筑波大学下田临海实验中心的中野裕昭副教授、生命地球科学研究群生物学三年级博士生林牧子在实验室中实现了“节庆多彩海蛞蝓”从卵到成体的人工培育,并成功观察到了幼体的底栖化过程、幼体向亚成体的变态过程以及亚成体的生长过程。这是世界上首次在实验室环境下完成多彩海蛞蝓科动物从幼体到成体的全程培育。相关成果已发表在期刊《Scientific Reports》上。
图1 节庆多彩海蛞蝓的成体(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图2 产卵的情景(中央的白色部分为卵块)(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图3 节庆多彩海蛞蝓的幼体(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图4 节庆多彩海蛞蝓的幼体(眼点形成后的个体)(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图5 出现骨针的J1阶段亚成体(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图6 J5阶段的亚成体(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图7 J5阶段的亚成体和海绵食饵(供图:筑波大学下田临海实验中心)
图8 J7阶段的亚成体
后鳃类是软体动物门、腹足纲下属的“螺”的同类海生种,贝壳已经退化消失。后鳃类中的裸鳃目、海蛞蝓科动物有鲜艳的体色特征,其中包括作为岩礁生物为人熟知的节庆多彩海蛞蝓和东洋多彩海蛞蝓( Chromodoris orientalis )等。这类动物的成体生活在岩礁上,以海绵动物为食,而刚孵化的幼体在海里漂浮,以浮游植物为食。由于幼体以及幼体底栖·变态后形成的亚成体非常微小,野外环境下很难观察从卵到成体的生长过程。而且,作为食饵的海绵动物的物种识别、采集和数量维持也较为困难,此前没有在实验室环境中将其从卵培育到成体的成功案例。因此,出现在底栖后的体色变化以及成体主要器官的形成过程此前并不清楚。
此次,研究团队采集了节庆多彩海蛞蝓( Hypselodoris festiva )的成体,在实验室中进行培育并使其产卵。大约6天后,从一个卵块中孵化出了个体数千个漂浮幼体。研究人员给这些幼体喂食微藻并进一步培育,大约3周后,幼体上形成了眼点等结构,随后底栖并发生变态。在变态过程中,幼体脱去贝壳,转为底栖生活。亚成体以成体的食饵——海绵动物为食并生长,生长过程中形成了蓝色和黄色的鲜艳体色,也逐渐形成触角、鳃、肛门等成体的主要器官。
根据观察到的体色形成和器官形成过程,研究团队将节庆多彩海蛞蝓底栖后的生长过程按照变态期2个阶段、亚成体期7个阶段,合计9个阶段进行了分类。通过这种分类方法可以从外观特征来识别节庆多彩海蛞蝓的生长阶段,因此,此次的研究被认为是多彩海蛞蝓科动物发育学研究的一个重要指标。
在此之前,多彩海蛞蝓科动物的幼体、亚成体、成体的适宜饲养条件并不明确,而此次研究提出的培育方法可以用于该科的其他物种,并有望为水族馆展示等商业用途方面做出贡献。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Scientific Reports
论文:Staging of post-settlement growth in the nudibranch Hypselodoris festiva
DOI:10.1038/s41598-024-66322-4