鸭绿江茴鱼鳃的扫描电镜观察

赵玉敏，孙珩，乔淑芬，王艳萍(通化师范学院生物系，吉林通化134002)

鸭绿江茴鱼鳃的扫描电镜观察

赵玉敏，孙珩，乔淑芬，王艳萍
(通化师范学院生物系，吉林通化134002)

用扫描电镜对鸭绿江茴鱼(Thymallus arcticus yaluensis)鳃的表面结构特征进行了详细的观察.结果表明:鳃耙、鳃弓、鳃丝及鳃小片细胞都有不同形状的隆嵴和刻纹等结构;鳃耙上有两种刺状骨质突起;鳃弓上有大小不同的空洞;鳃小片的上皮细胞表面凸凹不平;鳃丝上皮细胞隆起和刻纹较为发达，这些形态结构是与它的生理功能及生活习性密切相关的.

鸭绿江茴鱼;鳃;扫描电镜

鸭绿江茴鱼(Thymallus arcticus yaluensis)属鲑形目，茴鱼科，茴鱼属.俗称青鳞子，是鸭绿江上游十八道沟以上江段及其支流的特有鱼种，是长白山水系名贵、珍稀、濒危、野生的冷水性鱼类，均为野生种类.主食水中昆虫，生长缓慢，肉质细嫩.在我国除了鸭绿江茴鱼以外，还有另外两个茴鱼亚种:一种是产于黑龙江的黑龙江茴鱼(Thymallus arcticus grubei)，还有一种是产于新疆额尔齐斯河流域的北极茴鱼(Thymallus arcticus arcticus).上述三亚种的外形和习性颇为相似，只是地理分布不同而已.对黑龙江茴鱼和北极茴鱼结构研究的比较多，而对鸭绿江茴鱼结构研究比较少.在对鱼鳃形态结构研究中，有不少学者做过相关报道，周伟等［1］以杞麓湖的鲤属鳃耙为材料，探讨同域型物种分化在鳃耙超微结构上的表达.孙京田等［2、3］对乌鳢和胡子鯰鲤鳃的形态结构作了研究，但对鸭绿江茴鱼鳃表面形态结构特征的研究未见报道.为研究鸭绿江茴鱼鳃的表面适应呼吸功能及生活习性的形态结构特点，本文用扫描电镜对鸭绿江茴鱼鳃的表面亚显微形态结构特征作了观察和研究，以期为鸭绿江茴鱼的生物学特性研究及深入探讨鱼类的呼吸机理，为鳃表面亚显微形态结构研究提供依据.

1 实验材料

本实验材料取自鸭绿江上游长白镇大梨树一段.取材动物为鸭绿江茴鱼，全长20cm左右，体重300g左右.当地渔民多在洄游期对鸭绿江茴鱼进行捕捞.因此取材时间选为5月下旬或9月中旬.

2 扫描电镜生物样品制备

把活体鸭绿江茴鱼处死，取鱼鳃1cm左右，放入2.5%戊二醛固定液中固定24h，放入4℃冰箱保存.将固定后的样品置于磷酸缓冲液中，对样品漂洗.漂洗后的样品放入梯度乙醇中进行脱水，再选用乙酸异戊酯作为中间液，以取代样品中的乙醇.应用日立HCP－2型CO2临界点干燥仪进行干燥处理，采用KYKY SBC－2型多功能表面处理机对干燥后样品表面进行镀膜.样品表面被喷镀一层约厚约10～25nm的金，把喷金后的样品，放入日立S－3000N型扫描电子显微镜中进行观察.

3 实验结果

3.1 鳃的基本结构

鸭绿江茴鱼鳃的基本结构与其它硬骨鱼类鳃的基本结构相似，主要分为鳃耙、鳃弓和鳃丝(图1).在鳃弓的内侧各长有两列鳃耙，鳃耙是鱼类重要的滤食器官，其上特化有骨质突起，对于食性不同的鱼而言，骨质突起有明显的差别，因而鳃耙的结构特点可以作为重要的分类依据［4－6］.每一个鳃弓外侧都有两片鳃瓣，每个鳃瓣由许多鳃丝排列而成，鳃丝着生有许多重叠排列的鳃小片，鳃小片是呼吸的基本结构和功能单位，每个鳃小片上都有入鳃和出鳃血管，其血流方向与水流方向相反，血液与水间的气体交换就是在鳃小片上进行的.

3.2 鳃表面亚显微形态结构的特征

3.2.1 鳃耙表面亚显微形态结构

鸭绿江茴鱼的鳃耙较为特殊，内外两列鳃耙表面形态有所不同，上面有刺状骨质突起，一种刺状骨质突起光滑，规则排列在鳃耙表面(图2)，另一种刺状骨质突起规则排列在鳃耙基部，其基部有很多象牙状突起(图3).上皮细胞表面较为光滑(如图4).

3.2.2 鳃弓表面亚显微形态结构

鳃弓(图1)表面上皮细胞表面形态在近鳃耙面和近鳃弓面有明显差别，近鳃耙侧的鳃弓上皮细胞表面特化成瓦楞状(图5)，表面分布有大小不同的空洞(图6)，近鳃丝侧的鳃弓上皮细胞没有小孔，但其表面上有各种形态的分泌物(图7).

