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鱼类现存种类超过了30,000种,是脊椎动物中种类最多的类群,其多样性主要归因于其具有极大的环境适应能力。栖息于不同环境的鱼类其形态特征也不尽相同,这些差异不仅体现在外部形态上,还包括内部结构,如中枢神经系统等。贝氏高原鳅(Triplophysa bleekeri)与玫瑰高原鳅(Triplophysa rosa)隶属于鲤形目(Cypriniformes),爬鳅科(Balitoridae),高原鳅属(Triplophysa)。高原鳅属鱼类是爬鳅科中适应于高原环境生活的一个大类群。贝氏高原鳅生活于开阔河流及山溪石滩浅水处,而玫瑰高原鳅终年生活于地下暗河或溶洞中。本论文运用解剖学、组织学和透射电镜技术对栖息于不同环境下的两近缘种的中枢神经系统各结构进行测量及组织学观察,并将两者相比较,试图探讨:(1)两个物种中枢神经系统外部形态及组织学结构有哪些相似之处、哪些不同?(2)功能特化的结构基础及环境对中枢神经系统结构的影响;(3)鱼类中枢神经系统的适应性演化。结果表明:(1)贝氏高原鳅和玫瑰高原鳅雌雄性样本间脑重及脑各结构体积的相对大小均无显著差异,外部形态也无差异,因而两物种的脑结构无性别二态性。(2)两物种的脑均呈中间宽,两端尖细的梭形,分为端脑、间脑、中脑、小脑和延脑5部分,与一般真骨鱼类相似。(3)两物种的嗅叶为“鲤型”嗅叶,分化为嗅球和嗅束,嗅球贴近嗅囊,借短的嗅神经与其相连。贝氏高原鳅的嗅束极短,玫瑰高原鳅的嗅束较长(3.37士0.19mm)。嗅球的分层情况相同,表面为上皮组织,周缘富含神经纤维,由外向内分为神经纤维外层、小球层、神经纤维内层,中央为小细胞层,各层细胞无明确界限。(4)大脑均呈长柱状,玫瑰高原鳅大脑横切面较贝氏高原鳅显得短、宽。均由背面的大脑皮、腹面的纹状体以及公共脑室组成,纹状体是大脑的主要组成部分。两物种大脑神经核团的分布相似。玫瑰高原鳅背嗅核、侧嗅核的细胞3-5个紧挨着成排排列,使得整个核团细胞分布有层次感,该特征在其它鱼类中未见描述。(5)中脑由视盖和被盖组成。视盖分层情况相同,在横切面上,可见神经纤维和细胞层交替排列,由内至外分为6层:围脑室层、中央纤维层、中央细胞层、表面纤维层、视神经层、边缘层。玫瑰高原鳅视盖极其退化,小脑瓣完全裸露在外,而贝氏高原鳅的小脑瓣只有小部分露在外面,绝大部分被视盖包被。由于玫瑰高原鳅左右两侧视盖在背部完全分离,因而中央细胞层的神经纤维仅形成位于腹侧部的后壁,无背部的前臂结构,且在中脑的前端联系左右两视盖的后连和较贝氏高原鳅发达。贝氏高原鳅的半圆枕较玫瑰高原鳅发达。(6)两物种小脑结构相似,由小脑瓣、小脑体及侧叶组成。小脑瓣舌形,向前突入中脑视叶腔。小脑体表面光滑,呈单个球状凸起,并向后延伸遮盖部分延脑的面叶。由外至内分为分子层、蒲氏细胞层和颗粒层。(7)延脑主要由面叶、迷叶、延脑本体和第4脑室等构成,贝氏高原鳅的面叶较玫瑰高原鳅发达,玫瑰高原鳅的迷叶较贝氏高原鳅发达。两物种延脑组织学结构相似,面叶及迷叶周缘细胞密集分布,面叶的中间神经细胞成团分布,一些细胞散布其间。面叶在前端略分离,向后才融合为一体,因而作者支持Evans的观点:真骨鱼类面叶不是1个,是2个,1个面叶是由于2个面叶愈合的结果。(8)脊髓均延伸至最后一枚尾椎,由前至后逐渐变细,未见臂膨大和腰膨大。脊髓每一边的灰质背角和腹角较显著,侧角不发达。灰质中最大的细胞是运动细胞,为多极神经细胞。该细胞多分布于侧腹角,且在脊髓的前端分布较多,越往后数量越少。(9)贝氏高原鳅整个脑及脑各结构的相对大小均较玫瑰高原鳅大,其中整个脑的重量、嗅球和下叶间存在显著差异,中脑、视盖、延脑背部和面叶间有极显著差异,大脑和小脑体间无显著性差异。细胞大小上,大脑中连前核腹侧群细胞及侧嗅核细胞直径存在显著差异,贝氏高原鳅的细胞较小;视盖结层细胞存在显著性差异,玫瑰高原鳅的细胞较小。(10)贝氏高原鳅中枢神经系统的胶质细胞主要分布于纤维集中的区域及中间脑室的深层,与其支持、营养、隔离的主要功能相关。(11)透射电镜观察神经细胞胞体,胞核着色浅,核仁大而明显。尼氏质没有明显的边界,由许多发达的平行排列的粗面内质网及其间的游离核糖体组成,且多数核糖体聚集成花朵状游离在内质网池之间。尼氏体分布于核周体及树突内,而轴突起始段的轴丘和轴突内均无。高尔基体分布于尼氏体附近,由平行排列的宽大平坦的囊泡及一些形态各异的小囊泡组成。线粒体大多呈圆形、卵圆形和杆状,在核周体中随机分布,但在尼氏体附近少见。在较小的树突和轴突中,线粒体多呈细杆状。在神经细胞核周体中神经丝和微管几乎占据所有未被其它细胞器充满的空间,它们互相平行排列,形成松散的束状,分布在细胞器周围。微管和神经丝在突起中形成的束状,比在核周体中更为明显。胞质中还观察到少量溶酶体和多泡体。(12)少突胶质细胞核呈椭圆形和不规则形,核染色质团块状稀疏分布于核膜下和核质中,胞质中具有微管,粗细与神经细胞的相似。小胶质细胞较少突胶质细胞小,核多呈椭圆形,也呈三角形,强嗜碱性,核内染色质成团块状密集分布于核膜下和核质中,较少突胶质细胞明显。胞质中不含微管,富含粗面内质网。真骨鱼类的少突胶质细胞及小胶质细胞与哺乳动物的相似。综上,贝氏高原鳅和玫瑰高原鳅中枢神经系统大体结构相似,其差异在很大程度上取决于它们的生态环境及习性。玫瑰高原鳅生活于地下暗河或溶洞中,视觉退化,中脑不发达。其主食底栖动物,兼食植物种子、有机碎屑等,需在口腔中将食物从沙砾中分出,因而摄食行为中迷叶所起的功能也较大,面叶和迷叶发达程度相当。贝氏高原鳅生活于开阔河流或山溪石滩浅水处,环境较为复杂,因而其脑分化较玫瑰高原鳅明显,各结构体积较大。