中環(huán)絨螯蟹翻身行為的初步觀察.doc

鹽城師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）中華絨螯蟹翻身行為的初步觀察陳永玲(鹽城師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院07（1）班， 224051)指導(dǎo)老師：唐伯平摘要目前人類對于動物行為的研究已取得較為顯著的成就，但有關(guān)中華絨螯蟹行為的研究卻很少涉及。本實驗經(jīng)過三個月對中華絨螯蟹翻身行為的不間斷拍攝，并對大量中華絨螯蟹翻身視頻進行反復(fù)觀察分析初步得出以下結(jié)論：只有在兩側(cè)均具有步足的情況下，螃蟹才可以順利地完成翻身行為，且當(dāng)左右步足數(shù)目相差較大的情況下，螃蟹需要以步足數(shù)目較多的一側(cè)為圓心旋轉(zhuǎn)，直到身體達到平衡時才可以完成翻身這一行為。關(guān)鍵詞中華絨螯蟹 ；翻身行為；初步觀察引言絨螯蟹隸屬于短尾下目（Brachyura）、方蟹科（Grapsiodea）、弓蟹亞科（Varunidae），主要分布于我國大陸、臺灣和日本等地。中華絨螯蟹（Eriocheir japonica sinensis）又名河蟹、大閘蟹，是我國傳統(tǒng)的水產(chǎn)珍品1-3。中華絨螯蟹扁平寬闊方形，由頭胸部和腹部兩部分組成。河蟹的頭胸部由于進化演變的原因，頭部和胸部連在一起，成為蟹的主要部分，上下披上一層堅韌的甲殼。上面為頭胸甲，一般呈墨綠色；下面為胸甲，呈白色；5對胸足，伸展于頭胸部的兩側(cè)，左右對稱。頭胸甲背部隆起，額寬、圓方形、有4個額齒，均尖銳，居中一個缺刻最深。螯足掌部與指節(jié)基部內(nèi)外表面均生絨毛，絨毛較細。腕節(jié)內(nèi)角有一銳刺，長節(jié)背緣末端處亦有一刺。步足前節(jié)較狹長，4對步足長節(jié)進末端處均有一刺，腕節(jié)與前節(jié)背部均有剛毛，第四步足前節(jié)與指節(jié)的背、腹緣有剛毛，前節(jié)長度為寬度的3.5倍。雄性第一腹肢末端剛毛整體圓鈍，體長為體寬的92% 95%。中華絨螯蟹的自然分布很廣，北到遼河，南到珠江水系，西到長江三峽，均可看到天然河蟹活動。中華絨螯蟹棲于淡水湖泊河流，但在河口半咸水域繁殖；每年67月間新生幼蟹溯河進入淡水后，棲于江河、湖蕩的岸邊。喜掘穴而居，或隱藏在石礫、水草叢中。掘穴時主要靠1對螯足，步足只起輔助作用。以水生植物、底棲動物、有機碎屑及動物尸體為食4。目前人類對于動物行為的研究已取得較為顯著的成就，但有關(guān)中華絨螯蟹行為的研究卻很少涉獵。在長期的演化過程中，螃蟹形成了優(yōu)化的器官和組織，能巧妙地通過運動,有目的地改變其空間位置。為了生存，動物在運動中發(fā)展了不同的運動本領(lǐng)，如行走、奔跑、爬行、翻身等類型，以提高其生命效力和生命質(zhì)量。螃蟹的翻身行為也是如此，具有其內(nèi)在的規(guī)律以適應(yīng)其生存。本文以中華絨螯蟹為研究對象，對其進行3個月的不間斷拍攝，得到了大量視頻。通過對中華絨螯蟹翻身視頻的反復(fù)觀察與分析，對中華絨螯蟹的翻身行為進行了初步分析。1實驗材料1.1實驗材料藍色無蓋塑料箱，小型增氧泵中華絨螯蟹，選購的均為體格健壯，無病無傷且較為活躍的個體，分批購置于鹽城市人民路菜市場。1.2實驗儀器Sony HDRSR12E攝像機1.3實驗地點江蘇省灘涂重點實驗室動物學(xué)實驗室1.4實驗時間2011.3 2011.62實驗方法2.1螃蟹處理方法由于時間問題，本次實驗僅采取從前向后依次除去螃蟹步足的方法來研究中華絨螯蟹的翻身行為。2.2拍攝2.2.1拍攝時間通過實際觀察與摸索,發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹通常在上午和晚上爬行較為活躍，因此本實驗視頻的拍攝時間一般選在上午9:00 11:00及晚上19:00 21:00。2.2.2拍攝方法主要采用跟拍的方法，即鏡頭跟隨螃蟹的移動而移動，并且針對螃蟹的大小調(diào)整焦距以達到細致觀察的目的。2.2.3視頻分析及處理利用視頻慢放軟件對所拍視頻進行慢放處理，反復(fù)觀察比較各視頻中中華絨螯蟹翻身行為，利用photoshop6等軟件對不同類型翻身行為的視頻截圖進行處理，對中華絨螯蟹的翻身行為進行了初步分析。3結(jié)果及分析經(jīng)過長時間對拍攝視頻進行分析，可將螃蟹的翻身行為分為兩種情況：兩側(cè)步足對稱和兩側(cè)步足不對稱。所有類型如表1所示現(xiàn)將這些類型結(jié)合圖片做詳細敘述。