Document Type : Original Article
Authors
1 MSc. Student, Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Associate Professor Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Ph. D. Graduated. Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
Abstract
Keywords
Main Subjects
مقدمه
جنس Oxynoemacheilus دارای پراکنش بالا در بیشتر اکوسیستمهای آبی ایران است. تاکنون حدود 62 گونه از این جنس در جهان توصیف شدهاند (van der Laan, 2021) و از این تعداد 17 گونه در آبهای داخلی یافت میشوند (Eagderi et al., 2022). دامنه پراکنش بالای این جنس سبب توصیف گونههای جدید از این جنس و چالشهای تاکسونومیک مربوط به آن شده است. این امر باعث شده است مطالعات روی این جنس به محور مطالعاتی مورد علاقه آرایهشناسان متعددی در خاورمیانه تبدیل شود.
گونه جویبارماهی فریهوف Oxynoemacheilus freyhofiدر سال 2017 از رودخانه بختیار استان لرستان، سرشاخه رودخانه دز، حوضه خلیج فارس برای نخستینبار توصیف شد (Jouladeh Roudbar et al., 2017). در ادامه، Freyhof & Ozulüg (2017) گونه جویبارماهی فریهوف را براساس شباهت ژن CO1 میتوکندریایی بدون بررسی نمونههای تایپ، مترادف جویبارماهی فرات O. euphraticus بیان داشتند. گونه جویبارماهی فرات از رودخانه فرات، منطقهMalatya در شرق آناتولی ترکیه، حوضه خلیج فارس با عنوان Noemacheilus insignis euphraticus توصیف شده بود (Bănărescu & Nalbant, 1969). این گونه سپس مترادف Oxynoemacheilus insignis در نظر گرفته شد (Prokofiev, 2009) و در زمان توصیف گونه جویبارماهی فریهوف توسط Jouladeh Roudbar et al (2017) ، گونه O. euphraticus هنوز مترادف O. argyrogramma بود (Freyhof et al., 2011) که Freyhof & Ozulüg با معتبرسازی و ارتقای زیرگونه N. i. euphraticus به سطح گونه،O. freyhofi را مترادفO. euphraticus در نظر گرفتند (Freyhof & Özulaĝ, 2017) که اولین گزارش حضور گونه جویبارماهی فرات در ایران است.
گونه جویبارماهی فرات دامنه پراکنش بالایی در سیستم رودخانهای فرات - تیگریس در حوضه آبریز خلیج فارس دارد (Freyhof & Özuluĝ, 2017) و در سالهای اخیر از حوضه تیگریس در زیرحوضههای زاب کوچک و بزرگ و سیروان نیز گزارش شده است (Mouludi-Saleh et al., 2022). این گونه همچنین در زیرحوضه تیگریس عراق نیز پراکنش دارد (Çiçek et al., 2023). با توجه به پراکنش بالای جویبارماهی فرات در حوضه خلیج فارس که بیانکنندة قابلیت بالای آن در سازگاری به زیستگاههای مختلف با شرایط زیستگاهی متفاوت است، این تحقیق با هدف بررسی تنوع ریختی و درک الگوی سازگاری ریختی این گونه با استفاده از روش ریختسنجی سنتی انجام شد. تفاوتهای ریختی جمعیتهای مختلف یک گونه میتواند اساس ژنتیکی داشته باشد یا بهواسطة انعطافپذیری ریختی به شرایط زیستگاهی باشد که سبب افزایش کارایی صفات ریختی بین افراد جمعیت به آن زیستگاه میشود (Marcil et al., 2006; Eagderi et al., 2019). درنهایت، این فرایند میتواند به جداسازی ریختی جمعیتهای مختلف یک گونه منجر شود (Mouludi-Saleh et al., 2020)؛ ازاینرو، بررسی الگوهای انعطافپذیری ریختی به درک الگوهای سازگاری این گونه در زیستگاههای مختلف کمک میکند. باوجود مطالعات فراوان روی پراکنش این گونه، سازوکارهای ریختی مرتبط با سازگاری آن در زیستگاههای متنوع ناشناخته مانده است. این پژوهش بهدنبال پرکردن این خلأ با تحلیل ریختسنجی جمعیتهای مختلف است. بدینمنظور مطالعه حاضر برای بررسی الگوهای ریختی گونه جویبارماهی فرات در حوضه خلیج فارس به اجرا درآمد.
