台灣海域魚卵圖鑑

邵廣昭、楊瑞森、
陳康青、李源鑫編著

台灣電力公司支助
中央研究院動物所執行
中華民國九十年十二月

  認識魚卵　魚一生的形態　魚卵的類型　魚卵的採集　魚卵的鑑定　魚卵檢索

總論：
　　海產硬骨魚類絕大多數都是卵生種類，只有極少數種類是卵胎生或胎生。卵生魚類所產之卵粒也有極大的差距，少從數百顆的鮭，多到三億粒的翻車魚。產卵數少者多半為沈降性，埋藏或黏附在礫石下或岩礁縫隙中，多者則為漂浮性，在大洋或沿岸海域隨波逐流。產沈性卵的魚類，親魚多半有護巢的親代照顧的行為，其種類的鑑定可以直接由護卵親魚的魚種得知，但是絕大多數魚類所產的浮性卵，在海水中混合之後就很難再去追蹤判斷它們是由哪一種魚所產的卵。
　　過去魚卵的鑑定資料多半是一種一種根據其魚卵孵化到仔魚甚至稚魚的形態特徵作連續觀察記錄所得。這些魚卵有些是直接採自於海洋或河川，有些則是間接地取自於人工繁殖養殖場所產的魚卵。但這些魚卵的鑑定大多只是根據光學顯微鏡下的觀察。早自19世紀即有這種魚卵的分類報告，Syosi (1924) 曾提供53種產於日本沿岸海域的浮性卵的檢索表，Mito（1960a, 1960b, 1966）曾陸續描述過200多種魚卵的形態，也同時也出版自1951年起採自九州海域的魚卵的圖鑑及檢索表。沖山宗雄（1988）所出版的《日本產仔稚魚圖鑑 》一書中也包括了349類的魚卵形態。此書是當今魚卵形態描述與檢索最完整的一本工具書。近年來日本學者利用孵化方法也陸續發表了二十餘種海水魚類的魚卵形態（鈴木等, 1981, 1996；鈴木和高裕, 1989；Kazunori et al 1982, Tanaka 1995, Shukei et al 1990, Jettrey & Moyer, 1985）。在中國大陸方面，中科院南海所，廈門大學及青島黃海所等也曾就南海、東海及黃海的海洋生態調查中加入魚卵種類組成的工作。趙和張 (1985) 曾出版《中國近海魚卵與仔稚魚》，內含約100種類的魚卵，Chiang（1991）及Hu＆Chiang（1991）在台灣海峽中部及北部也鑑定過40科26屬及36種的浮性魚卵。在台灣方面則還沒有魚卵的調查研究報告。
　　利用掃描式電顯（SEM）來觀察魚卵卵膜表面及卵門微細構造，早在二十年前即有人嘗試（Riehl, 1980）。隨後即陸續有不少這方面的研究報告，如Hosokawa (1985), Mikodina (1987), Riehl & Koscha (1993), Hirai (1993), Britz et al (1995), Breining & Britz (2000)等。在台灣方面， Chen et al (1999)亦曾就四種鯛科魚類魚卵的微細構造來作分類並據以推斷這四種鯛科的親緣關係。隨後吳（2000）及施（2002）曾利用狗母科及鸚哥魚科魚卵進行形態與分子生物的分類研究，發現利用粒線體基因序列才有可能鑑別到「種」的層級。Shao et al (2002)更就光學顯微鏡，掃描式電顯及基因序列比對三種方式之優缺點進行比較，提出形態特徵之分類只能鑑定到科或屬的層級，故如根據圖鑑或檢索表來鑑定到種很可能會誤鑑。此乃因魚卵可用來區別種的特徵不足，許多相近種的魚卵會具有完全相同形態特徵，也因此在使用圖鑑或檢索表時，雖然有些有提供種名，但卻可能是同屬或同科的他種魚類。既便是增加電顯觀察到的微細構造特徵亦無法鑑定到種，唯有靠基因序列的比對才能確定為何種。圖一顯示此三種方法間在鑑種上的關係。
