罗樊强 吴 倩 刘黎明 马 骅 王力军
(海南师范大学生命科学学院,海口,571158)
非休眠期海南文昌昌洒蜡皮蜥脂肪蓄积的变化
罗樊强 吴 倩 刘黎明 马 骅 王力军*
(海南师范大学生命科学学院,海口,571158)
蜡皮蜥;
(College of Life Sciences,Hainan Normal University,Haikou,571158,China)
体脂肪普遍存在于蜥蜴类动物中[1-2],对于具有冬眠习性的蜥蜴类而言,体脂肪蓄积是其休眠期极为重要的能量储备[3-8],对于蜥蜴类动物繁殖季节性腺的发育具有重要的影响[9-11]。相关研究表明,在繁殖季节,蜥蜴类脂肪蓄积的减少归因于其繁殖活动增多和取食活动减少,为满足更多的能量需要而大量消耗或动员脂肪[12-13],因此蜥蜴类体脂肪蓄积的周期性变化,可以显示不同时期的能量需求,从而影响繁殖或休眠活动。蜡皮蜥(Leiolepisreevesii),别名坡马、沙蝤、山马,国内分布于广东、广西、澳门和海南,国外主要分布于越南,雄性背腹密布鲜明的橘黄色或橘红色镶黑圈的眼斑,雌性不明显[14]。20 世纪70年代以前,蜡皮蜥野外种群数量十分丰富,但由于荒坡地和裸沙地等主要生境被大量的开发和利用,其野外环境的生存面临着巨大的挑战,再加上被海南沿海居民广为食用,导致其分布范围和种群数量急剧下降[15-17]。关于蜡皮蜥的研究主要集中于核型[18]、空间分布型[19]、两性异形和繁殖输出[20]、活动节律[21]、繁殖热量学[22]、遗传多样性[23]、消化和生殖系统组织学[24-25]、生境及致危因素调查等方面[19]。
由于蜡皮蜥脂肪蓄积变化规律及其与繁殖和休眠之间的关系等尚未见报道,为了进一步宣传和保护蜡皮蜥,本文通过索式抽提法对蜡皮蜥肌肉脂肪进行检测和分析。旨在掌握非休眠期蜡皮蜥脂肪蓄积的主要部位和年周期变化规律及特点,阐明脂肪蓄积在蜡皮蜥繁殖期和休眠期时的作用和意义,并为进一步了解蜡皮蜥自身能量的分配对策提供科学依据和基础资料。
1.1 研究地区自然概况
海南文昌地处热带北缘(N 19°20′~20°10′,E110°28′~111°03′)之间,气候属热带季风海洋性气候,雨量充足,月平均气温24℃,年平均降雨量为1 749.5 mm,昌洒镇位于海南文昌,面积197 km2,海岸线长11.7 km[26]。植被类型由滨海匍匐植被、特殊的沙地植被、滨海灌丛等构成,木麻黄(Casuarinaequisetifolia)、桉(Eucalyptusrobusta)、马占相思(Acaciamangium)等人工作物林构成主要的沿海防护林带群落,分布在研究区域的周边;牛筋草(Eleusineindica)、马缨丹(Lantanacamara)、光荚含羞草(Mimosabimucronata)、黄槐决明(Sennasurattensis)、飞机草(Chromolaenaodoratum)、假臭草(Praxelisclematidea)、银胶菊(Partheniumhysterophorus)7种植物为外来入侵植物;长春花(Catharanthusroseus)、丰花草(Borreriastricta)、耳草(Hedyotisauricularia)、伞房花耳草(Oldenlandiacorymbosa)等植物具有药用价值也经常被蜡皮蜥食用[27]。动物组成中与蜡皮蜥形成竞争和天敌关系的物种主要有南草蜥(Takydromussexlineatus)、长尾南蜥(Eutropislongicaudata)、多线南蜥(Eutropismultifasciata)、疣尾蜥虎(Hemidactylusfrenatus)、变色树蜥(Calotesversicolor)和中国壁虎(Gekkochinensis)、异色蛇(Xenochrophispiscator)、台湾小头蛇(Oligodonformosanus)、草腹链蛇(Amphiesmastolatum)、翠青蛇(Cyclophiopsmajor)、台湾竹叶青蛇(Trimeresurusgracilis)、灰鼠蛇(Ptyaskorros)等物种[28]。
1.2 脂肪含量测定方法
1.2.1 取样和处理 2015年4~11月,每个月在海南文昌昌洒镇从市场非法捕捉贩获得蜡皮蜥雌雄成体各10条,带回实验后先对蜡皮蜥进行对分组和编号,然后再进行生物学测定:体重(body mass,BM)采用精确到0.1 g的电子天平称量;体全长(Total length,TL)、头长(Head length,HL)、头宽(Head width,HW)、尾长(Tail length,TL)、头体长(Snout~vent length,SVL)采用精确到0.01 mm的游标卡尺测量;性别直接通过身体外部特征观察确定。最后进行酒精麻醉处死,去除皮肤、爪及内脏,并将每个个体的头体部和尾部分解(生殖腔往下为尾部)、编号和称量。
