Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)

2014 / 5-6. különszám - LV. Hidrobiológus Napok előadásai

65

Szén, nitrogén és foszfor arányának szezonális változása halak testében

Mozsár Attila1’2, Boros Gergely1, Sály Péter1, Antal László2, Nagy Sándor Alex2

1 MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézet, 8237. Tihany, Klebelsberg Kuno út 3.

2 Debreceni Egyetem TEK, TTK, Hidrobiológiái Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1.

Kivonat: Munkánk során a szén, a nitrogén és a foszfor mennyiségi és aránybeli változásait vizsgáltuk három, különböző családhoz tartozó halfaj vörösszámyú keszeg (Cyprinidae, Scardinius erythrophthalmus), naphal (Centrarchidae, Lepomis gibbosus), amurgéb (Odontobutidae, Per- ccottus glenii) - populációinak egyedeiben, szezonális bontásban. Célunk volt meghatározni a szezonális különbségek mellett az ivar, az ivari érés mértéke és a méret testösszetételre kifejtett hatását, valamint a kondíciófaktor és a test elemösszetételének kapcsolatát. Eredményeink azt mutatják, hogy (1) a halak testének elemtartalma az év során jelentősen megváltozik; (2) ezek a változások fajonként igen különböző le- folyásúak lehetnek. A szén- és nitrogéntartalom évszakos változásának mértéke a fajok közti különbségeket is átrendezheti. Fajoktól függetlenül, a vizsgált elemek aránya egymással erős negatív összefüggést mutat, ami különösen a szén és a foszfor között kifejezett. (3) A vizsgált elemek haltesten belüli mennyiségi viszonyait az ivar valamint a nemi érés mértéke számottevően nem befolyásolja. A testhossz és az elemtartalom között kifejlett korban is bizonyosan van kapcsolat, ez azonban fajonként eltérő lehet és csak nagyobb méretkülönbségnél jelentős. (4) A Fulton-féle kondíciófaktor és a test elemtartalma között nem mutatható ki egyértelmű összefüggés, így nem alkalmas a lipid és a széntartalom becslésére.

Kulcsszavak: szén, nitrogén, foszfor, amurgéb, naphal, vörösszámyú keszeg.

Bevezetés

A halállományok jelentős szerepet töltenek be az édesvízi ökoszisztémák tápanyagforgalmában (Vanni 2002), számos részfolyamat eredményeképp egyszerre jelenthetnek tápanyag raktárt és forrást (Boros et al. 2012; Vanni et al. 2013). Több szerző szerint (Tátrai és Istvánovics 1986; Kar- jalainen et al. 1999; Higgins et al. 2006; Boros et al. 2009) jellemzően, mint forrás vannak jelen a rendszerben, ugyanis a halak által generált belső tápanyagterhelés a rendszert érő külső terheléssel megegyező mértékű is lehet (Vanni 2002; Glaholt és Vanni 2005). Másrészről jelentős tápanyag raktárként is gondolhatunk rájuk, hiszen a halak testében tárolt tápanyagok mennyisége ökoszisztéma szinten is meghatározó lehet; a teljes vízoszlop tápanyagkészletének akár 70-80 %-ával megegyező mennyiséget is jelenthet (Tarvainen et al. 2002). A halak testét felépítő azon elemek, melyek egyben a legfontosabb növényi tápanyagok alkotórészei is, a szerves anyag termelés hozzáférhetősége szempontjából a hal élete során kizáródik az ökoszisztéma aktív tápanyag készletéből, azonban az elhullást követően a raktározott a- nyagok jelentős része újra bekerülhet a körforgásba (Chida- mi és Amyot 2008). Mindezek alapján a halbiomasszában tárolt tápanyagok mennyiségének ismerete elengedhetetlen a halak tápanyagforgalomban betöltött szerepének pontosabb megértéséhez.

