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罗氏沼虾和日本沼虾是我国乃至世界水产业最重要的虾类养殖经济品种。本文主要研究了罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)和日本沼虾(Macrobrachium nipponense)第一触角感受器在扫描电子显微镜下的形态与分布,罗氏沼虾附鞭上化感刚毛透射电子显微镜的结构及在罗氏沼虾发育过程中化感刚毛的数量变化、成年雌雄个体在化感刚毛数量上的比较。对它们第一触角感受器的表面结构、附鞭和化感刚毛的超微结构,及化感刚毛的发育过程中数量变化进行系统研究,有助于深入了解该虾感受系统的构造和功能,发育过程中感受系统的变化,为相关的行为(如交配和摄食等)研究提供基础知识与科学依据。
结果发现,日本沼虾和罗氏沼虾第一触角的形态和感受器的种类、分布上均相似。第一触角分为内、外两鞭,外鞭上具有附鞭。触角上共有四种感受器,分别为化感刚毛(或称嗅毛)、Ⅰ型简单刚毛、Ⅱ型简单刚毛和有齿刚毛。化感刚毛上端柔软,顶端无孔,仅着生于附鞭的凹槽内。其它三种感受器在内外两鞭上均有分布。Ⅰ型简单刚毛通体光滑,顶端逐渐变细,具一顶孔,常伴生Ⅱ型简单刚毛和有齿刚毛,但长度比后两种的短;Ⅱ型简单刚毛基部光滑,顶端被鳞片覆盖,且具复杂的孔结构;有齿刚毛有大小两种类型,表面长有许多齿状突起,齿状突起主要分布于刚毛近顶端1/2-1/3区域内,近基部光滑无齿状突起。有齿刚毛的顶端也被鳞片覆盖,也具复杂的孔结构,结构与Ⅱ型简单刚毛十分相似。附鞭结构可能对其化感刚毛具有保护作用。同属的十足目动物可能具有相同的触角感受器。
罗氏沼虾化感刚毛中的化学受体神经细胞体位于附鞭内,一定数量神经细胞的树突部分延伸至化感刚毛中去,每根化感刚毛约含有150-320个树突,树突中包含有线粒体。神经细胞的树突被鞘细胞包围,。化感刚毛壁厚约1.7μm,在透射电镜下成年轮状,壁上无孔。树突分支后延伸至化感刚毛中,化感刚毛中是一些纤毛结构和液体内含物。不同甲壳类生物化感刚毛的结构具有差异,这些差异与生物感受器官的敏感能力相关,是生物在长期进化过程中对环境产生的适应性一种表现。
刚变态的罗氏沼虾仔虾的单侧附鞭仅有9或10根化感刚毛。此时,主鞭不长(0.3-0.4mm),直径小于附鞭。随着仔虾的继续蜕皮生长,附鞭的节数也随着增长。最后,单侧附鞭化感刚毛的数量可达三百以上,附鞭长度会增至13~15 mm。化感刚毛生长始于附鞭近基部,附鞭顶端的化感刚毛随着生长发育而脱落。这表明,化感刚毛中新生的神经细胞生长从附鞭基部开始,一段时间后会凋亡,表现为化感刚毛的脱落。相同时间内,蜕壳次数越多的罗氏沼虾,其化感刚毛的数量增量越大。仔虾生长过程中,单独饲养的罗氏沼虾的头胸甲长和化感刚毛的数量呈明显的线性关系。
雌性和雄性罗氏沼虾在触角感受器的种类和分布,化感刚毛的数量,每根化感刚毛中的神经树突的数量和化感刚毛着生的节数也没有明显的差异。但是大塘放养5个月的罗氏沼虾,生长为蓝色鳌的雄性罗氏沼虾的化感刚毛数量远远高于雌虾的、黄鳌雄性的和小雄虾的。三种类型雄虾的交配行为的差异和交配能力的高低可能影响其个体对化感刚毛数量的要求。