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认识中国鲎
时间:2014-9-13 0:04:53

   

 认识中国鲎

        ——李裕红

 1. 鲎的种类及其在中国海域的分布

      由于人类对自然生态系统的干扰,地球上濒临灭绝生物之比例正以惊人的速度增长。鲎属于节肢动物门、肢口纲、剑尾目、鲎科、鲎属,存在于地球上已经有4亿多年之久,早于恐龙和原始鱼类,是地球上最古老的物种之一,是极为珍贵的“活化石”。现在世界上的鲎只剩下4种:中国鲎(Tachpleus tridentatus)、马来鲎(Tachypleus gigas)、圆尾鲎(Carcinoscorpias rotundicauda)、美洲鲎(Limulus polyphemus)。                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

        中国海域分布有两种鲎:中国鲎和圆尾鲎。中国鲎,又名“三刺鲎、东方鲎、马蹄蟹、夫妻鱼、鸳鸯鱼、海怪”。根据1994年-1998年对中国所有鲎调查结果显示中国鲎分布于长江以南的海域,而圆尾鲎只分布于广东湛江东海岛以南的海域[220]。近年来,由于人类对鲎栖息地的破坏、盗捕滥杀、环境污染,以及对大量鲎血制剂需求等因素的影响,鲎正面临着严重的生存危机,自然种群数量急剧减少,成为濒危物种。目前,中国鲎属于福建省重点保护动物。

2. 中国鲎的形态结构

   图 1 中国鲎的形态结构

       现代鲎与古代鲎,无论是外形,还是内部结构,都非常相似。也就是说,从远古到今天,鲎,一直存活下来,差不多是亘古不变地代代相传。因此,有“海底活化石”之称。中国鲎的外形很独特,它身体分为三部分:青灰色或暗褐色呈钢盔状的头胸部、长有锐刺的腹部以及剑尾(图 1)。钢盔状的头胸部象个拱门,也像隧道,具有很强的抗压性能。头胸部的前部较圆鼓,后部较扁平。三棱状的剑尾很长很锋利坚硬无比,通过剑尾可使身体翻转或支起。鲎的主要器官都在腹面,如口、步足以及书鳃。鲎雌雄异体,长大之后雄鲎跟雌鲎的体型有些不同,雌大雄小,雄鲎的头胸甲前缘是凹陷状,雌鲎则是圆弧状;鲎的第二及第三对步足,雄性为钩子状以便结尾时抱住雌体,雌鲎都是钳状。在腹节方面,雄鲎腹节背甲的缘棘为六对,雌鲎的腹节背甲缘棘为三对长的及三对短的(彩图 )。

      鲎有四只眼睛。头胸甲前端有0.5毫米的两只小眼睛,是鲎感受紫外光的视觉器官。在鲎的头胸甲两侧有一对大复眼,每只眼睛是由若干个小眼睛组成。人们发现鲎的复眼有一种侧抑制现象,也就是能使物体的图像更加清晰,这一原理被应用于电视和雷达系统中,提高了电视成像的清晰度和雷达的显示灵敏度。为此,这种亿万年默默无闻的古老动物一跃而成为近代仿生学中一颗引人瞩目的“明星”。

 3 中国鲎的生活习性及繁殖

        中国鲎为暖水性的底栖节肢动物,幼体多数生息在退潮时形成沙滩的基质为沙泥、风浪比较平静的海湾内。幼鲎的活动是昼夜节律,一般来讲,较活跃的时期是在落潮时,即最低潮前的2~3 h。中国鲎幼体随着个体的长大,不断向浅海移行。幼鲎虫的生长周期长,一般生长到成年鲎产卵期需要13~15年。成年中国鲎喜欢在没有海浪的小海湾活动,平时蛰居海底,常栖息于20-60米水深的砂质底浅海区,喜潜砂穴居,只露出剑尾。与幼鲎相比,成体鲎比较安静,不爱活动,且活动缓慢。

