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本研究采用定期B超检查、性激素监测等手段,对天鹅洲保护区半自然环境中浮式网箱饲养的两头雄性长江江豚进行了长年监测,通过与白鱀豚馆两头雄性豢养江豚在个体生长、性腺发育及生殖激素变化等方面的比较,对雄性长江江豚的性成熟及季节性繁殖规律进行了探讨。同时,本研究还通过改变白鱀豚馆人工饲养环境的光周期(冬季补光),对在人工长光照下雄性长江江豚性腺发育、粪便激素、性行为等的季节变化规律改变进行了监测研究,尝试探讨光周期对长江江豚季节性繁殖规律的影响和作用。本研究主要获得如下几个方面的结论: 1.雄性长江江豚的个体生长和性腺发育 1)江豚青春期性腺发育规律 根据对两头雄性网箱饲养江豚性腺B超监测的结果分析,结合两头江豚的个体发育(体长、体重变化),可以判断,雄性江豚约在3.5岁进入青春期,而在4.5岁的繁殖季节进入性成熟,其青春期发育至少需要一年以上的时间才能达到初步性成熟。青春期的具体表现是性腺体积及回声强度的初次快速增长,而性成熟的主要特征是性腺回声强度连续两年年度最高值的相对稳定。另外,通过与白鱀豚馆饲养的性成熟个体性腺大小的比较,发现尽管回声强度(反映了性腺内部组织结构)已经非常接近,但是性腺大小仍有差距,而且动物的性腺大小在达到性成熟后的数年仍可连续缓慢增长,可能说明从初步性成熟到完全性成熟仍然需要一定阶段的发育过程。 2)性腺活动的季节变化 在动物性成熟的过程中,雄性江豚的性腺大小、实质回声强度和血清睾酮的水平均呈现季节性的变化规律。性腺活动在3~7月最旺盛,10月至次年2月为性腺活动的低谷期。同时,发现雄性江豚的性腺体积与性腺回声强度呈显著正相关关系,并且二者均与血清睾酮激素水平呈显著的正相关关系。 2.长光照对雄性长江江豚季节性繁殖规律的影响 1)江豚性腺的季节发育对长光照的响应 通过在江豚性腺活动的低谷期或非繁殖季节(1~3月份)进行人工补光(14L:10D),发现白鱀豚馆两头雄性江豚的性腺均呈现明显的提前发育状态。其中,光照实验开始后,阿福(AF)的性腺回声强度(103.5±5.69)和最大截面积(27.31±7.43 cm2)均显著大于同期(2011年)自然光照条件下的性腺回声强度(77.00±5.66)和最大截面积(15.66±1.62 cm2)。另一头江豚淘淘(TT)对光周期的变化更加敏感,实验期间性腺回声强度(112.41±8.5)和性腺截面积(27.9±8.7cm2)比同期(2011年)自然光照条件下显著增大(回声强度90.16±14.8,截面积15.0±3.1 cm2)。 2)雄性江豚粪便睾酮激素水平对长光照的响应 人工长光照条件下,AF和TT粪便睾酮激素水平分别从1月初和1月下旬开始升高,比同期(2011年)自然光照条件下的粪便激素升高的时间明显提前。其中,AF粪便睾酮含量从实验开始前(2009年12月)的87.33±38.1 ng/g,快速增高,1月份达到117.04±35.60 ng/g,2月份达到129.73±94.48 ng/g。然而,TT粪便睾酮似乎对光照的反应并不敏感,推测可能有其他原因,如社会等级、年龄或发育阶段的差异影响了两头动物在激素水平上对长光照的反应。 3)雄性江豚性行为对长光照的响应 长光照实验开始后,AF和TT的性行为次数与2011同期自然光照条件下观测的性行为频次相比均有显著增高(P<0.05)。其中,AF在1月份性行为次数平均值为6.5±2.00次/45min,与同期(2011年)自然光照条件下的平均值2.00±0.82次/45min相比升高了约2倍左右;而淘淘2010年1月的性行为次数平均值为20.50±3.55次/45min,是同期自然光照条件下(11.50±1.00次/45min)的2倍左右。特别值得注意的是,动物的性行为似乎对光照的响应极为敏感,例如AF在光照开始后的第2天就达到10次/45min,TT也与此类似,在光照开始后的第2天性行为频次就达到25次/45min。人工长光照条件下AF和TT的最高性行为频次均出现在3月份,相比自然光照条件要提前一个月左右。 在2010年1~3月份的监测中,TT的性行为频次的月平均值与粪便中睾酮含量的月平均值显著相关(P<0.05),但在其他月份的监测中没有发现类似现象。AF在光照实验开始的第1周,粪便睾酮含量和性行为频次同步升高,但在其他日期的监测中没有发现性行为变化与粪便睾酮浓度的相关关系。另外,不管是人工长光照实验期间还是自然光照期间,AF和TT的性行为频次均存在显著性的差异,TT的性行为频次均显著高于同期观测到的AF的性行为频次。然而,AF的粪便睾酮激素含量平均值(137.10±66.09 ng/g)却极显著高于同期TT粪便睾酮含量的平均值(89.02±51.01 ng/g)。这可能说明雄性长江江豚的性行为不一定完全受到粪便睾酮分泌量的调控,同时可能受到个体经验、社会经历以及社群结构等因子的影响。