南极鱼类属 Trematomus 深海姐妹种生活史特征的深度差异与生态意义

《Polar Biology》：Life history traits comparison between deep-living sister species of the Antarctic fish genus Trematomus (Nototheniidae)

为探究深度对南极鱼类 Trematomus lepidorhinus 和 T. loennbergii 生活史特征的影响，研究人员通过野外采样、实验室分析等方法展开研究。结果显示，二者在寿命、繁殖力等方面存在差异，且与深度相关。该研究有助于理解深海鱼类生态适应性。

　　在神秘的南极海洋深处，生活着许多独特的鱼类，其中 Trematomus lepidorhinus（细鳞头鱼）和 T. loennbergii（鳞岩鳕）这两种鱼备受关注。它们不仅外形相似，生态位也相近，都栖息在相对较深的水域，但偏好的深度有所不同。一直以来，科学家们都对环境因素如何影响鱼类的生活史特征充满好奇，尤其是深度这个关键因素。不同深度的海水环境，如温度、光照、食物资源等都存在差异，这些差异是否会导致鱼类在寿命、繁殖力等方面出现不同呢？这就是本次研究想要解开的谜题。

为了回答这些问题，来自意大利国家研究委员会（CNR）等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们在东南威德尔海进行了艰苦的实地考察，通过 RV Polarstern 号科考船在不同深度展开拖网采样，收集了大量珍贵的样本。随后，研究人员在实验室里对样本进行了细致的分析，包括观察性腺发育阶段、测量耳石来估算年龄等。

研究最终得出了一系列重要结论。从空间分布和种群统计学特征来看，T. lepidorhinus 和 T. loennbergii 分布在不同深度，前者捕获深度在 238 - 769m，后者在 313 - 881m，且 T. lepidorhinus 的深度与鱼体大小呈正相关。性别比例方面，T. lepidorhinus 的性别比接近 1:1，而 T. loennbergii 则偏向雌性。在繁殖特征上，两种鱼的雌性性腺指数（GSI）都高于雄性，T. loennbergii 的总繁殖力和相对繁殖力低于 T. lepidorhinus，且前者似乎比后者更早进入配子发生阶段。年龄和生长方面，T. lepidorhinus 的寿命普遍低于 T. loennbergii，雌性寿命又长于雄性，不过两种鱼的生长性能相近。

这项研究发表在《Polar Biology》上，其意义重大。它让我们更深入地了解了南极深海鱼类的生态适应性，为后续研究鱼类如何应对环境变化提供了重要依据。而且，通过对比这两种相似的鱼类，有助于我们揭示深度对鱼类生活史特征影响的内在机制。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是野外采样技术，在威德尔海利用 Agassiz 拖网和底拖网在不同深度采集样本；其次是组织学分析技术，对性腺进行处理和染色，在显微镜下观察其发育阶段；最后是耳石分析技术，通过处理耳石并观察其生长带，估算鱼类年龄。

下面详细介绍研究结果：

• 空间分布和种群统计学：研究人员通过对多个站点的采样数据进行分析，发现 T. lepidorhinus 和 T. loennbergii 在威德尔海大陆架和斜坡的分布深度存在明显差异。对捕获的鱼类样本进行性别鉴定和体长测量后，统计出性别比例和体长频率分布。结果显示，T. lepidorhinus 的性别比符合 1:1，而 T. loennbergii 的雌性数量显著多于雄性。在体长方面，T. lepidorhinus 的雌雄个体体长分布差异不显著，T. loennbergii 的雌性则比雄性长得更大。同时，研究还发现除 T. lepidorhinus 的雌性外，其他性别和种类的鱼在体长 - 质量关系上呈现正异速生长（b > 3），且两种鱼的相对条件因子在性别间无差异。
• 繁殖特征：研究人员对采集的性腺样本进行组织学分析，观察到两种鱼的雄性都具有无限制的小叶型睾丸，雌性则是群同步型卵母细胞发育。通过计算性腺指数（GSI），发现雌性的 GSI 值明显高于雄性。在繁殖力方面，T. lepidorhinus 的总繁殖力为 7446 - 20329 个卵 / 雌性，相对繁殖力为 48.4 - 72.5 个卵 /g；T. loennbergii 的总繁殖力为 5166 - 14641 个卵 / 雌性，相对繁殖力为 28.6 - 63.4 个卵 /g，T. loennbergii 的繁殖力低于 T. lepidorhinus，且 T. loennbergii 的总繁殖力与鱼体大小呈弱相关，相对繁殖力与鱼体大小无显著关系。
• 年龄和生长：研究人员对采集的鱼类样本的耳石进行处理和分析，通过计数耳石上的生长带估算年龄。结果显示，T. lepidorhinus 的雄性和雌性最大年龄分别为 11 年和 12 年，T. loennbergii 的雄性和雌性最大年龄分别为 15 年和 20 年。利用冯?贝塔朗菲生长模型对年龄 - 体长数据进行拟合，发现两种鱼的生长性能相似，但雌性略高于雄性，且两种鱼的性别间生长存在差异，T. loennbergii 的雌性比雄性能达到更大的体型。

研究结论和讨论部分表明，深度对 T. lepidorhinus 和 T. loennbergii 的生活史特征有着显著影响。与其他 Trematomus 属鱼类相比，这两种鱼分布深度更广更深，且它们的偏好深度差异导致了神经形态的差异。同时，它们的寿命和繁殖力也与深度相关，符合深海鱼类普遍的趋势，即生活在更深水域的物种寿命更长、繁殖力更低。这项研究为我们理解深海鱼类的生态适应性提供了重要线索，也为后续研究鱼类在不同环境下的生存策略奠定了基础，有助于我们更好地保护和管理南极海洋生态系统。