1.2.2 脂肪含量测定
水分含量测定采用常压烘干法,将处理好的样品放置于70℃恒温箱中干燥至恒重,前后重量差为水分重量。将干燥后的样品去除骨骼后称量干肌肉重量,然后用研钵将对样品进行粉碎、磨细、混匀,分别装入编好号的离心管中,保存在干燥器中,未测的样品保存于-20℃以下的冰箱中保存。脂肪含量测定采用索式抽脂法进行脂肪抽提,每个样品重复测定2次并取平均值作为测定结果,得干重脂肪含量,根据水分含量换算成湿重脂肪含量。换算公式:
湿重脂肪含量%=干重脂肪含量%×(1-水分含量%)[29]
1.3 数据处理
用单个样本Kolmogorov-Smirmov 检验数据的正态性,采用Independent-Samplesttest,比较蜡皮蜥雌雄个体不同月份、不同身体部位脂肪含量的差异,描述性统计用平均值±标准误表示,显著水平设置为α=0.05。对脂肪含量和水分含量、头体长和尾长的相互关系进行回归分析和相关性分析。所有数据处理均用Excel 2003和SPSS16.0软件完成。
2.1 蜡皮蜥体内脂肪含量的差异
通过对蜡皮蜥不同性别及身体不同部位脂肪含量经过独立样本t检验结果显示:在整个非休眠期雄性头体部脂肪含量低于雌性头体部脂肪含量且差异显著(P=0.016);而雄性尾部脂肪含量低于雌性尾部脂肪含量且差异极显著(P<0.001);雄性头部脂肪含量低于尾部脂肪含量差异极显著(P<0.001);雌性头部脂肪含量低于尾部脂肪含量且差异极显著(P<0.001);说明蜡皮蜥体内脂肪含量主要蓄积于尾部。
2.2 蜥体内脂肪含量年周期变化
根据蜡皮蜥不同性别及身体不同部位脂肪含量年周期变化折线图显示,蜡皮蜥雄性和雌性头体部脂肪含量在4月到8月基本不发生变化,9月之后略有上升;雄性蜡皮蜥尾部脂肪含量在繁殖季节(5~7月)至6月呈上升趋势,而后至7月略有下降,但扔维持较高水平,在繁殖季节后雄性蜡皮蜥尾部脂肪含量开始保持平衡而后自8月开始略有上升直至11月;雌性蜡皮蜥尾部的脂肪含量在繁殖季节(5~7月)出现下降,6月达到一个最低值(9.09%),而8月到10月属上升期,于10月出现最大值(22.8%),至11月略有下降,但仍高于其他月份(图1)。
图1 蜡皮蜥不同性别及身体不同部位脂肪含量变化(平均值±标准误)Fig.1 The variations in fat content of reevese’s butterfly lizard in different gender and different body parts(Mean values±standard error)
2.3 蜡皮蜥体内脂肪含量与水分的关系
海南文昌昌洒蜡皮蜥肌肉含水量范围为41.11%~82.54%,平均为66.90%;肌肉脂肪含量范围为0.67%~35.27%,平均值为8.39%。肌肉的脂肪含量较少,水分和脂肪含量总和约占肌肉总量的75.50%。总体来说,当肌肉含水量减少则脂肪含量增加,而肌肉中两者的含量总和变化不大(表2)。
蜡皮蜥雄性尾部的脂肪含量和水分含量呈显著负相关(P<0.001);雌性尾部的脂肪含量和水分含量呈显著负相关(P<0.001);而蜡皮蜥雄性头体部的脂肪含量和水分含量无相关性(P=0.06);雌性头体部的脂肪含量和水分含量无相关性(P=0.04)(表3)。
2.4 蜡皮蜥体内脂肪含量与其相对应长度的关系
雄性蜡皮蜥头体部的脂肪含量与其头长无相关性(P=0.812);雄性蜡皮蜥尾部的脂肪含量与其尾长也无相关性(P=0.705);雌性蜡皮蜥头体部的脂肪含量与其头长无相关性(P=0.845);而雌性蜡皮蜥尾部脂肪含量与其头长呈正相关(P<0.001)(表4)。
表1 蜡皮蜥不同月份、性别及部位的脂肪含量(平均值±标准误)(%)
Tab.1 Fat content of reevese’s butterfly lizard in different month and different gender and different body parts(Mean values±standard error)
表2 蜡皮蜥不同性别及身体不同部位长度、脂肪含量和水分含量变化(平均值±标准误)
