云南省镇雄县乌峰镇蛭类多样性研究 - 图文

昆明学院 2020 届毕业论文（设计）开题报告

姓名 学院 毕业论文（设计）题目 子课题题目 学号 专业、班级 云南省镇雄县乌峰镇蛭类多样性的研究 指导教师 一、选题的意义 蛭属环节动物纲，俗称蚂蟥。它们主要是由适应外寄生的寡毛体进化而来，其中大多数在体外生活。根据淡水和陆地蛭类的生态地理分布，世界上有10个不同的生态地理区，每个区域都有自己的动物种群。蛭类的地理区域受到一些外部屏障的保护，如山脉、海洋或沙漠，以尽量减少它们的离散物种。除了被通常的寄主分散，水蛭还可以被动物、水流和人类转移到其他地方。 随着科学技术的发展和对水蛭的深入研究，人们对水蛭有了越来越深刻的认识。大量的数据表明，水蛭在人类生活中起着重要的作用。医学研究表明[1]，水蛭至少有四种不同的方法来解决凝血问题。1、水蛭素（hirudin）；2、血纤维蛋白原细胞溶素（ hementin）；3、血纤维蛋白溶酶原——激活作用；4、血小板群聚抑止作用。当水蛭用牙齿咬破寄主的皮肤时，咽部和食道外侧的唾液腺分泌抗凝血剂、水蛭素、麻醉剂或组胺类物质，这些物质可以防止血液凝固，从而增加伤口的血流量。混合抗凝剂可以使消化道内的血液不凝结，而其中的共生菌产生的抗生素可以保护血液在消化前不变质。最近，生物技术专家已经克隆出了水蛭素的DNA编码[2]。水蛭素是由65个氨基酸组成的低分子量（7000）肽，具有抗凝血酶的作用，是最有效的天然抗凝血剂。水蛭提取物还含有一种可以溶解血凝块的纤维蛋白酶。水蛭分泌的唾液腺中含有具有生物活性的抗凝血剂、血管扩张剂、溶血性物质和前列腺素，在动脉粥样硬化、脑血管栓塞、血管疾病、眼科和癌症的治疗中具有潜在的医学价值。因此，水蛭可用于治疗组织移植或再植后静脉回流梗阻，清除血管闭塞部位的淤血，减少坏死的发生，从而提高手术的成功率。水蛭唾液中含有抗炎物质和透明质酸酶，因此可以帮助缓解关节炎症状。实验表明，吸血水蛭具有麻醉作用[3]。虽然没有相应的物质被发现，但仍然可以想象提取蛭毒毒素的有效成分来制造一种新的麻醉剂[4]。所有的水蛭干燥后都可用作药物[5]，包括蛭素、肝素等，具有血液循环、消积、化瘀、消肿、解毒的作用。含水蛭的药物已被用于治疗眼内出血。水蛭还有其他价值，例如有些水蛭对水中溶解氧浓度的变化很敏感[6]。当水中溶解氧减少时，水蛭种类表现出躁动不安并向水面移动的生物行为，溶解氧下降到极低程度时，它甚至可以从水里伸出来，用身体前半部直接在空气中交换气体。所以水蛭的行为可以用来帮助预测天气。水蛭也被用作鱼、鸭和鸟的食物。此外，它们也是动物生理生化研究中有价值的实验动物[7]。 蛭类作为中药的一部分，在我国有着悠久的药用历史。某些人为因素导致了蛭类物种的大规模扩散进而引起物种入侵问题，蛭类固有形态变异的多样性使我国蛭类多样性研究更加复杂和困难。如何掌握物种内部和物种之间的形态变异程度一直是蛭类研究者的难题。例如，一些种内形态变异较大，而一些种间形态变异较小。高估种内形态变异会严重影响对物种多样性的认知，而低估种内形态变异则会引起同名问题[8]。传统的水蛭多样性研究从标本采集、加工、保存、评价、论文发表到论文撰写，需要足够的时间和耗费相当多的资源才能够出研究成果，目前国内从事水蛭多样性研究的学者非常匮乏。传统蛭类形态多样性研究的局限性和传统蛭类多样性研究队伍的匮乏性，促使人们寻找一种方便、准确的蛭类多样性研究方法来解决这些问题。因此，云南省镇雄县乌峰镇蛭类多样性的研究具有重要意义。 二、选题在该领域的水平和发展动态 目前，水蛭潜在的药用价值正受到世界各国科学家的密切关注。目前，水蛭已有部分专利和商品药。水蛭在我国早已作为一种传统中药使用，我国早期文献大多是关于药物的应用[9]，对其种类、形态、生态、分布等生物学特性的描述很少。欧洲对水蛭的研究可以追溯到17世纪中期。最初的报告侧重于物种的描述，然后逐渐发展成比较形态学、生态学和生理学。近20年来，水蛭的研究取得了很大的进展，特别是在生理学、生态学、胚胎学[10]和医学等方面。 三、论文所要研究的内容、研究方法和实施方案