        幼鲎喜欢以小型多毛类为食,大的未成年鲎及成年个体多以双壳类软体动物、环节动物、星虫等蠕虫及海豆芽等为食221,222

        中国鲎在中国福建沿海从4月下旬至8月底均可繁殖。自立夏至处暑进入产卵盛期。在交尾繁殖季节,发育成熟的中国鲎总是成双结对出现,体型肥大的母鲎驮着瘦小的公鲎跟随着大潮时海浪的涌动,来到海滩高潮区产卵,因此有“铁甲鸳鸯、两公婆”等美称。每个雌鲎由一个或多个雄鲎伴随,在沙上挖一系列浅坑,每个坑中产卵200∼300粒,然後雄鲎用精液将卵覆盖。一般产卵地点正好在高潮线下。数周后幼体从卵中孵出,以贮存的卵黄为营养来源。分坑产卵、胚胎发育期长、个体差异大、滞育现象明显、性腺周期性变化、卵壳对胚体具有特殊保护功能,如耐旱、耐温、耐盐等繁殖特点是中国鲎所具有的特殊繁殖策略,也是中国鲎成功地在地球上繁衍生息几亿年,成为当今活化石的重要原因之一[223]。 鲎卵约为绿豆大呈鹅黄色,刚孵化的一龄幼鲎为约小指甲大小呈鹅黄色半透明,随着年龄的成长会慢慢转变为咖啡色或深褐色。鲎的年龄是以它脱壳次数来计算的,每脱一次壳就会增加一龄,个体业随之长大,通常每一龄个体比前一龄增大1.3到1.4倍。鲎的脱壳是由头胸部的周缘裂开,新的身体由其间隙跑出来,但是如果在脱壳过程中被卡住的话,鲎就会死亡[224]。因此,鲎在脱壳时最脆弱,是需要重点保护的时期。

 4 鲎的血液

      鲎的身上流淌着一种十分珍奇的含铜量很高的淡蓝色血液。鲎血浆的主要成分是血蓝蛋白,每1ml血蓝蛋白含重金属有机铜(Cu2+)在0.28~0.31mg(鲎脱离水面时间长短差异)。鲎血液里含有50多种活性物质,具有抗细菌、抗真菌、抗病毒、抑制肿瘤细胞生长和诱导癌细胞分化的生物活性物质[221]。鲎血浆中有一种非常原始而特别的变形细胞,一旦细菌入侵身体,这种变形细胞就会变形,在其形态改变过程中会释放出凝固蛋白原包围入侵细胞,并使附近的其他细胞产生粘连作用,进而使血液凝集成为胶状物来减低细菌的入侵威胁。科学家早在1968年就利用鲎血液的这种特殊反应,研制出一种特殊的医用检验试剂——“鲎试剂”(LAL, Limulus Amebocyte Lysate) 。LAL是由美洲鲎血液提取的称美洲鲎试剂,由美国生产;另一种是由东方鲎即中国鲎血液提取的称东方鲎鲎试剂(Tachypleus Amebocyte Lysate),缩写为TAL。TAL与LAL有相同的功效。将鲎试剂滴入注射液,若试剂立即凝固或变色,就说明注射液内含有细菌内毒素。鲎试剂是一种最灵敏和专一的内毒素检查方法,它被广泛用来筛检侵入式的医疗器械是否被革兰氏阴性细菌感染,因此,我们每个人都是鲎的受益者。鲎试剂的独特作用为制药商和销售商们带来巨大利润,过度捕捞或对鲎血液的杀生式抽取都是对鲎种群生存的极大威胁。鲎血液的可持续性抽取使用方法成为当前急需研究清楚并尽快付诸行动的事情。

5 保护中国鲎的栖息地——潮间带湿地

 

 

                    图 2  鲎的生态环境示意图(陈章波等,2002

     潮间带栖息地的破坏是鲎种群数量急剧下降的最大原因。台湾海峡沿海是中国鲎主要的繁殖和栖息地之一。鲎一生的生存环境是从潮间带到外海,然后再上岸产卵再回到海里。鲎生活史中需要三种类型栖息地(图 2):产卵的高滩地沙滩泥、幼鲎生活于潮间带泥滩地、生长到10cm左右就离开潮间带到较深海域生活。 幼鲎随着成长逐渐向浅海移行,亚成鲎和成鲎蛰居于30m水深以内、风浪比较平静的海湾的浅海海底。鲎卵大约经过五十天孵化成一龄幼鲎,幼鲎躲在高潮线沙里,等待涨潮海水将它们带到潮间带泥滩地。然而, 一旦幼鲎们赖以维生的潮间带遭到破坏,那么它们的生存将会面临致命的威胁。

