Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)

2015 / 5-6. különszám - LVI. Hidrobiológus Napok előadásai

81

Három halbiológiai vizsgálatok során használt morfometriai módszer ismételhetőségének és szubjektivitásának értékelése

Takács Péter1, Vitái Zoltán1, Ferincz Árpád2, Staszny Ádám3

*MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézet, 8237 Tihany, Klebelsberg Kuno u. 3.

2Szent István Egyetem, Halgazdálkodási Tanszék, Gödöllő

Kivonat: Jelen munkánkban arra keressük a választ, hogy a halbiológiában gyakran használt különféle morfometriai módszerek

mennyire adnak megbízható/ismételhető eredményeket, illetve mennyire befolyásolja a különböző módszerekkel végzett mérések eredményeit a mérést végzők személye. A vizsgálatokat három kutató, egymástól függetlenül, három különböző módszerrel (klasszikus tolómérős, testalak és pikkelyalak analízis) végezte el három halfaj (bodorka ezüstkárász, küsz) három a Balaton vízgyűjtőjéről származó populációjának 30-30 egyedén, háromszori ismétlésben. Az ismételt mérések hasonlósága mindhárom mérőnél a testalak analízis esetében volt a legmagasabb (átl.±SD = 0,899±0,10) ezt követte a pikkely geometriai analízise (átl±SD = 0,695±0,20) és a klasszikus módszernél volt a legalacsonyabb (átl±SD = 0,293±0,16). Ugyanakkor a kapott eredményeket a mérő személye a klasszikus morfometriai vizsgálatok esetében befolyásolta a legnagyobb mértékben. Eredmények ezek mellett arra is mutatnak, hogy nemcsak a mérő személye, hanem az adott faj vizsgálatára felhasznált morfometriai módszer is jelentősen befolyásolhatja a kapott eredményeket, illetve az ezekből levont következtetéseket.

Kulcsszavak: alak analízis, pikkely morfometria, tolómérő, Mantel-teszt, CVA, PERMANOVA

Bevezetés

A természettudományos kutatások során a legtöbb esetben a vizsgált objektum számunkra fontos tulajdonságait valamilyen módon számszerűsíteni igyekszünk. A kinyert számadatokat a megfelelő statisztikai módszerrel elemezzük és következtetéseinket az így kapott eredményekből vonjuk le. Ugyanakkor a vizsgálati objektumaink egyes tulajdonságainak számszerűsítése többféle módszerrel történhet, illetve sok esetben a statisztikai e- lemezésnek alávetni kívánt adatsorok több személytől származhatnak. így annak ellenére, hogy általában a méréseket jól definiált protokollok alapján végezzük, jogosan merülhet fel a kérdés, hogy a kapott eredményeket mennyire befolyásolhatja a mérő személye, vagy a mérési módszer típusa.

A morfometriai módszereket régóta használják a biológiában. Eredetileg az egyes fajok elkülönítése is pusztán morfológiai jegyeik alapján történt (Lindsey 1963), de a test mérhető paramétereinek eltérései fajon belüli kategóriák (pl.: ivari dimorfizmus, vagy izolált entitások, populációk) elkülönítésére (Rohlf 1990), illetve bizonyos környezeti tényezők hatásainak kimutatására is alkalmasak (Jorgensen et al. 2008). A testalakbeli különbségek kimutatására többféle módszert is használnak (Trapani 2003, Ibanez et al. 2007, Nowak 2011), de viszonylag kevés információ áll rendelkezésünkre a különféle módszerek ismételhető-ségéről és megbízhatóságáról (Arn- qvist & Martensson 1998). Emellett, bár számos publikációban találunk utalást arra, hogy a mérő személyéből a- dódó különbségeket érdemes úgy kiiktatni, hogy az ösz- szes mérést ugyanazzal a személlyel végeztetjük el (Leh- tinen et al. 2012, Lee 1982).

Jelen munkánkban arra keressük a választ, hogy a halbiológiában gyakran használt morfometriai vizsgálati módszerek mennyire adnak megbízható és ismételhető e- redményeket, emellett arra hogy az egyes módszerek e- setében milyen mértékben befolyásolhatja az eredményeket a mérést végzők személye.

Anyag és módszer

A vizsgálatokat három kutató (Ml, M2, M3), három különböző módszerrel, a testalak (GMT) és pikkelyalak (GMP) geometriai analízise, valamint „klasszikus”, tolómérős mérések (TM) három halfaj (bodorka, küsz és e- züstkárász), három Balaton vízgyűjtőjéről származó populációján háromszori ismétlésben végezte el. A vizsgálatokhoz a kis-balatoni Zala szakaszról (koord. :N- 46.63498 El7.17531), az Edericsi-patak (koord.: N 46.79983 El7.38822), illetve a Pogányvölgyi-víz torkolatából (koord.: N46.75362 El7.56720) 30-30-30 egye- det gyűjtöttük be. Ezeket szegfuszegolajos túlaltatás után egyedi haljelekkel láttunk el, lefényképeztünk, és pikkelymintát vettünk róluk. Ezután az összes egyedet 4%- os formaiinban tartósítottuk. A pikkelyeket letisztítottuk és felső megvilágítású lapszkennerrel digitalizáltuk. Minden egyes halról, illetve a pikkelyről készült fotón tpsDig2 (Rohlf 2010) szoftver segítségével hét illetve tíz mérőpont koordinátáit vettük föl. A hagyományos morfometriai módszer (TM) esetében század-milliméteres pontosságú digitális tolómérő használatával 16 testparamétert rögzítettük (1. ábra) a tartósított egyedeken. A nyers adatok standardizálását a GMT és GMP esetében teljes Prokrusztész illesztéssel (Klingenberg 2011), a TM mérések esetében a fajonkénti átlagos standard testhosz- szakra (SL) végeztük el (Elliott 1995).

A mérők személyének eredményekre gyakorolt hatásának (szubjektivitás) kimutatására minden egyed esetében random módon egy-egy méréssorozatot választottunk ki a háromszori ismétlésből mindegyik módszer e- setében és az így kapott adatsorokat kanonikus variancia -analízissel (CVA) valamint kétutas PERMANOVA-val (Anderson 2001) elemeztük. Az utóbbi módszerrel egyrészt a mérő, másrészt a gyűjtőhely elkülönülésben játszott szerepét vizsgáltuk.

Mivel az egyes módszereknél a mért változók száma és azok dimenziója is eltért, ezért az ugyanazon az állományokon végzett ismételt méréssorozatok standardizált adataiból euklideszi távolsággal egyenként távolságmátrixokat képeztünk és ezek hasonlóságát (így az adott módszerrel végzett mérések ismételhetőségét) páronkénti összevetésben elvégzett Mantel-tesztek (Mantel 1967) korrelációs értékével („R”) jellemeztük. A kapott „R” értékek 0 és 1 között változhatnak. Amely az első esetben a két félmátrix, így az ismételt mérések teljes eltérését, az utóbbi esetben a két méréssorozat abszolút egyezését jelenti. Mivel a méréseink ismételhetőségét az adatsorokból képzett félmátrixok hasonlóságaként számszerűsítettük, ezért csak az azonos objektumokon, ugyanazon mérő által végzett méréssorozatok hasonlóságát vizsgál-