[科技苑]林强:海马养殖新技术让爸爸多怀孕2014年10月25日 来源:CCTV7中央电视台 作者:科技苑
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海马爸爸多“怀孕”(20131216) 本视频由CCTV7科技苑官网提供
【导读】:海马资源紧缺,价格昂贵,人工养殖却是一道世界性难题;因为海马有特别的天性,明明是雄性海马,偏偏要“怀孕”生子,而且还忠于爱情,恪守一夫一妻。怎样让海马的爸爸多“怀孕”,如何解开这道难题?
让海马爸爸多“怀孕”
【主持人】:海马是一种奇特而珍贵的海洋生物,它的药用价值以及观赏价值都很高,市面上一斤海马能卖上万元钱。可是近年来野生海马越来越少了,为此很多人尝试着进行人工养殖。今天节目要讲的就是海马人工养殖的事,他们的办法很特别,要让雄性海马也就是海马的爸爸多“怀孕”。
【解说】:在这家位于深圳南海边的养殖场,生活着一种珍贵的海洋生物——海马。
海马因为头部酷似马头而得名,它的长相很特别,头部像马,眼睛像变色龙,可以弯曲的长尾巴很像猴子,整个身躯就像一个有棱有角的木雕。
海马是一种浅海小型鱼类,在水中游动时,海马把尾巴卷曲,头部和躯干成直角,靠扇动胸鳍和背鳍在水中直立游动,如同一位笔挺的端坐在马背上的骑士,姿态非常优雅。
关于这种奇特的小生物,民间流传着许多神奇的功效,但它们无法用它们的神奇,来改变生存的困境,海洋中的海马家族已经岌岌可危,濒临灭绝。
【采访】:
记者:老乡,抓过海马吗?
渔民:没有,这里抓不到海马。
中国科学院南海海洋研究所 研究员 林强:这个地方能不能捕捞到海马?
渔民:海马,没有。
中国科学院南海海洋研究所 研究员 林强:野生的海马,原来还是有的。
【解说】:在许多海岛渔民的印象中,出海打渔顺便捕捞些海马,曾经是件很平常的事,而现在那个场景已经成为历史。
【采访】中国科学院南海海洋研究所 研究员 林强:就比如在说深圳沿海地区,原来的时候,不是专门的,就是打鱼的时候,拖网,每天大概能拖一二百条,结果到现在,每天出去,甚至一条都捞不到。
【解说】:林强是中国科学院南海海洋研究所海马研究团队的负责人,他每年组织多次的野生海马资源普查,目前在我国已发现13个不同种类的海马,但野生海马数量正在急剧下降,除了海洋环境恶化,人为捕捞是最主要的原因。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:我认为,主要是还是人为捕捞,因为现在海马价格非常高,从四年前的每公斤8000元钱,到现在两万多块钱,升值非常快。
【解说】:与其它鱼类一样,海马用鳃呼吸,但是它们体表没有鳞片,身体内部的骨骼,被外部一层薄薄的皮肤包裹着,看起来几乎没有多少可以食用的肌肉,但这并没有降低海马的价值,民间一直流传着“北方人参,南方海马”的说法,“海马汤”也是李时珍《本草纲目》一味药方,有“温补肾脏、舒筋活络”的功效,在东南沿海,一直有海马泡酒、煲汤的传统。
【采访】:
水产批发商 古运新:我们吃的方法就是煲汤,天气热的时候,煲汤,排毒,到冬天,我们就泡酒。水产批发商 古运新:补肾,壮阳。
中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:从野生状态下捕捞来的海马,直接放到酒里面,活的放进去,因为海马受到酒精的刺激以后,从肛门排出一些液体,他们觉得这是比较有用的。
【解说】:海马的神奇功效源于何处,民间的传统是否有科学根据,多年来,专家学者一直在研究,中山大学的研究已经有了阶段性的成果。
【采访】中山大学生理学博士 张辉贤:我们现在有一个初步的研究方案,就是把海马的蛋白组分全部提取出来,做一个蛋白质谱,我们分析一下为什么能增加人体的免疫力,滋肝补肾,主要我们现在初步确定了就个些甾醇类物质。
【解说】:结合专家的研究成果,制药企业正在研发相关的保健产品,目前国内的海马需求量每年都在递增,大部分海马原料依靠进口,批发市场的干品海马已经奇货可居。
这里是深圳市大鹏新区的海产品批发市场,60岁的古阿姨搞了大半辈子海鲜生意,经营的海产品非常丰富。早些年, 海马并不是她的特色产品,而现在,仅有的一点海马被她特意印在名片上,成了店里的招牌。
【采访】:
记者:你这么多海产品,为什么把海马放到名片上?
