鲤和湘云鲤个体及组织的代谢尺度研究

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本研究以鲤(Cyprinus carpio)、湘云鲤(Cyprinus carpio Xiangyunnensis)为对象,从研究代谢尺度问题,分别考察了随体重(M)增加,鲤、湘云鲤的静止代谢率(RMR)、器官的特定质量耗氧率(MS-MO2 organ)、肝细胞面积(SALC)、肌肉细胞面积(SAMC)、组织重量的尺度变化,比较了鲤与湘云鲤的RMR、肝和肌肉细胞面积大小及肝、心、脑、肌肉组织MS-MO2 organ的差异。研究结果如下:1.随M增加,鲤和湘云鲤的个体RMR呈幂函数变化,尺度指数bRMR分别0.717和0.748。鲤与湘云鲤的RMR水平差异不显著,bRMR差异也不显著。2.鲤的肝、心及脑的MS-MO2 organ均显著高于湘云鲤,但鲤的肌肉MS-MO2 organ低于湘云鲤。两种鱼的肝、心、脑及鲤肌肉MS-MO2 organ均与M负相关,但湘云鲤肌肉MS-MO2organ与M不相关。鲤的肝、心、脑MS-MO2 organ的b值均显著低于湘云鲤。鲤的脑MS-MO2 organ高于肝和肌肉;肝MS-MO2 organ高于心和肌肉;心MS-MO2 organ高于肌肉。湘云鲤的脑MS-MO2 organ与肝无显著差异,均高于心和肌肉。3.鲤的SALC和SAMC均M不相关;湘云鲤的SALC与M负相关,b为-0.092;SAMC与M正相关,b为0.196。湘云鲤SALC和SAMC均显著大于鲤,b值差异不显著。4.鲤和湘云鲤各组织重均与M正相关。鲤和湘云鲤肝重的b值分别为0.953和0.889;心重的b值分别为0.894和0.924;脑重的b值分别为0.473和0.523;肌肉重的b值分别为1.047和1.046:肝、心、脑及肌肉重的b值种间差异均不显著。湘云鲤的肝重和肌肉重显著大于鲤,心重差异不显著,鲤的脑重显著大于湘云鲤。讨论认为:1.两种鱼的RMR及bRMR均无显著差异,符合代谢水平界限假说。2.鲤的心、肝和脑MS-MO2 organ的b值均小于湘云鲤的b值,表明随M增加,鲤的各组织的MS-MO2 organ水平下降均较快。两种鱼个体的RMR及bRMR无显著差异,提示组织代谢水平随生长的变化可能不是影响个体代谢尺度指数的主要原因。3.湘云鲤的SALC和SAMC均显著大于鲤,符合三倍体细胞尺寸大于二倍体的规律。4.随M增加,鲤的肝、肌细胞大小不变,但bRMR显著小于1,与细胞代谢假说的预测不符。随M增加,湘云鲤的肝细胞减小,而肌细胞增大,但bRMR显著小于1,与该假说的预测不符。提示bRMR值的差异除了受细胞大小的影响,还可能受细胞代谢水平降低影响。5.两种鱼的代谢活性器官肝、心、脑重占身体的比例随M增加而减小;相反,非活性组织肌肉占身体的比例随M增加而增加,但增加的程度很小,不足以解释个体代谢的异速程度,结果仅部分支持器官尺寸假说。6.两种鱼RMR及bRMR值均无明显差异,研究结果与“交换面积-代谢需求限制”假说的预测不符。两种鱼的活性组织代谢水平均随M增加而下降,但鲤鱼降低明显较快,可能对其bRMR值有负效应。因此,除了考虑细胞交换面积的限制,还应考虑细胞代谢水平的变化对代谢尺度的影响。
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