金立成:原创仿原生态大鲵繁殖
一、仿原生态繁殖选择与建造
仿生态繁殖场的选择:仿生态繁殖场地必须选择在原产大鲵溪河旁的滩涂、农田、荒地上。见河溪组图同时要注意溪河水上游不会被污染,水的源头旁没有种植玉米及高梁。仿生态繁殖场不能建在原来没有产过大鲵的溪河旁。仿、原生态繁殖场只有建在原来产大鲵的溪河旁才会使大鲵自然产苗。反之、大鲵不会自然产苗。
中国大鲵是属生活于顶级群落的野生动物,为特化种,其食性为肉食性,经过漫长的自然选择使野生大鲵向着范围狭窄进化,迫使大鲵的适应性使其在一个特定的生境即在一个有限的生境范围内生存和繁殖,一般生活在石灰炭地质结构的溶洞、阴河或海拔在500公尺以上的山溪,具有岩石洞隙特定的生境之中。而在其它环境中,其适应性就会降低,近些年来国内在大鲵地迁地保护、驯养繁殖做了大量的工作,人工繁殖也取得了举世注目的成就,但其亲本的催产率,尤其卵的受精率普遍低下,且未能在人口环境条件下,突破大鲵自然产卵受精就是证明。这就说明,中国大鲵这种野生动物特化程度高,对其生境变化十分敏感,对于其生存特别是繁殖条件实有特殊的要求。从此种意义上讲,深入研究野生大鲵的生境,无论对大鲵珍贵资源的保护维护生物的多样性,与生态平衡,还是从事大鲵的驯养繁殖都具有十分重要的意义。
从大鲵的漫长进化历史来看,进程长达三亿多年,通过长期的自然选择,历经各个地质年代地球的变迁,外界压力导致了大鲵物种的进化,致使野生大鲵在其形态、生理、行为上产生了适应特定生态环境的变化,形成了今天特化种中国大鲵。在生理和遗传上均有独特的性质与特定生境的适应性。因此,在迁地保护与驯养繁殖时,还必须考虑野生大鲵特化种的生境要求,实行“软着陆”与“渐进”驯化的正确策略为上策。
图9-6水中生物链图
(一)、大鲵、栖息生境的结构与要素
一般而言,野生动物的生境包括三大要素,食物、隐蔽条件和水及其它非生物因素。所谓生境结构被定义为物种需要的生境要素在空间的分布。在不同生物地理区域中,生物对当地的气候环境有不同的适应机制,每一种动物都生存一定的土壤与基质之中或之上,并要求适宜的温度和适宜的光照范围。生境要素的时间与空间结构配置也是生境的重要属性。关于中国大鲵的栖息生境的结构与要素,目前尚未有专题的研究,但通过国内各地有关大鲵的资源调查,与近年有关大鲵资源保护,与驯养繁殖的实践及实地考查中,已积累了一些资料,在此基础上,作者试图作一些初步探讨,以期作为抛砖引玉供参考。此文主要从生态要素加以粗略分析。
1 、大鲵栖息生境要素:
大鲵栖息生境要素可由以下3方面构成:物理化学因子(温度、湿度、盐度等)资源(能量、食物、水、空间、隐蔽条件),生物之间的相互作用(竞争、捕食等物种种间互作等)。
(1)温度及其生态作用,每种动物只能在一定温度范围内生存,温度过高或过低将对动物产生不良影响,超过一定范围的温度将引起动物死亡,同时温度还影响动物的发育与繁殖。
