嗅器和犁鼻器是无尾两栖类最重要的嗅化学感受器,对觅食、繁殖及逃避敌害等方面有着重要的作用。本研究主要通过组织学和NADPH-d组织化学方法,对黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)蝌蚪G20-G30期及幼蛙的嗅觉系统和犁鼻系统结构进行了较系统的研究,以期为两栖类嗅觉的发育及适应进化研究提供参考。观察和发现的主要结果及结论如下：1.黑斑侧褶蛙嗅器在胚胎早期G20期就已出现,犁鼻器出现阶段比嗅器要晚,在G25期Ⅱ期发现(G25期持续时间很长,在实验室条件下长达27天,为了更好地观察和描述其发育特征,我们将该期又细分为G25期Ⅰ期,G25期Ⅱ期和G25期Ⅲ期)。G25期Ⅰ期,内鳃呼吸已形成,但不出现犁鼻器；G25期Ⅱ期出现犁鼻器原基,此时犁鼻器主要以细胞团结构存在,呈实体性或实质性,还未形成犁鼻腔,且其周边无犁鼻腺结构存在；G25期Ⅲ期,犁鼻器出现空腔即犁鼻腔,其周围可见犁鼻腺。在后肢芽发育期即G26期以后,犁鼻器结构逐渐发育完善,推测犁鼻器的出现可能为蛙类的陆生生活做准备。黑斑侧褶蛙犁鼻器上皮比位于其内侧的犁鼻腺出现略早,这和大多数蛙类发育情况类似。2.外侧嗅室是蛙类胚胎期嗅器发生过程中短暂出现的一个结构,位于嗅器的腹外侧。外侧嗅室在G22期出现,在G25期Ⅲ期消失。外侧嗅室可能是蝌蚪胚胎期的一种感觉器官,可提高对水中化学物质的探测能力,与水生生活相关。外侧嗅室与有尾目的犁鼻器同位于嗅器的腹外侧,认为可能是有尾目犁鼻器进化至无尾目时所遗留的痕迹器官。3.G24期,黑斑侧褶蛙蝌蚪的鼻腔内出现了内鼻孔与小梁骨。黑斑侧褶蛙内鼻孔的出现,为蝌蚪由外鳃呼吸向内鳃呼吸转变提供了结构上的准备,并且内鼻孔的出现使得两栖类的鼻腔同时具有嗅觉和呼吸的双重功能。小梁骨是蝌蚪胚胎期最主要的软骨结构之一,与内鳃呼吸相适应,可支撑嗅腔,利于气体交换。4.黑斑侧褶蛙发育到G26期之后为胚后发育期。在胚后期,犁鼻器结构基本形成。在变态完成后,嗅腔由背侧至腹侧可分为三个互相连通的腔室,即主嗅室、中室和下室。主嗅室被覆嗅上皮,嗅上皮的基部存在Bowman’s腺；中室被覆非嗅上皮,借鼻泪管与哈氏腺相通；下室外侧被覆非嗅上皮,下室内侧即为犁鼻器,被覆犁鼻上皮。犁鼻器的背内侧靠近鼻中隔区域存在着发达的犁鼻腺。5.幼蛙鼻腔尾端,主嗅室底部可见向上突起的嗅凸。嗅凸可增加与空气的接触面积,利于空气进入嗅腔,推测两栖类嗅腔底部嗅凸的出现,是对陆生生活的一种适应。Bowman’s腺一般出现于变态期的前肢发育阶段,可分泌粘液湿润嗅上皮,推测其鼻部已经可以开始探测空气中的化学物质,为陆栖生活做好准备。中室与鼻泪管同样出现于变态期。绝大多数无尾目蛙类的中室可能是用于暂时储存水溶性物质的囊状结构,本身不具有感觉功能。鼻泪管下部与中室相通,鼻泪管可将蛙类哈氏腺分泌的泪液送至鼻腔,进入犁鼻器中感受化学刺激。黑斑侧褶蛙的组织学变化过程基本也是如此。总之,变态阶段嗅凸、Bowman’s腺、中室及鼻泪管的出现是蛙类对陆生生活的一种准备和适应。6.幼蛙嗅上皮自游离面至基底部可分为三层细胞,分别是支持细胞,嗅细胞和基细胞。HE染色中的嗅上皮三层细胞染色均一,不易区分。而采用银染法进行染色,可使支持细胞染为深黑色,中层的嗅细胞染为花斑色,基底层的基细胞染为棕黑色。使嗅上皮三层细胞明显区分开来。7.黑斑侧褶蛙嗅上皮NO的分布可用NADPH-d组织化学染色进行显示。嗅上皮表层的支持细胞与NADPH-d反应呈阳性,而犁鼻上皮低水平表达酶活性,并由基层至顶层活性增高。NOS阳性神经元主要集中分布于嗅上皮支持细胞区域。黑斑侧褶蛙与负子蟾(Pipa americana)具有相同的NADPH-d染色模式。应用NADPH-d组织化学技术研究两栖类犁鼻系统效果明显,推测NOS与嗅系统和犁鼻系统的功能有关。8.犁鼻系统是由存在于犁鼻器中的犁鼻上皮和位于脑部的犁鼻中心组成,脑内犁鼻中心包括副嗅球、内侧杏仁核和外侧下丘脑区域。两栖类副嗅球的主要投射部位是在内侧杏仁核区。犁鼻受体神经元将信号沿轴突投射到端脑吻端的副嗅球,然后穿过内侧杏仁核最终传至下丘脑区域,暗示这是四足动物犁鼻信息通路的普遍模式。