日本林蛙生殖习性的观察

1、1997年 “第四届青少年生物百项活动”全国三等奖日本林蛙生殖习性的观察 胡松海 黄智泉 吕 丽 卢章芳 指导教师 卢文玉 一选题目的：日本林蛙（RANA JAPONICA）是一种以森林昆虫为主食的有益蛙类。研究它的生活习性，对于保护日本林蛙这一物种，防治森林害虫和维护生态环境都有重要的意义。二实验方法及实施过程：黄金山海拔200M左右，距南平市区4KM，山坡植被是以杉木、松木为主的人工林，山垅是农田和菜园，在山林和田之间是一条宽10M的由木荷组成的防火林带，是日本林蛙较为理想的栖息环境。1从1995年1月至1997年4月为止，我们生物兴趣小组每隔314天到黄金山内的8亩水田进行观察。（共上山

2、29次，春节期间也有活动）2统计水田中蛙卵（实为胚胎期）的窝数。为了观察方便，我们把8亩水田划分为A、B、C三区。（面积分别为3、3.2、1.8亩）3随机抽取观察区内的数窝蛙卵进行每窝卵粒的数量统计，并观察卵群的分布及特征。4捕捉部分日本林卵放到校园里的蛙池及实验室饲养、观察。5在实验室内观察雌雄蛙的抱对、产卵及胚胎发育过程。6取雄蛙精巢剪碎制精子悬液，取雌蛙解剖取卵或挤压揸卵进行人工授予精，观察受精过程及胚胎发育过程。7对所观察到的情况进行记录、拍照。三结果与分析：1产卵期为当年11月底至次年3月底，其中高峰为2月（见曲线图）。窝数窝数80 - 71.3360 -40 - 3420 - 15

3、.25 080 - 66.060 -40 - 23.7520 - 21.25 0.5 3.480 1 2 3 4 12 1 2 3 4 | | | | | 时间 时间 96年1月4月 96年11月97年4月日本林蛙一般在清晨产卵,降雨对它的产卵有明显的刺激作用。如：96年2月连续阴晴十余天后的18日，仅发现9窝卵，而连续下雨数天后的27日却有205窝；96年3月；同样在阴晴数天后的10日、17日，两次合计仅有49窝，而3月23日的一场降雨后，24日却有96窝卵。日本林蛙一般把卵产在有少量水草、水流较缓、离靠山的田埂2M左右的水中。在有犭水和大面积浮游植物的区域找不到蛙卵。2据观察，每粒蛙卵有独

4、立的卵胶膜，并集结成团状，由于挤压作用，卵胶膜呈蜂窝状。通过对其中73窝蛙卵数的统计得出每窝卵数在5001500之间，平均每窝928粒，最大窝可达1996粒，最小窝仅265粒。刚产卵的卵团得更紧，胶膜薄，产后胶膜吸水涨大则显得较松散。3日本林蛙在室内不易产卵，从1995年底起至今年我们曾7次捕回44只蛙（雌16，雄28只）置于室内观察。发现其中11对有抱对现象，但仅有一次产卵。例如：95年底捕11只日本林蛙，放在实验室卫生间饲养，其中雌4只（有卵）、雄7只。到96年2月，发现雌雄蛙数次抱对但不产卵。（后不慎被放入的龟全偷吃了）。室个蛙池内三年内放养19只（雌7只、雄12只）曾在95年11月底产

5、卵三窝，97年春产卵一窝。497年3月15日（大雨）9：30在卵群中发现十余只林蛙，捕捉了8只（6雄、2雌）带回实验室观察，12：30左右有两对蛙先后抱对。（抱对时雄蛙前肢粗大的第一趾卡在雌蛙的腋下，其余三趾交叉在雌蛙胸前（见照片17），抱对期间雄蛙腹部节律性收缩。频率：雄甲（先抱对）48次/分；雄乙（后抱对）84次/分。40分钟后雌甲开始产卵（见照片20），仞过4分钟雄甲便离开雌甲。而雌乙始终未产卵，我们取一部分卵放在培养皿中，进行连续观察。结果如下：表1：日本林蛙发育时程表，（时间单位：H：MIN）仪器：解剖镜（20×）测定方法：以最早发生分裂的卵测定。发育时间出现时间水温（）受