3.2.3 鳃丝和鳃小片表面亚显微形态结构

鳃丝(图1)表面着生有许多排列整齐的鳃小片，鳃小片为倒“V”形，面积大(图8).鳃小片上皮细胞表面有较密集刻纹(图9).相邻鳃丝上的鳃小片彼此互相咬合，如拉链一样，其断裂处鳃丝上皮细胞表面凸凹不平，两侧有梳状结构(图10)，增大了鳃丝的表面积.在鳃丝上还有水孔分布(图11)，及其血管分布(图12).

4 讨论与分析

文中利用扫描电镜对鸭绿江茴鱼鳃的亚显微形态结构特征进行观察，结果证明鸭绿江茴鱼在亚显微形态结构特征方面表现出了与其生理功能相适应的特点.鳃耙是主要的滤食器官［7］，表面着生有刺状骨质突起，具有撕裂食物的作用，上面的骨质突起说明鸭绿江茴鱼的主要食物不是靠鳃耙过滤而得，而是主动捕食昆虫.鳃弓［8，9］是支撑鳃耙和鳃丝的主要骨架，鳃弓上皮细胞表面具有瓦楞状的刻纹，这种结构能扩大与水的接触面积，可能更有利于水分子的附着.鳃弓的上皮细胞间表面分布有大小不同的小孔，分析是腺体，可能分泌粘液填塞于刻纹的间隙中，使整个粘液保护层可紧密地依附于鳃表面.鳃丝表面生有水孔，水孔有利于水的流动.鳃丝上的鳃小片是鱼类进行气体交换的主要场所，是完成气体交换功能的最基本的结构单位［10，11］.通过观察可以看出鸭绿江茴鱼的鳃小片细胞表面凸凹不平，细胞表面有刻纹.这些细微结构既可以增大腺体分泌粘液的接触面积，使粘液能够紧密附着于鳃小片表面，保护鳃小片;又可以有效地增加与水的接触面积，从而提高气体交换能力.鸭绿江茴鱼鳃丝及鳃小片上皮细胞表面的微细结构十分复杂，表明鸭绿江茴鱼的气体交换能力较强，可以生活在含氧量较低的中低层水域中.

［1］周伟，刘德胜.杞麓湖鲤属鱼分化在鳃耙超微结构上的表达［J］.动物学研究，1990，36(3):222－226.

［2］孙京田.乌鳢鳃表面结构特征的扫描电镜研究［J］.广西大学学报，1993，189(增刊):108－110.

［3］孙京田，谢英渤.胡子鲶鳃及鳃上器形态结构扫描电镜研究［J］.山东师大学报，1999，14(2):190－193.

［4］HOSSLER F E，RUDY JR，MELLWAIN T D.The Gill Arch of the Mullet Cephalus.I.Surface Ultrastucturep［J］.J.Exp.Zool，1979，208(3): 379－398.

［5］OSSLER F E，MERCHANT L H.Morphology of Taste Buds on the Gill Arches of the Mullet Mugil Cephahlus，and the Kilifishi Fundulus Heteroclitus［J］.Am.J.Anat，1983，166(3):299－312.

［6］HOSSLRE F E.Sutface Ultrastructure of Gill Arch of the Killifish，Fundulus heteroclitus，from Seawater and Freshwater，with Special Reference to the Morphology of Apical crypts of Chloride cells［J］.Morph，1985，185(3):377－386.

［7］孙京田，王爱芹.斑鳢鳃表面亚微形态结构特征的扫描电镜研究［J］.山东师范大学学报:自然科学版，2006，21(1):30－32.

［8］黄建华，李加儿，刘匆，区又君.鲑点石斑鱼和大眼鳜鳃的扫描电镜观察［J］.动物学研究，2005，26(1):82－88.

［9］李加儿，区又君，刘匆.黄斑篮子鱼和金钱鱼鳃的扫描电镜观察［J］.动物学杂志，2007，42(4):89－94.

［10］孙京田，王长通.青鱼鳃表面结构特征的扫描电镜研究［J］.山东科技，2006，8(19):40－43.

［11］李加儿，刘匆，区又君，等.鲻和鲮鳃丝的扫描电镜比较观察［J］.动物学杂志，2005，40(4):74－78.

(责任编辑:王宏志)

Abstract:The submicroscopicmorphological structure of gill surface of Thymallusarcticus yaluensis is observed and studied in detail by the scanning electronmicroscope.The results demonstrated that the externalmorphological structure of the gill rakes，the gill filaments and the gill arches showed the presence of various features，such as annular ridges and lines;However，There are two spines of bone－like protuberances on the gill rakers;there are holes of different sizes on the gill arches;but the surface of epithelial cells on the gill lamellae is quite uneven;the upliftand sculptured of the gill epithelial cells ismore developed.These morphological characteristics are closed related to its physiological function and lift habits.

Key words:Thymallus arcticus yaluensis;gill;Scanning Electron Microscope(SEM)

A Scanning Electron M icroscopic Observation of Gills of Thymallus arcticus yaluensis

ZHAO Yu－min，SUN Heng，QIAO Shu－fen，WANG Yan－ping
(Department of Biology，Tonghua Normal University，Tonghua，Jilin 134002，China)

Q954

A

1008－7974(2011)04－0031－03

吉林省教育厅自然科学基金资助项目［(2006)－105］.

2011－01－17

赵玉敏(1964－)，女，吉林通化人，通化师范学院生物系教授.