浅谈鱼类繁殖策略研究
发表时间:2022/01/30 23:39:54 来源:小丑鱼 浏览次数:5511
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水生生物的繁殖形式多采多姿，无论是在求偶、交配过程，或者是后续照料上，所有物种多样化的繁殖行为背后，最根本的终极目的都是相同的：将自己的性状，也就是生物体的可遗传特色，在地球上一代代地延续下去；套句俗话，就是所谓的「传宗接代」。事实上，不只是水域生物，包含所有陆、海、空（依据某些正在进行的研究，或许在太空也有可能）领域里，不论是动物、植物、微生物，其汲汲营营生活的最大目的，也同样是繁殖。
所有生物的繁殖策略，概略而言，可以分成两大群：其中一类生物在型态上并未专门适应特定环境，牠们多半生长快速、生活史也短、与其他物种在竞争上并没有特別的优势。因此，这类型生物采取的就是「以量取胜」策略，以比较投机的、机会主义的方式繁衍后代。这种策略的物种被称为r-择汰(r-selection)物种，例如翻车鱼，而我们日常食用大部分鱼类，也多半是采取这种策略。在这种状况之下，产下的卵(或后代)数量虽然多，但是每个卵所能携带的营养相对稀少，这些动物通常也不具备育幼行为，被产下的卵必须自求多福。
而在另一个极端，某些特定生物已经演化出在生存环境中占据优势的型态，牠们的寿命通常较长、体型也比较大，因此牠们能够投注相当对多的资源在更少量的后代上，而每个后代的平均存活率也较高。这种「以质取胜」的策略称为K-择汰(K-selection)物种，多半也同时具备了育幼习性，能够照顾下一代直到能够自力为止，例如鲸鱼与大象、犀牛等，最极端的例子，或许是照顾后代长达数十年的我们人类。
不过由于自然界的环境千变万化，有许多鱼类经过环境特化之后，繁殖策略也朝着K-择汰物种的方向靠拢。在这之中最具代表性的，或许是大多数人最想像不到的物种——软骨鱼类。
影响鱼类繁殖的因素基本分为内部变化因素与外界环境干扰因素，而两者又是相通共存的关系。
关于鱼类的繁殖策略，有人认为与亲鱼个体大小有关。如Barneche, D. R.等人于2018年在Science上发表的文章，该文通过meta-analysis进行分析，得出体型较大的雌性具有更高的繁殖力，她们的后代体型更大，质量也更好的相关结论，例如：2只1公斤鱼的繁殖能力 < 1只2公斤鱼的繁殖能力，同时该实验也得出随着体重从0.3公斤增加到1.3公斤，卵子体积将增加1.2倍。
2012年Beldade, R.等人也在Biological Sciences上发表过相关论文，该研究通过DNA提取，微卫星测试的方法，对378个样本，包括118只雌鱼、159只雄鱼和101只新捕海葵鱼进行分析研究，其主要结果表明体型较大、年龄较大的雌鱼通常会生出质量更高、生长速度更快、更能抵御饥饿的后代。
关于外界环境干扰似乎是更多研究人员所关注的问题，随着人为活动对自然环境的强烈干扰出现了一系列的环境问题。全球气候变暖对鱼类的影响更是“举足轻重”。有研究表明气候变暖对水生生物造成的影响要大于陆生生物，随着温度的升高会影响母体对后代的投入,Pettersen, A. K.等人于2019年通过meta分析和控制实验，得出结论：气候变暖在一定程度下会相对减少母代(变温脊椎动物)的投资，但当温度升高超过阈值后，可能会产生质量更大的后代，投入的成本也会变高。该研究中也考虑到温度在阈值范围内温度偏低时母代倾向于产生更大的后代，但未研究母代产生后代或者卵子的数量问题。
同时，也有研究认为鱼类存在继代可塑性(transgenerational plasticity),即早期在高温环境下成长起来的亲代可以通过非遗传和非行为方式来调整后代的性别以减缓环境造成的伤害。该研究在所选区域的平均气温下分别增加了1.5℃和3.0℃进行控制实验，观察了包含母体在内的三代的繁殖情况，随着温度升高，雄性增多，雌性数量持续减少，最终表明影响机制是从幼时就开始的。
其中，母代对环境的可预测性成为繁殖后代的一个重要环节，Marshall, D. J.等人提出母代应对环境不可预测性时产生的保守策略与多样性策略的权衡，有人认为多样性策略更适宜应对环境的不可预测性，由此增加后代的适应存活机率，但也有Einum, S.等人认为当两个物种同时进化时，在不同环境下，雌性最大的适应性优势来自于更大的卵子，而不是更多的变异卵子，因此保守策略在环境不可预测时更加有效。
此外，Marshall, D. J.等人将食物供给与环境温度结合起来研究母代繁殖，揭示出当环境温度在阈值内，若食物充足时，倾向于产生更多更小的后代，而食物缺乏时，产生更少更大的后代。
