https://rd.springer.com/article/10.1007/s10641-018-0833-0

Umweltbiologie der Fische

S. 1–7

Reproduktionsbiologie von Aphanius isfahanensis im Fluss Zayandehrud, Zentraliran

Autoren

Zaniar Ghafouri, Yazdan Keivany, Nasrollah M. Soofiani
Erste Online: 26. November 2018



Bild Valerio Urbani

Abstrakt

Untersucht wurden die Fortpflanzungsmerkmale von Aphanius isfahanensis , einem iranischen endemischen Cyprinodontidenfisch im Fluss Zayandehrud. Von Juni 2016 bis Mai 2017 wurden monatlich Proben genommen. 485 Exemplare (245 Frauen, 240 Männer) wurden mit einem Handnetz gefangen. Alter von Männern und Frauen lag im Bereich von 0 + 2 + Jahren. Die größte weibliche und männliche Gesamtlänge und das Gesamtgewicht betrugen 5,36 g, 2,39 g bzw. 4,49 cm, 1,56 g. Das Gesamtgeschlechtsverhältnis betrug 1 M: 1F ( p > 0,05). Der höchste mittlere gonadosomatische Index bei Frauen und Männern lag im Mai (19,19) bzw. im Juli (3,77). Der Durchmesser der Oozyten lag im Bereich von 0,12 bis 1,40 mm, und der durchschnittliche monatliche Durchmesser der Oozyten unterschied sich signifikant ( P <0,05). Die minimale, maximale und durchschnittliche absolute Fruchtbarkeit betrug 7, 250 bzw. 120 ± 5 SD. Die relative Fruchtbarkeit betrug 90 ± 30 Eier / g Körpergewicht. Die makroskopische Analyse der Gonaden und des Gonadosomatischen Index (GSI) zeigte, dass A. isfahanensis laichttritt von April bis Juli mit einem Höchststand im Mai und Juni auf. Aphanius isfahanensis ist ein gruppensynchroner Spawner und produziert mehr als eine Oozytenkupplung in einer einzigen Reproduktionssaison.

Einführung

Der Iran beherbergt etwa 288 Süßwasserfischarten in 107 Gattungen, 28 Familien, 22 Ordnungen und 3 Klassen, die in den Becken verteilt sind (Esmaeili et al. 2017 ). Die Cyprinodontidae-Familie besteht aus 14 Arten, die etwa 5,5% der Fische der iranischen Binnengewässer ausmachen. Die noch existierenden und ausgestorbenen Arten der Killifish-Gattung Aphanius Nardo, 1827 (Cyprinodontiformes), sind entlang der Küstenlinie des Tethys-Sees weit verbreitet. Die Verteilung umfasst Küstengebiete des Mittelmeerraums und die Halbinsel Gir im Nordwesten Indiens bis in den Nordosten Somalias, einschließlich des Roten Meeres und des Persischen Golfs (Hrbek et al. 2006 ). Cyprinodontiden sind kleine Fische mit dunklen und hellen Streifen, farbigen Flecken und schönen Molen am Körper. Aphanius)ist die einzige einheimische Art der Cyprinodontidae-Familie im Iran. Sie sind sehr bunte Fische und können in Aquarien gehalten werden; Daher können sie Teil des Aquarienhandels werden. Leider sind viele der Arten bedroht (Coad 1998 ; Keivany et al. 2012 ; Keivany 2013 ; Keivany und Esmaeili 2013 , 2014 ; Alavi-Yeganeh et al. 2014) ) und einige sind ausgestorben (Esmaeili et al. 2014).

