Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
6. szám - LI: Hidrobiológus Napok: „Új módszerek és eljárások a hidrobiológiában” Tihany, 2009. szeptember 30–október 2.
134 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 6.. SZ. Pikkely-morfometriai vizsgálatok ezüstkárászon Staszny Ádám 1' 4*, Ferincz Árpád 2, Weiperth András 3, Urbányi Béla 4, Paulovits Gábor 1 "MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézete, 8237. Tihany Klebelsberg Kuno út 3. - 2ELTE Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék, 1117. Budapest Pázmány Péter sétány 1/c - 3MTA-ÖBKI, Magyar Dunakutató Állomás, 2131. Göd, Jávorka S. u. 14. - "SZIE MKK KTI Halgazdálkodási Tanszék, 2103. Gödöllő Páter Károly út 1. - *E-mail: sadam@tres.blki.hu Kivonat:A halpopulációk elkülönítésére hazánkban eddig két módszercsoportot használtak. 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. A 2008-ban elkezdett pikkely-morfológián alapuló vizsgálatainkat folytatva 4 mintavételi helyről származó ezüstkárász (Carassius gibelio Bloch) pikkelyeit dolgoztuk fel. A négy mintavételi hely az isaszegi tórendszer l-es tava, a Nagyberek, a Kis-Balaton I. üteme és a Kis-Balaton II. üteme. A vizsgálatok alapján 3 jól elkülönült csoportba tudtuk sorolni az egyedeket. A Kis-Balaton I. és II. ütemében élő ezüstkárászok nem voltak elkülöníthetőek, egy csoportot alkottak. Ezek alapján kijelenthetjük, hogy a leírt módszer alkalmas a populációs szintű elkülönítésre. így egy könnyen, olcsón és a vizsgált halfajra nézve kíméletesen elvégezhető módszert fejlesztettünk ki. Kulcsszavak: pikkely, geometriai morfometria, mérőpont, ezüstkárász, Bevezetés Régóta foglalkoznak kutatások a halfajok populációinak szétválasztásával, azok közti különbségek feltárásával. Ezen vizsgálatok többféle módszert alkalmaznak a kérdések megválaszolására. Az 1960-as évektől napjainkig alkalmazott módszer a hagyományos morfometria, melyet Berinkey László vezetett be a hazai kutatásba, és mind a mai napig széles körben alkalmazzák (Bíró et al. 2008, Bereczki & Takács 2007, Specziár et al. 2009). A módszer alapja, hogy a hal testén fellelhető minél több (napjainkban ez legalább 20) testparamétert vesznek fel, így jellemezve a test formáját. A halak allometrikus növekedése folytán a felvett adatokat standardizálni kell. A kezdeti időkben ez a standardizálás annyit jelentett, hogy az egyes testparamétereket elosztották a standard testhosszal (Berinkey 1973), ami az egyes egyedek testhosszbeli különbségeit ugyan kiküszöbölte, azonban a növekedés során fellépő testarány-változásokat nem. A statisztikai módszerek fejlődésével ezt a problémát is megoldották, mára bonyolult matematikai képletek állnak rendelkezésre a megoldáshoz (Lleonart et al. 2000). A hagyományos morfometriai módszer hátránya, hogy valamennyi esetben a vizsgált egyedek pusztulásával jár, valamint, hogy nem kapunk igazi képet a különbségek mibenlétéről, mivel nem a formát, hanem annak egy közvetett tulajdonságát (hosszméreteket) vizsgálja. A másik módszer a genetikai markerek alkalmazása, melyet egyre szélesebb körben használnak fel, akár az egyes populációk eredetének felkutatására is (Imsiridou et al. 1997, Bernatchez & Wilson 1998). Ezen módszerek gyakorlatilag mindegyike kellőképpen pontos, azonban drága és hosszadalmas, emellett a környezeti hatások csupán azon részét képes észlelni, amelyek már oly régóta fennállnak, hogy a hozzájuk való alkalmazkodás tulajdonságai már genetikailag is rögzültek. A harmadik módszer az ebben a munkában is használt geometriai