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海洋經濟生物標本的採集、製作和保存

2023年10月14日

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作者簡介:周銀環(1969-),女,河北定州人,碩士,高級實驗師,從事水產養殖方面的實驗教學和科研工作。[email protected]
周銀環1,黃海立2
(1.廣東海洋大學水產學院,廣東 湛江 524088;2.廣東海洋大學海洋高新科技園 廣東 湛江 524025)
摘要:海洋經濟生物標本是高校、科研院所從事相關海洋生物學教學與研究的重要材料。以藻類、魚類、貝類、甲殼類等為例,提出標本採集前應明確的幾個問題,闡述了海洋經濟生物標本採集方法、製作流程、藥品配製、科學保存和維護技術等。
關鍵詞 :海洋經濟生物標本;採集;製作;保存
中圖分類號:Q9文獻標識碼:A
海洋生物標本是研究海洋資源和生態方面的重要實驗材料和實驗對象,是海洋生物學、水產養殖學及其他相關學科教學、科研、科普等的基礎,同時一件製作精美的生物標本也是一個有價值的工藝美術品,具有很高的觀賞價值。海洋生物標本的採集、製作和保存技術已成為相關學科教學科研中的一個重要環節。針對某種水生生物標本的製作和保存技術有較多的論述[1-8],但海洋生物有其自身的特性,並且種類繁多,不同種類,其標本製作和處理的方法亦不相同,並且其標本的採集有自身的要求,本文就一些具代表性的海洋藻類和動物的採集、製作及保存技術進行闡述。
1海洋生物的採集
海洋生物採集是標本製作的基礎,海洋生物具有獨特的生活環境、生活習性,因而採集之前首先要明確下述幾個問題。
1.1選擇好採集地點
了解所採集海洋生物資源的分布情況,海洋生物地域分布特徵比較顯著,不同海域、同一海域深海區、淺海區、近岸帶、潮下帶、潮間帶、潮上帶分布不同的生物,只有掌握了其分布的情況,才能做到有的放矢。
1.2選擇好採集時間
很多海洋生物生活都具有季節性,不同季節和水溫海洋生物處於不同的生長階段,比如要採集繁殖期的生物樣本首先要了解其繁殖季節,尤其對於海洋藻類而言,水溫升高導致其成體死亡,只能通過孢子度夏,當水溫降低到其適宜的時候才會萌發生長,並且多種海藻類其幼體和成體的形態差別比較大,所以採集時間的選擇非常重要。海洋生物資源的採集不但注意季節的變化,還要注意潮汐的變化,一是因為不同的海洋生物生活在水深不同的海區,潮汐的變化影響採集的難易程度,二是潮汐的變化影響出行的時間。
1.3了解採集對象生活和生理習性
不同的海洋生物生活習性有很大的不同,比如一些微藻類在水層的分布情況,是營浮游生活還是底棲生活,貝類是固著還是掘洞生活等。另外,一些海洋生物人接觸後有毒害作用,採集前要做好防範措施。
1.4配備合適的採集設備和工具
根據不同海洋生物生活環境和生活習性配備不同的採集設備和工具,一些海洋生物生活在較深的水層,需要有潛水人員和潛水器材,一些海洋生物固著或掘洞生活,採集需配備合適的工具,深海海域生活的海洋生物採集要隨船而行。
1.5不同種類的採集
1.5.1海藻標本採集海藻大多生活在潮間帶,所以一般選在每月最低潮時採集。採集前要準備大量的工具,李寶華[1]等採集的工具是海藻採集中所通用的。採集時首先要選擇完整的藻體,海藻多數營固著生活,都有一個固著基,採集時用刀、鏟、鑷子等把藻從固著基上取下來。採集過程中要保持固著基的完整,如果是藻類繁殖季節,應選擇有生殖器官的藻體,而且注意雌雄都要採集。採集時注意觀察海藻的自然生態,對各種海藻的生長基質、潮位、周圍環境、海水溫度以及海藻的數量等都要進行祥細記錄。
