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馴化VS野生：斑馬魚幼魚的行為差異
2022-11-30 閱讀(1345)
1.簡介
在自然界中，斑馬魚生活在高度多樣的環境中，來自這些不同環境的斑馬魚表現出不同的行為。此外，還有大量馴化的斑馬魚實驗室品系。有研究表明，這些不同品系的魚在行為上可能有很大差異。AB系斑馬魚幼魚是一種高度馴化的斑馬魚實驗室品系，和野生斑馬魚之間基因顯著差異。本研究的目的是確定AB系斑馬魚和野生捕獲魚類的后代在幼體階段的行為差異，并測試不同年齡的斑馬魚幼魚其行為發育。
2.研究方法
使用受精后5天、7天、12天和30天斑馬魚。在24孔板（5天、7天和12天）每孔填充2 mL系統水，12孔板（30 天）的孔填充3 mL系統水（圖1）。每個試驗使用每個孔一個幼魚和每個品系12只（5天、7天、12天）或6只（30天）。總共進行3次12孔板（5天、7天、12天）試驗和6次6孔板（30天）實驗，對每個年齡段的72名個體進行了分析。實驗使用諾達思的斑馬魚行為軌跡跟蹤系統（DanioVision）和動物運動軌跡跟蹤系統（EthoVision XT）進行。DanioVision連接到溫度控制單元，該單元將水溫保持在28℃。將幼魚放入其中。總測試持續時間為40分鐘，兩個黑暗和兩個光明間隔各為10分鐘。EthoVision被設置進行測量跟蹤，如移動距離（cm）、平均速度（cm/s）、潛伏期（s）和區域時間（min）。
圖1
3.結果
3.1.行為變化
行為方面存在顯著差異。在黑暗和光照條件下，斑馬魚幼魚移動的距離隨著體長的增加而增加，并且這種增加在野生幼魚中比在AB幼魚中更顯著。其次，角速度隨體長而降低，且各品系之間沒有差異。在黑暗時期，區域內的時間隨著身體長度的增加而減少，而在光照時期，區域中的時間則隨著身體長度而增加。（表1）。
表1
3.2.身體長度
在5、7或12天時，AB和野生幼魚的總體長沒有差異。然而，在30 天時，AB幼魚明顯大于野生幼魚（圖2）。
圖2
3.3.行為變量中的應變差異
行為差異隨著年齡的增長而增加。在5天和7 天時，移動距離、中心區域內時間或角速度均無顯著差異（表2）。然而，在12天時，野生幼魚表現出比AB幼魚更高的移動距離，但僅在光照期間。而在30天時在光照和黑暗測試條件下，野生幼魚的移動距離均高于AB幼魚（表2，圖3A）。同樣，在12天時，AB幼魚在光照條件下在中心區域內的時間比野生幼魚長，而在30天時AB幼魚在光照和暗照條件下比野生幼魚在區域內的時間長（表2，圖3B）。無論是在光照條件下還是在黑暗條件下，任何年齡測試的品系之間的角速度都沒有差異（表2，圖3C）。
表2
圖3
研究發現了體長和移動距離之間的明確關系，幼魚越大，移動距離越長（圖4）。在野生和AB幼魚中，幼魚越大，移動距離越長。其中，野生幼魚表現出更高的活性和更大的差異（圖4A，B）。
圖4
4.討論
當前研究的結果表明，野生斑馬魚和AB系斑馬魚在幼體期的行為有所不同。明顯的行為差異是活動的差異，如移動距離的差異所示，野生幼魚更活躍。這種行為差異在12 天時變得明顯。此外，研究觀察到5至30天的行為發展有顯著差異。在野生和AB幼魚中，活性隨著年齡和體長的增加而增加，這種增加在野生幼魚中更為明顯，它們在行進距離上也表現出更大的差異，并且隨著年齡的增長，差異增加。
另一個行為差異是AB幼魚在中心區的時間比野生幼魚長。在曠場測試中，中心區域被認為是有風險的，在這個區域花費更多的時間通常被解釋為大膽的行為。害羞、焦慮和厭惡風險的動物會避開中心地帶，靠近四周的墻壁。因此，成年AB斑馬魚表現出大膽、好斗的行為特征，表現出積極的壓力應對方式。此外，AB幼魚在30天時表現出比野生幼魚更快的生長速度，顯著長于野生幼魚。在增長不受糧食供應限制的條件下，積極應對與更快的增長和發展有關。綜合來看，目前研究的結果表明，AB系斑馬魚甚至在幼體階段也比野生斑馬魚的后代膽大。
5.結論
本研究的結果表明，AB系和野生斑馬魚的后代在行為上明顯不同，甚至在幼體早期。行為差異從12天開始就很明顯，并且隨著年齡和體型的增加而變得更加明顯。此外，野生幼魚表現出更大的行為差異，并且隨著年齡的增長，這種差異也在增加。這些行為差異很可能是由AB品系的馴化和近親繁殖引起的。
參考文獻：
Axling J, Jakobsson H, Frymus N, Th?rnqvist P-O, Petersson E, Winberg S. Boldness in Zebrafish Larvae—Development and Differences between a Domesticated Lab Strain and Offspring of Wild-Caught Fish. Fishes. 2022; 7(4):197.
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