morfometria, mely a 70-es évek végén, 80-as évek elején alakult ki a statisztikai módszerek, illetve a digitális technikák fejlődésével. Az elmúlt 30 évben a nemzetközi szakirodalomban egyre több olyan publikáció jelenik meg, mely ezt a módszercsoportot használja fel az alakban észlelhető eltérések leírására (Adams et al. 2004). Két nagy irányzata alakult ki. Az egyik csoport a körvonal-analízisen alapuló módszereket tartalmazza, alkalmasságát azonban sokan vitatják (Cadrin 2000). A másik nagy irányzat a mérőpontok alapján történő vizsgálat, melyet a legkülönbözőbb állatcsoportokkal kapcsolatban használnak, sőt olyan publikáció is született, melyben a skizofrénia által kiváltott arctorzulást írják le vele (Henriksson et al. 2006). Itt bizonyos számú mérőpontot vesznek fel a vizsgált egyed digitalizált képén. A későbbiekben ezen mérőpontok koordinátái jelentik a vizsgált változókat, az egyedek közti különbségeket többváltozós statisztikai módszerekkel elemzik. Jelen vizsgálatban arra voltunk kíváncsiak, hogy a módszer alkalmas-e halfajok, illetve populációk elkülönítésére pikkelyeik morfológiája alapján. Anyag és módszer A mintavételek 2008 nyarán történtek, elektromos halászati módszerrel (AGK-típusú halászgéppel). A vizsgálatban 4 mintavételi területről származó 233 ezüstkárász egyed pikkelyeit vizsgáltuk. A mintavételi területek a következők: Isaszegi tórendszer l-es tava (43 egyed), Kis-Balaton l-es ütem (87 egyed), Kis-Balaton Il-es ütem (62 egyed), Nagyberek (41 egyed). A pikkelyeket az első kemény úszósugárról az oldalvonalra vetített függőleges által kijelölt területről, az oldalvonal és a hátvonal közti felező környékéről vettük. Valamennyi egyedről 5-5 db jól fejlett, nem regenerálódott pikkelyt vettünk le. A feldolgozásig saját nyálkájával papírlapok közé ragasztottuk őket. Feldolgozáskor csapvízzel lemostuk a pikkelyeket, majd tárgylemez közé ragasztottuk őket. Ezután felső-megvilágítású szkennerrel 2400 dpi felbontással digitalizáltuk a pikkelyeket. 7 darab könnyen meghatározható mérőpontot vettünk fel valamenynyi pikkelyen a tpsDig2 nevü szoftverrel (Rohlf 2008). Fontos a mérőpontok ugyanolyan sorrendben történő felvétele. A további elemzést a MorphoJ nevü szoftvercsomaggal végeztük (Klingenberg 2008). A nyers adatokon teljes Prokrusztész illesztést végeztünk a fő tengelyek alapján. így a mérőpontokat beméreteztük, beforgattuk és beigazítottuk. Ahogy a hal testénél megfigyelhetjük, úgy a pikkelyek növekedésénél is allometrikus növekedést tapasztalhatunk. Ez annyit jelent, hogy amennyiben a mintánkban szereplő csoportok nem mutatnak tökéletesen átfedő korosztályi szerkezetet, illetve azonos méretet (ami gyakorlati munkák során kivitelezhetetlen, már csak azért is, mivel különböző területeken különböző életkorban más és más méretet érnek el a halak), úgy az eltérő méretekből adódó alak-különbséget ki kell küszöbölnünk. Ennek egyik módja a következő. Regressziót illesztettünk a Prokrusztész koordinátákra (alak változók) és a centroidok logaritmusára (méret változók), majd a statisztikai elemzést a regresszió reziduálisával végeztük. Kanonikus variancia analízist (CVA, Canonical Variate Analysis) valamint Diszkriminancia függvény-elemzést (DFA, Discriminant function analysis) végeztünk annak kiderítésére, hogy a mintavételi helyeken élő ezüstkárász populációk elkülönülnek-e egymástól. Valamennyi esetben permutációs tesztet végeztünk az eredmények megbízhatóságának kiderítésére. Eredmények A 4 előre meghatározott csoportból 3-at sikerült elkülöníteni (/. ábra).
