黑耳鸢羽毛的扫描电镜观察

侯森林,费宜玲,刘大伟,廖谢茗,刘泽明

1.南京森林警察学院刑事科学技术学院，江苏，南京 210023；2.野生动植物物证技术国家林业和草原局重点实验室，江苏，南京 210023；3.国家林业局森林公安司法鉴定中心，江苏，南京 210023;4.福建省顺昌县林业局，福建 顺昌 353200

0 引言

黑耳鸢Milvuslineatus属隼形目Falconiformes，鹰科Accipitridae，国家二级重点保护野生动物.随着人们生活水平日渐提高，有人会通过特殊渠道花高价买一些鹰来当作宠物饲养，正是因为有这样的特殊需要，才使偷猎者铤而走险，通过贩卖黑耳鸢等猛禽来赚取高额利润，致使黑耳鸢种群数量不断下降.据国际刑警组织统计，走私野生动物案件成为第三大暴利的违法犯罪活动，每年全球涉案金额高达150亿美元[1].

羽毛的显微结构可为鸟类的种属鉴定提供科学参考[2]，自20世纪90年代开始国内学者就陆续对鸟类羽毛的显微构造开展了一些研究工作，研究内容包括绒羽的节基长、节直径、节间距，飞羽、尾羽羽小枝上的腹齿、纤毛、羽小钩等，研究类群见于鸡形目[3]、雀形目[4]、鸮形目[5]和隼形目[6]等.

本研究以黑耳鸢为研究对象，利用扫描电镜对其飞羽、体羽、尾羽和绒羽的显微结构进行观察，为黑耳鸢的形态学及分类学研究提供基础资料，同时为利用羽毛对涉案动物进行鉴定提供参考依据，为打击非法猎捕珍贵濒危野生动物的犯罪行为提供技术支持与理论支撑，为该类违法犯罪活动的定性提供可靠的理论依据.

1 材料与方法

实验所用的羽毛均来自国家林业局森林司法证鉴定中心送检样品，实验中取初级飞羽、尾羽和腹部的体羽及绒羽，样本分别来自2个个体，每个个体采集3枚～4枚羽毛，自这些羽毛上共剪取10枚羽片，作为复合样本进行观察.

先将实验用羽毛放入95 % 乙醇与乙醚的混合液(体积比为 1∶1)中脱脂20 min，再用无水乙醇清洗2 min，取出用滤纸吸干或自然干燥，待用[7].将处理好的羽毛的羽小枝分离开，用导电胶带固定在扫描电镜样品台上，在小倍率下找到观察目标后，再对图像进行放大，同时调节图像的相关参数，观察黑耳鸢体羽、飞羽、绒羽、尾羽的羽小枝的形态和结构，并进行拍照固定.每个部位的鸟羽测量40组数据进行统计分析.结果用平均值(±)标准差表示.

2 结果与分析

在扫描电镜下可观察到飞羽、体羽和尾羽的羽小枝主要由羽脉、基柄、羽小钩和纤毛构成(图1)，绒羽主要由节状羽小枝组成(图2).

注：1 基柄Handle of base；2 羽小钩 Hooked barbule；3 纤毛Cilium；4 羽脉 Veins of feather

2.1 体羽

黑耳鸢体羽羽小枝由有钩羽小枝和无钩羽小枝组成，有钩羽小枝和无钩羽小枝生长在羽枝两侧.有钩羽小枝和无钩羽小枝与羽枝的夹角相同.

无钩羽小枝一侧：羽小枝排列紧密，在羽小枝梢部可观察到腹齿，腹齿数量为2个～4个，靠近羽枝部分的羽小枝为扁长形(图3).

有钩羽小枝一侧：通过观察发现，在黑耳鸢体羽的整根羽枝上，基柄长度由羽枝梢部至根有一定的长度差距，但是总体上变化不大.根部基柄(图4)长度为221.43 ±15.70 μm(205 μm～237 μm)，梢部的基柄(图5)长度为196.58±18.82 μm(177 μm～215 μm).羽小钩生长在羽小枝的中间部分，数量为3个～5个，纤毛生长在羽小枝的中间部分和梢部，黑耳鸢体羽羽小枝上的纤毛并非对生或互生，纤毛只生长在羽脉的一侧，另一侧无明显的纤毛，每枝羽小枝上的纤毛数量为10根～13根(图6).

