Skip to content

“Biologiczna i genetyczna charakterystyka populacji pstrąga potokowego  (Salmo trutta m. fario)  w  dorzeczu  Rudawy”

Michał Duc

Katedra Ichtiobiologii i Rybactwa

Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt

Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

 Słowa kluczowe: pstrąg potokowy, DNA mikrosatelitarne, izolacja genetyczna, fragmentacja, zmienność genetyczna

Streszczenie

W ciągu ostatnich dziesięcioleci populacja pstrąga potokowego w dorzeczu Rudawy była zasilana poprzez zarybienia, często materiałem o nieznanym pochodzeniu. Ponadto już od XIX wieku wiele potoków w dorzeczu zostało przegrodzonych budowlami hydrotechnicznymi, powodującymi fragmentację środowiska życia pstrągów i uniemożliwiającymi przepływ genów pomiędzy sąsiadującymi wcześniej populacjami. Wiele miejsc w dorzeczu, z których pobrano próby, jest oddzielonych od głównego cieku poprzez jazy. Niektóre z nich uniemożliwiają wędrówki ryb w górę cieku, aczkolwiek spływ ryb z miejsc powyżej przegród w większości wypadków jest możliwy.

Przeprowadzono badania mające na celu scharakteryzować populację pstrąga potokowego w dorzeczu, ukształtowaną przez naturalne procesy biologiczne, przegrody hydrotechniczne oraz zarybienia prowadzone materiałem pochodzącym z wylęgarni. Odłowione ryby należały do czterech grup wiekowych od 0+ do 3+. Grupa wiekowa 1+ stanowiła zdecydowaną większość wśród poławianych ryb. Zagęszczenie ryb z tej grupy różniło się znacząco pomiędzy badanymi stanowiskami i wynosiło od 0 do 132 osobników na 100 m2. Średnia długość osobników wynosiła od 8,58 do 15,41 cm. Stwierdzono różnice długości ryb z grupy wiekowej 1+ wskazujące na to, że w większości wypadków mniejsze ryby łowiono na stanowiskach zlokalizowanych w górnych partiach dorzecza i mniejszych ciekach, a większe ryby w większych i z reguły usytuowanych niżej w dorzeczu. Znaleziono związek pomiędzy dwoma cechami stanowiska a długością ryb. Długość ryb wzrastała wraz ze wzrostem liczby kryjówek dla ryb, a zmniejszała się wraz ze wzrostem stopnia nasłonecznienia stanowiska.

Celem badań genetycznych było określenie zróżnicowania genetycznego populacji pstrąga potokowego w dorzeczu Rudawy, ze szczególnym uwzględnieniem różnic pomiędzy populacjami bytującymi w różnych dopływach Rudawy. Oszacowano dystans genetyczny pomiędzy populacjami z różnych potoków oraz różnych miejsc tego samego cieku, a także  sprawdzono czy istnieje zależnośc pomiędzy liczbą przegród rozdzielających poszczególne populacje a stopniem ich izolacji genetycznej.

Przy użyciu 12 loci mikrosatelitarnych stwierdzono różnice pomiędzy rybami z różnych potoków, a nawet pomiędzy rybami z różnych miejsc tego samego potoku. Znaleziono związek pomiędzy liczbą przegród rozdzielających populacje a ich izolacją genetyczną. Najwyższe i istotne dystanse (wyrażone przez FST) stwierdzono pomiędzy populacją K0 (najbardziej izolowaną populacją w dorzeczu z Eliaszówki), (poza jedną) a wszystkimi pozostałymi populacjami. Test przypisania wykazał, że od 0 do 95% osobników w badanych próbach populacyjnych, zostało przypisanych prawidłowo do populacji, z których zostały pobrane próby. Najwyższe wartości (od 66 do 95% ) test przypisania wykazał dla populacji ze źródliskowych partii dorzecza (K0, S0, R0, B0).

Chociaż na skutek zarybień prowadzonych w Rudawie oraz jej dopływach nastąpiło przemieszanie genetyczne i przeniknięcia ryb linii hodowlanych do populacji dziko żyjących,

to niektóre z tych populacji ciągle mogą posiadać znaczący udział genotypu ryb dzikich i rodzimej zmienności genetycznej. Najprawdopodobniej jedynym miejscem w dorzeczu, gdzie nie prowadzono nigdy zarybień, jest górna Eliaszówka. Większość metod obliczeniowych wykazało odrębność i jednorodność pod względem genetycznym populacji pochodzącej z górnej Eliaszówki (K0) – najbardziej izolowanego cieku w dorzeczu Rudawy i prawdopodobnie ta populacja to jedyna naturalna populacja w dorzeczu. Ponieważ ciągle są prowadzone zarybienia materiałem o nieznanym pochodzeniu, niezbędne jest wprowadzenie regulacji dla praktyk zarybieniowych. Aby uniknąć dalszego mieszania puli genowych pstrągów odległych sobie genetycznie, należałoby wprowadzić genetyczny monitoring stad tarłowych ryb w ośrodkach zarybieniowych.

