斑马鱼是鲤形目鲤科短担尼鱼属的鱼类,又名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼。体呈纺锤形。背部橄榄色,体侧从鳃盖后直伸到尾末有数条银蓝色纵纹,臀鳍部也有与体色相似的纵纹,尾鳍长而呈叉形。雄鱼柠檬色纵纹,雌鱼的蓝色纵纹加银灰色纵纹。具暗蓝与银色纵条纹。寿命一般在2-3年,最长达5.5年。
形态特征
斑马鱼身体延长而略呈纺锤形,头小而稍尖,吻较短,全身布满多条深蓝色纵纹似斑马,与银白色或金黄色纵纹相间排列。在水族箱内成群游动时犹如奔驰于非洲草原的斑马群,故此得斑马鱼之称。它们有几个明显的特征,包括一条完整的侧线,两对横条,以及沿身体两侧的几条(通常为5-7条)纵向条纹。性别差异很小,雄性比雌性有更深的颜色和更大的臀鳍。
斑马鱼的平均体长可达25毫米,有记录的最大鱼体长可达64毫米,具有纺锤形的扁平身体。其背部为橄榄色,体侧从头至尾布满多条蓝色条纹,雄鱼为深蓝间柠檬色条纹,雌鱼为蓝色间银灰色条纹。它们臀鳍宽大,与背鳍相对应,胸鳍较小。下颚细长且突出,使嘴朝上,并且依靠鳃耙来分解食物。
斑马鱼的雌雄不难区分:雄斑马鱼为深蓝色条纹间柠檬色条纹,鱼体修长,鳍大,体色偏黄,臀鳍呈棕黄色,条纹显着;雌鱼为蓝色条纹间银灰色条纹,鱼体较肥大,体色较淡,偏蓝,臀鳍呈淡黄色,各鳍均比雄鱼小,怀卵期鱼腹膨大明显。斑马鱼的品种约有27种,主要区别在条纹和色彩上,也有鳍形上的变化。
斑马鱼的颜色模式由三种类型的色素细胞组成,即深蓝色的黑色素细胞、金黄色的黄色素细胞和虹彩样的虹彩细胞。在发育过程中,两条条纹首先居中形成,随后在上下按顺序长出条纹,与许多硬骨鱼一样,黑色素载体可以对刺激做出反应而集中或分散;这似乎既是为了伪装,也是为了对光线强度做出反应而聚集和分散,以及发出信号。雄性和雌性的颜色相似,尽管雄性往往有更大的肛鳍和更多的黄色。如果不解剖,就不能可靠地区分幼虫的性别,虽然怀孕的雌性有更圆的身体形状,但最可靠的判断特征是在肛鳍起始处前面有一个小的生殖器乳头。
近种区别
栖息环境
斑马鱼一般都生活在小溪、沟渠或者是静止的水中。水的酸碱度以弱酸性到中性、软到略硬为好。它对水质要求不严,在21-32℃的水温条件下生长良好,对水温的变化有较强的适应性,在11℃水温中仍能生存。斑马鱼性情温驯,可以和其他要求相同的热带鱼混养,斑马鱼对喂养它们的食物从不挑剔。
由于印度次大陆属于季风气候,斑马鱼淡水栖息地的范围会有很大的季节变化。旱季时它们会栖息在稻田和水坑里并进行繁殖产卵,雨季过后,又回到河流、溪流。它们通常出没在稻田和水坑中,这与水稻种植有关。这种与水稻种植的关联可能与化肥的使用有关,化肥可促进斑马鱼饮食的主要成分浮游动物的生长。稻田和浅水季节性水域的大型捕食性鱼类较少,这为斑马鱼生活提供了环境。
生活习性
活动
斑马鱼表现出明显的昼夜活动节律。它们主要是昼行物种,但它们的节律与光线、温度和热循环有很大联系。研究发现被带入光暗周期的鱼类在光照期间其每日活动的时间在75%以上,这种昼夜模式在斑马鱼幼体的早期就已经出现了。而热循环本身也会影响斑马鱼活动的昼夜节律,这证实了温度也有同步的作用。在大量实验后发现,斑马鱼可能在白天和晚上都会进行活动。在其生命周期中它们有能力转变为夜间活动。鱼类的昼夜节律系统为多振荡系统。不同的因素作用于它们的节律系统,影响着它们的行为表现。此外,当温度、光亮升高到一定程度时斑马鱼会减少在安全环境中停留的时间,如鱼缸底部、黑暗的地方和浅滩,而是进入具有潜在危险环境,如鱼缸顶部区域、裸露或明亮区域和远离社会群体的区域。研究表示这些节律行为的变化与斑马鱼神经系统的改变有关。
竞争
最有可能与斑马鱼竞争的是鲤科的其他小鱼。各种各样的鲤科动物与斑马鱼共存,如小型一点的倒钩鱼、较大的山鲑鱼。倒钩鱼可能是斑马鱼的主要竞争对手,因为这两个物种的大小相似,鱼口相似,在水中占据相似的位置。美洲斑马鱼虽然比斑马鱼稍大,但也喜欢在上层水域活动,会与斑马鱼争夺食物。
