青海湖及其相邻水系特有裸鲤属鱼类的分子系统发育

对来自青海湖、黄河和柴达木水系特有的青海湖裸鲤、花斑裸鲤和斜口裸鲤149个个体的Cyt b基因全序列进行了测定和分析. 一致的系统进化树显示, 以上3个物种并未形成3个独立的单系群; 而是分为3个谱系: 谱系A包括青海湖裸鲤、斜口裸鲤和黄河花斑裸鲤的一部分; 谱系B由黄河花斑裸鲤的另一部分组成; 谱系C则由来自柴达木盆地格尔木河的花斑裸鲤形成单系群. AMOVA分析显示, 大部分的遗传变异来自于谱系间(93.12%), 提出该地区裸鲤属鱼类存在3个多样化谱系. 青海湖裸鲤与其甘子河亚种在Cyt b水平没有形成分化, 不支持青海湖裸鲤为多型种, 也不支持斜口裸鲤作为独立的种或作为花斑裸鲤的一个亚种. 黄河花斑裸鲤有2个谱系来源, 群体内的遗传分化表明, 黄河上游峡谷对裸鲤的基因交流有一定的限制. 黄河花斑裸鲤的另一谱系(谱系B)很可能是黄河在最近一次溯源过程中, 融合了当地的土著裂腹鱼类而在遗传上留下了族源印迹. 柴达木盆地花斑裸鲤形成单系群(谱系C), 与黄河花斑裸鲤间高于0.98的Fst值表明基因交流在它们之间长期被阻断, 暗示生态隔离可能已经使柴达木裸鲤独立进化成相当于不同的种. 形态分类的鳃耙数与群体遗传变异间没有显著的相关性. 种群的遗传多样性普遍较低(π = 0.00096~0.00485), 柴达木裸鲤很可能在历史上遭受过严重的“瓶颈效应”, 提议当前应对柴达木的裸鲤给予优先保护.     

转基因鱼的研究及其发展前景

20年来国内外主要进行了快速生长转基因鱼、抗寒(耐寒)转基因鱼、抗病转基因鱼和其他抗性转基因鱼的研究,常用的鱼类基因转移技术有显微注射法、精子载体法、电穿孔法、基因枪法、胚胎干细胞载体、脂质体法和缺陷性病毒感染法等基因转移方法。转基因鱼的安全性和遗传稳定性有望通过进一步的科研攻关得到解决,转基因鱼的生产应用前景广阔。     

秦皇岛昌黎邻近海域青岛文昌鱼资源调查及大型底栖动物群落特征研究

为了解秦皇岛昌黎邻近海域国家二级保护动物青岛文昌鱼(Branchiostoma tsingdauense)的资源现状,科学评价该海域底栖环境生态健康状况,于2021年春、夏两季在昌黎邻近海域设置24个站位进行大型底栖动物及环境要素的调查监测,并使用香农-威纳(Shannon-Wiener)多样性指数及AZTI海洋生物指数(AMBI)、多变量AZTI海洋生物指数(M-AMBI)对昌黎邻近海域大型底栖动物群落健康状况进行评价。调查结果表明：2021年夏季昌黎邻近海域青岛文昌鱼平均生物密度为5 ind./m²,处于近年调查的最低水平。春、夏两季昌黎邻近海域青岛文昌鱼均以Ⅲ龄鱼为主,种群年龄结构出现异常现象。春、夏两季共采集到大型底栖动物89种,两季大型底栖动物群落结构存在一定差异,物种更替率较高。两季大型底栖动物平均生物密度为138 ind./m²,平均生物量为20.95 g/m²,平均Shannon-Wiener多样性指数为2.11。Shannon-Wiener多样性指数及AMBI、M-AMBI指数等生态健康评价方法评价结果...     

