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探讨如何制作七种海洋动物整体塑化标本
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摘要：目的研究海洋动物整体塑化标本的制作方法。方法利用生物塑化技术将软骨鱼纲的白鳍鲨、蝠鲼，哺乳纲的海狮，爬行纲的玳瑁，硬骨鱼纲的鲳鱼，头足纲的鱿鱼、纺锤蛸，经过固定、解剖、脱水脱脂、真空渗透、修复造型、固化等流程，完成海洋动物整体塑化标本的制作。结果运用生物塑化技术制作的海洋动物塑化标本，无毒无害，能长时间放置在空气中进行保存，并保持动物的形态结构和肌肉神经的正常颜色。结论经解剖后制作的塑化标本能从浅入深的多层次、多角度展示海洋动物的外部形态和内部构造，最大化的提高了动物标本的使用率。
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海洋动物种类繁多，形态各异，是生物界的重要组成部分，其多样性的保护和持续利用在促进国民经济和社会发展等方面具有重要的理论和实际意义[1]。动物标本作为海洋动物的系统进化、生态分布和多样性等方面的实物证据，在科学研究、教学实验和科普宣传中起着非常重要的作用，依据制作方法的不同，传统的海洋动物标本主要有剥制标本、浸制标本、骨骼标本、干制标本等类型。近几十年，随着生物工程技术的发展和公众环保意识的增强，对动物标本的制作提出了更高的要求，无害化的标本制作方法和环保安全的制作工艺成为动物标本制作技术发展的主要方向[2,3]。由于海洋动物在个体大小和形态结构上差异较大，利用传统方法制作的动物标本常常需要几件标本相互配合才能展示动物不同内外层次的形状结构，在长期的保存过程中防腐、防蛀、防变形、防变色等方面存在着一定的不足和弊端[4,5]。20世纪90年代生物塑化技术传入我国并应用到生物学领域[6,7]，利用生物塑化技术制作的标本无毒无味，方便保存，在标本制作领域显示出越来越明显的优越性，但目前关于海洋动物生物塑化标本制作的报道鲜有报道[8]。因此，我们在2018年开始相继制作了软骨鱼纲的白鳍鲨和蝠鲼，哺乳纲的海狮，爬行纲的玳瑁，硬骨鱼纲的鲳鱼，头足纲的鱿鱼和纺锤蛸，共计7种海洋动物的整体塑化标本，以期为生物塑化技术在海洋动物标本制作上的应用提供相关的资料，制作方法简介如下。
1、材料与方法
1.1材料
1.1.1实验对象
本实验所选的海洋动物动物：白鳍鲨、海狮、鱿鱼、玳瑁、纺锤蛸、鲳鱼、蝠鲼共计7种动物，均由河南中博科技有限公司和郑州市海洋馆提供，实验动物来源合法、用途明确。
1.1.2试剂及器材
10%福尔马林、生理盐水、丙酮、二氯甲烷、无水酒精、液态硅胶、发泡剂、常规手术器械、电锯、电子秤、手工钻、铁丝、颜料、清漆、纱布。
1.2方法
1.2.1标本处死
实验材料白鳍鲨、玳瑁、海狮、蝠鲼均为救护无效，自然死亡后冷库冻存标本；活体动物纺锤蛸、鱿鱼和鲳鱼采用酒精麻醉法处死。
1.2.2固定
本实验对处死的海洋动物固定采用两种方法：(1)体型较大的标本，如白鳍鲨、玳瑁、海狮常温解冻后，先用生理盐水循环灌流冲洗，再用15%～20%的福尔马林溶液对标本进行灌注，通过血管将福尔马林溶液渗透到标本的各个部位，最后在头、四肢、尾巴等部位使用20%的福尔马林溶液补充注射固定，灌注完成后移入10%的福尔马林溶液中保存5个月待用。(2)体型较小的标本，如纺锤蛸、鱿鱼、鲳鱼处死后和常温解冻的蝠鲼直接浸入浓度为10%福尔马林溶液中保存3个月待用。
1.2.3解剖
白鳍鲨属于三尖齿鲨属的一种鲨鱼，其主要的特征是背鳍和尾鳍上的白色斑点，解剖时从白鳍鲨的尾部开口逐渐解剖至头部，暴露单侧的肌肉、神经和内脏，并保留白鳍鲨尾鳍、背鳍、胸鳍、腹鳍尖端的皮肤。海狮的四肢呈鳍状，后肢与尾部连在一起，前肢发达，剥离海狮躯干和四肢的皮肤、皮下脂肪，保留头颈部和背部体毛。玳瑁有坚硬的背、腹甲壳，用电锯沿边缘环切甲壳，暴露内脏器官，并解剖暴露后肢的骨骼。蝠鲼、纺锤蛸、鱿鱼、鲳鱼体型较小经防腐处理后直接进行脱水脱脂。
1.2.4标本脱水脱脂
按照常规的脱水脱脂方法把解剖好的海洋动物标本放入丙酮溶液中，替换动物标本组织中的水分和脂肪，丙酮溶液的浓度从70%开始，逐级梯度脱水，脱水时间均为1周，体型较大的动物如白鳍鲨、玳瑁、海狮可适当延长各梯度的脱水时间，最后在100%的丙酮溶液中脱水5～7d，整个脱水过程温度控制在-25℃。