1.5.2貝類標本採集貝類大多數生活在潮間帶,在退潮後可以下海採集,一是可以在沙灘採集潮水推上來的貝殼,二是可以用工具採集一些生活的貝類,如附著在岩石、珊瑚礁上面的貝類,鑿穴生活的種類等。一些在遠海游泳的頭足類,可以隨船出海採集或在市場購買。
1.5.3魚類、甲殼類標本採集一些有經濟價值的魚類和甲殼類大多可在市場購得,其他一些游泳種類可以隨船出海,利用各種漁具捕撈。一些穴居的種類可以潛水採取,在潮間帶生活的蟹類可以直接抓取,潮間帶掘穴生活的種類通過工具挖掘採集。
1.5.4其他海洋生物的採集這裡主要指腔腸動物、棘皮動物、星蟲動物門、環節動物門等。海綿動物成體全部營固著和附著生活,多數附著於水中的岩石、貝殼、水生植物或其他物體上。腔腸動物門水螅、珊瑚多數固著生活,水母是浮游生活。環節動物沙蠶、星蟲生活在潮間帶,棘皮動物海參、 海膽、海星等營底棲生活。可根據每種海洋生物的習性進行採集。
需要指出的是,海洋生物標本採集過程中,要注意對生態和環境的保護。採集樣品不能過於頻繁,不能一次把某地的樣品都采干,要保留繁殖的成體,保護好幼體。採集時要做好詳細記錄,分類保存,對每種標本要編號,記錄採集日期、產地、水溫氣溫、種名、色澤、生活環境和習性等。
2海洋生物標本的製作
生物標本的製作方法主要有6種:浸製法、干製法、剝製法、蟲蝕法、剔除法、整裝製片法[9]。前4種都是海產經濟生物標本製作常用的方法。
海洋生物標本製作之前首先要選擇完整的標本,然後用潔凈的海水清洗乾淨,浸製法固定時最好用海水,這樣有利於標本的保存。標本體積一般不超過固定液容量的1/2~2/3,整個標本固定好後體積不超過容器的2/3。
2.1海藻標本的製作
海藻標本的製作有兩種方法,一是浸製法,二是干製法即臘葉標本法。
2.1.1浸制標本製作S浸製法根據不同的藻類採用不同的固定液:褐藻和藍藻採用海水95%,甲醛 5%;綠藻採用海水80%,甲醛5%,酒精10%,飽和硫酸銅5%;紅藻為海水75%,甲醛5%,酒精10%,飽和硫酸銅5%,亞硫酸5% 。固定液配置好後倒入標本瓶中,海藻標本瓶一般用各種規格的大口瓶。李寶華等[1]建議在上述溶液內加少許小蘇打,以中和福馬林分解出的乙酸。少數重要標本可加1%的甘油,以防止固定液蒸發而引起的組織破壞。
2.1.2臘葉標本的製作首先準備好各種製作工具,如各種規格解剖盤、鑷子和毛筆、吸水紙、紗布、用重磅道林紙裁剪不同規格的標本紙、標本夾、硫酸紙等。
製作中首先要根據標本大小選好標本紙,在紙背面右下角按照標本的標註方法(包括採集時間、地點、採集人、學名等)用鉛筆做好記錄,解剖盤中放入海水,把標本紙放入解剖盤中,取完整清洗乾淨的標本放入解剖盤,用鑷子和毛筆把海藻在標本紙上展開整理好,沿著解剖盤的邊緣輕輕拉出標本紙,此時海藻是通過水黏貼在標本紙上的,把拉出的標本紙放在適當厚度的吸水紙上,上面蓋上紗布,然後再蓋上吸水紙,以此類推,做多幾張標本後用標本夾把一沓標本夾住,用繩子綁上固定,上面壓以重物,每天更換吸水紙,並把吸水紙曬乾,經過一個星期左右臘葉標本即做好。
臘葉標本做好後要進行整理,有些標本含有膠質可以黏貼在標本紙上,有些不能粘在紙上,可用適合大小的透明膠黏住。然後在每張標本上覆以硫酸紙保護。
2.2貝類標本製作