　　故在此必須先要提醒讀者在使用此書時應特別注意，當您查到的魚卵形態符合本書中某一「種」的形態時，您也只能確定它應該屬於該「屬」或該「科」的魚類而已，並不一定就是書中所寫的那一「種」。反之，書中所寫到「種」的魚卵形態則確實是屬於該種的魚卵形態。此外，本書的鑑種大多是依據沖山宗雄（1998）、Mito（1960a & 1960b）、趙及張（1985）等的圖鑑，也有若干種類是根據筆者等近年來研究的首次描述。包括22種採自人工繁殖養殖場的已知魚種的魚卵。書中掃描式電顯的形態、圖片則均為作者等自行拍攝所得。
Shao et al (2002)首次利用魚卵卵質的粒線體基因序列來與已知魚種的成魚的資料序列比對來查定種，也利用此方法證實了，如只利用過去魚卵圖鑑或檢索表中的形態特徵來判定種別，很可能都是誤鑑。然而因為分子生物方法所費不貲，且必須先建立成魚的基因序列的資料庫，否則無法比對。同時若要進行基因序列分析，也得先了解擬檢定魚卵之大類為何才繼續能進行後續成魚基因庫建立及序列比對的工作。總之，利用光學及電顯的形態特徵來作魚卵類別的鑑定，既便只能查到目、科或屬，卻仍有其必要及應用價值，因此出版此書仍具有學術研究及實際應用的雙重功能。
　　大多數的魚卵因粒徑小故未受到人們的關注，過去都被視作浮游動物中的一項，不再作細分。但由於魚卵含有許多魚種重要生活史及生態的訊息，對環境影響評估、漁業資源解析以及魚類資源的增殖、放流和魚類養殖等方面的研究等均扮演著重要的角色。此外，在海洋生態系統中，魚卵是最重要的被捕食者，是海洋食物網中相當重要的一個環節，因此魚卵的鑑定工作亦如同仔稚魚般不容忽視。　　古埃及人早在公元2500年就開使食用魚卵, 魚卵中加鹽, 最開始是為了延長食用期限, 之後魚卵成為桌上的精品, 許多人們形容魚卵有奶油香、水果香、特有的海水味以及入口即化的口感更是引人稱羨。由於魚卵所含的成份多不同, 有些柔軟滑潤, 或是香脆可口, 甚至有的魚卵外層裹著一層油脂, 而在一入口就能感受到鮮美的汁液, 又因所含的營養高, 所以魚子醬、魚卵壽司、魚卵沙拉、烏魚子….等, 成為人類生活中的一部份。特別大型的魚卵如鮭、鱒、飛魚等，以及許多經濟性魚類的魚卵如烏魚、旗魚、鰆魚等等在尚未成熟產出前即被人們拿來食用。
　　可是當人們在品嚐的同時，可曾想過是否因「殺雞取卵」而阻斷了魚類生活史中的最初階段，而使該族群及資源量銳減，而趨於滅絕。特別是利用編織草蓆來錄捕飛魚卵或在魚類產卵洄游的半途予以中途攔截，如烏魚等，或在產卵聚集的繁殖場予以大量捕撈，如石斑、黃姑魚等等。毒魚、電魚、炸魚也同樣對產卵或孵育中的魚類有極大的殺傷力。
　　因此台灣同胞喜食海鮮，特別是吃稀有物種，及吃魚卵,仔稚魚等的習慣實在需要檢討改進。魚卵與仔稚魚的保育是成魚資源能否維繫不墜的關鍵，保育研究首先要先長期監測魚卵或仔稚魚在台灣四周海域的種類組成及其時空分布的變動。未來海洋保護區之劃設、繁殖及產卵場的判定也需要先建立魚卵及仔稚魚的基礎分布資料。因此相信這本圖鑑的出版應能在這些研究工作上提供魚卵種類鑑定的參考。

