翼手目6种蝙蝠毛发显微结构研究

曾 峰, 邓学建

(湖南师范大学 生命科学学院, 湖南 长沙, 410081)

翼手目6种蝙蝠毛发显微结构研究

曾 峰, 邓学建

(湖南师范大学 生命科学学院, 湖南 长沙, 410081)

对翼手目大蹄蝠、中蹄蝠、中菊头蝠、普氏蹄蝠、普通伏翼和皱唇犬吻蝠腹部毛发进行显微结构观察与分析. 结果表明: (1) 6种蝙蝠腹部毛发的长度和宽度有不同, 大蹄蝠和普通伏翼存在显著性差异; (2) 6种蝙蝠腹部毛发鳞片形态和分布存在显著性差异, 而且其鳞片大小也有显著差异. 这些差异有利于分辨和识别该6种蝙蝠.

蝙蝠; 毛发; 显微结构

对动物毛发的微观结构的研究能够为分类学、仿生学以及法医学提供重要的信息. 对蝙蝠毛发的研究可以追溯到1837年Brewster使用光学显微镜观察毛发表面的特殊结构[1]. 随着技术的发展, 对动物毛发的显微研究不断的深入. 例如, 杨晓东等通过扫描电镜技术, 报道了 14种动物毛发的显微结构[2]; 金煜根据动物毛发的不同, 对国内12种猫科动物的分类进行了划分[3]; 黎红辉等比较了3种灵猫科动物的针毛显微结构[4]; 张晓军等人的研究则表明, 通过鳞片差异对3种鼠观察可鉴别不同的物种[5]; 侯森林比较了3中犬科动物的针毛的鳞片差异[6]. 虽然, 对哺乳类毛发研究最早始于蝙蝠. 然而, 在翼手目动物中还未有较深入的毛发比较研究. 由于毛发组成成分为角蛋白, 难以分解, 在野外取样时往往受条件制约较小, 因此在野外动物鉴定、考古学、法医物证等方面都是较好的研究材料[7]. 本文选取了大蹄蝠、中蹄蝠、中菊头蝠、普氏蹄蝠、普通伏翼和皱唇犬吻蝠等 6种翼手目动物的腹部毛发, 测量了它们的髓质系数、鳞片特征, 并用SPSS13.0软件进行了统计分析, 以期为分类学、法医学以及仿生学提供帮助.

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验材料于2010年8月至2011年8月采自湖南省多个自然保护区(表1). 分别从大蹄蝠、中蹄蝠、中菊头蝠、普氏蹄蝠、普通伏翼和皱唇犬吻蝠腹部各取毛发50根, 总共300根, 用洗涤剂和清水洗净待用.

1.2 实验方法

表1 翼手目6种蝙蝠的采集地和采集时间

1.2.1 毛发制片及观察

将洗净的毛发放入无水酒精再次清洗, 用滤纸吸干后放到载玻片上, 用中性树胶加盖玻片封片. 每个物种制作10个片子, 共60片. 在光学显微镜下观察, 并用DLT2000显微成像系统进行拍照.

1.2.2 数据测量

使用NCBI提供的ImageJ软件对每根毛发的长度和细度(均选取每根毛最粗处进行测量). 每个物种测量10个毛发的数据, 用平均值±标准偏差表示, 并采用统计学分析其差异.

1.2.3 统计学分析

通过图像测量的数据, 采用 Spss1.3统计软件进行统计分析. 数量数据采用平均值±标准差表示, 对多组数据采用单因素方差分析进行统计比较其显著性差异.

2 结果与分析

2.1 长度及宽度

从表明形态看, 大蹄蝠、中蹄蝠、中菊头蝠、普氏蹄蝠、普通伏翼和皱唇犬吻蝠腹部毛发没有明显区别, 可粗略分近根部、主体和近梢部. 近根部和近梢部毛发均较纤细. 而主体部分较为粗大. 毛发表面有角质化的鳞片覆盖. 比较6种蝙蝠的毛发长度, 其中, 大蹄蝠毛发在长度和宽度均明显大于其它5种(P <0.05).而普通伏翼毛发的长度和宽度则显著小于其它几种蝙蝠(P <0.05)(表2).

表2 翼手目6种蝙蝠的长度及宽度

2.2 鳞片形态

大蹄蝠腹部近根部部分鳞片呈长方形, 边缘较平滑. 鳞片高度在0.16～0.31 mm, 平均高度为0.21 mm.鳞片间呈覆瓦状整齐排列(图1A).

中蹄蝠腹部近根部部分鳞片呈锥形分布. 鳞片高度在0.13～0.19 mm, 平均高度为0.14 mm. 鳞片交替覆盖于毛发上, 排列整齐(图1B).

中菊头蝠腹部近根部部分鳞片不规则且边缘不光滑. 鳞片高度在0.14～0.21 mm, 平均高度为0.17 mm.鳞片排列方式也不规则(图1C).

普氏蹄蝠腹部近根部部分鳞片呈锥形分布. 鳞片高度在0.11～0.18 mm, 平均高度为0.15 mm. 鳞片交替覆盖于毛发上, 排列较整齐(图1D).

普通伏翼近根部部分鳞片呈锥形分布. 鳞片高度在0.11～0.16 mm, 平均高度为0.13 mm. 鳞片交替覆盖于毛发上, 排列较普氏蹄蝠更为整齐(图1E).

皱唇犬吻蝠腹部近根部部分鳞片呈梯形分布. 鳞片高度在0.06～0.11 mm, 平均高度为0.08 mm. 鳞片间呈覆瓦状整齐排列(图1F).

