河流环境中鱼类耳石方解石多晶型优势形成的证据及其生物矿化意义

《Fisheries Research》：Evidences of formation of predominant calcite polymorphs in otoliths of the fishes of riverine environment

　　本文首次采用共聚焦显微拉曼光谱技术，揭示恒河三种淡水鱼类耳石中方解石（calcite）多晶型的主导地位，并发现钡替代钙形成的碳酸钡（witherite, BaCO3）现象。研究通过Kruskal-Wallis检验证实多晶型强度差异显著，为理解鱼类生物矿化（biomineralization）机制及环境响应提供了新视角，对水生态环境监测具有重要参考价值。

　　

研究亮点

本研究通过共聚焦显微拉曼光谱技术，首次在恒河野生淡水鱼类耳石中发现方解石多晶型的主导现象。光谱数据显示强烈的方解石特征峰（v₁拉伸模式1087 cm^?1），同时检测到文石（aragonite）和球霰石（vaterite）的弱信号。在Labeo bata和Channa punctata中还观察到球霰石的晶格振动模式。钡元素替代钙形成的碳酸钡（witherite）在H. fossilis和C. punctata中呈空间分布特征。克鲁斯卡尔-瓦利斯检验与事后邓恩检验表明多晶型强度存在显著差异，揭示了河流环境中生物矿化的特殊模式。

结论

本研究填补了野生淡水鱼类耳石非文石多晶型形成的知识空白。三种鱼类均显示方解石主导的晶体结构，其形成可能与恒河独特的水化学环境及物种特异性生物调节机制相关。碳酸钡的沉积现象暗示重金属元素对生物矿化过程的干扰。研究结果为鱼类耳石形成机制提供了新的光谱学证据，建议后续结合水体钙锶比值、pH值等环境参数深入探讨多晶型成因机制。