表1 實驗情況分類兩側(cè)步足對稱兩側(cè)步足不對稱1兩側(cè)均具有四只步足1一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有三只步足2一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有兩只步足2兩側(cè)均具有三只步足3一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有一只步足4一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)不具步足5一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)具有兩只步足3兩側(cè)均具有兩只步足6一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)具有一只步足7一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)不具步足8一側(cè)具有兩只步足，另一側(cè)具有一只步足4兩側(cè)均只有一只步足9一側(cè)具有兩只步足，另一側(cè)不具步足10一側(cè)具有一只步足，另一側(cè)不具步足圖1、圖2均是對實驗螃蟹翻身視頻進行截圖并利用photoshop軟件處理所得。截圖采用截取視頻中不同點的方法進行，用photoshop將不同時間點截圖中的實驗螃蟹拼接到同一張圖中，圖中帶有箭頭的長線代表實驗中螃蟹的翻身軌跡。3.1兩側(cè)步足對稱在兩側(cè)步足對稱這種情況中，四種類型下的螃蟹都可以順利翻身，即兩側(cè)均具有四只步足、兩側(cè)均具有三只步足、兩側(cè)均具有兩只步足和兩側(cè)均具有一只步足。當(dāng)步足兩側(cè)對稱時螃蟹翻身時的軌跡如圖1所示，即略帶弧度的拱形軌跡，但當(dāng)兩側(cè)均只具有一只步足的時候螃蟹完成翻身動作所需的時間較長。圖2 拱形軌跡3.2兩側(cè)步足不對稱在兩側(cè)步足不對稱這種情況中，翻身情況可為兩種，具體情況如表2所示。表2 翻身情況兩側(cè)步足數(shù)目翻身情況一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有三只步足可翻身一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有兩只步足可翻身一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有一只步足可翻身一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)具有兩只步足可翻身一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)具有一只步足可翻身一側(cè)具有兩只步足，另一側(cè)具有一只步足可翻身一側(cè)具有兩只步足，另一側(cè)不具步足可翻身一側(cè)具有四只步足，一側(cè)不具步足不可翻身一側(cè)具有三只步足，一側(cè)不具步足不可翻身一側(cè)具有兩只步足，一側(cè)不具步足不可翻身3.2.1兩側(cè)步足不對稱，可翻身在兩側(cè)步足不對稱這種情況中，以下類型螃蟹可以順利翻身，即一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有三只步足；一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有兩只步足；一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有一只步足；一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)具有兩只步足；一側(cè)具有三只步足，另一側(cè)具有一只步足；一側(cè)具有兩只步足，另一側(cè)具有一只步足。當(dāng)螃蟹兩側(cè)步足數(shù)目不大時，螃蟹翻身較為容易，翻身軌跡如圖1所示；當(dāng)兩側(cè)步足相差較多，螃蟹需要以步足數(shù)目較多的一側(cè)為圓心旋轉(zhuǎn)，直到身體達到平衡時才可以完成翻身這一行為，翻身軌跡如圖2所示。其中以下類型翻身軌跡如圖1所示：一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有三只步足；一側(cè)具有四只步足，另一側(cè)具有兩只步足；一側(cè)三只步足，另一側(cè)具有兩只步足。