6、 精时 间各 期时 间特 点备 注受精卵期31613：122103：03卵产后受精到第一次卵裂出现动植物极，灰色新月对面有一星形无色素区，区内有一黑色精子穿入孔（图11）受精卵起初并不都是圆的2细胞期16：15233：0355经裂，分裂面在精子穿入孔一侧（图12）4细胞期17：10233：5835经裂，分裂后四个细胞基本相等8细胞期17：45234：3355纬裂，分裂面偏向动物极（图14）出现一个9细胞胚（图11）16细胞期18：40235：2848经裂，具有两个卵裂面（图15）32细胞期19：28236：1644纬裂，具两个卵裂面，先动物极后植物极（图16）囊胚早期20：12237：001：

7、33无规则多次分裂（图17）囊胚中期21：45238：3311：40无规则多次分裂（图18）囊胚晚期3176：252217：1323：55（图19）原肠胚期3186：252241：0824：05动物极细胞外包，植物极细胞内卷（图110）神经胚期3199：301765：136：00胚体呈倒梨状，前宽后窄（图111）尾芽期15：301771：13胚体后端有尾芽出现，口窝开始明显（图112）为了确定星形无色素区中的黑点是否为精子穿入孔，同时进一步观察胚胎发育情况，进行了三次人工授精实验结果如下：表2： 人工授精实验次 数时间水 温（）精、卵子来源观 察 记 录备 注一31620：5621精子悬液解剖

8、取卵显微镜（10×15）出现卵胶膜，卵周围有精子游动；解剖镜（20×）见一星形无色素区的精子穿入孔。雄蛙为前一实验抱对甲，以雌蛙观察发现腹内尚有卵粒二31713：4018精子悬液挤压取卵显微镜：未见卵胶膜，有精子游动；解剖镜：未见无色素区及精子穿入孔，无胶膜。卵很快就散了。三31813：4516精子悬液解剖取卵显微镜：未见卵胶膜，有精子游动；解剖镜：未见无色素区及精子穿入孔，无胶膜。卵很快就散了。结论：确定了呈星形无色素区中的黑点是精子穿入孔，只有受精卵才能出现卵胶膜，二、三两次授精实验中的卵子还未成熟。四收获和体会：1两年中有八次对三个区进行窝数的统计，发现日本林蛙的产卵

9、的场所与山地的朝向无明显关系。日 期A 区（3亩）B 区（3.2亩）C 区(1.8亩)日 期A 区（3亩）B 区（3.2亩）C 区(1.8亩)9622720122639711210172324793141302320512883152423205121514383161310合 计12115990合 计696622亩均窝数40.349.6850亩均窝数2320.612.22我们发现日本林蛙对湿度很第三理由有三：（1）雨后日本林蛙才出来产卵。（2）在实验室内饲养，一旦逃脱常躲在潮湿的拖把处。（3）农田有一常年积水的缸，在缸中常能找到日本林蛙。3日本林蛙每窝的蛙卵数虽多，但在自然环境中成活率不高，

10、通常观察发现有以下几个原因： （1）冬季降雨少，田内水源不稳，山内野猪较多，常将田埂拱坏，造成水田干涸。 （2）日本林蛙有雨后产卵的习性，有时甚至将卵产在地间的积水中，水干后卵全部都死亡。 （3）冬耕春耕的翻土匀田是造成蝌蚪大量死亡的一个原因。 （4）水源污染，1996年1月5日，曾有人毒泥鳅、黄鳝，导致观察区内蝌蚪全部死亡。五问题与建议： 1冬季，我们多次发现日本林蛙在田间活动，但也曾在山中找到伏在洞里的日本林蛙，它是否冬眠？ 2在观察胚胎发育过程中，我们曾发现一粒九细胞胚（已固定），是否属于变异？ 3进行人工授精后的蛙卵孵化率极低，这是否与观察过程中频繁振动有关？ 4从对两年11月4月的月均窝数进行统计的过程中，我们