Tab.2 The variations in length and fat content and water content of reevese’s butterfly lizard in different gender and different body parts(Mean values±standard error)
表3 蜡皮蜥不同性别及身体不同部位脂肪含量和水分含量的回归方程
Tab.3 Regression equation in fat content and water content of reevese’s butterfly lizard in different gender and different body parts
表4 蜡皮蜥不同性别及身体不同部位脂肪含量和其长度的回归方程
Tab.4 Regression equation in fat content and length of reevese’s butterfly lizard in different gender and different body parts
关于动物脂肪含量季节性变化研究有很多,动物在繁殖季节产卵前期平均脂肪含量最高,产卵中后期最低,与动物的摄食和性腺发育周期等密切相关[29-35]。许雪峰等在研究山地麻蜥(Eremiasbrenchleyi)在饥饿时主要利用肌肉脂肪作为能量来源,其结果显示春季山地麻蜥肌肉脂肪含量显著低于冬季,山地麻蜥越冬期间处于冬眠状态不能进行摄食活动,长期处于饥饿状态,生理活动明显降低,在冬季肌肉中储存的脂肪在越冬期消耗[36],从蜡皮蜥尾部肌肉脂肪含量周年变化看,9~11月最高,而4~8月最低(图1)。本实验研究结果显示蜡皮蜥雄性和雌性尾部肌肉脂肪含量均高于头体部脂肪含量,由此可推断蜡皮蜥体内脂肪主要蓄积于尾部。
杜卫国通过对北草蜥(Takydromusseptentrionalis)的研究得出,饥饿后肌肉脂肪含量减少,而阻碍了卵巢发育,肌肉脂肪的能量有可能转移供给卵巢发育利用[37],本研究结果显示雄性蜡皮蜥在繁殖季节尾部肌肉脂肪含量没有发生变化,而雌性蜡皮蜥在繁殖季节(5~7月)尾部肌肉的脂肪含量出现下降(图1)。说明在冬眠期前蜡皮蜥肌肉脂肪含量积累越多不仅有利于度过冬眠期,提高越冬的成活率,而且也有助于卵巢的翌年发育。
有学者研究表明,动物的脂肪含量和水分含量在一定范围内呈显著负相关,可通过水分的含量来估算脂肪含量[38],本研究表明蜡皮蜥脂肪和水分含量变化幅度很大,分别为0.67%~35.27%和41.11%~82.54%,雄性尾部和雌性尾部的脂肪含量和水分含量均呈显著负相关,而蜡皮蜥雄性头体部和雌性头体部的脂肪含量和水分含量无相关性,因为蜡皮蜥体内脂肪主要蓄积于尾部,所以其体内总脂肪含量与水分含量呈负相关,并且不以性别和季节的变化而变化(表3)。Iles等研究结果类似,由于这种关系影响因子不太客观,因此只有在一定的情况下才可以通过水分含量来估算脂肪含量[31]。但蜡皮蜥体内存在水分和脂肪含量的补偿机制是肯定的。
脂肪含量和体长一般认为是没有一致的相关性,脂肪含量不随体长的长度而变化[32,39]。但也有观点认为脂肪含量与体长呈正相关[33]。本研究结果也表明蜡皮蜥雄性头体部和尾部及雌性头体部的脂肪含量均与其长度无相关性,但雌性尾部脂肪含量与其尾长呈正相关(表4)。因此可以认为雌性蜡皮蜥脂肪含量同尾长正相关可能是因为雌性蜡皮蜥在交配产卵过程中所需要的能量比较多有关。
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Reevese’s butterfly lizardLeiolepisreevesii;
Fat Accumulation Patterns in Reevese’s Butterfly Lizard(Leiolepis reevesii)During the Non-hibernation Seasonin Changsa Town,Wenchang City,Hainan
Luo Fanqiang Wu Qian Liu Liming Ma Hua Wang Lijun*