2.2.1浸制標本的製作貝類的浸制標本可用5%福馬林固定液,或70%酒精固定液。對於觀察外形的貝類可以直接把貝類投入浸制液中,對於要觀察觸角、腹足的貝類,則需要首先把貝類麻醉,使其伸展身體,將採集到的貝類標本置入盛海水的容器中,待其充分伸展後,用1%硫酸鎂麻醉後倒出海水,用10%的甲醛溶液將其殺死後,移入固定液中保存[10]。章魚、烏賊等頭足類可放入淡水中殺死,洗凈污物,整理好它們的腕足後即可浸制保存。一些個體較大的貝類,為了防其腐爛,需要注射5%甲醛後再進行固定保存。
2.2.2干制標本的製作貝類干制標本是指去除貝類內臟後以貝殼的形式保存標本。對於直接採集的貝殼,清洗乾淨晾乾後,可以直接分類放入標本瓶中。對於活的的貝類,可以通過水煮法取出貝肉和內臟,清洗乾淨晾乾後分類保存在標本瓶中。有厴的貝類,應將厴取下和殼一起保存。
2.3魚類標本製作
魚類標本製作有浸製法、剝製法 、骨骼法。浸製法一般保存小型的標本,剝製法和骨骼法一般保存較大的魚類標本。
2.3.1浸製法浸製法用10%的甲醛或75%的酒精做保存液保存魚類標本。首先需對標本進行清洗整理,去除體表、口腔、鰓等部位的污物及粘液,然後對魚體進行整理,使魚體保持自然平整姿態。一般稍大些的魚要進行注射10%甲醛溶液,防止內臟腐爛,注射部位為腹腔及背部的肌肉,待這兩部分變硬以後可以把魚放入固定液中保存即可。
2.3.2剝製法剝製法即把魚類的皮膚剝下來,通過一定的工藝展現它們生活時的體態。剝製法主要有以下幾個步驟:①首先要選擇新鮮、完整無損的健康魚。②觀察並記錄活體魚的外觀、顏色、性別等,並用相機拍攝。測量魚的全長、體長、體高、頭長、吻長、眼徑、尾柄長、體圍等。③皮膚的剝離。在剝皮時應根據各種魚類不同的形態,採用不同的切口線,儘量減少和縮短切口線[2]。一般選擇在魚類腹部中線切口,小心剔除肌肉、脂肪、內臟和骨骼,注意不要傷到皮膚,保持鱗片和鰭條的完整。④脫脂及防腐處理。為了去除不易剔除的脂肪組織,用棉花蘸取次氯酸鈉飽和溶液均勻地塗於魚皮內表面進行脫脂[3],防腐一般用樟腦、明礬等製成粉末塗抹於魚皮的內側。⑤裝置。用鋼絲、竹、棍等做假體支撐材料,以棉花、稻草等材料填充好後進行縫合。目前也有一些新的工藝做填充材料,用拌好的石灰泥在魚的表面塗自然晾乾後,用刀從中間線豎切開石灰殼取出魚,然後再向石灰殼內放入適量的發泡劑,合住石灰殼.過一定時間後打開石灰殼,將發泡劑去除即可[11]。⑥定型修飾,根據剝製前拍攝的活體照片,調整魚的姿態.然後檢查魚體各部分,如有不合適的地方,可用手稍加矯正,裝上相似的玻璃球作為眼睛即可。
2.3.3骨骼法
2.3.3.1選材首先要選擇個體大、年齡大、新鮮的魚。
2.3.3.2熱處理製作骨骼標本,必須要去掉皮膚和肌肉、內臟,保留骨骼和魚鰭。處理時用開水煮燙材料,便於剔除肌肉和魚皮膚,把水燒開,並保持沸騰狀態,將魚軀幹部分浸入沸水中,先燙一側,2 min後再燙另一側,最後將整條魚全部浸在水中,約1 min後撈出。
2.3.3.3剔除肌肉按照先軀幹部,再尾部,最後處理頭部和魚鰭的順序剔除肌肉。肌肉處理乾淨後,用洗潔精清洗並用自來水沖洗乾淨後自然風乾。
2.3.3.4脫脂處理用95%酒精浸泡一定時間後取出自然晾乾,如果骨骼仍然發黃。繼續用97號汽油輔助再脫脂[4]。
2.3.3.5整形裝架標本自然風乾後,把脫落的骨骼用膠水粘好並整理,對於大型的骨骼標本要用支架固定定型。
2.4甲殼類標本製作