其余類型翻身軌跡如圖2所示，即以步足數(shù)目多的一側(cè)為圓心旋轉(zhuǎn)而成的扇形軌跡。圖2 扇形軌跡3.2.2兩側(cè)步足不對稱，不可翻身在兩側(cè)步足不對稱這種情況中，以下類型中螃蟹不可以順利翻身：一側(cè)具有四只步足，一側(cè)不具步足；一側(cè)具有具有三只步足，另一側(cè)不具步足；一側(cè)具有兩只步足，另一側(cè)不具步足；一側(cè)具有一只步足，另一側(cè)不具步足。4結(jié)論在本次實驗中，只有在兩側(cè)均具有步足的情況下，螃蟹才可以順利地完成翻身行為，且當(dāng)左右步足數(shù)目相差較大的情況下，螃蟹需要以步足數(shù)目較多的一側(cè)為圓心旋轉(zhuǎn)，直到身體達到平衡時才可以完成翻身這一行為。本次實驗對螃蟹在兩側(cè)步足對稱及兩側(cè)步足不對稱情況下的不同的翻身行為進行了初步分析，通過觀察分析發(fā)現(xiàn)。由于實驗時間及螃蟹的個體差別，本次實驗結(jié)果未能做到更為充分細致，這些有待于接下來做進一步分析。本實驗的結(jié)果可以應(yīng)用于改進現(xiàn)有的機械，或設(shè)計制造新型的仿生高效設(shè)備和工具。如仿生螃蟹機器人，基于對螃蟹特性的分析，運用仿生學(xué)原理設(shè)計了一款具有創(chuàng)意結(jié)構(gòu)的仿生螃蟹機器人系統(tǒng)。采用模塊化設(shè)計方法，對該機器人系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計及算法軟件設(shè)計，實現(xiàn)了諸如搬運、避障、掃雷，以及娛樂等多種功能7。致謝 感謝唐伯平老師對本次實驗的精心指導(dǎo)！感謝論文小組同學(xué)的幫助！參考文獻1唐伯平，張代臻.絨螯蟹的分類與中華絨螯蟹種質(zhì)資源研究發(fā)展J.廣西科學(xué)院學(xué)報，2007(02):1291322唐伯平，宋大祥.關(guān)于三種絨螯蟹種名的厘正J.動物分類學(xué)報，2002，27（4）：8758763何杰，朱健.南北水系中華絨螯蟹形態(tài)差異分析J.海洋湖沼通報，2009（03）：79864潘洪強.中華絨螯蟹生態(tài)養(yǎng)殖.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2002.11845羅慶生，韓寶玲?，F(xiàn)代仿生機器人設(shè)計.電子工業(yè)出版社，2008.12356李亞汝，姬龍濤等。淺析photoshop中“摳圖”技法J.電腦開發(fā)與應(yīng)用2009（02）：327王振東.漫話動物運動對仿生力學(xué)的啟示J.力學(xué)與實踐。2005(02):9094A Preliminary Analysis on Erioncheir japonica sinensis Emancipator BehaviourChen Yongling（class 07(1)224051，School of life Science and Technology，Yancheng Teachers University）Instrutor：Tang BopingAbstractAt present, the humanity for animal behavior research has made more notable achievements, but on Erioncheir japonica sinensis behavior research rarely involves. After taking photos of the Erioncheir japonica sinensis for three months and close observation and analysis，this research draws a conclusion ：only on both sides have step foot cases, crab can successfully complete emancipated behavior, also about works as in the ambulatory leg number difference big situation, the crab needs take ambulatory leg number many one side as center of c