一種利用脊椎骨研究鯊魚類不同生活史階段攝食生態的方法與流程

2023-05-26 23:16:31

本發明涉及水產學領域，特別涉及一種利用脊椎骨研究鯊魚類不同生活史階段攝食生態的方法。

背景技術：

鯊魚隸屬於軟骨魚綱、鯊形總目，廣泛分布於印度洋、太平洋和大西洋，是金槍魚漁業主要的兼捕對象；在多數海洋生態系統的食物鏈中，鯊魚是海洋生態系統中的頂級捕食者，是對生態系統的功能和穩定性起關鍵作用的「關鍵種」，因此開展鯊魚的攝食生態研究是海洋生態系統動力學研究的基礎，而且攝食生態研究是掌握鯊魚生活史過程的重要內容，能為漁業管理組織進行鯊魚資源養護和管理提供重要的參考價值。

穩定同位素技術是近年來被廣泛應用於水域食物網研究的一項新技術，生物組織中的碳、氮穩定同位素能提供長時間的攝食信息及食物網中物質和能量傳遞信息，揭示魚類在長期生活史過程中的食物組成和來源；目前鯊魚穩定同位素生態研究最常用的組織樣品是肌肉，被用來揭示當前或取樣時期的攝食特徵，但並不能反映整個生活史階段的食性轉換以及營養級變動，而鯊魚的脊椎骨因具有穩定儲存生長信息、代謝速率慢等特點，能反映不同生活史階段鯊魚的食性和營養級變動。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種利用脊椎骨研究鯊魚類不同生活史階段攝食生態的方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種利用脊椎骨研究鯊魚類不同生活史階段攝食生態的方法，包括鯊魚類生活史過程中脊椎骨椎體斷面提取和碳氮穩定同位素比值測定；

鯊魚類生活史過程中脊椎骨椎體斷面提取的步驟如下：

(1)取1節脊椎，包含3-5塊脊椎骨，冷凍保存；

(2)清洗：將脊椎置於沸水中浸泡5-10min，用手術刀從脊椎中取下一塊脊椎骨，浸泡於次氯酸鈉溶液中，除去表面多餘的結締組織，隨後置於流動水中衝洗5min，除去表面的次氯酸鈉溶液，自然風乾；

(3)測量：採用電子遊標卡尺測量經(2)處理過的脊椎骨直徑；

(4)微取樣：用小型臺虎鉗固定住脊椎骨，將稱量紙摺疊成圓筒狀固定在脊椎骨正下方，利用微型臺鑽的1.5mm鑽頭由脊椎骨最外側向椎骨中心位置按照2mm距離鑽孔獲取脊椎骨粉末；

