Pohybová aktivita nepůvodních hlaváčovitých ryb

Mgr. Luděk Šlapanský, Ph.D.

Doctoral thesis

Movement activity of non-native Gobiids

Abstract:

Činností člověka došlo a stále dochází k narušení nepřekonatelných biogeografických bariér. Výsledkem je strmě narůstající množství biologických invazí rostlin a živočichů, které se zejména v posledních dekádách dostává do centra zájmu odborné i laické veřejnosti. V této disertační práci jsem se zabýval dvěma druhy nepůvodních hlaváčovitých ryb původem z Ponto-Kaspické oblasti, konkrétně hlavačkou poloměsíčitou (Proterorhinus semilunaris, Heckel 1837) a především hlaváčem černoústým (Neogobius melanostomus, Pallas 1814), které pronikly do vod České republiky a mají potenciál stát se invazními. Zaměřil jsem se na mechanismy šíření těchto nepůvodních druhů v podmínkách českých řek, konkrétně na rychlost postupu invazní fronty, na roli vlastní pohybové aktivity v procesu šíření (tj. bez pomoci člověka) a na doposud málo prozkoumanou pohybovou aktivitu raných vývojových stádií hlaváčovitých ryb. Mimo to jsem také sledoval potenciální vliv rozšiřování hlaváčovitých ryb na původní ichtyofaunu a unioidní mlže. Zjistil jsem, že větší část populace hlaváče černoústého vykazuje relativně malou intenzitu pohybové aktivity v rámci dlouhého sledovaného období. Zbývající menší část populace se však vyznačovala vyšší intenzitou pohybové aktivity a v některých případech byla vzdálenost, kterou daný jedinec urazil, překvapivě velká (770 m za 26 dní). Tito „pionýři“ jsou pravděpodobně zodpovědní za poměrně rychlý posun invazní fronty v kolonizovaných řekách. Pasivní poproudý pohyb (drift) raných vývojových stádií následně slouží v řekách, jak ke stabilizování a posílení populací ve směru po proudu od nově kolonizovaného území, tak k vyplnění mezer mezi zdrojovou populací a pionýry, čímž výrazně přispívá k celému kolonizačnímu procesu. Tento způsob šíření po proudu nabývá na významu v případě náhodné či úmyslné introdukce do vzdálených oblastí, což dokumentuje zavlečení hlaváče černoústého do Labe lodní dopravou, kdy se nejbližší geneticky a morfologicky shodná populace nacházela v 600 km vzdáleném úseku Labe u Hamburku. Poznatky získané v této dizertační práci prokázaly, že nepůvodní hlaváčovité ryby dokáží v krátké době kolonizovat dlouhé úseky vodních toků a to buď za pomoci člověka, nebo své vlastní pohybové aktivity. Navzdory očekávání se však neprokázal škodlivý vliv těchto druhů na původní ichtyofaunu a unioidní mlže, ačkoli není vyloučeno, že se škodlivé působení projeví až v delším časovém horizontu. Je proto důležité sledovat šíření a působení hlaváčovitých ryb na původní ekosystém i nadále.

Abstract:

Human activity has been, and still is, breaking down previously insurmountable biogeographical barriers. As a result, there have been a steadily increasing number of plant and animal invasions. Particularly in recent decades, such biological invasions have become of particular interest, both within the scientific community and to the general public. In this dissertation thesis, I deal with two potentially invasive non-native gobiid fish species originating from the Ponto-Caspian region, the tubenose goby (Proterorhinus semilunaris, Heckel 1837) and, especially, the round goby (Neogobius melanostomus, Pallas 1814), which have now penetrated into Czech waters. This thesis focuses mainly on the mechanisms of spread employed by these non-native species in conditions specific to Czech rivers, especially the rate of invasion front progress, the role of natural movement activity in the spreading process (i.e. non-anthropogenic movement), and the rarely studied issue of gobiid early life stage movement activity. In addition, I examine the potential impact of gobiid expansion on native ichthyofauna and unionid molluscs. My long-term monitoring results suggest that the larger part of the round goby population displays a relatively low intensity of movement activity. However, a relatively small part of the population is characterised by an increased intensity of movement activity, with some individuals capable of travelling surprisingly large distances (e.g. 770m per 26 days). These “pioneers” are most likely responsible for the relatively rapid invasion front shifts observed in colonised rivers. Subsequently, passive downstream movement (drift) of early life stages in rivers acts both to stabilise and strengthen populations downstream of the newly colonised areas and to fill the gap between the source population and the pioneers; thereby greatly contributing to the entire colonisation process. The downstream spread of juveniles becomes particularly important in cases of accidental (or deliberate) introduction to distant areas, as documented by the transport of round goby into the River Elbe by shipping, the nearest genetically and morphologically identical population being located 600 kilometres downstream near Hamburg. The results presented in this dissertation thesis demonstrate that non-native gobiid fishes are able to colonise long stretches of river over a relatively short period, whether by anthropogenic assistance or through their own movement activity. Unexpectedly, however, no harmful effects on native ichthyofauna and unionid molluscs have been recorded to date, though it is still possible that harmful impacts will be manifested over a longer time-scale. As such, it remains important that invasive gobiid fishes are continuously monitored for any negative impacts on the native ecosystem.

Keywords

invazní druhy, hlaváč černoústý, pohybová aktivita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 3. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 25. 4. 2019
• Supervisor: Ing. Pavel Jurajda, Ph.D.
• Reader: prof. Ing. Lukáš Kalous, Ph.D., Mgr. Tomáš Jůza, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Zoology