图1 6种蝙蝠腹部毛发显微结构

2.3 翼手目6种蝙蝠毛发比较

比较6种蝙蝠的毛发显微特征, 有如下差别: (1) 毛发的长度和宽度有差异: 大蹄蝠和中蹄蝠在长度上最长, 且互有显著性差异, 而普通伏翼腹部毛发在6个种中长度最短. 大蹄蝠的腹部毛发最粗, 而普通伏翼腹部毛发最细, 这2个种相对于其它4个种均有显著性差异; (2) 从鳞片特征看, 中菊头蝠鳞片排列不规则,而其它 5种蝙蝠鳞片排列整齐. 其中中蹄蝠、普氏蹄蝠和普通伏翼均呈锥形分布, 而大蹄蝠和皱唇犬吻蝠分别呈长方形和梯形分布; (3)鳞片大小有差异: 大蹄蝠和中菊头蝠鳞片高度最高, 而皱唇犬吻蝠的鳞片高度最短.

3 小结与讨论

在野外考察过程中, 往往很难获得个体标本或图像资料等确切资料, 而毛发则成为最容易获得的标本样品. 因此, 通过收集野生动物毛发, 并在实验室对毛发的形态结构进行界定, 就成为野外考察过程中辨识物种最便利可行的方法之一. 毛的显微结构形态, 包括毛发的测量形状(长度和宽度)、鳞片高度和鳞片形态, 是哺乳动物分类的重要特征[8-11]. 例如, 猫科动物的毛发鳞片呈瓣状[3]、花鼠毛发鳞片呈多角形[5]、大灵猫呈六边形、小灵猫呈披针形[4]. 这些动物的毛发鳞片都有明显区别. 因此, 利用这些性状特征可鉴别不同的物种.

本实验研究的翼手目大蹄蝠、中蹄蝠、中菊头蝠、普氏蹄蝠、普通伏翼和皱唇犬吻蝠等6种蝙蝠, 在长度和宽度上均表现出明显差异. 其中, 大蹄蝠无论在长度和宽度上都明显大于其它 5个物种. 而普通伏翼的毛发在长度和宽度上都明显小于其它种. 可见, 毛发的长度和宽度与物种成体的大小有明显相关性.从鳞片特征看, 6个物种的鳞片形状可分为锥形、长方形、梯形和不规则形状. 虽然中蹄蝠、普氏蹄蝠和普通伏翼的毛发鳞片均呈锥形, 但是其细微结构上仍有较大差异. 事实上, 对毛发鳞片的形状特征, 往往很难得到准确的描述. 因此, 有必要通过收集不同物种毛发的显微结构图片, 而且建立图谱或者网络数据库以方便广大科研工作者对毛鳞片类型或者排列方式进行检索分类, 并最终可通过野外毛发的采集获得准确的物种分类结果.

[1] 杨静, 徐柏森, 王纪. 扫描电镜技术在动物毛发微观结构研究上的应用[J]. 西南林学院学报, 2008, 28(2): 45-48.

[2] 杨晓东, 任露泉. 动物毛发的形态结构及其功能特性研究[J]. 农业工程学报, 2002(2): 21-24.

[3] 金煜, 景松岩, 张长社, 等. 中国猫科动物毛的结构与属间划分[J]. 野生动物, 1995(4): 29-30, 35.

[4] 黎红辉, 沈猷慧, 李小曼, 等.灵猫科3种兽针毛显微结构比较[J]. 生命科学研究, 2006, 10(2): 162-165.

[5] 张晓军, 杨春文. 三种鼠针毛表面超微结构的比较研究[J]. 动物分类学报, 2004, 29(4): 653-657.

[6] 侯森林. 3种犬科动物直针毛显微形态学特征观察[J]. 安徽农业学报, 2009, 37(31)： 15272-15274.

[7] 李维红, 高雅琴, 王宏博, 等. 动物毛皮种类的鉴别方法[J]. 经济动物学报, 2008, 12(3)： 141-144.

[8] 林建新. 犬科动物针毛结构的扫描电镜观察[J]. 四川动物, 2010, 29(3)： 422-423.

[9] 赵青, 胡中, 鲍毅新, 等. 5种鼠类针毛结构的扫描电镜分析[J]. 浙江师范大学学报： 自然科学版, 2005, 28(1)：71-75.

[10] 张伟, 徐艳春. 毛发微观结构研究的回顾与展望[J]. 兽类学报, 2003, 23(4)： 339-345.

[11] 刘微, 化彦, 马跃, 等. 藏羚冬季绒毛的形态结构[J]. 兽类学报, 2010, 30(2)： 234-238.

(责任编校： 谭长贵)

The research of hair microstructure in 6 bat species

ZENG Feng, DENG Xue-jian
(Life Science College, Hunan Normal University, Changsha 410081, China)

The research discribed hair microstructure of Hipposideros armiger, Hipposideros larvatus, Rhinolophus affinis, Hipposideros pratti, Pipistrellus abramus and Chaerephon plicata. The results suggested that: 1) the belly hair of the six bats are significantly different between the length and width; 2) the squama status and distributions of the six bats showed significant difference with different squama size. These diversity may contribute to identify the six bats.

bat; hair; microstructure

Q 959

1672-6146(2012)02-0040-03

10.3969/j.issn.1672-6146.2012.02.010

2012-03-11

曾峰(1982-), 男, 硕士研究生, 主要从事野生动物保护方向.

邓学建(1953-), 男, 教授, 主要从事脊椎动物分类学研究. E-mail: dxj8871922@163.com