古运新:它是最值钱了,最有功效,最有名堂,现在贵了,拿不到货,现在像这样大一点的,每斤要五六千元,现在海马很少,大一点要上万元,最小的都要三千多元。
【解说】:因为体形独特,海马还有很高的观赏价值,在观赏鱼市场,每对海马的价格已经超过1千元,
中药材和观赏鱼两大市场的旺盛需求,导致野生海马被大量捕捞,对野生海马资源构成巨大的威胁。
2004年,我国把海马纳入国家二级保护动物,对野生海马捕捞作出了严格的限制,同时大力鼓励海马人工养殖。
也就是从那个时候开始,林强和他的团队,以海马人工养殖为主攻方向,走上了一条艰难的探索之路。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:从2003年到2006年这个阶段,我们在养殖过程中,确实遇到一些困难,我们繁殖效率比较低,幼海马的成活率也是比较低。
【解说】:一斤海马上万元钱,一边是市场旺盛的需求,一边是资源严重短缺,好多人想到了人工养殖,但因为
技术不成熟,一直是失败的多,成功的少。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:海马养殖有两个瓶颈问题,一个是繁殖效率问题,第二个是幼海马成活率的问题,不只是国内,甚至国外,都是面临同样的问题。
【解说】:为什么难以成功呢?不同于其它鱼类,海马的繁殖行为很特殊,有时要分辨海马的性别是有些难度的,雌性海马没有婀娜的曲线,这种曲线属于雄性海马,雄性海马身上这个鼓鼓的地方是孕育小海马的育儿袋,没错,您没听错,不是妈妈,是“海马爸爸”完成怀胎的任务。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:海马和其它的鱼类最大的区别,就是雄海马产后代,雄性育儿,我们的科学术语,这在整个海洋鱼类里是一个非常特殊的现象。
【解说】:受精卵的孵化是一项艰苦的工作,这么重要的工作一般都是“母亲”担当,但也有少数的生物是由“父亲”履行这神圣的职责,比如娃娃鱼的孵化就是由雄性娃娃鱼负责守护,但海马最为奇特的是,这一孵化的过程是完全在体内进行的,在雄海马的腹部皮肤褶连处,有一个孵卵囊,就像袋鼠的“育儿袋”,雌性海马就是把卵产在这个“育儿袋”中。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:它的卵子排到育儿袋以后,在育儿袋里进行受精,也就是说受精卵的整个发育过程,一直到胚胎发育,最后到一个完整的小海马的样子,完全是在育儿袋里面的。
【解说】:小海马在“爸爸”的育儿袋里,需要15至30天的时间孕育,发育成熟后,由海马爸爸将他们排出体外。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:我们最早把它叫做卵胎生的现象,胎生我们知道,要有胎盘,作为一个基础,实际上海马并不是这样,它的育儿袋,只是一个袋子,只是一个保护的功能。
【解说】:无论胎生还是卵生,对海马爸爸来说,产子并不是一件轻松的事,这一过程如同母亲的分娩。
【采访】中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:产子的时候,头部、尾部用力弯曲,挤压,小海马就直接喷出来,很壮观。
【解说】:画面上正在努力生产小海马的,就是海马爸爸,场景很神奇,但林强也看到了其中隐含的问题。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:海马雄性育儿,在一定程度上,限制了海马后代的数量,比如说,常规的鱼类把精子和卵子排到水里面,进行受精,它一次可能几千、几万、甚至十万,数量非常庞大,但是海马不是这样的。
【解说】:海马特殊的繁殖行为,限制了每次产子的数量,海马爸爸的育儿袋只能孕育400至1000个小海马,而且它的交配繁殖行为集中在每年的一段时间。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:繁殖季节主要还是集中在每年的4月份到7月份这个时间段,产得次数也比较少,一对海马一年产两次,最多三次。
【解说】:这是一个瓶颈,那么要让海马多产仔,就要打破海马每年产子的固定时间,林强他们决定人为的创造条件,改变海马交配产子的生物钟,提高海马交配的频率。