天敌
斑马鱼的主要捕食者是乌鳢和淡水花生鱼。其他捕食者包括叉尾鱼、刀鱼、刺鳗、印度池鹭和普通翠鸟。前面所提到的鱼类都能与斑马鱼共存,并有足以吞咽成鱼的口。根据的肠道含量分析表明,这些鱼的食物中有很大一部分是小鱼。在这些食鱼性鱼类出现的地点,斑马鱼要么没有,要么出现丰度很低。其中轮纹鳗鱼可能以斑马鱼的胚胎或幼体为食。长尾鲶鱼的嘴大到足以咬住成年斑马鱼,但它们往往会在斑马鱼不存在的地方占据移动较快的水域。另一种潜在的捕食者是沼泽鳗鱼,与斑马鱼的大小相比,它们的嘴巴很小,成功捕食斑马鱼成鱼的概率较低。
在稻田或斑马鱼幼鱼丰富的浅水季节性水域,人们没有发现大型捕食性鱼类。但是在这些避难所,藏匿着水生蜻蜓幼虫。蜻蜓幼虫很贪吃,这对斑马鱼的幼鱼死亡起着重要影响。其他水生无脊椎动物也可能捕食斑马鱼幼体。
集群
斑马鱼是一种社会性的鱼类,社会等级是由雄性和雌性共同建立的。支配地位是通过攻击的方式建立的,包括咬和追逐。占优势的个体在产卵地点附近建立交配领地,垄断食物资源。斑马鱼的互相追逐行为是由等级统治而决定的。虽然它们会对行动缓慢或鳍长的鱼类表现出攻击性,可能会骚扰它们并咬这些鱼类的鳍。但是,斑马鱼是一种爱好和平的群居类鱼,可以与许多鱼类共存,包括小型鲤科鱼类以及四联鱼、彩虹鱼、鲶鱼和泥鳅。
防御
斑马鱼防御行为表现为激动感的加强、攻击性和进食率下降。它们通过视觉和嗅觉做出预先反应并对捕食者产生警觉,同时通过分泌伤害信息素来触发反捕食者行为。斑马鱼的黑色素细胞能及时感应刺激,这有助于斑马鱼躲避潜在的捕食者。
食性
斑马鱼是一种微型捕食者。它们从水流中获取大部分食物,并通过滤食来摄取营养。斑马鱼对食物并不挑剔,是杂食性动物。在水族馆里,它们会吃掉饲养员给的任何食物,包括小型活的和冷冻的食物,如水蚤、卤虫和血虫。在自然界中,它们以甲壳类动物、小昆虫、蠕虫和藻类为食。
分布范围
斑马鱼原产于亚洲南部,广泛分布于印度、孟加拉国、尼泊尔、缅甸以及巴基斯坦。斑马鱼被引进美国、斯里兰卡、菲律宾、毛里求斯等地。
繁殖方式
斑马鱼属卵生鱼类,4月龄性成熟,一般用5月龄鱼繁殖较好。繁殖用水要求pH值6.5-7.5,硬度6-8,水温25-26℃。喜在水族箱底部产卵,斑马鱼最喜欢自食其卵。繁殖水温24°C时,受精卵经2-3天孵出仔鱼;水温28℃时,受精卵经36小时孵出仔鱼。雌鱼每次产卵300余枚,最多可达上千枚。水温25℃时,7-8天的仔鱼开食,此时投喂蛋黄灰水,以后再投喂小鱼虫。
斑马鱼卵子体外受精、体外发育,胚胎发育同步且速度快。胚胎在10-24小时进入体节期,24小时内发育成形,孵出后约3个月达到性成熟,雌鱼性成熟后可产几百个卵,繁殖周期7天左右,自然条件下每年可繁殖6-8次,而且产卵量高。斑马鱼所产之卵经24小时即可胚胎发育成熟,仔鱼期只有1个月。斑马鱼的发育分为6个阶段:卵裂期、囊胚期、原肠胚期、分裂期、成形期和孵化期。
保护现状
物种现状
斑马鱼除了在水族馆贸易中被过度开发,这个物种的生存几乎没有受到其他威胁。斑马鱼是许多鱼食性鱼类和鸟类的猎物。斑马鱼的分布范围很广,它们很容易在原生栖息地繁殖。
保护级别
列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN )ver 3.1:2009年——无危(LC)。
主要价值
观赏价值
因为它们温顺,非常耐寒,完全习惯于水族馆中水条件的变化,所以在水族馆中较为常见。现在能在黑暗中发光的转基因斑马鱼也被研究出来用于水族馆贸易。斑马鱼是一种体型较小的观赏鱼,成年呈橄榄绿色,体侧从头部到尾部有几条蓝、银想相间的条纹。臀鳍上也有与体色类似的斑纹,但是颜色要淡一些。许多斑马鱼具有鲜艳的颜色,是较受欢迎的观赏鱼类,也是刚开始饲养热带鱼的理想对象。
科研价值
人工养殖
一般方法