野生大鲵栖息生境一般在森林茂密的山间溪河之中,其海拔高度一般在500~1200米范围之内,山高水冷、水温变幅范围在4℃~中23℃,且其小溪是多山势,由高至低,海拔水平不在一个平面上,这为大鲵选择适宜的生活水温提供条件。另外有的野生大鲵隐藏在石炭岩的隐河与阴河之中,其中水温常年处于16~19℃之间。据四川省兴文县火坝镇地下9月河二月9份出大鲵幼苗时的水温测定也在16~17℃。野生大鲵自然繁殖的水温一般在8~20℃范围。作者认为大鲵的适生水温来看,应属“凉水性”动物。此外,从多年大鲵人工驯养繁殖的实践得出:如果当水温超过26℃以上时,大鲵将出现“负增长”的现象,同时会导致大鲵人工繁殖的尖利与失败。
从野生大鲵的分布来看,相应地具有明显的海拔范围,其主要原因是与水温高低密切相关。
(2)水与其生态作用:
野生大鲵常年栖息山间溪河的水,其水质清新、流水声声不断,溶解氧一般在5mg/L以上;水的矿化程度较高、钙的含量一般在500mg/L左右,总硬度为8~9之间,PH值在7左右,镁的含量在15mg/L左右。野生大鲵栖息水域,一般多处于碳岩地质结构,钙镁的含量较高。我们知道,钙不仅是生物体液及骨骼的组成部分,还参与体内新陈代谢的调节,而且对蛋白质的合成与代谢,碳水化合物的转化细胞的通透性,以及氧磷的吸收转化等均有重要影响,钙、镁离子作为水质的调节剂, 水具有较好的缓冲性,此外钙离子可减少生物对重金属的吸收,从而可起到降低重金属离子的毒性的作用。
2、野生大鲵的隐藏条件:
所谓隐蔽条件是指生境中能提高动物繁殖力或生存,或者两者都能得到提高的所有结构资源,这里的结构资源包括除营养因子外的一切生境因子。虽然隐蔽条件可以构成或直接成为野生大鲵的躲避场所,但不能简单地把隐蔽条件理解为单一的躲避场所。由于长期进化的适应,野生大鲵在生理、形态结构及行为等方面都对隐蔽条件有特定的需求,因此也可以说,隐蔽条件是指生境中任何野生动物需要的结构性实体。隐蔽条件的组成十分复杂。植被是野生动隐蔽物最主要的组成成分。然而植被并非生境中影响野生动物的唯一结构性资源。野生动物常常依赖于非植被性生境结构资源。
隐蔽条件的组成包括:1)植被;2)地形地貌:(坡间、坡位、坡度、海拔、岩洞、砾石等);3)水石(包括水深、水温);4)土壤结构;5)小气候等。
野生大鲵的隐蔽条件初步分析如下:
①植物:自然界凡是有野生大鲵栖息地,则周围山林茂密,植被复盖率达80—90%,植被条件好,一是水泥充足,地表保水能力强,空气新鲜,是天然的氧吧;空气湿度较大;植被条件好,可遮被太阳的直射,营造出阴凉宜鲵的良好栖息生境。
②地形地貌:山溪、流水不断且海拔在500~1200米小溪有一定的河床比降30~100米,这就给野生大鲵根据季节温度变化有一定的迁涉范围,海拔变度也意味着大鲵栖息的适宜水温,常言道:“山高水冷”也道明大鲵的适生环境;岩洞多在石灰岩地区,为大鲵避免阳光,有个安静栖息场所。
③水流小溪,则在一定的海拔范围内有适合大鲵生长与繁衍的水温,复季繁殖时节,水温则在17~20℃也十分适宜。
④土壤结构:野生大鲵多处于石灰岩地区,在长期水的侵蚀下产生自然的溶洞与阴河或多自然提洞隙与洞穴,这也是特定地质结构的产物,是野生大鲵至关重要的栖息生境中隐蔽的条件。
