Jelentés a Magyar Tudományos Akadémia Balatoni Limnológiai Kutatóintézetében végzett genetikai vizsgálatok eredményeiről Készítette: az MTA BLKI Hal és Bentosz munkacsoportja Témafelelős: Takács Péter Tihany 2010.
Bevezetés A Magyar Tudományos Akadémia Balatoni Limnológiai Kutatóintézete által vezetett konzorcium 2009-ben A veszélyeztetett biodiverzitás megőrzése a Pannon ökorégióban: az ökológiai, morfológiai és genetikai diverzitás értékelése szentély jellegű és emberi tájhasználatnak kitett élőhelykomplexekben címen OTKA pályázatot nyert (Azonosító szám: CNK 80140) A Konzorcium tagjai: MTA BLKI Tihany, MTA ÖBKI Vácrátót, MTA SzBK Szeged. A projekt vezetője Dr. Bíró Péter Akadémikus az MTA BLKI igazgatója. A pályázat keretében tehát többek között sor kerül számos, a Pannon ökorégióban honos a legtöbb esetben védettséget élvező növény és állatfaj (populáció)genetikai vizsgálatára is. Az MTA BLKI Hal és Bentosz munkacsoportjának munkatársa jelen projekt keretében két előzetesen kiválasztott törvényi védelem alatt álló halfaj, a lápi póc /Umbra krameri Walbaum, 1792/, illetve a fenékjáró küllő /Gobio gobio (Linnaeus, 1758)/ állományainak genetikai vizsgálatához szükséges mintagyűjtést végzett a 2010-es évben. A védett fajok uszonymintáinak begyűjtésére az OKTVF 2010. március 1-én kiadott, 14/237/2/2010. ügyiratszámú határozatában adott engedélyt. A két faj genetikai vizsgálatokra való kiválasztását különböző okokkal indokolhatjuk. A lápi póc a 19. század közepéig a vízzel borított lápos-mocsaras területek nagy kiterjedése miatt az egyik széles körben elterjed fajnak számított. Egyes vízjárta területeken (pl.: Ecsediláp, illetve más Tisza-menti területeken) olyan nagy egyedszámban volt jelen hogy háziállatok (malacok) takarmányozásra is használták. A 19. századi folyamszabályozások miatt élőhelyei rendre eltűntek, állományai csak bizonyos egymástól elszigetelt és eltérő nagyságú élőhely-foltokban maradtak fenn. Egykori kárpát-medencei egységesnek mondható elterjedés-területe feldarabolódott. A lápi pócról, annak ellenére, hogy biogeográfiai szempontból endemikus faunakomponensnek tekinthető, információink szerint Magyarországon még nem született (populáció)genetikai témájú dolgozat. Vizsgálatainkkal e faj esetében arra keressük a választ, hogy körülbelül másfél évszázados múltra visszatekintő élőhely-fragmentáció mennyire befolyásolta e rövid generációidejű faj populációgenetikai mintázatát. Mennyire jellemzi a faj állományait a populációk elszigetelődésekor sokszor fellépő, genetikai sodródás, beltenyésztettség, vagy a palacknyak effektus. Vizsgálataink eredményei e veszélyeztetett és fokozottan védett kárpát-medencei endemizmus hosszútávú megőrzésének szempontjából alapvető fontosságúak.