The pattern and characteristics of fat accumulation are important for species that hibernate,both during the breeding and hibernation seasons.We collected 20 butterfly lizards(Leiolepisreevesii)per month(10 males and 10 females)from April to November 2015 in Changsa Town,Wenchang City,Hainan Province to study the variation of fat accumulation by gender and by body part.We used the soxhlet method to extract fat and analyze data.Fat accumulations in the head and body differed by gender(P=0.016)although the values were constant across the whole non-hibernation season for each individual.Fat accumulation in tails differed by gender(P<0.001).During the breeding season(May to July),tail fat declined only in females.After breeding season(August to November),both males and females exhibited fat gain in tails.Fat accumulation differed by head,body and tail(P<0.001).Weight of tail fat was negatively correlated with tail water content(P<0.001)but head and body fat were unrelated to water content.The fat and water content changed dramatically during the non-hibernation period,ranging from 0.67% to 35.27% for fat and 41.11% to 82.54% for water.Moreover,except for the positive correlation found between tail fat and body length in females(P<0.001),no other correlation was found between fat accumulation and lengths of body parts(P=0.06).
稿件运行过程
2016-04-12
修回日期:2016-07-13
发表日期:2016-11-10
脂肪抽提;
脂肪含量;
繁殖季节;
水分含量
Fat extraction;
Fat content;
Breeding season;
Water content
Q958
A
2310-1490(2016)04-357-06
脂肪的蓄积特点和程度对具有休眠习性的动物来说,无论在其繁殖期还是冬眠期,都具有至关重要的作用。为掌握非休眠期蜡皮蜥(Leiolepisreevesii)脂肪蓄积的变化规律,探索蜡皮蜥不同性别、身体不同部位脂肪蓄积特点,本研究于2015年4~11月,在海南文昌昌洒每月采集蜡皮蜥20条个体(10♀10♂),应用索氏脂肪抽提和分析方法,对蜡皮蜥不同性别及不同身体部位脂肪蓄积程度进行检测。结果表明:蜡皮蜥头体部脂肪含量在整个非休眠期基本不发生变化,但不同性别间却存在显著差异(P=0.016)。同样的,雌雄间尾部的脂肪含量存在极显著差异(P<0.001),且变化模式不尽相同。在繁殖季(5~7月),仅雌性蜡皮蜥尾部的脂肪含量出现下降,而在繁殖季节后期(8~11月),雌雄个体尾部的脂肪含量都显著上升。此外,蜡皮蜥尾部和头体部的脂肪含量差异极显著(P<0.001),且尾部的脂肪含量和水分含量呈显著负相关(P<0.001),而头体部的脂肪含量和水分含量却无相关性(P=0.06)。在非休眠期,蜡皮蜥的脂肪和水分含量均呈现较大幅度的变化,分别为0.67%~35.27%和41.11%~82.54%。此外,除了雌性蜡皮蜥尾部脂肪含量与其头长和尾长呈正相关(P<0.001)外,身体不同部位脂肪含量与不同性别长度无关。
国家自然科学基金项目(No.31260519,30900143)
罗樊强,男,28岁,硕士研究生;主要从事动物生态学研究。E-mail:236699350@qq.com
*通讯作者:王力军,E-mail:wanglijun_haikou@sina.com