【采访】中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:在自然环境中,已经有非常强烈的生物钟,每天春天,日照时间变长,水温升高的时候,它就开始繁殖,那我现在就把春天的这个环境,一直保持。
【解说】:“雄鸡一唱天下白”,生物体内都有一座奇妙的“生物钟”,指挥着生物的行为,动物的交配行为也遵循季节性的规律。海马研究团队通过调节养殖基地的光照变化、控制海水温度、盐度、PH值,让养殖场长期维持一个春天的环境,希望用这些办法刺激雌雄海马产生交配的欲望。
不断的摸索,努力终于没有白费[http://www.nczfj.com/],海马交配的频率明显提升,但奇怪的是,雌雄海马老是不和谐,交配大都以失败告终。
【采访】:
中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:它这个交配失败是很容易看见的,就是雄性海马无法承接雌性海马的卵。
中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:没有排到雄海马的育儿袋里面去。
中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:明显能看到,雌性海马的卵,直接排到水里去,然后沉底了。
【解说】:三四年的时间过去了,林强尝试过许多办法,但都没能大幅度提高海马的繁殖效率。
虽然在养殖场营造出春天的环境,雌雄海马有了交配的欲望,但因为动作不协调,交配行为往往以失败告终。林强非常困惑,直到2007年,一次美国之行才让他找到了灵感。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:偶尔一个机会,我收到美国佛罗里达理工大学一个教授的来信,他们邀请我去跟他们一块合作,做一些海马的养殖。
【解说】:如何进行海马人工繁殖,已经成为国际科研领域的热点,林强先后多次前往美国、巴西等科研机构,与国外同行一起探讨,他对海马养殖有了一个全新的认识。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:我们早期的研究,太侧重于环境因素的变化,比如说温度、盐度、光照等等,它的一个变化,对海马本身的影响,这就是养殖生态学。
【解说】:林强发现,相比于养殖生态学,国外同行更注重动物行为学,研究方向是海马的动作行为、沟通行为和繁殖行为,针对这些行为特征有针对性的开展人工养殖。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:做了这么多年的科研,忽然意识到,海马养殖不单单就是通过改变环境,改变饵料管理这些方法,很大程度上,我觉得应该要了解海马。
【解说】:林强意识到,不应该以人的视角看待海马,应该学会用海马的视角来分析它想什么、需要什么,只有做到真正的了解海马,才能更好的实现人工养殖。
用行为学的原理,林强重新定位海马养殖的研究方向,仔细分析海马之间的交往手段、雌雄关系,不断摸索试验,林强发现,之前一个大池子养海马,群居群婚的状态,是海马交配失败的主要原因。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:海马本身的生物学特性是,一条海马,很大程度上,只和另外一个海马,一雄一雌,一对一地配对。
【解说】:林强说的一对一配对,通俗地说就是民间广为流传的,海马对爱情的忠贞程度是非常高的,它们恪守着一夫一妻制的生活方式。
【采访】 中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:一夫一妻,这是长久以来关于海马的传说。
【解说】:海马被称为海洋中的海中鸳鸯,对海马的这个习性,其实很多渔民在捕捞海马时早就发现了。
【采访】 中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:很多渔民在捞海马的时候会发现,如果抓到一条雌海马,一定能在这条海马附近发现别一条雄海马,反过来也是一样,要抓基本都能抓到一对,所以他们就基于这个认为,海马应该是像现代人类一样,是一夫一妻制的。
【解说】:到底海马是否恪守一夫一妻的生活方式,科学界还有不小的分歧,但如果从生物进化的角度分析,固定配偶关系也是一种生存策略。