روش کار و شیوه انجام مطالعه
با هدف بررسی الگوهای سازگاری ریختی جویبارماهی فرات، تعداد 48 نمونه از رودخانههای سه زیرحوضه آبریز خلیج فارس شامل خرمرود (زیرحوضه کرخه، 15 قطعه)، سیروان (بخش ایرانی زیرحوضه تیگریس، 15 قطعه) و رودخانه فرات (ترکیه – سرشاخههای سلطانیو در مالاتیای (محل تایپ گونه) و کاراسو در ارزینجان، 18 قطعه) با استفاده از دستگاه الکتروشوکر (Samus MP750) نمونهبرداری شدند (جدول 1). نمونهها پس از بیهوشی، در محلول فرمالین بافری چهار درصد، تثبیت و سپس به آزمایشگاه منتقل شدند.
در آزمایشگاه تعداد 25 ویژگی اندازشی براساس روش Armbruster (2012) توسط کولیس دیجیتال با دقت 1/0 میلیمتر اندازهگیری شد (جدول 2). پس از تصویربرداری و زیستسنجی نمونه ماهیها، شکم آنها باز و جنسیت نمونهها تعیین شد. در مرحله اول، ویژگیهای ریختسنجی جنسهای نر و ماده هر جمعیت بهصورت جداگانه براساس ارزش P حاصل از آزمون NPMANOVA مقایسه شدند. با توجه به اینکه تفاوت معنیداری بین دو جنس نر و ماده ازنظر ویژگیهای ریختسنجی سنجششده مشاهده نشد، در مرحله دوم ویژگیهای ریختی جنسهای بهصورت ترکیبی با جمعیتهای دیگر مقایسه شدند. برای مقایسه ویژگیهای ریختسنجی و بهمنظور حذف اثرات ناشی از رشد آلومتریک، دادههای خام ریختسنجی براساس روش آلومتریک (الگوریتم Allometric vs. Standard) استانداردسازی شدند. کارایی دادههای اصلاحشده از طریق آزمون معنیداربودن همبستگی بین متغیرها اصلاح شده و طول استاندارد سنجش شده است (Elliot et al., 1995). معنیدارنبودن این همبستگی نشاندهندة حذف کامل اثر اختلاف اندازه از دادهها است. دادههای اصلاحشده در ابتدا از نظر نرمالبودن با استفاده از آزمون کولموگرف - اسمیرنوف سنجش شدند و سپس برای بررسی الگوها و تفاوت ریختی احتمالی بین جمعیتهای مطالعهشده، با استفاده از آنالیز واریانس یکطرفه و گروهبندی دانکن، تجزیه و تحلیل مؤلفههای اصلی Principal Component Analysis))، تحلیل همبستگی کانونی (Canonical Variate Analysis) براساس ارزش P حاصل از آزمون NPMANOVA آنالیز شدند. استانداردسازی و تمام تحلیلهای آماری با استفاده از نرمافزارهای PAST-2.17b، SPSS19 و Excel 2016 انجام شدند. سطح معنیداری در این مطالعه 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
با توجه به غیرنرمالبودن دادهها، از آزمون کروسکال - والیس برای مقایسه هریک از صفات ریختی بهصورت مجزا بین جمعیتهای مطالعهشده استفاده شد. براساس نتایج، در این آزمون تفاوت معنیداری در بسیاری از صفات ریختی بین جمعیتهای مطالعهشده مشاهده شد (جدول 2). نتایج نشان دادند در بیشتر صفات بررسیشده ازجمله طول پیش پشتی، طول پیش لگنی، فاصله بین مخرج و منشأ باله مخرجی، ارتفاع ساقه دمی، عمق باله پشتی، طول قاعده باله پشتی، عمق بدن در ناحیه سر و منشأ باله پشتی، عرض سر، قطر چشم و طول سبیلکها تفاوت معنیداری بین جمعیتهای مطالعهشده یافت شد (جدول 2).