基于多智能体原理的人工鱼交互仿真建模方法

为解决计算机动画中人工生命体存在的数学模型复杂、计算量大、交互性差的问题,提出一个基于多智能体原理的虚拟生物交互自组织行为建模方法,并以人工鱼为例,将多智能体原理和微分对策方法结合,可以在不需大量计算的情况下实现人工鱼的多种竞争交互行为仿真.试验表明,采用交互建模方法的人工鱼同环境和其他生物的竞争交互仿真行为更加高效、自主和智能.     

仿生机器鱼水动力学与机构动力学耦合建模研究

针对多关节仿生机器鱼自主游动过程的复杂动力学建模问题,利用中枢模式发生器产生机器鱼的关节驱动信号,采用细长体理论和Newton-Euler法建立了机器鱼水动力学和机构动力学耦合模型。将机器鱼物理模型的尾部关节角摆动规律作为动力学模型的运动输入,对比了数值仿真结果与物理模型实验结果,验证了耦合动力学模型的准确性。分析了机器鱼尾部关节间相位差、摆动角频率和摆动幅值对机器鱼游动性能的影响。结果表明：摆动角频率和最大摆动幅度在一定范围内与平均游速近似成正比,与头部稳定性成反比;相较于平均游速,头部稳定性对关节间相位差的变化更加敏感,较大的尾部关节间相位差能够获得更好的游动稳定性。相关结论可为进一步研究仿生机器鱼复杂轨迹跟踪问题提供前提和理论基础。     

最大的鱼鲸鲨

5月,一个炎热无风的早晨,我和同事驾船驶进澳大利亚西海岸宁哥路珊瑚礁水域.我们此行的日是寻找世界上最大的鱼--鲸鲨,在它们身上安装无线电发射器以研究它们的迁移途径和生活习性.现在,我们坐在考察船上等待侦察机对鲸鲨的定位.     

绿太阳鱼Lepomis cyanellus Rafinesque,1819入侵贵州的风险

绿太阳鱼原产于美洲,主要分布于北美中部。该鱼于1999年作为观赏和游钓用鱼引入我国,主要在广东、广西等地养殖,野外种群已扩散至安徽、四川等地,但在贵州尚无分布记录。2020年7月至2021年10月,在贵州省6个调查点采集到11尾成体标本。调查结果显示,6个调查点均无绿太阳鱼的养殖,推测绿太阳鱼的入侵可能是其他经济鱼类养殖时所引入或放生所致,该鱼在贵州是否形成可繁殖的种群尚需进一步调查和研究。     

基于串级PID的机器鱼位姿控制算法

针对三关节仿生机器鱼的位姿控制问题, 首先, 介绍三关节仿生机器鱼的硬件结构及其运动控制系统; 其次, 基于期望位姿建立坐标系, 构建机器鱼的位姿误差模型； 再次, 在串级比例-积分-微分(PID)控制系统的基础上, 提出基于串级PID的仿生机器鱼位姿控制算法; 最后, 在URWPGSim2D仿真平台和多水下机器人协作控制系统平台下分别进行算法仿真实验和实体实验. 实验结果表明: 与时变反馈控制算法相比, 基于串级PID算法的仿真机器鱼到达目标位姿所用时间增加, 但位置误差和方向角误差减小, 位姿控制的精度提高; 仿生机器鱼到达期望位姿所用时间为14.4 s, 位姿误差为(-3像素,-4像素,0.062 rad), 基本满足循迹和搬运等应用要求, 验证了算法的有效性.     

重大水利水电工程对重要水生生物的影响与调控

针对我国多个流域所面临的生物资源更替与衰退问题,阐明重大水利水电工程对河流重要水生生物的影响机理,总结流域水生态调控方法和关键技术,以期为我国流域水生态文明建设和生态保护提供相关技术支撑。主要聚焦长江等我国大型河流,评述了重大水电工程影响下四大家鱼、中华鲟等重要水生生物的生存现状与变化趋势;通过揭示重大水利水电工程建设与运行对重要水生生物生境的多种胁迫效应,分析了重要水生生物自然繁殖的可调控性与实现途径;进而结合重大水利水电工程生态调控实践,系统论述了促进重要水生生物自然繁殖的水利工程优化调控关键技术及其适用性。