Es gibt einige Reproduktionsstudien zu anderen Aphanius- Arten im Iran; A. vladykovi (Coad und Keivany 2000 , 2002 ; Keivany und Soofiani 2004 ), A. farsicus (Esmaeili und Shiva 2006 ), A. sophiae (Kamal et al. 2009 ; Alavi-Yeganeh et al. 2011 , 2013 ; Aminaghaie und Esmaeili 2017 ) und A. ginaonis (Golmoradizadeh et al. 2012 ; Zare et al. 2015 ), aber auf A. isfahanensis gibt es fast keine (Keivany et al. 2016)). Aphanius isfahanensis wurde aus dem Zayandehrud River beschrieben, der sich im Isfahan-Becken im Zentrum des Iran befindet (Hrbek et al. 2006 ). Keivany ( 2013 ) fasste die verfügbaren Informationen zur Systematik, Morphologie und Biologie dieses Fisches zusammen. Kenntnisse der Reproduktionsbiologie und ihrer Einflussfaktoren sind wichtige Themen in der Fisch- und Fischereibiologie (Tomkiewicz et al. 2003 ). Sie umfasst drei Schlüsselkomponenten: Geschlechtsreife, Fortpflanzungszeit und Fruchtbarkeit, wichtige demografische Merkmale, die für das Verständnis der Lebensgeschichte einer Art wesentlich sind (Mousavi-Sabet et al. 2017 ). Das Hauptziel dieser Studie war die Bereitstellung von Daten zur Reproduktionsbiologie von A. isfahanensiseinschließlich Geschlechtsverhältnis, gonadosomatischer Index, Fruchtbarkeit, Eizeldurchmesser und Laichzeit, die für die Durchführung von Erhaltungs- und Bewirtschaftungsprogrammen erforderlich sind.

Materialen und Methoden

Die Fische wurden von Juni 2016 bis Mai 2017 durch monatliche Sammlungen mit einem Netz aus der Fischart im Fluss Zayandehrud (32 ° 25′11 ”N, 52 ° 38′54 ″ E) in der Provinz Isfahan gesammelt (Abb. 1)), Zentraliran. Alle gesammelten Proben wurden in 1% Nelkenöl anästhesiert, in 10% neutralisierter Formaldehydlösung fixiert und in 70% Ethanol konserviert. Im Labor wurden für jede Probe die Gesamtlänge (TL) und die Standardlänge (SL) mit einem digitalen Messschieber mit einer Genauigkeit von 0,01 mm gemessen und das Körpergewicht (W) auf einer digitalen Skala auf 0,001 g genau genommen. Die Altersbestimmung erfolgte durch Skalen zwischen der Seitenlinie und der Rückenflosse. Etwa 5–10 Skalen wurden mit warmem Wasser gewaschen und unter dem Mikroskop durch Zählen ihrer jährlichen Wachstumskreise abgelesen. Die Abweichung des Geschlechtsverhältnisses von 1: 1 wurde durch Chi-Quadrat-Analyse (Sokal und Rohlf 1937)) statistisch getestet . Der Gonadosomatic Index (GSI) wurde verwendet, um die monatlichen Änderungen der Gonaden zu untersuchen, um die Laichzeit zu schätzen:
G S I = W g / W ×100
Wg = Gewicht der Eierstöcke und W = Körpergewicht (Biswas 1993 ). Der monatliche Hepatosomatische Index (HSI) wurde ebenfalls nach folgender Formel berechnet:
H S I = W l / W ×100
wobei W l  = Lebergewicht. Um die absolute Fruchtbarkeit zu berechnen, wurden reife Eierstöcke im Stadium III entfernt und die Gesamteierzahl durch gravimetrische Methode in 45 Eierstöcken geschätzt. Während die relative Fruchtbarkeit als Verhältnis der absoluten Fruchtbarkeit zum ausweidenden Körpergewicht bestimmt wurde. Nachdem die verschiedenen Stadien der sexuellen Reifung identifiziert worden waren, wurde der Durchmesser der Oozytenzellen in verschiedenen Wachstumsphasen unter 40fachen Vergrößerungen mit einem skalierten Okularmikrometer gemessen. Das Stadium der Gonadenreife wurde visuell nach Brown-Peterson et al. ( 2011 ) gefolgt von mehreren Autoren (Abaszadeh et al. 2013 ; Dopeikar et al. 2015 ; Siami et al. 2017)). Die reproduktive Saisonalität wurde durch die Überprüfung der monatlichen Änderungen des Gonadosomatenindex bestimmt. Die Beziehungen zwischen Fruchtbarkeit und Gesamtlänge der Fische, Gesamtgewicht und Gonadengewicht wurden durch lineare Regressionsanalyse berechnet. Die Daten wurden in SPSS 19.0- und Microsoft Excel 2013-Softwarepaketen analysiert. Eine Einweg-ANOVA, gefolgt von einem Tukey-Post-hoc-Test, wurde verwendet, um die Unterschiede zwischen den GSI-Prozentwerten und dem Eildurchmesser der Fische bei einem Wahrscheinlichkeitsgrad von 95% zu analysieren.



