114 地方特考三等 養殖技術類科 魚類生理學 考古題詳解

核心觀念

本題考查魚類面對緊迫時，如何依時間尺度調整能量供應。作答要掌握「急性緊迫先快速動員既有能量；慢性緊迫則持續調整代謝與能量分配」的差異，並連結兩類主要內分泌訊號：

• 兒茶酚胺：腎臟頭部的嗜鉻細胞釋放腎上腺素、正腎上腺素，反應迅速，主要應付短時間的立即需求。
• 皮質醇：由腎臟頭部的間腎組織分泌，反應較慢、作用較持久，協助調節較長時間的能量供應與分配。

這些變化屬於緊迫反應中的代謝性次級反應；若緊迫長期持續，也會牽動生長、免疫與繁殖等整體表現。

解題方法

依「作用時間—荷爾蒙—能源來源—生理代價」比較即可。先寫急性緊迫如何迅速取得可用燃料，再寫慢性緊迫如何持續供能，以及能量被挪用後對其他生理功能的影響。

瞬間或急性緊迫：快速供能

魚隻遭遇捕捉、搬運、突然驚擾等緊迫時，交感神經及嗜鉻細胞迅速釋放兒茶酚胺，使肝臟與肌肉的肝醣分解增加。肝臟釋出的葡萄糖可提高血糖，提供全身組織使用；肌肉則可就地利用肝醣，支應逃避、游動等短時間活動。急性反應也可能促進糖質新生，使血糖供應增加。

此階段的特點是反應快、主要動用現成儲備，因此能迅速支援活動，但肝醣等儲備會被消耗。

較長時間或慢性緊迫：持續供能與重新分配

緊迫若持續，皮質醇等訊號會維持較長時間。皮質醇促進肝臟糖質新生及能源底物動員，協助維持血糖與組織的能量需求；長期代謝調整也可能增加脂質動員及蛋白質分解，使脂肪酸、胺基酸等底物投入供能或維持血糖。

核心觀念

本題考查洄游魚類如何因應鹽度改變，透過內分泌調節與鰓、腸、腎等器官改變滲透壓調節方式。以鮭魚為例：幼魚先由淡水降海，經「銀化轉變」（smoltification）取得海水適應能力；成魚再由海水溯河洄游，恢復淡水型離子調節，並完成繁殖。

硬骨魚在淡水中體液濃度高於周遭水體，傾向吸水、流失離子；在海水中則傾向失水、攝入過多鹽類。因此魚類必須在洄游前後調整水鹽平衡，維持血液滲透壓及離子濃度。

解題方法

依洄游方向分成「淡水降海」與「海水溯河」兩階段，再說明各階段的環境訊號、荷爾蒙變化、作用器官與生理結果。作答核心是指出：降海時強化排鹽與保水；溯河時強化離子吸收與排水。最後以鮭魚作為例子串連兩種調節方向。

生理調控因子與角色

一、淡水降海：銀化轉變與海水適應

鮭魚幼魚由河川降海前，會經歷銀化轉變，預先提升耐鹽能力。日照長度、季節與水溫等環境訊號，會影響發育時機及內分泌調節。

• 生長激素（GH）與類胰島素生長因子 I（IGF-I）：促進鰓部海水型離子細胞發育與功能轉換，提升鰓部 $Na^+/K^+$-ATPase 等離子運輸系統的活性，增強排鹽能力。
• 皮質醇（cortisol）：與 GH、IGF-I 協同，促進鰓部離子細胞及離子運輸蛋白調整，也參與腸道水分吸收與海水適應。
• 甲狀腺素（T_4、T_3）：參與銀化期間的發育、形態與代謝變化，配合其他荷爾蒙促進降海前的生理準備。
• 泌乳素（prolactin, PRL）：主要支持淡水適應；銀化及海水適應期間，其促進淡水型調節的作用相對降低，可避免抵銷海水適應方向。

在海水中，鮭魚會飲入海水，腸道吸收水分，並由鰓部海水型離子細胞主動排出多餘的 $Na^+$、$Cl^-$ 等離子；腎臟則調整尿量及離子排泄。這些改變有助維持體內水分與離子平衡。

