近日，齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）海洋技術(shù)科學(xué)學(xué)部海洋生物監(jiān)測技術(shù)創(chuàng)新單元在海洋雙殼貝類行為解析研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于海洋與淡水生物學(xué)一區(qū)TOP期刊《海洋科學(xué)前沿》。

 雙殼貝類張合行為監(jiān)測樣機（A）及蝦夷扇貝張合行為長期連續(xù)監(jiān)測（B、C）  課題組供圖

我國是貝類產(chǎn)業(yè)大國，貝類健康評價方法的發(fā)展對降低貝類養(yǎng)殖風(fēng)險、提高養(yǎng)殖產(chǎn)量、提升育種效益具有重要意義。但現(xiàn)有方法多為實驗室操作，步驟繁瑣，且傷害貝類活體。雙殼貝類貝殼張合行為作為貝類重要的生物行為，與其日常生理活動、躲避敵害等息息相關(guān)，能夠反映貝類活性、環(huán)境耐受性與抗逆性。因此，突破貝類張合行為跟蹤無損監(jiān)測技術(shù)，對解析貝類行為規(guī)律、促進(jìn)貝類育種養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展具有積極意義。

海洋學(xué)部研究團隊圍繞貝類張合行為監(jiān)測技術(shù)研究，開發(fā)了適用于海洋雙殼貝類行為監(jiān)測傳感器?；诨魻栃?yīng)，通過電磁感應(yīng)技術(shù)獲取貝類雙殼張合行為電信號，根據(jù)裝置中線性霍爾元件與磁鐵之間的電勢差變化，計算出貝類雙殼張合的實際距離，實現(xiàn)貝類雙殼張合時間、距離、頻率、及速率的原位、連續(xù)、實時監(jiān)測。目前，樣機根據(jù)需求可進(jìn)行8-16通路數(shù)據(jù)采集，采樣間隔100ms、精度1mV，距離監(jiān)測精度0.1mm，并已完成水下監(jiān)測測試。

以我國北方重要養(yǎng)殖品種蝦夷扇貝為例，研究團隊在實驗室下模擬貝類正常生長環(huán)境，通過長期連續(xù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，扇貝雙殼張合行為具有日周期節(jié)律特點，即每日7:00-9:00和17:00-19:00期間張合頻率顯著升高，其活躍時間段與貝類心跳的日周期節(jié)律規(guī)律相似。

通過連續(xù)監(jiān)測至扇貝自然死亡，研究團隊發(fā)現(xiàn)，存活時間久的個體，其快速開合的雙殼運動在其整個監(jiān)測過程中的日分布可能更均勻，這給出提示，速率指標(biāo)是反映貝類活性的重要參數(shù)，貝類張合行為與其機體能量利用代謝具有密切聯(lián)系。

進(jìn)一步評估雙殼開合運動與扇貝活力及死亡率的相關(guān)性，研究團隊發(fā)現(xiàn)，利用扇貝體尺參數(shù)及張合運動指標(biāo)，能夠評估扇貝生存潛力，其生存潛力預(yù)測系數(shù)與扇貝存活時間呈顯著正相關(guān)(R2=0.873,P<0.01)。在此回歸分析中，貝類雙殼快速張合能力及殼寬（貝類厚度指標(biāo)）是評估扇貝生存潛力重要的變量，且上述指標(biāo)被認(rèn)為可能與殼韌帶和肌肉的運動屬性相關(guān)，影響貝類張合行為強度。

本研究為貝類生存潛力預(yù)測提供了一種高效無損的評估方法。

海洋學(xué)部海洋生物監(jiān)測技術(shù)創(chuàng)新單元主要從事海洋生物信號識別與原位監(jiān)測方法基礎(chǔ)研究。單元負(fù)責(zé)人荀小罡是本論文第一作者，海洋環(huán)境智能監(jiān)測技術(shù)院士創(chuàng)新中心副研究員孔祥峰、中國海洋大學(xué)海洋生物遺傳學(xué)與育種教育部重點實驗室教授胡曉麗是通訊作者。（來源：中國科學(xué)報 廖洋 高麗）

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1129456

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