Karte des Flusses Zayandehrud (blaue Linie), Becken (dunkleres Gebiet) und Probenahmestelle (Varzaneh)

Diskussion

Um einen umfassenden Einblick in die Biologie und Populationsdynamik zu erhalten, um eine bestimmte Art zu überwachen, zu erhalten und zu bewirtschaften, sollten ihre Fortpflanzungspotenziale untersucht werden. Diese Studie vermittelt das grundlegende Wissen über die Fortpflanzungsmerkmale von A. isfahanensis in seiner Typuslokalität. Die Länge und das Gewicht der Frauen waren höher als die der Männer, und schließlich hatten die Frauen eine größere Länge und ein höheres Gewicht. In dieser Studie betrug die maximal beobachtete Gesamtlänge und das Gesamtgewicht von A. isfahanensis 5,36 cm und bei den Frauen 2,39 g. In früheren Studien waren die maximale Länge und das maximale Gewicht, die bei dieser Spezies beobachtet wurden, niedriger als in der vorliegenden Studie. Alavi-Yeganeh et al. ( 2011) ergab die Gesamtlänge für Frauen zwischen 1,32 und 4,28 cm und für Männer zwischen 2,45 und 4,17 cm. Im Allgemeinen könnten die Unterschiede in der Länge des Fisches auf Unterschiede in den Fanggeräten und Jahreszeiten, unterschiedliche geografische Gebiete, biologische und ökologische Bedingungen oder Unterschiede zwischen den Arten und innerhalb der Arten in verschiedenen Regionen zurückzuführen sein (Kamal et al. 2009) Alavi-Yeganeh et al. 2011 ). Das Geschlechterverhältnis war in dieser Studie gleich (1: 1), anders als bei A. farsicus (1 M: 1,7 F) (Esmaeili und Shiva 2006 ). Die geschlechtsspezifischen Unterschiede könnten auf ein kürzeres Leben und eine frühere Reifung der Männer, sexuelle Wachstumsunterschiede, Sterblichkeitsraten oder Energiekosten für die Fortpflanzung zurückzuführen sein (Stergiou und Christou 1996)). Es wird auch vermutet, dass die Dominanz eines Geschlechts im Vergleich zum anderen auf unterschiedliche Verhaltensweisen zurückzuführen ist, die zu einem leichteren Fang eines Geschlechts und Unterschieden in der Sterblichkeit von Geschlechtern führen (Keivany et al. 2017 ).

GSI und HSI werden als biologische Indikatoren zur Bestimmung der Laichzeit von Fischen verwendet (Ghanbahadur et al. 2013 ). Der HSI-Index für Frauen ist wichtiger, da die Vitellogenese für die Eierproduktion in der Leber durchgeführt wird. Normalerweise ist der GSI bei vielen Fischarten auf dem Höhepunkt des Laichens am höchsten und der HSI am niedrigsten. Auf der Grundlage der in verschiedenen Monaten erzielten Ergebnisse liegt der niedrigste HSI - Wert in A. isfahanensisFrauen waren im April und die höchste im Juni. Abweichungen im HSI können zur Vitellogenese in der Leber beitragen. Die monatlichen Änderungen des HSI-Index waren bei Männern niedriger als bei Frauen. Die monatlichen Schwankungen der GSI waren stark von der Saisonalität der Reifephasen abhängig. Von April bis Juli wurde ein Anstieg der GSI bei Frauen beobachtet, der im Mai seinen Höhepunkt erreichte. Ein Rückgang der GSI wurde von Juli bis September beobachtet. Bei den Männchen dauerte die Laichzeit von April bis Juli und erreichte im Juli ihren Höhepunkt. Die GSI bei Männern und Frauen fiel zusammen und erhöhte den Fortpflanzungserfolg, war jedoch bei Männern niedriger, wahrscheinlich aufgrund geringerer Energieinvestitionen von Männern (Buxton und Garratt 1990 ). Ähnliche Zahlen fanden Güçlü und Küçük ( 2011 ) in A. mento.

