Nepůvodní hlaváčovité ryby (Gobiidae) v potravních řetězcích dolního toku Dyje

Mgr. Libor Mikl, Ph.D.

Doctoral thesis

Non-native gobies (Gobiidae) of the food chain in lower River Dyje

Abstract:

Několik druhů hlaváčovitých ryb pocházejících z Ponto-Kaspické oblasti významně rozšířilo od 90. let 20. století svůj areál. Hlaváč černoústý (Neogobius melanostomus) a hlavačka mramorovaná (Proterorhinus semilunaris) pronikli z Dunaje až na území ČR do povodí dolní Moravy a Dyje. V našich podmínkách obsadili především prostředí kamenných záhozů, kde se zanedlouho plně etablovali a stali se dominantními druhy ichtyofauny. Předložená práce je v evropských tocích první studií, zabývající se kvantitativním hodnocením vlivu nepůvodních hlaváčovitých ryb na společenstvo makrozoobentosu a jejich významem v potravě dravých druhů ryb. Nepůvodní hlaváčovité ryby i při relativně nízkých hustotách (2,1 ind.m-1 břehové linie) mají významný negativní vliv na společenstvo makrozoobentosu dolní Dyje. V přítomnosti hlavačky klesla abundance makrozoobentosu o 15 % a v přítomnosti hlaváče i hlavačky společně o 36 %. Oba sledované druhy vykazovaly nejvyšší impakt na vodní bezobratlé v letním období a významným způsobem byly schopny ovlivnit strukturu i velikostní složení celého společenstva makrozoobentosu prostřednictvím predace větších a méně pohyblivých druhů. Hlaváčovité ryby se staly krátce po svém vstupu na území ČR významnou kořistí dravých druhů ryb. Dravé druhy vázané svým způsobem života na kamenný zához měly významně vyšší zastoupení hlaváčovitých ryb v potravě než dravci přizpůsobení lovu na volné vodě. Sumec velký (Silurus glanis) a okoun říční (Perca fluviatilis) vykazovali pozitivní selekci pro hlavačku mramorovanou, na rozdíl od štiky obecné (Esox lucius) a mníka jednovousého (Lota lota), kteří významně preferovali hlaváče černoústého. Za současných podmínek byli dravci schopni zkonzumovat až 52 % biomasy („standing crop“) hlaváčovitých ryb na dolním toku Dyje. S ohledem na stále pokračující expanzi, dravé ryby nejsou schopny ve větší míře omezit populaci hlaváčovitých ryb. Současně hlaváčovité ryby mají silný negativní vliv na společenstvo makrozoobentosu, z čehož lze usuzovat, že mohou významně narušit přirozené fungování invadovaných vodních ekosystémů. Na druhou stranu, studie byly prováděny ve specifickém prostředí kamenného záhozu vysoce úživného toku cejnového pásma, který je v daných podmínkách mezohabitatem s vysokou přirozenou abundancí a produkcí makrozoobentosu a jeho rychlou rekolonizací. Nedochází zde k natolik závažné redukci potravní základny, která by vedla k významnější konkurenci s původními druhy. Výsledky výzkumu naznačují, že hlaváčovité ryby obsadily v našich podmínkách volnou niku kamenného záhozu a bez vyvolání významnějších problémů se začlenily do ichtyofauny.

Abstract:

Ponto-Caspian gobies have significantly expanded their ranges in Europe since the 1990s. In the Czech Republic, round (Neogobius melanostomus) and tubenose gobies (Proterorhinus semilunaris) were first found in the lower Morava and Dyje rivers in the 1990s., having arrived via the River Danube. Both species rapidly became established and colonised rip-rap habitats, where they usually represent the dominant fish species. The present thesis presents the first case studies in Europe assessing the quantitative impact of non-native gobiid species on macroinvertebrate assemblages and the impact of predatory fishes on gobiid populations. Despite a low relative density of gobies (up to 2,1 ind.m-1 shoreline), they had a significant impact on the benthic macroinvertebrate community in the lower River Dyje. Our study revealed a 15 % decrease in macroinvertebrate abundance at sites where tubenose goby were present, and a 36 % decrease where both round and tubenose gobies were present. Both species showed highest impact during summer, and were highly taxa-selective, ingesting larger and slower moving invertebrates preferentially, leading to significant differences in macroinvertebrate community composition. Non-native gobies became an important dietary item for native predatory species shortly after becoming established. Species closely associated with the riprap bank had a higher proportion of gobies in their diet than those hunting more in open water. European catfish (Silurus glanis) and perch (Perca fluviatilis) showed positive selection for tubenose goby, while burbot (Lota lota) and pike (Esox lucius) showed a preference for round goby. Our data suggest that predators are capable of consuming around 52 % of local gobiid populations along the rip-rap zone each year. While predators appeared to consume gobies at a relatively high level, they are unlikely to be having any significant long-term effect on gobiid populations under current conditions. As such, they appear not to have had any impact on the ongoing spread and expansion of non-native gobies, at least on the River Dyje. Regarding their negative impact on macroinvertebrate assemblages, it would appear that gobies have had a marked disturbance on the aquatic ecosystem. On the other hand, invertebrate abundance and biomass is very high along the rip-rap habitat of the lower River Dyje, and there appears to be no noticeable competition between gobiids and any native fish species, suggesting that gobies may have occupied a free or under-utilised niche (rip-rap) and to have integrated into the fish assemblage with no major problems.

Keywords

invazní druhy, hlaváč černoústý, hlavačka mramorovaná, zoobentos, predace, potravní sítě invasive species, round goby, tubenose goby, zoobenthos, predation, food webs

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 2. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 12. 4. 2018
• Supervisor: doc. RNDr. Zdeněk Adámek, CSc.
• Reader: prof. Ing. Lukáš Kalous, Ph.D., prof. Dr. Ing. Jan Mareš

Masaryk University

Faculty of Science

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