Wnioski

  • Pomimo, że dorzecze Rudawy jest stosunkowo małe (najbardziej odległy dystans pomiędzy stanowiskami wynosił 23 km), to populacje pstrągów bytujące w różnych potokach, prawdopodobnie na skutek zróżnicowanych warunków środowiskowych, charakteryzują się różnym tempem wzrostu. Stwierdzono różnice długości ryb wskazujące na to, że w większości wypadków mniejsze ryby łowiono na stanowiskach zlokalizowanych w górnych partiach dorzecza i mniejszych ciekach, a większe ryby w większych i z reguły usytuowanych niżej w dorzeczu.
  • Podczas wiosennych odłowów w dorzeczu stwierdzono cztery grupy wiekowe pstrąga potokowego (0+, 1+, 2+ i 3+). Najliczniejszą grupę w odłowach, w większości wypadków stanowiła grupa wiekowa 1+.
  • Najlepszymi potokami tarliskowymi okazały się Rudawka i Będkówka. Liczba gniazd tarłowych na tych dwóch potokach w latach 2004-2007 wynosiła powyżej 66% w ogólnej liczbie gniazd stwierdzonych w dorzeczu Rudawy.
  • Najlepsze warunki dla szybkiego wzrostu młodszych roczników pstrąga potokowego (0+ i 1+) panują w Racławce i Rudawce, a ryby w wieku 1+ osiągały największe długości w Rudawie. Niektóre potoki w dorzeczu mogłyby pełnić funkcje podchowalników w dorzeczu, jednak wzrastające zamulenie i zanieczyszczenie oraz okresowe zatrucia powodują, że potoki te (Filipówka, Kluczwoda i Czernka) są praktycznie bezrybne.
  • Istnieje przypuszczenie, że w dorzeczu Rudawy oprócz fizycznej izolacji rozrodczej, spowodowanej fragmentacją cieków poprzez zabudowę hydrotechniczną, istnieje również izolacja rozrodcza, która powstała poprzez różny termin tarła (ang. isolation by time, IBT).
  • Wykazano istnienie zależności pomiędzy liczbą progów rozdzielających populacje a stopniem ich izolacji. Na ogół dystans genetyczny wyrażony jako średnia wartość D(FST), był wyższy dla populacji rozdzielonych większą liczbą progów, a najniższy dla populacji nierozdzielonych żadnymi barierami migracyjnymi. Mimo, że populacje pstrąga potokowego wykazują tendencje do tworzenia podstruktur (subpopulacji) w sposób naturalny, to budowle hydrotechniczne takie jak, tamy, jazy czy progi, mogą być ważnym czynnikiem wpływającym w sposób negatywny na strukturę genetyczną populacji.
  • Przeprowadzony test przypisania wykazał, że najwięcej osobników, zostało przypisanych prawidłowo do prób populacyjnych, z których faktycznie pochodziły, tylko w próbach pobranych w źródliskowych partiach cieków (K0, R0, S0 oraz B0). Te próby populacyjne wykazały największą odrębność w stosunku do pozostałych prób. To może oznaczać, że ryby w najwyższych partiach potoków posiadają „najczystszą” pulę genową.
  • Większość metod obliczeniowych wykazało odrębność i jednorodność pod względem genetycznym populacji pochodzącej z górnej Eliaszówki (K0) – najbardziej izolowanego cieku w dorzeczu Rudawy. Prawdopodobnie jest to jedyna naturalna populacja w dorzeczu Rudawy, dlatego powinna zostać objęta szczególną formą ochrony.
  • Pomimo zarybień prowadzonych w dorzeczu Rudawy od ponad 100 lat i stwierdzonego dużego przemieszania i niejednorodności genetycznej w dolnych partiach dorzecza, wszystkie ryby należały do tej samej atlantyckiej grupy ewolucyjnej.

Praca w całości dostępna jest w bibliotece UR  al. Mickiewicza 21 oraz w bibliotece Rybackiej Stacji Doświadczalnej UR w Mydlnikach.

Klub Przyjaciół Rudawy

Pstrąg & Lipień

Pstrąg i Lipień

Zaprzyjaźnione organizacje