2.2 飞羽

黑耳鸢飞羽羽枝两侧长有许多排列整齐且互相平行的羽小枝.羽枝两侧的羽小枝形态不同，分为有钩羽小枝和无钩羽小枝.

有钩羽小枝一侧：羽小枝扁平状，排列整齐，基柄长度占整根羽小枝长度的一半左右，在同一羽枝上，根部的羽小枝的基柄略长(图7)，基柄长度为227.92±11.37 μm(216 μm～239 μm)，梢部羽小枝基柄的长度和根部相差不大(图8).黑耳鸢飞羽上羽小钩的生长位置与体羽相同，生长在羽小枝的中间部分，羽小钩数量为4个～5个，纤毛的分布方式为大多为互生，少数对生(图9)，纤毛数量为4对～5对.相邻羽小枝结合紧密.

无钩羽小枝一侧：羽小枝为扁长形，基柄占整个羽小枝长度的绝大部分，在羽小枝的梢部有2个～3个腹齿，腹齿的大小相差不大(图10)

所谓外来手术器械,指的就是由生产商免费提供或者是租借给医院,并且可重复使用的医疗器械。因其生产成本较高,且不属于一次性手术材料,所以会对其进行重复使用,这就对消毒供应中心器械管理工作的开展提出了新的要求。基于此,探究外来器械管理的具体流程与有效策略,对于保障医疗安全,有效规避医院感染风险,有着较高的现实价值与实践意义。

图7 飞羽羽枝根部Fig.7 Bottomofremiges图8 飞羽羽枝梢部Fig.8 Tipofremiges

2.3 尾羽

尾羽较长，羽枝两侧长有许多羽小枝，分布较为均匀，一边为无钩羽小枝，另一边为有钩羽小枝.有钩羽小枝的基柄长度和飞羽、体羽的相比相差不大，尾羽的基柄长度为220±17.11 μm(203 μm～238 μm).但是羽小枝的整体长度远大于飞羽和体羽.

有钩羽小枝一侧：观察发现黑耳鸢尾羽羽小枝纤毛数量较飞羽和体羽相比有明显的增加，且纤毛对生，数量为8对～11对(图11).在羽小枝的中间部分，着生有长而弯曲、弧度大的羽小钩，且长度不等(图12)，羽小枝上的小钩数量与飞羽和体羽相比没有明显的变化，羽小钩数量为3个～5个.

无钩羽小枝一侧：羽小枝扁平生长，且小枝排列紧密相互叠压.羽小枝梢部生长有腹齿4个～6个，呈锯齿状排列(图13).腹齿的大小存在一定的差异.

图9 飞羽(纤毛对生)Fig.9 Remiges(oppositecilia,)图10 飞羽(纤毛+腹齿)Fig.10 Remiges(cilia+ventraltooth)

图11 尾羽(纤毛对生)Fig.11 Rectrices(oppositecilia,)图12 尾羽(羽小钩)Fig.12 Rectrices(hookedbarbule)

2.4 绒羽

绒羽广泛的分布在鸟类的身体上.绒羽的羽轴短，羽小枝细长，没有羽小钩，不形成羽片，顶端为细丝状的羽枝，羽小枝成丝状因而整个羽毛蓬松柔软有如棉絮，构成有效的隔热层.起到保温的作用.绒羽没有有羽小钩和纤毛这两个结构，不能形成坚实的羽片.每一根羽小枝由节组成，结构类似竹子，节略膨大，为节状羽小枝(图14).通过显微镜观察发现黑耳鸢绒羽羽小枝梢部的节点不突出，但在绒羽羽小枝根部可以观察到明显的节(图15).绒羽节状羽小枝的节直径和节间距是鸟类识别和鉴定的重要依据之一，扫描电镜观察后测得黑耳鸢绒羽的节状羽小枝的节直径为6.59±0.93 μm(5 μm～7 μm)，节间距为81.34±7.91 μm(73 μm～89 μm)，节基长为188.27±18.33 μm(170 μm～207 μm).

