基于社群学习理论的褐菖鲉放流苗种行为适应性解析
批准号:
32102755
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
郭浩宇
依托单位:
学科分类:
水产学基础
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭浩宇
中文摘要
人工苗种存在的行为适应性缺陷是影响鱼类放流存活率的重要因素。社群学习是鱼类建立关键行为模式、提高生存能力的一种重要学习方式,对改善人工苗种的行为属性具有重要利用价值。本项目拟以我国暖温海域海洋牧场区重要增殖种褐菖鲉为研究对象,系统分析养殖群体与野生群体在表观形态结构、个性特征、捕食-反捕食行为模式以及学习认知能力方面存在的差异,甄别影响人工苗种野外生存适应性的主要行为缺陷。在此基础上,基于鱼类社群学习理论,系统评估人工苗种通过社群学习建立关键行为模式的能力,明确人工苗种生长发育过程中的学习敏感期,解析社群学习的主要实现方式及其影响因素,从学习认知视角深入探讨人工苗种的行为可塑性及其改善途径。本项目将有助于鱼类学习认知研究的理论拓展与创新,研究结果将为海水鱼类增殖苗种的野化训练提供理论支撑与科学参考。
英文摘要
Hatchery-reared fishes show remarkable deficits in many aspects of their behavioral performance compared to their wild counterparts, which result in high levels of mortality in the post-release phase. Social learning is an important learning method for fish to establish the key behavioral patterns through observation and interaction, which has great potential application value for the life skills training for hatchery-reared fish. Marbled rockfish (Sebastiscus marmoratus) is one of the most important enhancement species for sea ranching programs in the East China Sea. The present study will examine the main differences between wild and hatchery-reared juvenile marbled rockfish from the perspectives of morphological structure, personality, foraging and anti-predation patterns, and cognitive capacity. Based on these comparisons, this study will reveal the main maladaptive behaviors which influence the post-release survivorship of hatchery-reared fish. On this basis, based on the social learning theory, this study will evaluate the possibility of establishing the key behavioral patterns in fish through social learning, ascertain the sensitive period of social learning for young fish, reveal the main factors which affect the ability of fish social learning, and finally find the implementation methods to train fish through social learning. Based on these results, this study will discuss the behavioral plasticity of hatchery-reared fish and the approaches to improve it from the perspective of learning and cognition. Taken together, the present study will further refine the new theory and concept in the study of learning and cognition in fish, and also provide theoretic and technological foundation to support the studies of life skills training for hatchery-reared marine fish.
人工繁育苗种的行为适应性缺陷是影响鱼类放流存活率的重要因素。系统分析影响人工苗种野外生存适应性的主要行为缺陷,并在此基础上从学习认知视角探讨人工苗种的行为可塑性,对于鱼类学习认知能力基础理论研究创新及增殖苗种野化训练技术探索等都具有重要意义。本项目以我国暖温海域重要增殖种褐菖鲉为研究对象,采用行为生态学、组织学、分子生物学等实验方法,探究了野生与养殖褐菖鲉的主要生物学特征差异,对比分析了养殖与野生褐菖鲉的空间认知与社群学习能力,探索了可有效增强苗种生存适应性的行为驯化措施,并基于室外可控实验系统开展了行为驯化效果评估。通过基于线粒体DNA控制区序列的遗传多样性比较分析,从基因水平明确了野生与养殖褐菖鲉群体的种群遗传多样性差异。采用几何形态学与传统形态学测量分析,明确了养殖与野生群体的主要形态学特征差异。采用原位可视化定量分析与组织学观察方法,对比分析了养殖与野生褐菖鲉的体色特征差异,明确了养殖与野生褐菖鲉视网膜显微结构异同。采用室内水槽实验,明确了野生和养殖褐菖鲉在个性行为特征、运动代谢、捕食-反捕食行为响应、环境色趋性选择等方面存在的行为特征差异。采用组织学研究方法,明确了养殖与野生褐菖鲉的脑形态结构特征差异。采用空间任务测试实验,明确了养殖与野生褐菖鲉的空间认知与社群学习能力差异。在以上研究基础上,结合育苗生产实际,探究了不同行为驯化方式对褐菖鲉增殖苗种野外生存适应性的影响,并通过构建室外Mesocosm实验系统,完成了行为驯化的效果评估,提出了育苗过程中可采用的增殖苗种行为适应性提升策略。在本项目资助下,已发表论文5篇(其中SCI收录论文4篇),申请发明专利1项,参加国内学术会议并作会议报告5次,培养硕士研究生4名。研究成果为鱼类学习认知能力研究的理论拓展及海水鱼类增殖苗种野化训练技术探索提供了新的理论支撑与科学参考。
国内基金
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