斑马鱼在繁殖时通过光周期作用,在日出后产卵。为了每天都能稳定地获得部分斑马鱼受精卵,可以在水族箱中放入等量的雌鱼和雄鱼,控制光周期为14:10(即光照14小时,黑暗10小时),每天投喂优质活饵料,并在水族箱底铺一层直径1厘米的玻璃珠,卵产出后可落入其缝隙,以防止鱼将所产卵吃掉。这样每天清晨可从水族箱中吸出受精卵,另行孵化。如不想进行繁殖,可移去玻璃珠,并减少投喂量,否则鱼容易肥胖而影响其繁殖。具体方法如下:
1.铺放玻璃珠:铺放玻璃珠要在投喂饵料至少30分以后进行,以给鱼足够的时间吃光所有饵料。在鱼停止摄食后,要吸出残饵和污物,再加入玻璃珠。玻璃珠必须在水族箱底铺满一层,不能留有余地,一个50升的水族箱约需要1升玻璃珠。玻璃珠投入水中时一定要轻,使之慢慢滑入水底,以防对鱼造成惊吓。
2.放入雌雄斑马鱼:傍晚放入斑马鱼,雌雄比为1:2,至次8早晨转变为光照期,半小时后观察产卵量。
3.受精卵收集:可用虹吸的方法从玻璃珠间隙中收集受精卵,虹吸管可用玻璃管制成,直径1厘米,长30-50厘米,前端套一小段橡胶或塑料管,以防玻璃管碎裂,后端接一段长70厘米以上的橡胶管。先用嘴或吸耳球将水吸出,然后引导虹吸管在水族箱底部来回移动,水族箱底部每处均要吸到。吸出的水用中等密度的尼龙网滤去水,滤出的受精卵转入培养皿中,并加入浓度为10%胚胎培养液,并用新鲜胚胎培养液清洗数次,用镊子清除粪便等污物,即可进行孵化。卵的收集也可首先取出繁殖用斑马鱼,再用过滤网收集新产出的卵,放入ZR液中。
4.移出玻璃珠:吸出卵后要马上将玻璃珠移出,盐水消毒清洗备用。
5.受精卵的处理:吸出的受精卵中可能混有大量的杂质和污物,包括成鱼的粪便、破碎的卵粒等。由于斑马鱼的卵密度较大,可以冲入养殖用水进行清洗,然后用移液枪(枪头前部切除)在显微镜下挑选发育良好的胚胎进行培育、孵化。清洗过程中要注意水温的变化。
规模养殖
大规模繁殖的方法一周可进行1-2次,每次每个水族箱可产生大量(1000粒以上)受精卵。如多个水族箱交替进行,也可连续繁殖。斑马鱼一般10-12周达到性成熟,但7-18月龄的斑马鱼用于大规模繁殖为好。首先要雌雄鱼分别饲养,每个40升左右的水族箱中放养雌鱼8尾或雄鱼16尾,每天投喂优质活饵料2-3次,并换水1/3,培育6-7天。在繁殖的前一天,进入天黑前(如是人工控制光,周期则指暗周期前,下同)1-2小时,投喂饵料并清理水族箱,然后,将雄鱼转入雌鱼所在水族箱,雌雄比为1:2,并在水族箱中铺上玻璃珠。第二天清晨雌鱼产卵,同时雄鱼排精,受精卵落入玻璃珠间隙中,用虹吸法收集受精卵。受精卵收集好后,将雄鱼转入原水族箱中养殖,捞出玻璃珠高温消毒或用浓度4%盐水浸泡4小时,流水冲洗干净。斑马鱼可以每7天用此方法繁殖一次,每10天要更换和清冼水族箱一次。
科学研究
成立中心
在国际上,斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统(如神经系统、免疫系统、心血管系统生殖系统等)的发育、功能和疾病(如神经退行性疾病、遗传性心血管疾病、糖尿病等)的研究中,并已应用于小分子化合物的大规模新药筛选。中国利用斑马鱼开展相关研究,取得了一系列成果。2012年10月,国家重大科研计划斑马鱼资源中心(即国家斑马鱼资源中心)在中国科学院水生生物研究所(武汉)正式挂牌成立,这无疑对中国的斑马鱼研究具有标志性意义。
基因图谱
2022年7月5日,
英国伯明翰大学发育遗传学教授费伦茨·穆勒作为斑马鱼
基因图谱研究负责人之一,与瑞典卡罗林斯卡学院生物科学与营养系副教授卡斯腾·道博等在《
自然·遗传学》杂志上发布了迄今最全面的斑马鱼基因图谱。这一成果将帮助科学家们更好地研究各种
癌症、
心脏病和
神经退行性疾病,以及在研究中用斑马鱼模型取代哺乳动物模型。
参考资料
斑马鱼.ITIS Standard Report - Error.