在自然海域中,海马更喜欢生活在珊瑚礁的缓流中,把尾巴紧紧缠绕在附着物上,将身体固定,它们很少做长距离的游动,这并不是因为它们懒惰,主要原因是海马没有发达的鱼鳍,长途旅行对它们来说是件辛苦的差事。
【采访】中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:一条海马寻找到它的异性伴侣,太不容易了,所以一旦找到之后,它们不会轻易的分开,这是从生物学上很好的生殖策略,避免了为了寻找伴侣而浪费太多能量。
【解说】:另一方面,海马的交配行为非常特殊,它们交配之前,会有一个长达几天的的重复性动作——跳舞。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:异性之间的,在相互了解之前,都会有一个跳舞的过程,我们叫交配舞蹈,一是熟悉,二是选择选择的机会去交配。
【解说】:这就是两只正在跳舞的海马,他们动作协调的舞动着,他们动作协调的舞动着,偶尔也会停下来,把尾巴紧紧缠绕在一起,之后又会接着舞动,看起来很像水下芭蕾。这个动作有可能重复几天,直到最终交配。漂亮的舞姿,背后却包含不同寻常的生物习性。
【采访】中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:婚舞的动作我认为就是一种练习,交配需要雌雄海马有非常好的协调,才能把雌性海马的卵子放到雄性海马的育儿袋里面,而这个行为,不是两条陌生的海马很容易就能实现的。
【解说】:雌雄海马的交配过程需要非常好的协调性,而之前大部分的海马养殖企业,多是把海马集中在一个养殖池里,雌雄海马的夫妻关系不固定,交配动作不娴熟,是造成交配失败的主要原因。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:一百多条亲本放到里面,空间非常混乱,这样对海马交配、繁殖,都是非常不利的。
【解说】:林强带领科研团队,改变大水体的养殖模式,把养殖池分隔成彼此独立的区域,过去一个池子养殖一两百条海马,现在每个独立的区域养殖不超过10对海马,降低海马的养殖密度,为海马一夫一妻创造条件。
【采访】
中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:一个养殖系统,我们放到10对或者5对亲本,让它们的群体关系,保持一种简单化,这在很大程度上,有利于它们去正常的交配。
【解说】:养殖密度低了,更有利于近距离观测海马的动作行为,研究团队发现,在海马没有形成“一夫一妻”的固定关系之前,为了获取雌性海马的芳心,雄性海马的竞偶行为很特别。
【采访】中国科学院南海海洋研究所博士 秦耿:在雌海马和雄海马进行婚舞行为的时候,雄性海马给把它的育儿袋开口,将海水灌进去,把它的育儿袋撑得很大,这样就仿佛它已经怀孕了,我们对这个行为的猜测,向雌海马展示,它怀孕的能力。
【解说】:海马爸爸要努力张扬自己雄性的实力,毕竟,争夺配偶,繁衍子孙,是生物的本能。
研究海马行为,尊重海马的需要,经过不断驯化,过去只会在春夏两季交配繁殖的海马,现在已经没有了季节的限制。
【采访】
中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:不同季都能有海马繁殖,繁殖效率还是挺高的,所以这个在我们看来是一个比好的成果。
【解说】:历经十年的科研摸索,中科院南海海洋研究所的海马研究团队,相继攻克一连串技术瓶颈,形成海马产业化养殖的多项专利,中国的海马研究成果,在国际海马研究领域的影响力显著提高。
【采访】中国科学院南海海洋研究所研究员 林强:我们能够把海马养殖做好了,就能很大程度上,减少我们对野生海马捕捞的压力,我想我们能够从这个角度去做一些工作的话,对我们这个研发团队来讲,是非常值得的。
【主持人】:采访时,林强跟记者说,养殖场马上就能达到10万尾海马的规模,下一步,他们将把部分海马放归大海,帮助修复海洋资源。他们希望能攻克技术瓶颈,出现更多的研究成果,为实现这一生物资源的可持续发展做出贡献。
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养殖视频:[科技苑]林强:海马养殖新技术让爸爸多“怀孕”
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