A fenékjáró küllő esetében más okokkal magyarázhatjuk a genetikai vizsgálatok szükségességét. Korábban a Magyarországon főleg dombvidéki kisvízfolyásokban előforduló, elszórtan pettyezett uszonyokkal jellemezhető, a többi küllőfajhoz képest robosztusabb testfelépítésű küllőegyedeket a Gobio nem gobio fajába sorolták. A legújabb publikációk viszont megkérdőjelezik ennek a fajnak a kárpát-medencei előfordulását. Ezek alapján a közlések alapján ez a faj csak a Kárpát-medencétől északra, a Lengyel- és a Német-síkság területén fordul elő. A Kárpát-medence kisvízfolyásaiban élő, eddig fenékjáró küllőnek azonosított faj egyedeit több fajba is besorolják. Az eddig Gobio gobio-nak nevezett egyedeket a Duna vonalától nyugatra fekvő vizekben Gobio obtusirostris-ként azonosítják, míg a Dunától keletre található kisvizekben (így Erdélyben és a Kárpátalján is) előforduló egyedeket a Gobio carpathicus fajba sorolják. Genetikai vizsgálataink célja tehát elsősorban az, hogy tisztázzuk a magyarországi dombvidéki kisvizek egyik karakterisztikus fajának/fajainak? taxonómiai helyzetét. Emellett az ország egész területét lefedő gyűjtéseinknek köszönhetően rámutathatunk a vizsgált faj/fajok? genetikai fragmentáltságára is. Eredmények A genetikai vizsgálatokhoz a lápi póc esetében 12 mintavételi helyről összesen 190 egyed uszonymintája került begyűjtésre (1. térkép, 1. táblázat). Küllő mintákat a 2010. évben 25 mintavételi helyről gyűjtöttünk. Vizsgálataink során 322 egyed uszonymintája került begyűjtésre (2. térkép és 2. táblázat). A genetikai vizsgálatokhoz szükséges uszonyminták begyűjtése mellett a vizsgált populációk élőhelyein számos háttérváltozó értékét is mértük. Többek között sor került a vízsebesség, vízmélység, folyóvizek esetében a szélesség, az aljzat összetételének, a növényzeti borítás értékeinek, valamint számos víz fizikai és kémiai paraméter (ph, hőmérséklet, oxigéntartalom és telítettség, vezetőképesség, TDS, NO 2 -, NO 3 -, PO 4 -, NH 4 koncentrációk) feljegyeztük. A helyszínen mért háttérváltozók mellett térinformatikai adatbázisok felhasználásával az egyes vizsgált vízfolyásszakaszok táji léptékű változóit (pl.: a vízfolyásszakasz feletti részvízgyűjtő nagysága, a részvízgyűjtőn lévő települések száma, kiterjedése, a részvízgyűjtőn található erdők, mezőgazdasági területek, wetlandek, stb. kiterjedése, a tájhasználat foltosságának mértéke, a részvízgyűjtőn található halastavak száma, stb.) is rögzítettük.
1. térkép: A lápi póc gyűjtési helyei 1. táblázat: a lápi póc genetikai vizsgálatához gyűjtött minták száma és gyűjtések helyei VÍZTÉR NEVE GYŰJTŐHELY EOV X EOV Y egyedszám Gőgő-Szenke Kisszekeres 915233 297432 14 Zala-Somogy-határárok Zalakomár felett (Kis-Balaton) 509981 133854 11 Marótvölgyi-vízfolyás Csákány 515343 135169 20 Csaronda Tiszakerecseny 893915 329719 1 Kis-Balaton Anyaggödör a 76-os út mellett, 512246 151680 21 Kis-Balaton Ordacsehi-berek Fonyód 539537 157441 20 Kolon-tavi övcsatorna Soltszentimre 669684 156226 17 Edericsi-patak a "Nádasmező" K-i kifolyója 524602 163452 12 Marótvölgyi-vízfolyás (Kis- Balaton) Főnyed 513379 144849 30 Jamai-patak (Ordacsehi-berek) 7-es út 542708 159506 11 Kis-Balaton Ó-Berek csatorna mellékcsatornája 511402 151366 10 Lesence a "Nádasmező" K- i kifolyója 523340 163198 23