圖一、三種魚卵鑑定方法的相互關係圖。顯示出一個形態相同的卵可能包含了數種不同種類的卵。

在魚市場販賣的飛魚卵 

每年春夏季漁民趕編草蓆赴東北部外海採捕飛魚卵

孵中的天竺鯛卵塊(在魚體右側)因非法炸魚而亦將死亡

一、 認識魚卵
a. 魚卵的結構
　　大多魚卵呈球形, 一般魚卵都很小, 完全依種類而定, 海水魚較小, 淡水魚較大。其範圍約在0.5 mm~ 4.5mm不等,大多種類集中在1~2 mm之間。魚卵大小也受該種魚的成熟度而有所變化。
魚卵的結構由外而內可分成:卵膜(egg membrane)、圍卵腔(perivitelline space)、卵黃膜(vitelline membrane)、卵質(ovoplasm)。卵膜又分為膠質層(jelly layer)與絨毛膜(chorion), 而絨毛膜又分內外層。圍卵腔通常指雌魚所排出的卵, 吸水膨漲後所形成一個保護魚卵的空腔。而卵質又包括卵黃(yolk)和卵核(nucleus), 卵黃含大量的養份, 以提供魚卵胚胎發育期間和前期仔魚營養的來源, 其中的卵黃物質包含油滴（oil globule）、卵黃泡（yolk bubble）與卵黃球（yolk）(圖二、圖三)。

魚卵的構造模式圖

b. 魚卵的形成 
　　通常在魚卵產生的過程中有許多微細構造的改變, 卵母細胞表面會有許多微絨毛, 而卵膜則是在微絨毛表面形成, 特別是在微絨毛所在處形成所謂的壁孔(pore or pit), 每一壁孔可容納一條微絨毛與濾泡細胞突起, 壁孔之間亦會相連, 以幫助卵母細胞發育。當排卵時, 壁孔就會被濾泡細胞的分泌物塞住, 形成卵膜上壁孔的栓塞物(plugs)或節狀物(knobs)。一般而言, 卵膜的膠質層與外層由多醣類組成, 內層與間膜則是由蛋白質所構成。
c. 卵膜的構造及功能
　　卵膜的結構與厚度可反應出魚卵對生態環境的適應, 一般海水沉性卵比浮性卵厚, 卵膜可保護魚卵, 防止扭曲或變形, 卵膜所分泌的物質可聚集魚卵成團狀, 增加保護之用, 以及免於細菌、病毒的侵害。卵表的壁孔可提供魚卵營養物質以及代謝物的排除, 此外亦提供呼吸作用。而圍卵腔所含的卵周液, 亦提供保護胚胎之用。
d. 卵門(受精孔)
　　一般在魚卵的動物極上有一個孔, 由卵原細胞中的卵門細胞(micropylar cell)與顆粒細胞(granulosa cells)共同發育而成, 只能讓少量精子進入完成受精的這個孔叫作卵門(micropyle)。又因相同種類的卵門內徑與精子頭部大小相近, 所以具有種的專一性。 卵門可作為共域種化中最初隔離的機制或是篩選精子的重要依據。大多硬骨魚具1個, 亦有例外的, 如泥鰍有3個, 狼魚(sea wolffish)有5個。卵門通常有三種不同類型: 圓柱型(cylindrical canal)如鱈、圓錐型(conical canal)如鯔、漏斗型(funnel)如鯛魚。而大部份的浮性魚卵, 多屬於漏斗型。 

e. 受精前後魚卵的變化
　　魚卵排入水中, 經過吸水就成了一顆圓滾滾而飽滿的卵,卵膜與卵黃分離之後,就會形成圍卵腔, 與外界就有濃度梯度。魚卵一旦受精後, 卵膜發生皮質反應(cortical reaction), 會變硬或變強韌, 卵門會逐漸變窄, 並從底部生成一受精錐(fertlization cone), 排去多餘精子, 防止多精子同時受精。