⑤小气候:由上述各个条件的综合与主体空间的形成,则为大鲵营造一个特殊的小气候,则是短日照、阴凉、适温、空气新鲜的特定的最佳栖息生境。它们之相互为一体则为野生大鲵创造一个既适合生存,又适合繁殖的优越隐蔽条件。从野生大鲵隐蔽条件分析,大鲵繁衍生息的流水、水温地质结构、植被与容石的洞穴,这就是主要的繁殖生态因子,最佳的大鲵隐蔽条件。这些将对人类为保护大鲵资源,保护与重选与恢复大鲵的栖息生境,提供了宝贵的资料。单就岩石“洞穴”而言,不但是野生大鲵避光体息之所,躲避被捕食杀的逃避所,实浅观察证明,此类“洞穴”更是野生大鲵适合雌雄自己产卵、受精与醇化繁衍后代的极其重要的隐蔽条件,竞是有了这种特定选择的繁殖隐蔽场所,大鲵才代代相传,连续上亿年的历史。尤其野生大鲵能在有饵料生物的阴河与溶洞中生存与繁殖,才谱写门上亿年的物种进化史与珍贵的文明史。这是大自然的造化,也是物种生境选择所塑造的千古奇迹。它的神秘百纱到目前为此,我们人类还是知之甚少,有待于继续深入探索、研究与发现。
二、原产地溪流藻相(浮游生物)
无论是仿生态或是原生态繁殖,对所引用水源必须具备下列两个重要条件:一是溪河生态藻相见5.1,二是水质理化因子见5.2。
(一) 溪流藻相(浮游生物)
池中藻相是娃娃鱼性成熟的物质基础,这对娃娃鱼而言就是完全性蛋白。缺乏完全性蛋白的娃娃鱼会重新演化DNA排列,于演化过程中会暂时减少娃娃鱼生殖生理的原有功能。这是因为池中生物链的基因突变,直到娃娃鱼重新适应新的生物链。水中各种藻相所养出的生物是不一样的,绿藻养源可养鳃部较小的鱼类,只是生长慢,但繁殖率高。亲体培育池中有适宜的藻相是大鲵雌性增加产量与提高孵化率,雄性增加精子活力的关键因子之一。池中的藻相与PH值之水的维护,不是下化学药品,而是下养源。将衍化过养源转为适合娃娃鱼性腺发育所需的非共同养源,它才可使池中藻相稳定,亦可稳定池中PH值。对生物而言,生物链既是来自于阳光、空气、水和食物链。这样就能推断的是哪种常态温度长出哪一种生物是固定的。因此,娃娃鱼人工繁殖应着重亲体与藻相之间的互动。这是因为娃娃鱼性成熟所需的自然蛋白来自于池中藻相,又因哪一种藻相孕育出哪一种生物是固定。因此,娃娃鱼人工繁殖应着重亲体与藻相之间的互动,这是因为娃娃鱼性成熟所需的自然蛋白来自于池中藻相。又是因为哪一种藻相孕育出哪一种生物是因定。藻相蛋白养源会转为常态生物链之单位蛋白,当单位蛋白转为常态后会使水中元素不断层。如此一来,池中藻相所需元素就转为蛋白养源。此时,藻相生物之水质本身就有取之不尽的性腺发育成熟所需精卵蛋白和胚胎发育所需的抗体胶原蛋白。
娃娃鱼幼苗大批量繁殖的关键因子
娃娃鱼亲体培育期间,水中元素不断层,微淡的藻相与PH值之水的维护;温光调控;生物链与娃娃鱼互动是增加产卵量,提高精子活力与提高繁殖率的不二法门。而不是借助药品或其它激素,或投喂高蛋白的饵料如此的亲体培育方法,才能使娃娃鱼取得性成熟所需的单位蛋白和精子发生所需的生精蛋白。
总之,突破大鲵大量繁殖幼苗核心技术的难关,关键就是要在人工饲养条件下培养出大量性成熟的亲体。国内现有大鲵繁殖基地真正人工培育出来性成熟的亲体只占亲体总数的5%,所以,大鲵人工繁殖率低,大鲵亲体培育技术和人工繁殖技术29来没有取得重大突破这是事实。既然29年来大鲵人工繁殖技术没有进展,那为什么大鲵繁殖基地仍然采用现有的人工繁殖技术而不去创新呢?