      潮间带作为陆地与海洋之间的缓冲区,能有效地降低风暴潮的破坏, 可以缓冲海浪直接冲击陆地的力量,起到保护海岸的作用。为了不让海浪侵蚀沿岸的土地,人类常常建造很硬的堤防将沿岸团团围住。1990年以来,泉州市沿海县(市、区)新建海堤19处,总长度37.812公里。其实,建造堤防并不是唯一的办法,可以用最自然的方式就是保留潮间带滩涂的宽度,如果拥有长滩,海浪进来的能量会逐渐被长滩消耗掉,到达近岸陆地时,能量已经很小,侵蚀力也就很小。因为害怕侵蚀就赶紧建造许多堤坝保护,然而这些堤坝会产生不良的“突堤效应” ,所谓突堤效应是由于人工建造的海堤或其它建构物突出于海岸阻挡了原先洋流漂沙的路径,导致洋流所带来的沙会在上游侧堆积,而下游的海滩则因为得不到漂沙的补给,导致海岸逐渐被侵蚀。所以,突堤效应将会造成堤前堆积,堤后侵蚀的状况.淤沙会导致港口水深变浅,船只无法停泊,被侵蚀的面则会让海岸线退缩, 沙滩消失。

      近半个世纪以来,我国沿海各地通过在河口海岸地区实施围填海工程获得大量土地,得到巨大的社会和经济效益。如泉州的泉港区南浦围垦工程围垦总面积486.7公顷、惠安外走马埭围垦工程围垦面积达3433公顷,像晋江市陈埭镇从1989年开始历经11次围垦,围垦面积493.6公顷,其中耕地面积440公顷,大大增加晋江市的种植面积和粮食产量。但围填海工程严重损失的是无价的生态效益。河口海岸地区分布的潮间带潮滩、岩滩和沙滩等是生物的珍贵栖息地。看似一片烂泥的潮间带其实孕育的生物种类相当丰富,据估计至少有几千种以上的生物生活在这个区域。像在潮间带有藻类和海草,也能发现鱼类和鸟类在这边觅食,另外还有海葵、贝类、螺类、螃蟹和章鱼等。由于政府和民众对于潮间带湿地丰富的生态服务价值不了解,几十年来许多潮间带被围填变成工业区。外来入侵物种互花米草Spartina alterniflora在我国沿海潮间带肆意生长造陆,也给鲎的栖息带来负面影响。一旦潮间带不复存在,在其上生活的物种则会因为栖地消失而无法继续生存。鲎这个古老的种群在地球已经存活四亿多年了,鲎逃过了四次造成许多物种灭亡的大灭绝,历经了地球气候及环境的剧变,它对环境变化的适应能力应该是极强的,但如果它生命过程中赖以栖息的潮间带湿地消失不见或被严重污染,则鲎种群的生存面临严重威胁。因此,对中国鲎的保育工作最为首要和关键的任务是对潮间带湿地栖息地的保护。

来源:李裕红. 泉州湾河口湿地生态与保育[M]. 北京:环境科学出版社,2012.

参考文献:

廖永岩,洪水根,李晓梅. 中国南方海域鲎的种类和分布[J].动物学报,2001,47(1): 108-111.

翁朝红,洪水根.鲎的分布及生活习性[J].动物学杂志,2001,36(5):4-8.

李琼珍. 中国鲎保育工作研究进展[J].生物学杂志,2010,27(4):71-74

王 军,王德祥,苏永全,等.中国鲎的胚胎发育[J].动物学杂志,2001,36(4):9-14

陈章波,陈昭伦,杨明哲,等. 鲎的保护与族群恢复之研究[J]. 福建环境2003,20(4):32~34

 

 

 

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