斑马鱼行为篇（106）：斑马鱼水体分布实验

重点推荐

相较于非脊椎动物，斑马鱼在基因和生理上与人类具有更高的同源性，其绝大部分基因编码的产物蛋白质在人体发挥同样的功能，由于其作为模式动物优点众多，是一种重要的疾病模型。观察斑马鱼在不同水体环境（如温度、光照、水质等因素不同）中的分布情况。了解环境因素对斑马鱼行为的影响，探究斑马鱼对环境的偏好性。将斑马鱼暴露于一个陌生的狭窄空间，其运动行为会发生明显的变化，比如：斑马鱼的游动速度明显减弱，更倾向于待在水缸底部，甚至是水缸的某个角落，待斑马鱼适应周围的环境，才开始进行新的探索，在水缸四处游动。

水族箱布置

在每个水族箱中加入适量经过处理的水（如自来水需要经过除氯处理，可以通过曝气或者使用水质调节剂来完成），水深控制在10-15cm左右。在水族箱底部铺上一层细沙或者小石子（厚度约2-3cm），并放置一些水草或者人工躲避物，如陶瓷管、PVC管等，为斑马鱼提供藏身之处。

调节环境因素

温度调节：使用加热棒将一个水族箱的水温调节到24-26℃（斑马鱼适宜生长温度），作为对照组；另一个水族箱的水温调节到28-30℃（较高温度实验组）或者20-22℃（较低温度实验组）。

光照调节：在对照组水族箱上方安装一个普通的室内灯具，提供正常的室内光照强度和光照周期（例如光照12小时，黑暗12小时）。在实验组水族箱上方安装一个可以调节光照强度的灯具，如LED灯，将光照强度调至对照组的2倍（强光实验组）或者1/2（弱光实验组），同时也可以调节光照周期，如24小时光照（长光照实验组）或者6小时光照（短光照实验组）。  

水质调节：使用水质检测试剂盒检测水族箱中的水质参数，如酸碱度（pH）、硬度、溶氧量等。在一个实验组水族箱中，使用化学试剂将pH调节到7.8-8.0（碱性实验组），另一个实验组水族箱调节到6.5-6.8（酸性实验组）；对于硬度，可以将一个水族箱的水硬度提高（如加入钙镁盐），另一个水族箱降低（如使用离子交换树脂）。同时，可以通过控制水泵的流速来制造不同溶氧量的水体环境，如高溶氧量（水泵流速快）和低溶氧量（水泵流速慢）。

将鱼分别放入一个梯形水箱中，（上长26cm、下长21.5cm、宽7cm、高15cm）。水缸水面高度为12cm。将水缸分为两个部分，满足两部分的高度相等。将斑马鱼适应10min后开始用PointGrey FlyCap2摄像机拍摄斑马鱼在12min内的游动行为。拍摄的斑马鱼数目各20条。将拍摄好的视频进行分析两种类型斑马鱼的运动轨迹，在拍摄过程中需观察两者12min内斑马鱼游动的总距离、平均速度以及在不同区域所持续停留的时间。

区域划分：

使用隔离网将水族箱划分为几个不同的区域，例如上层、中层、下层和角落等区域。可以根据水族箱的形状和实验设计来合理划分，例如对于长方体水族箱，可以将水面以下2-3cm作为上层，水族箱中部作为中层，底部2-3cm作为下层，四个角落作为单独的角落区域。 

观察时间和频率：

在实验开始后的第1小时内，每隔10分钟观察记录一次斑马鱼在各个区域的数量；之后每隔2-3小时观察记录一次，观察时间持续24-48小时。分析过程中主要记录的参数有斑马鱼在12min内游动的总距离、平均速度以及在不同区域所持续待的时间。

记录评估：

记录每个观察时间点斑马鱼在不同区域（上层、中层、下层、角落）的数量，同时记录斑马鱼的行为状态，如游动速度、是否聚集、是否有异常行为（如跳跃、侧翻等）。比较不同实验组和对照组之间斑马鱼在水体分布上的差异。如果在高温实验组中，发现大部分斑马鱼聚集在下层，而对照组斑马鱼在各层分布较为均匀，这可能表明斑马鱼在高温环境下倾向于寻找温度较低的下层水体。分析斑马鱼行为状态与水体分布的关系。例如，如果发现斑马鱼在低溶氧量水体中聚集在水面附近，并且游动速度变慢，这可能是因为它们在试图获取更多的氧气。