大鲵人工繁殖技术只有创新,才有生命力。大鲵性成熟率低是大鲵难以大量繁殖出幼苗的主要难点,大鲵性成熟率低的原因表面上看是缺乏单位蛋白和生精蛋白,缺乏单位蛋白和生精蛋白的原因则是池中缺乏适宜娃娃鱼所需的藻相。藻相来自于食物链与生物链,食物链来自于水中元素。可见,水中元素的缺乏与藻相的断层才是大鲵人工繁殖率低的根本原因;也就是大鲵性成熟率低的根本原因。
图9-4溪河组图
因此,大鲵人工繁殖技术创新的关键是:在人工饲养条件下仿造大鲵原产地原生态环境培育亲体,这种仿原产地原生态培育大鲵亲体着重的是元素供给生物链与藻相互动,这种互动就会使藻相的完全性蛋白所衍生的单位蛋白与生精蛋白供给大鲵性腺发育成熟。完全性蛋白也会使大鲵胶原抗体蛋白增强,从而减少胚胎发育死亡数量,达到提高孵化率和繁殖率的目的。
大鲵大量繁殖幼苗的技术难关的突破,绝不是在催产药物、催产剂量,孵化技术上有什么秘密诀窍,也不需要弄清大鲵性腺发育成熟的机理。理由是,现有的人工催产技术、催产药物、催产剂量及孵化技术是很成熟的,这也是业界公认的事实,因为现有催产技术,其催产率达95%以上,孵化技术其孵化率也达到70.3%,问题的关键是性成熟的大鲵太少,所以,大鲵人工繁殖率低。再以鳗鱼为例说明事实,国内已有学者阐明了鳗鱼性腺发育成熟的机制,可是鳗鱼至今仍然是没有可供人工饲养的幼苗(指没有人工繁殖的鳗鱼幼苗),大鲵性腺发育机理阳爱生研究员做了大量研究,初步阐明大鲵性腺发育成熟机制,可是,大鲵人工繁殖成功29来还是没有实现大量产苗的目的,所以弄清大鲵性腺发育机制不是重要因素。若仍然去研究大鲵催产技术,孵化技术,恐怕再研究几十年,即使投资几千万元,或者上亿元,其结果必将是以失败告终。29年大鲵人工繁殖的事实证明了这一点,这是不容质疑的。
又以事实说明此问题,国内现有的大鲵繁殖基地亲体数量少的有30组,多的有6000组,产卵少的有10万粒,多的则有100万粒,实际上,每年人工繁殖出来的大鲵幼苗少的只有60尾,多的只有30000尾。均算,每组亲体产苗2-30尾 ,理论上、8-20斤鲵,产卵在400~2000粒之间,按现有的催产率95%、受精率70.2%、孵化率70.4%计算,每组亲体产苗应177~880尾;以30组亲体计算,最少产苗数只有3440尾,最多产苗数应17600尾;若以6000组亲体计算,最少产苗数应为106万尾,最多产苗数应528万尾,现在的实际情况则是每个公司每年最多产苗数只有30000尾、平均每组亲体产苗30尾, 人工繁殖技术数据只是每个公司几组亲体的数据,绝不是全部人工催产、受精、孵化的数据,它的均是失败的。
由此可见,现有大鲵人工繁殖技术对大量繁殖幼苗是根本行不通的。29年的事实说明了此问题,仿、原生态繁殖事实告诉我们,娃娃鱼繁殖产苗量均在300-1200尾。
既然仿、原生态每对种鱼繁殖产苗多,现在又研究发现生态环境只是外因,内因决定因子是水中生态藻相。因此,娃娃鱼繁殖大量产苗的核心技术应该是着重娃娃鱼与水中元素、生态藻相的互动。