A vizsgált fajok elterjedés mintázata és állománynagysága így a környezeti tényezők függvényében (is) értékelhetővé válik. Többváltozós statisztikai elemzések felhasználásával többek között arra is módunk nyílik, hogy értékeljük a vizsgált fajok elterjedés-mintázatai és az élőhelyükre jellemző környezeti változók közötti összefüggésrendszert. Az így kapott eredmények alapján következtetéseket vonhatunk le arra vonatkozóan, hogy a hatóképesnek tekintett környezeti változók közül melyek azok, amelyek valójában befolyásolják, meghatározzák a vizsgált fajok populációinak nagyságát illetve elterjedés-mintázatát. Eredményeink élőhelyrehabilitációs/rekonstrukciós munkák esetén lesznek jól felhasználhatóak, hiszen ezeknél a munkáknál lehetőség van bizonyos környezeti paraméterek (kotrás mélysége, vízutánpótlás mennyisége és minősége, stb.) befolyásolására, hogy így a visszatelepítendő/megóvandó halfajok számára megfelelő élőhelyet hozzunk létre. 2. térkép: A fenékjáró küllő gyűjtőhelyei Mivel a felméréseket egy nem szelektív halászati módszerrel, elektromos halászgéppel végeztük, így a vizsgált víztestek halállomány összetételéről is fontos információkat kaphatunk. Felmért víztestekben élő halállományok faji összetételének, illetve a relatív abundancia/tömegesség viszonyainak elemzésével meghatározhatjuk a vizsgált fajokkal hasonló élőhelyigényű, azokkal legtöbbször együttesen megjelenő társfajokat, illetve a
betelepített, vagy spontán megjelenő (adventív) fajok őshonos állományokra gyakorolt hatásait. 2. táblázat: a fenékjáró küllő genetikai vizsgálatához gyűjtött minták száma és gyűjtési helyeik VÍZTÉR NEVE GYŰJTŐHELY EOV X EOV Y egyedszám Büdösgáti-víz Kötcse 558 417 156 872 10 Csernely-p. Csokvaomány 750 378 314 201 10 Egervíz Nemesgulács 530 343 166 978 12 Felső-Válicka Bak 482 220 156 350 6 Gerence Vaszar 532 941 228 568 11 Hajagos Nemesszalók 518 157 216 138 9 Kácsi-p. Tibolddaróc 768 597 288 774 15 Kerca Kercaszomor 444 425 163 729 11 Kerka Magyarföld 449 392 162 979 20 Kígyós-p. Veszprémgalsa 532 941 228 568 9 Kiskomáromi-csat. Zalakomár 505 968 132 633 10 Kulcsárvölgyi-p. Bükkaranyos 777 695 296 218 15 Lugos-p. Hegyhátszentmárton 453 688 179 991 11 Pinka Pornóapáti 454 051 204 628 13 Eger-p. (Rima) Szihalom 756 391 271 177 17 Sárvíz Zalaszentlőrinc 484 556 176 673 12 Strém Kemestaródfa 456 475 187 140 6 Szentjakabi-p. Szaknyér 457 411 171 694 20 Szentmihályfai-p. Teskánd 475 946 167 619 20 Tapolca Tapolca 527 006 170 124 11 Tetves-p. Visz 552 850 154 367 15 Világos-p. Váradi-tanya 524 627 166 771 9 Zala Zalalövő-Budafa 465 443 170 198 20 Zala Őriszentpéter 449 776 169 540 20 Zsunyi-p. Cserhátszentiván 690 398 288 786 10 A 2010. évben a genetikai vizsgálatokhoz szükséges uszonyminták begyűjtése kezdődött meg. A Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Kutatóintézetében jelenleg is folyik vizsgálatokhoz használt genetikai módszerek vizsgált fajokra való optimalizálása. Emellett a felmért víztesteken végzett háttér változó vizsgálatainak eredményeiből és a fogási adatokból készített adatbázis feltöltése zajlik. A mellékelt térképeken jól látszik, hogy a póc esetében főleg a Balaton környéki póc állományok kerültek mintázásra. A küllő esetében a Balaton környéki kisvízfolyások mellett a nyugat-magyarországi vizekben élő állományokra helyeztük a hangsúlyt. A 2011. évben a genetikai vizsgálatokhoz szükséges gyűjtéseket, illetve a tanulmányozott fajok ökológiai igényének felméréséhez szükséges vizsgálatainkat a középső és a keleti országrészben szeretnénk folytatni.