Effects of Different Feed Characteristics on Hippocampal Feeding Behavior during Water Layer Transformation
In order to improve the survival rate of hippocampi (5.67 ± 0.12 cm) seedlings during the water layer conversion period and determine the optimal bait of young hippocampi during the water layer conversion period, this study used behavioral methods to reveal the ingestive behavior and preference selection of hippocampi by controlling different bait characteristics, so as to provide scientific data for improving the survival rate of hippocampi and bait exploitation. In this study, two experiments were conducted with different bait specifications (live artemia: 2215 ± 51.8 µm, 5080 ± 83.6 µm, 8440 ± 114.1 µm and their combinations) and bait types (live artemia and chilled bran shrimp). The results showed that 8440 ± 114.1 µm of live artemia was the most suitable bait by observing the sensitivity of hippocampi to bait and ingestive parameters. The sensitivity of live artemia to bait and ingestive parameters were significantly higher than those of chilled bran shrimp. In conclusion, the ingestive behavior of hippocampi was affected by both bait specifications and bait types. In the suitable bait specifications and types, the hippocampi were active in ingestion, highly sensitive to bait and the ingestive success rate was significantly improved.
Hippocampus kuda (Hippocampus kuda Bleeker)
大海马(Hippocampus kuda Bleeker)作为一种重要的海洋性药源生物,拥有“南方人参”的美誉,同时由于它“似马非马”的独特外形,又成为观赏市场的宠儿。随着药用价值、观赏价值的不断挖掘,野生资源逐年锐减,海马市场供不应求。人工养殖热潮迅速高涨,然而在养殖过程中刚出生幼体海马开口问题已经被攻克,但在水层转化期死亡率居高不下。饵料被认为是影响海洋鱼类仔鱼死亡的重要因子,对于主要依靠视觉捕食的鱼类来说,饵料规格对摄食的影响非常重要
本文从摄食行为方面进行分析,明确了在海马水层转化期饵料的最适规格,同时通过摄食参数对比,分析了海马对于活卤虫和冰鲜糠虾的选择偏好。最后结合在摄食不同饵料过程中,吻部的微细活动变化,进一步明确了海马的摄食过程。从而为实际生产过程提供基础数据,为攻克海马养殖瓶颈提供科学依据。
试验用海马产自汉沽海马养殖基地,随机选取1对亲本所产的体质健壮的子三代幼体(F3),刚出生海马均处于浮游阶段,多分布在水体中上层,经50 d的饲养后,有部分海马出现向水体下层移动现象,随机选择规格5.67 ± 0.12 cm相近的个体于试验系统中驯养一周后开始试验。驯养与试验均在96 L玻璃缸(60 cm × 40 cm × 40 cm)中进行,实际水量为72 L,养殖用水为沙滤海水。驯养及试验期间盐度为30.0 ± 1.0‰,温度为26.0℃ ± 0.5℃,光周期为12 L:12 D,光照强度为2400~3600 lx。驯养期间,按照试验条件,分别投喂相应大小、种类饵料,每日饱食投喂两次(8:00 am, 15:00 pm),试验用活卤虫来自天津农学院水产生态及养殖重点实验室,试验用冰冻糠虾Mysis spp购于天津丰年水产有限公司,投喂2 h后吸出残饵并补充适量的海水。
试验一 海马对不同饵料规格的选择性试验
幼体海马在不同的生长发育阶段,摄食的适口饵料规格存在一定差异。首先,为了确定海马(5.67 ± 0.12 cm)最适的饵料规格,设计了一组活卤虫的饵料规格试验,本试验有3个饵料规格组,分别为A组(2215 ± 51.8 µm),B组(5080 ± 83.6 µm),C组(8440 ± 114.1 µm)通过观察大海马对不同规格单一饵料和混合规格饵料(见
