Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.
172. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 6. SZ. Két pontyféle elkülönítése pikkelyeik morfometriai elemzése alapján: egy új módszer alkalmazhatóságának vizsgálata Staszny Ádám 1*, Weiperth András 2, Ferincz Árpád 3, Urbányi Béla 4, Paulovits Gábor 1 1 MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézete, 8237. Tihany, Klebelsberg Kuno út 3. 2ELTE Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék, 1117. Budapest Pázmány Péter sétány 1/c 3MTA Magyar Dunakutató Állomás, 2131. Göd, Jávorka utca 14. 4SZIE MKK KTI Halgazdálkodási Tanszék, 2103. Gödöllő, Páter Károly út 1. * E-mail: sadam@tres.blki.hu Kivonat: A halpopulációk, illetve egyes esetekben a halfajok elkülönítése nehéz feladat. Hazánkban többnyire két módszercsoportot használtak a probléma megoldására. Az egyik lehetőség a hagyományos morfometriai vizsgálatok alkalmazása, mely során testparaméterek összehasonlításával próbálják a különbségeket felderíteni. A másik megoldás a genetikai markerek alkalmazása, ami azonban drága és bonyolult eljárás. Az általunk vizsgált módszert 1981 óta alkalmazzák külföldi szakemberek élő és élettelen objektumok hasonlóságának összevetésére. A módszer alapja a geometriai morfometria, melyet halpikkelyek összehasonlító vizsgálatára alkalmaztunk. Két rokon halfaj, a ponty (Cyprinus carpio L.) és az ezüstkárász (Carassius gibelio Bloch) elkülöníthetőségét vizsgáltuk. Az így kidolgozott metodikával egy olcsón és gyorsan elvégezhető, a vizsgált halat kímélő módszert szeretnénk bevezetni. Kulcsszavak: pikkely, geometriai morfometria, mérőpont, ponty, ezüstkárász Bevezetés A fajok meghatározása, illetve a populációk elkülönítése fontos, mind a biodiverzitás megőrzésében, mind a halászati irányításban (Ibanez et al., 2007). Ez azonban gyakran komoly nehézségek elé állítja a szakembereket. Hagyományosan morfometriai bélyegek, illetve merisztikus paraméterek alkalmazásával különítik el a fajok és populációk egyedeit (Berinkey, 1973; Berinkey, 1974; Sumer et al., 2005; Bereczki és Takács, 2007), ezek a módszerek azonban nem minden esetben bizonyulnak kellően megbízhatónak (Ibanez et al., 2007). Manapság gyakran használnak genetikai eljárásokat a fajok elkülönítésére (Bematchez, 1997; Imsiridou et al., 1997; Rogers et al., 2001; Bártfai et al., 2003; Lehoczky et al., 2005; Memis és Kohlmann, 2006;), melyek megbízhatósága megfelelő, azonban többnyire drága és bonyolult eljárások, valamint kisméretű, védett halfajok esetében a minta begyűjtése is problematikus lehet. E módszerek ráadásul kizárólag a genetikai háttér azonosítására alkalmasak, míg morfometriai elemzésekkor az egyáltalán nem elhanyagolható környezeti hatás is megmutatkozik. Alternatív megoldásként használják még a Fourier-analízist, pikkelyek (Poulet et al., 2005), illetve otolitok vizsgálatára (Mérigot et al., 2007). Sokan azonban vitatják ennek alkalmazhatóságát (Cadrin, 2000). Watkinson és Gillis (2005) használta a wavelet-analízist, mint a Fourier kiváltására szolgáló körvonalon alapuló módszert. A nemzetközi szakirodalom szerint a legmegfelelőbb morfometriai módszer a mérőpontok alapján történő elkülönítés (Cadrin, 2000), mellyel mind a teljes hal (Cavalcanti et al., 1999; Trapani, 2003), mind a pikkely (Richards és Esteves, 1997; Ibanez et al., 2007) vizsgálata kivitelezhető. Jelenlegi vizsgálatunk során a pikkelyben rejlő információtöbbletet próbáltuk felderíteni, illetve két pontyféle, a ponty (Cyprinus carpio L.), és az ezüstkárász (Carassius gibelio BLOCH) egyedeit elkülöníteni pikkelyeik morfometriai elemzése alapján. A két halfaj hagyományos morfológiai elkülönítése nem jelent nehézséget, éppen ezért alkalmas a módszer pontosságának vizsgálatára. Anyag és módszer A vizsgálatban szereplő halakat a Kis-Balaton Vízvédelmi Rendszeren gyűjtöttük 2008. júliusában, elektromos halászati módszerrel (AGK-típusú halászgéppel). Az egyedektől 5-5 pikkelyt vettünk, baloldalról, a hátúszó első kemény úszósugara és az oldalvonal közötti területről. A pikkelymintákat felhasználásig papírra ragasztva tároltuk, majd csapvizes lemosás után tárgylemezek közé ragasztottuk őket. Ezután felső megvilágítású szkennerrel digitalizáltuk őket, így bármilyen további mérésre alkalmas minőségű képet kaptunk (1. kép). 1. kép. 3+-os kárász pikkely digitalizált képe A vizsgálatban kizárólag az adultnak számító (3+-nál idősebb korosztályú) halakat vettük számításba. így összesen 86 egyed, 243 pikkelyét vontuk be a vizsgálatba. Ebből 50 példány volt ezüstkárász, 36 pedig ponty. A pikkelyeken a következő méréseket végeztük el (Richards és Esteves, 1997; Ibanez et al., 2007 nyomán): • Köralakúság: r 2/A o ahol „r" a pikkely körvonalának hossza mmben, „A" pedig a pikkely területe mm 2. • Négyszögesség: A/a o ahol „A" a pikkely területe mm 2-ben, „a" pedig a legkisebb pikkely köré írható téglalap területe mm 2-ben (2. kép). 2. kép. Legkisebb köréírható téglalap ponty pikkelyen • Aszimmetria: (a r a 2)/p o ahol „a!" a pikkelyen mért baloldali szög, „a 2" a pikkelyen mért jobboldali szög, „P" pedig a két szög átlaga (3. kép). A köralakúság, négyszögesség és aszimmetria mérésére a Wayne Rasband által fejlesztett ImageJ programot használtuk (elérhető a http://rsb.info.nih.gov/ii / honlapon). A mérőpontok felvételéhez először a TpsUtils, majd a TpsDig2 programokkal (Rohlf, 2008a; Rohlf, 2008b) felvettük az általunk meghatározott pontokat. Ezután a további a-