二、海水溯河：轉為淡水適應

核心觀念

本題考魚類的滲透壓調節。魚體液的鹽分濃度與水分濃度，和外界水域不同時，水會經由鰓、皮膚及腸道等表面移動，離子也會沿濃度梯度擴散。魚類須藉由調整飲水、排尿及鰓部離子運輸，維持體液的水分與離子平衡。

一般而言，海水魚體液的滲透濃度低於海水，屬於低滲透壓調節者；淡水魚體液的滲透濃度高於淡水，屬於高滲透壓調節者。

解題方法

先比較魚體液與外界水域的滲透濃度，再判斷水和離子的被動移動方向，最後說明魚如何藉由飲水、排尿與鰓部離子運輸補償。

環境鹽度改變時，調節方向取決於魚體液與新環境之間的滲透壓差；題目以典型海水魚和淡水魚為例，應分別說明其水分與鹽分調節策略。

海水魚的調適

海水魚體液的滲透濃度低於海水，因此：

• **水分流失：**水分會由魚體向外滲透，魚容易脫水。
• **鹽分進入：**鈉、氯等離子會由海水進入魚體，增加排鹽負擔。
• **補水方式：**主動飲用海水，水分經腸道吸收。
• **排鹽方式：**鰓部離子細胞主動將多餘的鈉、氯排至海水；腎臟則排出少量尿液，以減少水分流失。

若海水鹽度上升，魚體與外界的滲透壓差通常加大，脫水及離子調節負擔也隨之增加；魚須加強補水與排鹽。若鹽度下降，外界滲透壓降低，水分流失和鹽分進入的趨勢減弱，調節負擔通常下降。

核心觀念

魚類精卵成熟是指生殖細胞在腦—腦下垂體—性腺軸調控下，完成生長、卵黃累積、減數分裂成熟及排卵或排精的過程。題目要整理促進或抑制成熟的內在生理因子與外在環境因子。

解題方法

可依「魚體內的生殖調控」與「魚體外的環境訊號」兩大類作答，再說明環境如何透過內分泌系統影響性腺成熟。

一、內在因子

• 遺傳與物種特性：物種、品系、性別、遺傳背景及性成熟年齡，決定生殖週期、繁殖季節與成熟速度。
• 腦—腦下垂體—性腺軸：下視丘分泌促性腺激素釋放激素（GnRH），調節腦下垂體分泌促性腺激素（GtH）；GtH作用於性腺，促進配子發育與性類固醇生成。
• 性類固醇與配子成熟因子：雌魚的雌二醇促進肝臟合成卵黃蛋白原，供卵母細胞吸收形成卵黃；雄魚的雄性激素促進精巢發育與精子生成。排卵前，成熟誘導類固醇可促進卵母細胞完成最終成熟。
• 營養與能量狀態：蛋白質、脂質、必需脂肪酸、維生素及礦物質供應，以及體況、肝臟功能與能量儲備，會影響卵黃形成、精子生成和生殖激素合成。營養不足或能量分配受限時，性腺成熟常延遲或受到抑制。
• 健康與生理狀態：疾病、寄生蟲、年齡、體型及生殖腺自身狀況均會影響成熟；壓力反應與皮質醇升高也可能抑制生殖軸功能。

二、外在因子

核心觀念

本題考查魚類五種感覺的感受器細胞位置與刺激轉換成神經訊號的原理。作答時要先區分感覺種類：光覺由視網膜感光細胞接收光線；嗅覺、味覺由化學感受細胞接收化學物質；觸覺與聽覺主要由機械感受細胞接收形變或振動。

魚類各感覺器官的構造會因種類而異，但基本原則相同：適當刺激使受器細胞產生受器電位，再經感覺神經傳入中樞神經系統。

解題方法

按「細胞所在 → 接收刺激 → 轉導原理」逐項整理。觸覺與聽覺都涉及機械刺激，應分清楚：觸覺主要是皮膚受器對接觸、壓力或形變的反應；聽覺則是內耳毛細胞對聲音引起的振動反應。魚類側線也能感受水流與低頻振動，但不等同內耳的聽覺器官。

五種感覺的細胞所在與感受原理