Die Häufigkeitsverteilung der reifen weiblichen A. isfahanensis durch die Eizytendurchmesser zeigte ein ausgeprägtes bimodales Muster, das ein Chargenlaich dieser Spezies zeigte. Der mittlere Eildurchmesser lag zwischen 0,12 und 1,4 mm und unterschied sich im Jahresverlauf erheblich. Der mittlere Eildurchmesser wurde von April bis Juli erhöht, der höchste im Mai. Die lange Laichzeit und der große Bereich der Eier deuten auf einen synchronen Spawner mit mehreren Chargengruppen hin (Keivany et al. 2017 ). Der Bereich der absoluten Fruchtbarkeit von A. isfahanensis (7–250 Oozyten) war niedriger als der für andere Aphanius- Arten gemeldete ; 220–650 für A. vladykovi (Keivany und Soofiani 2004 ), 45–250 für A. persicus) (Esmaeili und Shiva 2006 ), 18–474 für A. mento (Güçlü und Küçük 2011 ) und 36–832 für A. ginaonis (Zare et al. 2015 ). Die Unterschiede in der Fruchtbarkeit zwischen Arten, die mit der Gattung Aphanius verwandt sind, spiegeln möglicherweise die unterschiedlichen Umweltbedingungen ihres Lebensraums und unterschiedliche Fortpflanzungsstrategien wider (Murua et al. 2003 ). Verschiedene Faktoren wie die Größe und das Alter der Frauen, die Lebensverlaufsstrategie, die Nahrungsversorgung, die Wassertemperatur und andere Umweltfaktoren beeinflussen die Fruchtbarkeit (Thrope et al. 1984)). Darüber hinaus ist die mittlere relative Fruchtbarkeit dieses Fisches (90 Oozyten / g Körpergewicht) niedriger als die für andere Aphanius- Arten angegebene ; 110 in A. vladykovi (Keivany und Soofiani 2004 ) und 210 in A. ginaonis (Zare et al. 2015 ). Fruchtbarkeits-Gesamtlänge, Fruchtbarkeitsgewicht und Fruchtbarkeits-Eierstock-Gewichtsverhältnis sind gute Parameter, um die Fruchtbarkeit zu schätzen, einfach durch Messen der Länge, des Gewichts und des Gonadengewichts des Fisches, wenn eine hohe Korrelation zwischen diesen Faktoren besteht. In dieser Population war die Korrelation zwischen Fruchtbarkeit und Länge und Gewicht zu gering, um nützlich zu sein (r 2 <0,30); Die Korrelation zwischen Fruchtbarkeit und Gonadengewicht war jedoch relativ gut und könnte zur Abschätzung der Fruchtbarkeit dieser Spezies herangezogen werden.

Der maximale Durchmesser der Eier und die höchste Anzahl an hydratisierten Eizellen wurden im Mai bis Juni beobachtet, daher trat im Mai bis Juni ein Laichpeak von Aphanius isfahanensis auf. Die makroskopische Entwicklung der Hoden folgte einem ähnlichen Verlauf wie bei den Eierstöcken. Bei den Aphanius- Arten ist der Spätwinter bis Frühsommer die übliche Laichzeit. A. vladykovi im März – Juni (Keivany und Soofiani 2004 ), A. farsicus im Februar (Esmaeili und Shiva 2006 ), A. ginaonis überwiegend im März – Mai (Zare et al. 2015 ) und A. sophiae im zeitigen Frühjahr (Aminaghaie und Esmaeili 2017 ). Daraus könnte man schließen A. isfahanensis ist ein mehrere Chargen mit einer langen Reproduktion, der von April bis Juli andauert und von Mai bis Juni seinen Höhepunkt erreicht.

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