二、 魚一生的形態 (圖四)
　　魚卵經過受精之後, 開始分裂, 通常由植物極提供營養, 動物極發生變化, 一般海洋魚類的端黃卵, 卵裂有規則, 一般為盤狀卵裂(均等分裂型), 從油球期, 二分裂,四分裂…..等, 一直到多分裂, 桑椹期, 直到胚體形成。胚體前端形成頭部, 末端形成尾部, 中央有體節產生。之後心臟開始跳動,黑色素逐漸出現, 眼胞與耳胞陸續形成。 此時胚體開始前後扭動。 有些種類在卵膜會分泌一些化學激素, 仔魚將卵膜破孔而出, 不同的種類孵出孔的樣式也會不同, 有“一”字型、圓孔形、方形等。
　　不同種類所須的孵化時間不同,也受鹽度與水溫影響很大。一般浮性卵比沉性卵時間短。在孵化初期, 仍由卵黃囊提供營養,稱為卵黃仔魚期,當卵黃囊逐漸被吸收後, 仔魚稍具游泳能力。有些種類的仔稚魚形態特殊,有許多突出物或絲狀延長的結構以增加漂浮力。魚類的一生中通常會經歷兩種不同的生態環境，即沿近岸及外海，稱為“兩型生活”（bipartite life），幼時在沿岸孵育，長大回到大洋及深海如深海魚類，或反之，魚卵及仔稚魚在外海孵育再漂流回岸邊，如一般珊瑚礁魚類。卵黃仔魚逐漸長成為後期仔魚（post flexion），後即開始準備沉降，此時形態變化大，可視為變態為稚魚期（juvenile stage）、再長大為幼魚期（young stage） 。通常因幼魚的游泳能力及自衛能力較弱, 幼魚會在較靠沿岸處生活, 等到長成後會逐漸移往較深處水域。直到成熟交配產卵, 完成其生活史。

三、魚卵依棲所不同所區分的類型
　　魚卵可二分為沈性卵 (demersal egs) 如雀鯛，與浮性卵 (pelagic eggs)如蝶魚。又因沈性卵不易採得, 故多以研究浮性卵居多。 浮性卵又依深度不同, 分為表層浮性卵 (epipelagic egg)與深層、中層浮性卵 (bathypelagic egg) 兩型。就狀態而言, 可分為凝集性浮性卵 (agglutinated pelagic egg), 與分離性浮性卵 (isolated pelagic egg), 其中又以研究分離性浮性卵居多。以黏著性來分, 也包含如飛魚具黏著絲, 將魚卵黏在水表層的漂浮物上, 鰕虎卵具有附著絲將卵固定於洞穴中。
　　本書所介紹的魚卵類型，除了天竺鯛科的口孵卵外, 其餘多為表層的分離性浮性卵。

四、魚卵的採集與準備
　　野外的調查工作經常受到天候的影響, 特別是海上的採集更是受到海況的影響, 本實驗室從1995至2001年間, 採集了台灣南北部相當多的海上魚卵, 以及養殖魚卵 。海上採集與挑出魚卵是相當艱難的工作，因為研究者在用浮動或魚卵採集網拖曳後，需在很短的時間從大量的浮游動物中挑出魚卵，並緊接著進行魚卵孵化工作。魚卵採到後，為了活卵孵化，光學顯微鏡或電顯觀察，或是作DNA分析的目的不同，其使用的固定液又不同，故又必須分開處理，如圖六。
(1)採自養殖場:
　　配合不同養殖魚種之繁殖期, 隨時赴各地繁養殖場, 收集未受精及受精後不同孵化期之魚卵, 分別以10%福馬林固定攜回實驗室從事光學顯微鏡之形態觀察及鑑種。電顯使用之魚卵則以5% glutaraldehyde 及4% paraformaldehyde 固定液固定之。