（一）研究的主要内容

中国水蛭种类繁多，约占世界水蛭种类的六分之一。但我国水蛭多样性的研究较少，调查范围还很有限，研究水平还处于物种的初步调查和描述阶段。本文综述了水蛭多样性的研究历史和最新进展。在抽样调查的基础上研究云南省镇雄县乌峰镇蛭类多样性研究中的存在的主要问题，对目前我国水蛭多样性的研究进行了讨论，对利用新的技术和方法来解决这些问题进行了展望和报道，针对生态修复和可持续开发利用提供理论依据。

（二）研究方法和实施方案

2020年3月至2020年5月，对云南省镇雄县乌峰镇蛭类生长的主要区域进行了野外调查，采集水蛭样本，研究各区域水蛭群落结构特征，并用生物指标评价云南省镇雄县乌峰镇水蛭的生物多样性。

1.站位布设

调查中，在云南省镇雄县乌峰镇共采样站位9个，编号分别为A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4和B5。

2.样品的采集、贮存与检测

2020年3月、2020年4月和2020年5月，在云南省镇雄县乌峰镇的水库、水渠、水田和湖边，特别是有机质丰富的池塘或无污染的河流进行了三次定量采集。用自制的0.02m采集器和自制的0.09m网铁夹采集样品。将采集到的样品放入直径为0.5cm的筛网中，用水冲洗，取出样本放入玻璃瓶中，用75%酒精固定，带回实验室。3d后在室内进行鉴定、称重、计数和统计，进而研究云南省镇雄县乌峰镇的多样性。

3. 蛭类的分类依据

Sawyer将蛭类分为10个不同的地理学区和亚区[11]。为便于比较，本文仍采用人们熟知的Wallace的动物地区分区。据此，云南属于地动物区系中的东洋界，该界的主要特征是气候温暖湿润，植被丰盛茂密，动物多为喜暖性的热带、亚热带种类，属中印亚界动物区系：分析现已查明找的文献中记录的24种蛭构成的云南蛭类区系可以得到东洋种最多、广布种其次、特有种最少的结果，现叙述如下。东洋种：是指主要或完全分布于东洋界的种类。该成分计有棒纹牛蛭、远孔牛蛭、鼻蛭、尖细金线蛭、日本山蛭、森林山蛭、盐源山蛭、盐边山蛭、斯里兰卡山蛭模式亚种、山蛭未定种、泸沽石蛭、湘红蛭共12种。广布种：是指分布区跨越两个或两个以上动物地理界的种类。该成分计有多突舌蛭、宽身舌蛭、淡色舌蛭、蚌蛙蛭、静泽蛭、泰哥寡蛭、光润金线蛭、被衣石蛭、巴蛭共9种。特有种：是指仅在本界(东洋界)有分布。该成分计有洱海拟扁蛭、云南囊蛭、云南巴蛭3种。 4.生物多样性评价指标 （1）物种丰度 即采样面积内的底栖动物类群数。物种丰度是最简单，同时也是最基本、最可靠的一个多样性概念，一直以来都是衡量生物群落整体特征的主要参数。一般来说，物种丰度越大，物种多样性就越高。 （2）密度 即单位面积内的底栖动物个体总数，单位为：个／ｍ２。 （3）香农-威纳（Shannon-Wiener）指数[12] H????PilnPii?1S 式中，S为物种丰度；Pi为第i种个体数ni占样本总个体数Ｎ的比例，即Pi?ni/N。公式中对数的底一般取e，单位为bit。H?为信息量，H?越大，不确定性也越大，因而多样性也就越高。该指数对均匀度非常敏感；且忽略了群落中动物的个体总数Ｎ对生物多样性的贡献，而从生态学角度来看，忽略种间个体数量的多少对群落多样性贡献的差异显然不合理，至少对群落组成信息的利用不充分。 （4）改进的香农－威纳指数[13]： B??lnN?PilnPii?1S 式中，S、Pi、ni的物理意义同前。该公式是在考虑了样本个体总数对生物多样性的贡献作用之后，对香农-威纳指数的一种改进形式。 （5）Margalef丰富度指数[14]: dM??S?1?/lnN 式中，S、N的物理意义同前。丰富度指数用于评价一个区域的物种丰富程度，有较好的区别群落差异的能力，与采样面积大小无关。 5.数据处理 应用统计软件SPSS13.0对不同取样地点中蛭类的生物多样性进行分析，为了减少测量误差干扰[15]，删除在总体中相对丰度<1%的物种，但保留其中在任一地点中相对丰度>3%的物种。 四、进度计划 1－4周：查找课题相关文献，阅读后完成文献综述，获取相关的生物学信息和背景知识。与老师沟通所要研究的课题的思路。 5－7周：学习相关软件的使用。实地考察云南省镇雄县乌峰镇的地理环境，搜集相关信息，对课题可行性进行评估，体会生物信息学在生物学研究中的作用并完成开题报告的书写。 8－10周：整理数据，科学得分析云南省镇雄县乌峰镇蛭类的群落结构特征，进行蛭类多样性评价。 9－11周：与老师沟通，参考老师的意见对论文进行修改。 12周：完成论文答辩等后期工作。