图13 尾羽(腹齿)Fig.13 Rectrices(ventraltooth)

图14 绒羽的显微结构Fig.14 Microstructureofdowny图15 绒羽的节Fig.15 Nodularofdowny

3 讨论

鸟类羽毛的微观结构在不同的鸟类之间具有一定的差异，可为鸟类的鉴定提供依据[8，9].

本研究中黑耳鸢绒羽节状羽小枝的节间距为81.34±7.91 μm，较黑翅鸢Elanuscaeruleus(86.62±3.46 μm)[10]、林雕Ictinaetusmalayensis(84.55 ±11.46 μm)[11]以及胡兀鹫Gypaetusbarbatus(87.48 ±5.62 μm)的略小，略大于蛇雕Spilornischeela(76.99 ± 11.46 μm)，但是远大于同科的苍鹰Accipitergentilis(54.40 ± 6.60 μm)、雀鹰Accipiternisus(58.73 ± 7.18 μm)、松雀鹰Accipitervirgatus(55.17 ± 6.85 μm)[12]以及同属的红隼Falcotinnunculus(51.8 ± 5.56 μm)[13]、较不同目的白腹鸫Turduspallidus(48.87 ±5.17 μm)、普通翠鸟Alcedoatthis(44.02 ±5.93 μm)大很多[9]，说明绒羽羽小枝的节间距可以为上述物种的鉴别提供参考，特别是那些差别较大的物种.

黑耳鸢的飞羽羽小钩数目是4个～5个，与苍鹰、雀鹰相同；但纤毛数有差别，黑耳鸢为4对～5对，苍鹰为9对～12对、雀鹰5对～7对；羽小钩数较金雕、胡兀鹫的是5个～7个少，纤毛数较金雕(9对～11对)、胡兀鹫(7对～12对)的也少[14]；羽小钩数多于蛇雕(3个～5个)[14]、红隼(3个～4个)[15]；但纤毛数少于蛇雕(5对～9对)[14]、红隼(9对～15对)[15].

黑耳鸢尾羽羽小钩数量为3个～5个，与红隼(3个～5个)、雀鹰(3个～5个)、蛇雕(4个～6个)、苍鹰(4个～6个)相同或相近，与金雕 (6个～7个)、胡兀鹫(5个～8个)存在较大差异；黑耳鸢尾羽纤毛数量为8对～11对，与红隼(8对～10对)、金雕(9对～11对)、蛇雕(8对～11对)、苍鹰(10对～12对)、胡兀鹫(7对～11对)均有交叉，但多于雀鹰(5对～7对)[16].

黑耳鸢体羽的羽小钩数量为3个～5个，与红隼(2个～3个)存在差异，与金雕(3个～4个)、蛇雕 (3个)、苍鹰(3个～4个)、雀鹰(3个)相近；黑耳鸢纤毛数量为5对～7对，与红隼(4对～6对)、蛇雕(6对～7对)相近，与金雕(7对～10对)，苍鹰(6对～10对)、雀鹰(4对～5对)存在一定差异[6].

以上比较分析说明：绒羽的节间距、节直径以及飞羽、体羽、尾羽上的纤毛数、羽小钩数等指标可为物种的鉴定提供依据，实际鉴定中需要综合考虑以上各个指标.

各类羽毛的显微结构存在一定差异，主要是因为各类羽毛执行的功能不同.飞羽纤毛大多为互生，极少为对生，羽小枝排列非常紧密，相邻的有钩羽小枝和无钩羽小枝相互勾连形成坚实的羽片，以此来保证黑耳鸢能够完成飞翔行为；尾羽纤毛对生，尾羽羽小枝排列没有飞羽那样紧密，但尾羽的羽枝和羽小枝的长度远大于体羽，较长的羽枝结构可以帮助黑耳鸢在飞翔时调整方向、改变飞行速度以及维持身体的平衡；体羽纤毛并非对生或互生，体羽的一侧纤毛长度较长，而另一侧无明显的纤毛，这样的结构可以保证鸟类身体呈流线型，减少飞翔时的阻力；绒羽的羽轴短，羽小枝细长，每一根羽小枝由节组成，结构类似竹子，为节状羽小枝.羽小枝上没有羽小钩和纤毛，整个羽毛蓬松柔软，形成有效的隔热层，起到保温的作用.