A halak elemtartalmával foglalkozó korábbi kutatások e- redményei szerint a fajok között - különösképp a foszfortartalomban -jelentős különbségek tapasztalhatóak (Sterner és George 2000; Hendrixson et al. 2007; Dantas és Attayde

2007). Ugyanakkor több tanulmány jelent meg az elmúlt évtizedben, melyek a fajok közti különbségek mellett fajon belüli (Vrede et al. 2011; Boros et al. 2012), illetve egyedfejlődés során bekövetkező változásokról számolnak be (Pi- lati és Vanni 2007). Ezen vizsgálatok szerint a test elemtartalmának kialakításában több tényező egyszerre játszik szerepet; ilyenek lehetnek a törzsfejlődés során kialakult anatómiai tulajdonságok, illetve bizonyos fiziológiai folyamatok, melyek a környezet hatásaira reagálva módosítják az elemtartalmi jellemzőket. Bizonyítottan kulcsfontosságú szerepet játszik a test lipidtartalma az elemtartalmi jellemzők kialakításában (Vanni és Layne 1997; Fagan et al. 2011). A mérsékelt égövön élő halfajok lipidtartalma komoly változáson megy keresztül egy vegetációperiódus alatt (Bandarra et al. 1997; Konecná és Reichard 2011). Mindezek alapján feltételezhető, hogy a test elemtartalmi jellemzői évszakosán változnak. Erre irányuló vizsgálatok azonban korábban még nem történtek.

Munkánk során három, különböző családból származó halfaj évszakosán gyűjtött egyedeinek vizsgálatával teszteltük, hogy megfigyelhetőek-e az elemtartalomban szezonális különbségek, továbbá célunk volt meghatározni, hogy mely tényezők játszhatnak szerepet az esetleges különbségek kialakításában. Kérdéseink a következőek voltak. (1) Tapasz- talhatók-e a test szén, nitrogén és foszfortartalmában évszakos különbségek? (2) A fajok közti különbségek évszakonként ugyanolyan mintázatot mutatnak-e? (3) Az elemtartalomra milyen hatást gyakorol az ivar, az ivari érés mértéke és a méret? (4) A kondíciófaktor milyen kapcsolatban áll a test elemi összetételével?

Anyag és módszer

Munkánk során három, különböző családból származó halfaj - vörösszámyú keszeg (Cyprinidae, Scardinius erythrophthalmus), naphal (Centrarchidae, Lepomis gibbosus), amurgéb (Odontobutidae, Perccottus glenii) - egyedeit gyűjtöttük a Rakamaz-Tiszanagyfalu-i Nagy-morotvából (Tiszanagyfalu). A mintázott víztér egy természetes módon kialakult, eutróf holtmeder, melynek átlagos vízmélysége

1,8 m, területe 0,9 km2. A mintavételre 2012-ben, három alkalommal került sor: tavasszal (április 12.), nyáron (július 27.) és ősszel (október 31.). A halak gyűjtését akkumulátorról működő, elektromos egyenáramú halászgéppel (Hans- Grassl IG200/2B) végeztük. A befogást követően a halak teljes (TL) és standard (SL) testhosszát (± 1 mm) valamint testtömegét (± 0,01 g) lemértük. A laboratóriumi feldolgozás során az egyedeket felboncoltuk, gonádjaik tömegét lemértük (± 0,01 g), valamint a béltartalmat eltávolítottuk. Az így előkészített halakat 60°C-on tömegállandóságig szárítottuk, majd több lépésben porítottuk és homogenizáltuk.

A szén- és nitrogéntartalom mérése a homogenizált mintákból száraz égetéses (Vario EL CNS elemanalizátor) módszerrel történt (Pilati és Vanni 2007). A foszfortartalom meghatározását, előzetes roncsolást követően ammónium- molibdenátos kolorimetriás módszerrel végeztük. A roncsolás első lépéseként a mintáinkat három órán át 550°C-on hamvasztottuk, majd a visszamaradt hamut 1 N-os HCl-dal hídrolizáltuk 105°C-on (Sterner és George 2000; Dantas és Attayde 2007). Méréseinket akkreditált analitikai laboratórium által szavatolt foszfortartalmú, állati szövet eredetű referencia anyaggal (NCS ZC 81001) hitelesítettük. Mind a szén, a nitrogén, és a foszfor esetében, a mért mennyiségi értékeket egységnyi száraztömegre vonatkozó arányként számszerűsítettük, és a későbbi adatelemzési eljárásokban ezt használtuk.