试验前,将暂养缸的试验海马放入试验缸中饥饿适应1 d。试验缸3个侧壁及底部用规格为1 cm×1 cm的格子纸黏贴,一个侧壁留有侧壁1/3 (将侧壁从左到右均分成三份,留中间一份)的部分用于架设摄像机进行拍摄。试验拍摄时,首先,采用2个Sony数码摄像机拍摄,一台架设在玻璃缸的正上方,一台架设在玻璃缸的一侧,同时观察侧面观(垂直速度)和俯面观(水平速度),记录海马摄食速率、摄食量、对饵料敏感度、摄食轨迹等摄食行为参数。据预试验分析,海马的平均摄食时间在28 ± 0.57 min (n = 100)。所以在选择摄食速率方面,我们选定摄食5分钟后再连续摄食5个饵料的速度。其次,通过HiSpec color高速摄像机记录摄食过程中各摄食器官的微细变化,如吻部的摄食前后变化。活卤虫投喂密度为5 ind/L,试验拍摄时间为(8:00~10 am, 15:00~17:00 pm)。当试验海马进入试验缸后,开始追逐饵料,记为摄食开始。当海马游泳速度明显减慢,且对饵料的再刺激几乎不反应,记为摄食停止,此时,海马大部分都缠绕在附着物上。
项目(Item) |
组别(Groups) |
||||||
饵料规格 |
A |
B |
C |
A + B |
A + C |
B + C |
A + B + C |
试验二 海马对不同饵料种类的选择性试验
通过试验一,选取与最适活卤虫(8440 ± 114.1 µm)规格相似的冰鲜糠虾(8160 ± 151.6 µm),比较活卤虫和冰鲜糠虾对海马摄食行为的影响。观察海马摄食活卤虫方法同试验一。观察海马对冰鲜糠虾摄食行为时,在试验缸中设定摄食区(直径Ø = 10 cm的培养皿)和非摄食区,投喂时,用一根中空的透明玻璃管将冰鲜糠虾送到摄食区内,当海马进入摄食区内即记为海马摄食开始。当海马离开摄食区,且对饵料再刺激不反应,记为摄食停止。试验拍摄方法同试验一。
反应时间Reaction time (s):从投饵开始,至海马摄食相关行为出现为止(一般通过鳍的摆动游向饵料方向;调整头部位置;眼球开始盯准目标)。
反应速度Reaction rate (m/s):在反应时间内,海马的运动速度。
摄食速率:从摄食5分钟后开始计数,计算再连续摄食5个相应饵料的平均速率。
相对摄食量Food intake (%):从摄食开始到摄食结束期间,摄食饵料总克数占大海马体重百分比。
活体卤虫:试验海马开始追逐饵料记为摄食开始。当大海马游泳速度明显减慢或依附在附着物上,且再次投喂饵料几乎没有响应,记为摄食停止。
冰鲜糠虾:试验海马进入摄食区域记为摄食开始。当海马离开摄食区域,且再次投喂饵料几乎没有响应,记为摄食停止。
吻管摄食前直径:通过测量,正常游泳状态下的吻管宽度。
吻管最大临界直径:在海马摄食过程中,海马会根据摄食情况,在适宜范围内适时调整吻部直径,来达到摄食的目的,记摄食过程中,吻管宽度最大时,为其摄食时的最大临界直径。
攻击距离:即海马吻部开始攻击饵料的最短距离。海马在发现目标后,眼部会一直紧随猎物,直到与猎物保持一定短的距离后,吻部会突然出击,捕获猎物,定义与猎物保持的最短距离为攻击距离。
试验拍摄视频先通过Corel VideoStudio Pro X5进行前期处理,之后用EthoVision XT 10进行海马摄食行为学分析,使用Excel记录相关数据。采用SPSS13.0软件对数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)和双因素方差分析(Two-Way ANOVA),若差异存在则进行Duncan’s多重比较检验组间差异。p < 0.05作为差异显著标准,p < 0.01作为差异极显著标准。
如
如
组别 饵料规格 |
摄食基本参数 |
||
摄食速度(ind/s) |
摄食量(%) |
摄食成功率(%) |
|
A |
0.10 ± 0.005 |
12.46 ± 2.9 |
88.85 ± 4.1 |
B |
0.09 ± 0.008 |
15.23 ± 1.9 |
86.45 ± 3.0 |
C |
0.18 ± 0.007 |
18.21 ± 1.2 |
85.34 ± 2.11 |
A + B |
0.06 ± 0.008 |
11.1 ± 2.3 |
86.96 ± 3.4 |
A + C |
0.08 ± 0.006 |
13.12 ± 1.2 |
87.34 ± 8.1 |
B + C |
0.10 ± 0.001 |
16.23 ± 3.9 |
86.45 ± 4.1 |
A + B + C |
0.09 ± 0.005 |
17.23 ± 2.1 |
87.45 ± 2.6 |
在摄食过程中,海马对活卤虫的刺激比较敏感。饵料投喂后,会主动追捕,连续摄食,饱食后会依附在附着物上休息。在摄食冰鲜糠虾过程中,饵料投喂后,会主动追捕摄食,在饵料下沉期,摄食较活跃,饵料沉底后,活跃度相对减弱,且对沉底的饵料的品质选择性较强,一般残缺的饵料不会被摄食,摄食的糠虾大部分为与海马口径相似且个体外观必定完整。
组别 饵料种类 |
敏感度参数 |
|
反应时间(s) |
反应速度(cm/s) |
|
活卤虫 |
11.03 ± 1.21 |
4.23 ± 0.84 |
冰鲜糠虾 |
34.83 ± 3.58 |
2.33 ± 0.92 |
组别 饵料种类 |
摄食基本参数 |
||
摄食速度(ind/s) |
摄食量(ind) |
摄食成功率(%) |
|
活卤虫 |
0.058 ± 0.007 |
18.4 ± 1.2 |
85.34 ± 2.11 |
冰鲜糠虾 |
0.035 ± 0.001 |
5.9 ± 1.83 |
59.54 ± 3.80 |
海马在摄食过程中,通过饵料对海马的刺激,双眼锁定目标,通过胸鳍、尾鳍摆动,吻部的伸缩扩张,捕食猎物
在自然环境中,海马主要摄食活饵料,捕食活体饵料如桡足类、糠虾类、卤虫等
吻部在海马摄食过程中起到关键性作用,吻部的大小直接关系到饵料的适口性
通过海马对饵料反应的敏感性及摄食参数的观察,确定最适饵料规格为8440 ± 114.1 µm的活卤虫。比较相同规格下不同种类饵料试验中,活卤虫对饵料敏感性及摄食参数均显著高于冰鲜糠虾。试验结果表明,海马从浮游阶段到逐渐过渡到水体的中下层活动,充足的适口规格饵料供给对其存活起到决定作用。本文通过对海马摄食行为的观察研究,明确了这一阶段,饵料的最适规格大致为8440 ± 114.1 µm。同时,由于活饵料资源的局限性,我们对比了活饵料与冰鲜饵料的差异,在这个阶段也可以投喂规格相接近的冰鲜糠虾。本研究为海马养殖提供了基础参考,有望对新一轮海马养殖热潮提供依据。
*共同第一作者。
#通讯作者。