人类对自然环境的干扰远未停止甚至日益剧增，对鱼类繁殖策略的研究也就不能停止。综上，若体型较大的亲鱼需要投入更多营养给后代，所需摄入的能量也会更多，对外界环境的影响也会更加敏感。当温度升高后食物供给或将相应减少从而造成母体面临自身生长与后代繁殖的决策权衡，对其进行定量研究，了解其变化机制，做出保护对策仍需我们继续努力。
所有生物的繁殖策略，概略而言，可以分成两大群：其中一类生物在型态上并未专门适应特定环境，牠们多半生长快速、生活史也短、与其他物种在竞争上并没有特別的优势。因此，这类型生物采取的就是「以量取胜」策略，以比较投机的、机会主义的方式繁衍后代。这种策略的物种被称为r-择汰(r-selection)物种，例如翻车鱼，而我们日常食用大部分鱼类，也多半是采取这种策略。在这种状况之下，产下的卵(或后代)数量虽然多，但是每个卵所能携带的营养相对稀少，这些动物通常也不具备育幼行为，被产下的卵必须自求多福。
而在另一个极端，某些特定生物已经演化出在生存环境中占据优势的型态，牠们的寿命通常较长、体型也比较大，因此牠们能够投注相当对多的资源在更少量的后代上，而每个后代的平均存活率也较高。这种「以质取胜」的策略称为K-择汰(K-selection)物种，多半也同时具备了育幼习性，能够照顾下一代直到能够自力为止，例如鲸鱼与大象、犀牛等，最极端的例子，或许是照顾后代长达数十年的我们人类。
不过由于自然界的环境千变万化，有许多鱼类经过环境特化之后，繁殖策略也朝着K-择汰物种的方向靠拢。在这之中最具代表性的，或许是大多数人最想像不到的物种——软骨鱼类。
影响鱼类繁殖的因素基本分为内部变化因素与外界环境干扰因素，而两者又是相通共存的关系。
关于鱼类的繁殖策略，有人认为与亲鱼个体大小有关。如Barneche, D. R.等人于2018年在Science上发表的文章，该文通过meta-analysis进行分析，得出体型较大的雌性具有更高的繁殖力，她们的后代体型更大，质量也更好的相关结论，例如：2只1公斤鱼的繁殖能力 < 1只2公斤鱼的繁殖能力，同时该实验也得出随着体重从0.3公斤增加到1.3公斤，卵子体积将增加1.2倍。
2012年Beldade, R.等人也在Biological Sciences上发表过相关论文，该研究通过DNA提取，微卫星测试的方法，对378个样本，包括118只雌鱼、159只雄鱼和101只新捕海葵鱼进行分析研究，其主要结果表明体型较大、年龄较大的雌鱼通常会生出质量更高、生长速度更快、更能抵御饥饿的后代。
关于外界环境干扰似乎是更多研究人员所关注的问题，随着人为活动对自然环境的强烈干扰出现了一系列的环境问题。全球气候变暖对鱼类的影响更是“举足轻重”。有研究表明气候变暖对水生生物造成的影响要大于陆生生物，随着温度的升高会影响母体对后代的投入,Pettersen, A. K.等人于2019年通过meta分析和控制实验，得出结论：气候变暖在一定程度下会相对减少母代(变温脊椎动物)的投资，但当温度升高超过阈值后，可能会产生质量更大的后代，投入的成本也会变高。该研究中也考虑到温度在阈值范围内温度偏低时母代倾向于产生更大的后代，但未研究母代产生后代或者卵子的数量问题。
同时，也有研究认为鱼类存在继代可塑性(transgenerational plasticity),即早期在高温环境下成长起来的亲代可以通过非遗传和非行为方式来调整后代的性别以减缓环境造成的伤害。该研究在所选区域的平均气温下分别增加了1.5℃和3.0℃进行控制实验，观察了包含母体在内的三代的繁殖情况，随着温度升高，雄性增多，雌性数量持续减少，最终表明影响机制是从幼时就开始的。
其中，母代对环境的可预测性成为繁殖后代的一个重要环节，Marshall, D. J.等人提出母代应对环境不可预测性时产生的保守策略与多样性策略的权衡，有人认为多样性策略更适宜应对环境的不可预测性，由此增加后代的适应存活机率，但也有Einum, S.等人认为当两个物种同时进化时，在不同环境下，雌性最大的适应性优势来自于更大的卵子，而不是更多的变异卵子，因此保守策略在环境不可预测时更加有效。
此外，Marshall, D. J.等人将食物供给与环境温度结合起来研究母代繁殖，揭示出当环境温度在阈值内，若食物充足时，倾向于产生更多更小的后代，而食物缺乏时，产生更少更大的后代。
人类对自然环境的干扰远未停止甚至日益剧增，对鱼类繁殖策略的研究也就不能停止。综上，若体型较大的亲鱼需要投入更多营养给后代，所需摄入的能量也会更多，对外界环境的影响也会更加敏感。当温度升高后食物供给或将相应减少从而造成母体面临自身生长与后代繁殖的决策权衡，对其进行定量研究，了解其变化机制，做出保护对策仍需我们继续努力。
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