2.4.1浸製法浸制前首先要把甲殼類麻醉或殺死,防止直接放入甲醛溶液固定時出現附肢自切現象。可用少許氯仿或乙醚放入蓋蓋的容器中麻醉半小時,或投入淡水中殺死,然後用10%甲醛溶液固定即可。
2.4.2干制標本製作個體較大的甲殼類可採用此法。方法是將10 % 的甲醛注入動物體內, 接著放入10 % 的甲醛液中浸泡6~10 h,最後晾曬乾燥即可。
2.5其他常見海洋生物標本的製作
腔腸動物和棘皮動物、星蟲動物、環節動物一般採用浸製法。此類動物一般有觸手或可以伸縮,為防止其身體固定時收縮,先放入新鮮海水中使其恢復自然狀態,以1%的硫酸鎂溶液麻醉後,用7%的甲醛將其殺死,然後移入10%的甲醛固定液中保存。
海星、海膽類動物也可製成干制標本,先把動物整形,然後放入10%甲醛固定液中浸泡6~12 h,曬乾即可。
一些超大型海洋動物如鯨類、 鯊魚類,可以製成骨骼標本或剝製標本。骨骼標本在製作過程中,對於個體大、難以處理的可採用截段的方法,一般截為3段4部分,分為頭骨段、胸椎段、尾椎段以及附骨,進行處理後,再把骨骼按順序串制[4]。剝製標本參照魚類剝製標本製作方法。
3海洋生物標本的保存
3.1標本館室的建立
為了保存好生物標本,應當建立標本館室。標本館室應當防曬、防霉、防腐、防潮、通風。對於標本較少,不具備建館條件的,可建立標本室,同樣要達到以上要求。對於標本種類繁多的,可建立標本館。標本館一般要求較低的溫度和濕度,有人員流動的溫度一般在18~20 ℃,沒有工作人員在內工作的標本館內應保持13~15 ℃,相對濕度控制在40%~50%時最佳[5],可以通過安裝一些設備達到以上要求。揮發的固定液及標本散發的腐敗氣味對人體有害,因而標本館室要安裝通風設備。
隨著科技的發展,一些大型的標本館建立了多媒體演示系統,對陳列的標本進行多視覺、全方位的多媒體演示。使用現代電子科技技術,發揮聲電效果的作用,能夠更好地展示生物標本的動態和背景效果,強化陳列展示內容,化平淡、單調、枯燥為生動、神奇,豐富人們的感官享受[12]。
3.2標本的保存與維護
標本入庫之前首先要建立檔案,記錄採集地點、製作時間,進行分類鑑定,確定學名,根據其分類地位和學名製作標籤並貼好。標本的陳列一般是根據其分類系統進行排列的。凡屬新種的模式種、稀有種和國家保護的一、二級物種,均應設置一專門區域展示或館藏。
標本保存過程中要經常進行維護,對於浸制標本,要及時更換或添加保存液,以防標本露出保存液而干壞或腐爛;對於藻類臘葉標本,要保管在乾燥、密封的標本櫃中,入櫃前要進行分類,並貼上標籤,便於查找。櫃內要放入樟腦等防蟲劑。並做到經常更換防蟲劑。一些較大或大型的干制標本、剝製標本和骨骼標本主要進行防霉工作,日常管理時應注意定期用福馬林、高錳酸鉀熏蒸或塗抹。以達到防霉的目的。
4結語
海洋經濟生物種類繁多,以上介紹的海洋生物標本的採集、製作、保存技術是目前最常用的方法,但上述的每種方法都有其不完善性。如海藻浸制標本容易褪色,對於海藻標本保色研究不多,可以借鑑植物標本保色方法進行研究[13],隨著科技的進步,目前有一些新的標本保存技術,如製作魚類透明骨骼標本[14]、利用透明水溶性樹脂包埋生物標本[15]、製作塑化標本[16-17]等,海洋生物標本製作保存可以借鑑這些方法,以完善海洋生物標本的製作保存技術,更好地發揮標本在實驗教學、科學研究、學術交流、科普教育、文化傳播等方面的作用。
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