影响鹿角鲉（Leptocottus armatus）耳石微量元素组成的环境和生物学因素

《Marine Biology》：Environmental and biological drivers of otolith trace element composition in staghorn sculpin (Leptocottus armatus)

本研究探讨温度、pH值、生长率和体大小对石首鱼耳石中Sr:Ca、Ba:Ca、B:Ca比值的影响。结果表明：温度与体大小共同影响Sr:Ca比值，14℃时随体增大差异减小；Ba:Ca比值在14℃时整体较低，显示温度效应；B:Ca比值与体大小呈负相关。pH和生长率无显著影响。研究证实耳石化学可用于生态推断，但需考虑个体差异。

　　

摘要

将碳酸钙（CaCO₃）结构作为生态学工具的使用基于这样一个假设：对于某些元素而言，其成分会受到生物体所处水环境的影响。然而，包括生长速率、饮食、发育过程、繁殖状态或遗传因素在内的生物过程也可能影响这些元素的成分。为了进行生态学推断，我们必须了解内在生物因素、外部环境条件以及它们之间的相互作用如何影响碳酸钙结构的成分。我们研究了温度、pH值、生长状况和体型对角鲨鱼（Leptocottus armatus）耳石中元素组成的影响。我们将体长在108至183毫米之间的鱼置于三种不同的pH值（7.60、7.75和7.96）以及两种不同的温度（11.5°C和14.0°C）条件下，并分析了三种微量元素（Sr:Ca、Ba:Ca、B:Ca）的比例与实验条件及体型之间的关系。结果显示，Sr:Ca比例存在温度与体型的交互作用，在11.5°C条件下，较小体型的鱼该比例较高；而随着体型的增大，这种差异逐渐减小。在14.0°C条件下，不同体型鱼的Ba:Ca比例普遍较低，表明温度对其有显著影响。B:Ca比例与体型之间存在弱但具有统计意义的负相关关系。未观察到pH值或生长速率对元素比例的显著影响。研究结果表明，微量元素与钙的比例对内在和外在因素的敏感性各不相同：Sr:Ca比例同时受到温度和体型的影响；Ba:Ca比例反映了中等程度的环境效应；而B:Ca比例主要受生物变异的影响。这些发现进一步强调了耳石化学分析作为生态学工具的价值，并突出了在解释元素特征时考虑个体差异的重要性。