築波大學下田臨海實驗中心的中野裕昭副教授、生命地球科學研究羣生物學三年級博士生林牧子在實驗室中實施了「節慶多彩海蛞蝓」從卵到成體的人工培育,併成功觀察到了幼體的底棲化程序、幼體向亞成體的變態程序以及亞成體的成長程序。這是世界上首次在實驗室環境下完成多彩海蛞蝓科動物從幼體到成體的全程培育。相關成果已發表在期刊《Scientific Reports》上。
圖1 節慶多彩海蛞蝓的成體(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖2 產卵的情景(中央的白色部分爲卵塊)(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖3 節慶多彩海蛞蝓的幼體(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖4 節慶多彩海蛞蝓的幼體(眼點形成後的個體)(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖5 出現骨針的J1階段亞成體(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖6 J5階段的亞成體(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖7 J5階段的亞成體和海綿食餌(供圖:築波大學下田臨海實驗中心)
圖8 J7階段的亞成體
後鰓類是軟體動物門、泳足綱下屬的「螺」的同類海生種,貝殼已經衰退消失。後鰓類中的裸鰓目、海蛞蝓科動物有鮮豔的體色特徵,其中包括作爲岩礁生物爲人熟知的節慶多彩海蛞蝓和東洋多彩海蛞蝓( Chromodoris orientalis )等。這類動物的成體生活在岩礁上,以海綿動物爲食,而剛孵化的幼體在海里漂浮,以浮游植物爲食。由於幼體以及幼體底棲·變態後形成的亞成體非常微小,野外環境下很難觀察從卵到成體的成長程序。而且,作爲食餌的海綿動物的物種辨識、採集和數量維持也較爲困難,此前沒有在實驗室環境中將其從卵培育到成體的成功案例。因此,出現在底棲後的體色變化以及成體主要器官的形成程序此前並不清楚。
此次,研究團隊採集了節慶多彩海蛞蝓( Hypselodoris festiva )的成體,在實驗室中進行培育並使其產卵。大約6天后,從一個卵塊中孵化出了個體數千個漂浮幼體。研究人員給這些幼體餵食微藻並進一步培育,大約3周後,幼體上形成了眼點等結構,隨後底棲併發生變態。在變態程序中,幼體脫去貝殼,轉爲底棲生活。亞成體以成體的食餌——海綿動物爲食並成長,成長程序中形成了藍色和黃色的鮮豔體色,也逐漸形成觸角、鰓、肛門等成體的主要器官。
根據觀察到的體色形成和器官形成程序,研究團隊將節慶多彩海蛞蝓底棲後的成長程序按照變態期2個階段、亞成體期7個階段,合計9個階段進行了分類。透過這種分類方法可以從外觀特徵來識別節慶多彩海蛞蝓的成長階段,因此,此次的研究被認爲是多彩海蛞蝓科動物發育學研究的一個重要指標。
在此之前,多彩海蛞蝓科動物的幼體、亞成體、成體的適宜飼養條件並不明確,而此次研究提出的培育方法可以用於該科的其他物種,並有望爲水族館展示等商業用途方面做出貢獻。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Scientific Reports
論文:Staging of post-settlement growth in the nudibranch Hypselodoris festiva
DOI:10.1038/s41598-024-66322-4