东方小藤壶（Chthamalus challengeri）幼虫对铜离子和石油烃的响应特征研究

【摘要】重金属和石油烃是全球海洋环境的两大主要污染物，既危害渔业生产，使得海洋生物病变或死亡并造成巨大经济损失，又严重影响海洋环境和海洋生态系统的稳定性。东方小藤壶（Chthamaluschallengeri）营固着生活，在全球的分布范围非常广泛，作为一种污损生物，它引起了众多学者的关注。然而，它又是一种环境指示生物，尤其是其幼虫具有敏感性强等优点，可以及时反映某些环境状况的变化。但是，目前有关重金属和石油烃对东方小藤壶幼虫的研究仍显不足。因此，本论文以东方小藤壶的幼虫作为实验对象，研究了幼虫生命表，并分别探讨了铜离子和石油烃对东方小藤壶幼虫生长、发育、生理特性以及抗氧化酶等方面的毒性效应。以期筛选出东方小藤壶幼虫对铜离子和石油烃最敏感的生理指标，为将东方小藤壶作为环境指示生物的可能性提供理论支持。研究结果总结如下：1、东方小藤壶作为一种r-选择策略生物，其繁殖力强，一只成年藤壶每天的产幼数多达100余只。但是，幼虫的自然死亡率极高，在实验室条件下，Ⅱ期幼虫发育到腺介幼虫的存活率仅为0.37%；而且从Ⅱ期无节幼虫发育到腺介幼虫的过程中，其致死力（kx）逐渐升高，发育难度逐渐加强。2、比较了铜离子对各个孵育时期幼虫的急性毒性效应，结果表明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期幼虫和腺介幼虫的24hLC50依次为156.07μg/l、249.79μg/l、315.79μg/l、391.95μg/l、465.25μg/l和817.15μg/l，而且Ⅱ期幼虫是整个幼虫期中对铜离子最敏感的时期。另外，在相对较短的时间内获得大量的同步性较高的Ⅱ期幼虫较易实现，因此Ⅱ期幼虫是最为理想的急性毒性实验对象。用浓度为135μg/l的铜离子溶液胁迫腺介幼虫5天，其附着率显著性降低，但是死亡率变化不明显，说明腺介幼虫附着率是比死亡率更加敏感的指标。在Ⅱ期幼虫到腺介幼虫的整个发育过程中，当铜离子浓度达到45μg/l时，幼虫的死亡率显著性降低（p<0.05），当铜离子浓度超过60μg/l，Ⅱ期幼虫无法发育到腺介幼虫，说明整个幼虫发育过程比单一幼虫期对铜离子敏感，更能反映出自然环境中铜离子污染水平对藤壶幼虫的慢性毒性效应。3、用浓度不高于75μg/l的铜离子溶液胁迫24h后，Ⅱ期幼虫的生长、发育未发生显著变化（p>0.05）。但是，将胁迫时间延长到48h时，幼虫的体长在铜离子浓度为60μg/l时受到显著性抑制（p<0.05），而体宽和发育情况则在铜离子浓度为75μg/l时受到显著性抑制（p<0.05），说明铜离子对Ⅱ期幼虫的生长、发育胁迫具有时效性，相对于体宽和发育率，体长的变化是对铜离子毒性效应更加敏感的指标。4、用浓度不低于45μg/l的铜离子溶液胁迫24h后，Ⅱ期幼虫趋光性显著降低（p<0.05），而其摄食率、滤水率和排氨率均能被浓度为30μg/l的铜离子溶液显著性诱导升高（p<0.05）。因此，藤壶幼虫摄食率、滤水率和排氨率的变化较趋光性的变化敏感。5、随着胁迫铜离子浓度的升高，幼虫体内的ROS、MDA逐渐升高；抗氧化物酶SOD、CAT、POD、GSH-PX均呈现出先上升后下降的变化趋势，即低浓度的铜离子可以促进幼虫的抗氧化酶活力，而高浓度的铜离子则起到抑制效应；SOD可以被30μg/l的铜离子溶液诱导升高，较其他指标敏感。6、用不同浓度的石油烃胁迫48h后，Ⅱ期幼虫的死亡率、发育率、摄食率、CAT酶活力均未表现出显著性致死效应（p>0.05）。但是，Ⅱ期幼虫的趋光性在浓度为27.00mg/l的石油烃水溶液中显著降低（p<0.05），而SOD酶活力则显著性升高（p<0.05）。因此，与存活率、发育率、摄食率，以及CAT酶活力相比，Ⅱ期幼虫的趋光性和SOD酶活力对石油烃毒性更加灵敏。
【作者】齐磊磊；
【导师】唐学玺；
【作者基本信息】中国海洋大学，生态学，2014，博士
【关键词】东方小藤壶；铜离子；石油烃；生长发育；生理特性；活性氧；抗氧化酶；

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