鱼类化学感受器的生物学意义_主要养殖鱼类的生物学

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鱼类化学感受器的生物学意义

水产与生命学院

生物学

陈新页

M120110237

摘要: 鱼类化学感受器是鱼类化学通讯的主要工具, 将种间、种内及无机环境各种化学信息联系起来, 从而使鱼类做出相应的行为反应。本文综述了鱼类化学感受器的类型及化学感受机理新进展及生物学意义, 包括嗅觉途径、嗅觉感受相关蛋白、信息传导、编码、加工处理、整合输出、感受谱及味觉感受机理, 为探索利用鱼类行为控制剂来监测、必要的科研提供理论依据。关键词：化学感受器

鱼类

生物学意义

Abstract: Fish chemoreceptors the fish chemical communication tools , interspecific and intraspecific and inorganic environment of various chemical information linked , so that the fish to make the appropriate behavioral response.Fish chemoreceptors type and mechanism of chemosensory new progre and biological significance , including the olfactory pathway , the olfactory receptor-related protein , signal transduction , coding, proceing , to integrate output , feel the spectrum and taste receptor mechanism , is to explore the use of the fish behavior control agents to monitor the neceary research to provide a theoretical basis.Key words: Chemoreceptor

Fish

Biological significance

鱼类的化学通讯一直是化学生态学研究的一个热点问题, 大部分鱼类是依靠种特异的性信息素通讯和相关的化学感受器来完成种群繁衍及相关功能的。化学感受器在鱼类化学通讯中发挥了重要作用, 是鱼类与外界信息交流的最小功能单位, 具有不同的形状和功能。鱼类的化学感受器接受内,外环境的化学刺激而产生感觉的过程叫做化学感受作用。化学感受器是水生动物感受水环境中化学信息的专门器官.它们由特化了的细胞群组成。就鱼体来说,按其分布的部位不同.有内感受器和外感受器两类。它们的功能都是将化学刺激的信息转换成生理信息一感受器电位。

在鱼类的行为学研究中,一般所指的化学愈受器,多数是指分布在鱼的体表和口腔粘膜等处的外部跳学感受器。包括了鱼类的嗅觉和味觉感受器。鱼类嗅觉感受器及其感受机理

1.1 龟类的嗅觉和嗅觉感受器

鱼类长期生活在水环境,其能见度受到了极大的限制,而且变动很大。江河水域中的透明度常常只有几米,甚至少于1米。鱼类单靠视觉和侧线器的物理感觉将不能从环境中辨别远距离的猎物和敌害,也不能发现底栖的或不活动的食物。因此.鱼类在长期的适应水环境的过程中,获得了一套具有许多特性的嗅觉感受系统。嗅觉感受器是具有纤毛或微绒毛的双极神经元。早期的实验已经证实.鱼类的嗅觉是一种“距离”感觉。近期的生理学研究进一步证实鱼类具有非常敏锐的嗅觉。根据托马森等人1983年对蛙、蹲鱼类和欧洲鳗鲡进行的嗅电图研究表明,这些鱼类对氨基酸刺激产生反应的浓度阑值为10-9mol/L。康洁生等人1988年研究了二种石斑鱼嗅上皮对10种氨基酸刺激的嗅电图反应,结果表明,赤点石斑鱼对丙氨酸刺激的电生理闭值为10-9mol/L。这意味着当1克丙氨酸溶于一万吨水中时,石斑鱼都可以辨别出来。有研究证实,鳃鱼能够辨别每百万吨水中1克浓度的L一丙氨酸.这些充分说明了鱼类其所以能够远远发现职学源,是因为它们具有相应的、高度灵敏的嗅觉感受器来检测水中浓度很稀的叱学刺激物.从目前的研究来看,鱼类嗅觉在以下几方面有重要的机能作用: ①、嗅觉对鱼类的摄食行为至关重要。包括最初对食物的探索、被食物所吸引和摄取食物。

②、嗅觉与鱼类的非摄食行为有关,即:生殖徊游、群居关系、识别配偶、逃避敌害、对污染水域的探测等。

1.2 鱼类的味觉和味觉感受器

早在1920年人们就已经知道鱼类具有味觉.斯蒂克在1924年首先采用条件实验法证明了一种够鱼的味觉能够分辨出葡萄糖、醋酸和嗤泞。一般认为,鱼类的味觉感受器是一种“接触”感受器。它不仅分布在鱼类的口腔上皮,而且分布在鱼类的唇、须、头部或躯体皮肤、鳍、鳃、咽等处.鱼类的味觉器官是由10一20个感觉细胞聚集而成为花蕾状.叫味蕾。鲤科和蛙科鱼类的味蕾在上胯聚集而形成“愕器”。鳅科、鳃科和婚科鱼类的味蕾遍布全身。据测量,一条长22厘米的黄绘,其触须和全身体表有17500。个味蕾,口腔和」l因喉只有2000。个。一般来兑.鱼类的味觉比人敏感。有人测定畔鱼对熹塘的味觉敏感度比人高900倍,对葡萄塘的味觉敏感度比人高1575倍,而墨西哥的一种侧带脂鲤的味觉敏感度超过够鱼数千倍。大多数鱼类在吞咽口中的食物以前都要依靠味觉作出判断。例如,希戴克等人1978年发现当豹斑余方纯将含有奎泞的淀粉面团摄入口中时,会立叩吐出这种味苦的淀粉面团。研究表明.部分鱼类的味觉感受器也具有探究食物的能力。巴达杰等人1967年在实验中切断了云斑叉尾纲的嗅觉和现觉系统,鱼仍然能在几米远的距离内找到食物,但是.除去鱼的一边触须就可干扰鱼的探究行为。

综上所述,除少数种类的鱼因味蕾遍布全身,有可能利用味觉寻找食物和进行通讯外,其他鱼类的味觉则主要是用于选择食物.嗅觉和味觉这两仲完全不司灼比学感觉之间的生物学区别,在于它们各育不同的优学感受器并由不同的猫神经支配。但是它们却育着共同的化学刺激物质。

2、鱼类的化学感受作用在科研中的相关意义

随着经济鱼类的大规模养殖.解决各种养殖鱼类的配合饵料已成为水产养殖业中的重要一环为了提高鱼类对纪合饵料约嗜食性.人们利用鱼类的化学感受乍用来寻找、筛选各种不同鱼类所喜好的气味物质,添加到配合饵料中去,以便提高配合饵料的适口性、摄食率和利用率,降低成本,减轻水质污染.其次，另一类是通过鱼的化学感受作用记录实验鱼的嗅电图变化,来确定引诱剂的种类和浓度范围.这方面大量的研究资料丧明.鱼类对各种摄食引诱剂的化学感受作用既有共性又有一定的种间特异性。例如.能够刺激硬骨鱼类产生强烈反应的甘氨酸.对软骨鱼类的刺激作用却很微弱.斑点叉尾蛔、鳗鲡、余方纯、真绸等鱼类的味觉感受器对丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、脯氨酸都有敏感性.其中丙氨酸对已经试验过的鱼几乎都起作用,但大西洋娃则例外。在物质特性方面,较为一致的研究结果是L一型氨基酸较其他型的氨基酸,其活性为最高。鱼类均选择性摄食.是先夭获得的本能行为,人们了以利用它的这一生物学特性,在配合饵料中添加鱼类喜食的引诱成分,以提高配合饵料的质显。

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