重複以上步驟，直至脊椎骨核心部分直徑約為2mm，最後一次鑽取脊椎骨斷麵粉末，依據脊椎骨大小的不同可得到若干個脊椎骨不同斷面的樣品粉末；

碳氮穩定同位素比值測定的步驟如下：

(1.1)標樣選取：分別選取國際原子能機構的usgs24(-16.049‰v-pdb)和usgs26(53.7‰v-n2)標準品作為碳和氮穩定同位素的校準；

(2.2)碳氮穩定同位素的測定：在元素分析-穩定同位素比質譜儀上對不同斷面的樣品進行碳氮穩定同位素的測定；

(3.3)根據碳氮穩定同位素值確定鯊魚類不同生活史階段的攝食生態，營養級每增加一級碳穩定同位素升高0.5‰-1.5‰，氮穩定同位素升高3‰-4‰。

在本發明的一個實施例中，步驟(1)中的脊椎選自第一背鰭處。

在本發明的一個實施例中，步驟(2)中的次氯酸鈉溶液為有效氯5.2％以上的次氯酸鈉溶液，浸泡的時間約2-3min。

在本發明的一個實施例中，步驟(4)中微型臺鑽的1.5mm鑽頭每次使用都要用無水酒精消毒，以免造成取樣時交叉感染。

在本發明的一個實施例中，在步驟(2.2)中碳氮穩定同位素的測定步驟為：

烘乾：將不同斷面的脊椎骨粉末放入-55℃冷凍乾燥機中冷凍乾燥，保證樣品的絕對乾燥；

稱量：樣品粉末過100目篩，用百萬分之一電子天平稱量粉末3-4mg；

包埋：稱取的樣品粉末在錫舟中包埋，記錄包埋後重量。

通過上述技術方案，本發明的有益效果是：

本方法通過分析不同生長階段脊椎骨的碳氮穩定同位素比值來分析鯊魚類的攝食生態，闡明鯊魚類在個體發育過程中的營養結構變化、食性轉換以及個體大小與營養級之間的關聯性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明脊椎骨鑽孔結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面進一步闡述本發明。

本發明公開了一種利用脊椎骨研究鯊魚類不同生活史階段攝食生態的方法，包括鯊魚類生活史過程中脊椎骨椎體斷面提取和碳氮穩定同位素比值測定。

鯊魚類生活史過程中脊椎骨椎體斷面提取的步驟如下：

(1)提取：取第一背鰭處的1節脊椎，包含3-5塊脊椎骨，冷凍保存，此處的脊椎骨較其他區域的脊椎骨體積更大，以保證微取樣時有足夠的樣品量來完成穩定同位素測定。

(2)清洗：將脊椎置於沸水中浸泡5-10min，用手術刀從脊椎中取下一塊脊椎骨，浸泡於有效氯5.2％以上的次氯酸鈉溶液中約2-3min，除去表面多餘的結締組織，隨後置於流動水中衝洗5min，除去表面的次氯酸鈉溶液，自然風乾；此處次氯酸鈉溶液的濃度和浸泡時間均是經過創造性勞動得到的，當低於上述濃度和浸泡時間時，脊椎骨表面多餘的結締組織則不能完全去除，當高於上述濃度和浸泡時間時，脊椎骨本身容易受到腐蝕；上述兩種情況均會影響碳氮穩定同位素比值測定的結果。

(3)測量：採用電子遊標卡尺測量經(2)處理過的脊椎骨直徑。

(4)微取樣：用小型臺虎鉗固定住脊椎骨，將稱量紙摺疊成圓筒狀固定在脊椎骨正下方，利用微型臺鑽的1.5mm鑽頭由脊椎骨最外側向椎骨中心位置按照2mm距離鑽孔獲取脊椎骨粉末；微型臺鑽的1.5mm鑽頭每次使用都要用無水酒精消毒，以免造成取樣時交叉感染；

重複以上步驟，直至脊椎骨核心部分直徑約為2mm，最後一次鑽取脊椎骨斷麵粉末，依據脊椎骨大小的不同可得到若干個脊椎骨不同斷面的樣品粉末(參見圖1所示)。

碳氮穩定同位素比值測定的步驟如下：

(1.1)標樣選取：分別選取國際原子能機構的usgs24(-16.049‰v-pdb)和usgs26(53.7‰v-n2)標準品作為碳和氮穩定同位素的校準。

(2.2)碳氮穩定同位素的測定：在元素分析-穩定同位素比質譜儀上對不同斷面的樣品進行碳氮穩定同位素的測定；測定步驟為：

烘乾：將不同斷面的脊椎骨粉末放入-55℃冷凍乾燥機中冷凍乾燥，保證樣品的絕對乾燥；

稱量：樣品粉末過100目篩，用百萬分之一電子天平稱量粉末3-4mg；

包埋：稱取的樣品粉末在錫舟中包埋，記錄包埋後重量。

(3.3)根據碳氮穩定同位素值確定鯊魚類不同生活史階段的攝食生態，營養級每增加一級碳穩定同位素升高0.5‰-1.5‰，氮穩定同位素升高3‰-4‰。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。