，每缸內放置20 只蝌蚪，共使用9個缸，各缸內37 期蝌蚪的初始平均體重、平均體全長和平均體寬均無顯著的組間差異（Pgt;0.05）。