1.2.5真空渗透
脱水脱脂后的海洋动物标本放入真空压力仓中，逐渐减压抽真空，让液态硅胶能充分渗透到动物标本内部并置换出标本组织中的丙酮，整个过程大概持续1个月。
1.2.6修复造型、固化
经真空渗透后的标本从液态硅胶中取出，海洋动物标本经脱水脱脂和真空渗透后会发生一定程度的皱缩变形，依据海洋动物活体时的状态用铁丝和纱布进行造型修复，然后移入40℃～55℃的固化箱中，使标本体内的液态硅橡胶逐渐固化，最后把标本表面多余的胶去除干净，对破损的地方进行修补，确保标本的形态特征和内部器官准确无误。
2、结果
利用生物塑化技术制作的海洋动物整体塑化标本，无毒无害，能长时间放置在空气中进行保存，并保持动物的形态结构和肌肉神经的正常颜色，经解剖后制作的塑化标本能从浅入深的多层次、多角度展示海洋动物的外部形态和内部构造，最大化的提高了动物标本的使用率（图1-7）。
图1白鳍鲨塑化标本
图2海狮塑化标本
图3玳瑁塑化标本
图4鱿鱼塑化标本
图5纺锤蛸塑化标本
图6鲳鱼塑化标本
图7蝠鲼塑化标本
3、讨论
动物标本在教育教学、科研和科普宣传中具有不可替代的作用，如何高效的利用有限的动物资源，制作出实用、环保的动物标本，一直以来都是研究的重点。海洋动物类群丰富、形态差异大，利用传统方法制作的海洋动物标本易受环境、湿度、温度的影响而发生霉变、虫害等问题[9]。生物塑化技术作为目前国际上最先进的生物标本保存技术，逐渐成为国内外制作动物标本的新方法[10]。在制作海洋动物整体塑化标本的过程中，工艺上既有相同之处，也有不同的地方，龟鳖类动物背腹甲壳的形态和甲壳上的斑纹颜色是重要的分类特征，因此在制作龟鳖类动物标本时可沿背甲和腹甲边缘环切，保护甲壳形状和纹理的同时暴露内脏器官。海狮体型肥硕，皮下脂肪较厚，解剖时应尽可能多的去除脂肪，同时延长脱水脱脂时间，其它动物的脱水脱脂时间具体视体型和脂肪的含量来决定。海狮和玳瑁的鳍肢强壮有力，骨质坚硬，选择单侧的鳍肢制作局部骨骼标本，显示鳍肢的骨连结，为了增加骨骼的洁白度和保存年限，通过双氧水漂白后可以在骨骼表面涂上一层清漆来阻隔空气和外界微生物等因素的损害。纺锤蛸和鱿鱼同属于软体动物，身体柔软，捉拿时容易收缩变形或触手腕足扭曲损伤，要制作形态舒展的塑化标本就要在酒精麻醉法处死时，先将纺锤蛸和鱿鱼先放入海水中，保持黑暗安静的环境，待其全部伸展后用滴管将90%的酒精轻轻的滴入水中逐渐麻醉死为止，处死后的软体动物需要用棉线将其固定成一定的姿态后再进行后续操作。
虽然生物塑化技术在制作海洋动物标本方面还需要进一步积累经验，但与传统方法相比利用新技术制作出来的标本环保实用，形态逼真，后期维护保存简单，具有更广阔的推广应用价值。
参考文献：
[1]崔朝霞,张峘,宋林生,等.中国重要海洋动物遗传多样性的研究进展[J].生物多样性,2011,19(6):815-833.
[2]崔朝霞,张峘,宋林生,等.大型中华鲟剥制标本的无害化制作技术[J].中国兽医杂志,2015,51(9):46-47.
[3]李峥,伦峰,鲁开杰.几例观赏鱼类剥制标本的制作比较[J].河南水产,2017,57(6):14-17.
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冯培勋,程明亮.七种海洋动物整体塑化标本的制作[J].解剖学研究,2020,42(02):191-193.
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2023-12-13我要评论
期刊名称：生命科学
期刊人气：1330
主管单位：中国科学院
主办单位：国家自然科学基金委员会生命科学部,中国科学院生命科学与生物技术局,中国科学院生命科学和医学学部,中国科学院上海生命科学研究院
出版地方：上海
专业分类：生物
国际刊号：1004-0374
国内刊号：31-1600/Q
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创刊时间：1988年
发行周期：月刊
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2020-06-02
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