圖四、魚類從卵到成魚的全部形態（Holomorphology）

(2)採自外海: 
　　租用漁船台灣東北部(鹽寮海域)與南部(南灣及萬里桐)(圖五), 以網徑1.27公尺,長4公尺,前1/3網目1.0 mm, 後2/3網目為0.5mm的魚卵採集網, 分別在水表層拖曳10分鐘, 所採得的魚卵部份倒入10%福馬林或電顯固定液直接固定, 另一部份採得新鮮的活魚卵, 加以打氣帶回實驗室中進行孵化工作, 記錄並描述其發育過程。採集各種天竺鯛所產的口孵卵則是以水肺潛水方法。
A. 光學: 從養殖現場及各海域所收集的魚卵經10%福馬林固定後帶回實驗室中。在解剖顯微鏡下，依照魚卵的形態特徵分為幾種不同的類型, 再進行鑑定的工作。此外, 也將另一部份新鮮的魚卵帶回實驗室中打氣孵化, 依據不同的發育時期詳細描述 每一個特徵的變化，鑑定、照相，並繪圖製成圖譜。
B. 電顯: 從養殖場及各海域所採得的魚卵，先經由魚類生理食鹽水，將卵表面的雜質去除，再放入5% glutaraldehyde及 4% paraformaldehyde 的電顯固定效中，帶回實驗室中再經過1% OSO4的二次固定後，經過一連串的酒精脫水，經臨界點乾燥機 (critical point dryer) 中乾燥，最後在鍍金機 (sputter) 上鍍金，再置入 SEM (掃描式電鏡) 下觀察、照相。
C:分子生物：將採集到的新鮮魚卵保存於濃度70﹪以上之酒精中，取整顆魚卵進行其DNA之萃取，以聚合脢連鎖反應（polymerase chain reaction, PCR）進行粒線體DNA中控制區（D-loop）序列之大量增幅，經直接定序反應（BigDye terminator kit, ABI）後，以自動定序儀（Applied Biosystems model 377）讀取其DNA序列以進行種別之鑑定。

在實驗室中孵化魚卵

五、魚卵的鑑定方法
　　魚卵的鑑定，過去傳統方法均使用光學顯微鏡來觀察其形態特徵, 這些形態特徵包括有魚卵的： (1) 形狀 (egg shape)；(2) 卵徑 (egg size)；(3) 卵膜 (chorion) 的色調 、厚薄, 以及卵膜上的特殊構造及其他的修飾物 (ornamentation)；(4) 油球 (oil globule) 的有無、位置、數目、色調、大小等； (5) 卵膜腔 (perivitelline space) 的寬窄；(6) 卵黃囊 (yolk) 的顏色以及是否有泡狀龜裂；(7) 孵出孔 (hatching opening) 的形狀（內田惠太郎, 1938）；(8)胚體發育到後期, 魚體的體節數目、色素胞 (pigmentation) 所分佈的位置等等(Matarese & Sandknop, 1984)。
　　然而由於光學顯微鏡之鑑定結果,仍有許多不十分確定, 許多的卵只能鑑定到科或屬, 而無法細分到種。雖然近十幾年來, 已有少數學者的積極投入，利用掃描式電顯來觀察卵膜及卵門的微細結構來從事魚種之鑑定，但仍無法鑑定到種的層級。且目前以電顯方法來鑑別之魚種數目仍相當少(Boehleri, 1984),故可供參考的資料不足。 有鑑於此, 本圖鑑亦儘可能的將我們這幾年觀察到的SEM圖片資料全部提供出來。
　　魚類的卵由於微小, 形質較少, 故難以鑑定到種。近年來本實驗室也嘗試利用分子生物法中DNA序列分析法來確定魚卵的種別名。到目前為止已完成狗母魚及鸚哥魚兩個科的魚卵及成魚的定序分析（吳，2000；施，2002），並證明唯有利用分子定序方法才能確定魚卵的種別。採自野外且其親魚種別不知之魚卵，利用光學和掃描式電顯最多只能鑑別到科或屬的層級而已（Shao et al 2002）。此外我們也在不斷累積魚卵形態特徵的資料, 希望能由卵的形態特徵來推斷魚類高階的親緣關係，看是否與成魚的結果一致。

六、魚類科或目之大類檢索