در تحلیل مؤلفههای اصلی بهمنظور بررسی الگوهای ریختی بالقوه بین جمعیتهای مطالعهشده، مؤلفه اول بهعنوان مؤلفه تأثیرگذار نشان داده شد. نمودار PCA براساس دو مؤلفهPC1 و PC2 همه جمعیتهای مطالعهشده را بهطور کامل از یکدیگر متمایز کرد. جمعیت رودخانه سلطانسوی ترکیه نسبت به سایر جمعیتها تمایز بیشتری را نشان داد (شکل 1). براساس نمودار ماتریس بارهای PC1، مهمترین صفات تفکیککننده شامل فاصله بین منشأ باله لگنی و مخرجی (45/0)، طول باله سینهای (55/0) و طول باله لگنی (459/0) بودند. همچنین براساس نمودار ماتریس بارهای PC2 مهمترین صفات تفکیککننده شامل طول باله پیش مخرجی (51/0)، فاصله بین منشأ باله لگنی و مخرجی (45/0) و عمق باله پشتی (44/0) بودند.
در تحلیل CVA صفات ریختی بررسیشده، تمامی جمعیتهای مطالعهشده از یکدیگر کاملاً متمایز شدند و جمعیت رودخانه سلطانسوی ترکیه بهطور چشمگیری از سایر جمعیتها جدا بود (شکل 2). نتایج آزمون CVA شکل بدن جمعیتهای مطالعهشده براساس ارزش P حاصل از آزمون NPMANOVA تفاوت معنیداری را بین ویژگیهای ریختسنجی جمعیتهای مطالعهشده جویبارماهی فرات نشان داد.
بحث
تنوع ویژگیهای ریختی بهویژه صفاتی که در تشخیص یک گونه از گونههای دیگر آن جنس استفاده میشود، به توصیف اشتباه یک گونه جدید از جمعیتهای مجزای آن گونه میتواند منجر شود (Mouludi-Saleh et al., 2020; Carlton, 2007; Cicek et al., 2021) که دربارة گونه O. euphraticus میتوان به توصیف اشتباه گونه O. freyhofi اشاره کرد (Jouladeh-Rudbar et al., 2017). مطالعات متعدد نشان دادهاند گونههایی که دامنه پراکنش بالایی دارند، اغلب درجه بالایی از انعطافپذیری ریختی را بین زیستگاههای مختلف نشان میدهند (Marcil et al., 2006; Eagderi et al., 2019; Mouludi-Saleh et al., 2020).
صفات استفادهشده که در توصیف و شناخت یک گونه استفاده میشود، ممکن است در همه افراد آن گونه موجود نباشد؛ زیرا درون افراد یک گونه تنوع وجود دارد و همه افراد یک گونه یک شکل نیستند؛ ازاینرو، ترجیح است که این صفات در توصیف یک گونه استفاده نشوند؛ با وجود این، افراد یک گونه به یکدیگر بیشتر از اعضای گونههای دیگر شباهت دارند. بنابراین، در توصیف یک گونه از ترکیبی از صفات با دامنه مشخص برای آن گونه میتوان استفاده کرد که هریک از صفات میتوانند در سایر گونههای نزدیک دیگر یافت شوند؛ زیرا شیوه تکامل در طبیعت بدین صورت است که صفات مشخص و متمایز جداکننده توصیفی انتظار نمیرود؛ ازاینرو، بین توصیف یک گونه به هنگام نامگذاری و تشخیص آن تفاوت وجود دارد و صفات در توصیف یک گونه تنها صفات تعریفی هستند. در ادامه، آرایهشناسان میتوانند صفات تشخیص جدیدی را با توجه به یافتههای جدید خود به صفات تعریفی اضافه کنند. پس در مطالعات ریختشناسی ضرورت دارد از صفات ریختی مبهم بهواسطة انعطافپذیری ریختی ازجمله صفات استفادهشده در توصیف گونه جویبارماهی فریهوفی پرهیز شود (Ridley, 1996).
تغییرات درونگونهای هم درون هر جمعیت از یک گونه و هم بین جمعیتهای مختلف بهواسطة تغییرات جغرافیایی وجود دارد؛ بنابراین، شکلگیری یک گونه جدید به مفهوم تبدیل تغییرات درون یک گونه به تفاوتهای بین دو گونه خواهد بود (Ridley, 1996). با وجود این، انزوای جغرافیایی یک مانع منزویکننده برای ایجاد یک گونه جدید نخواهد بود؛ زیرا در گونهها تغییرات جغرافیایی میتواند ناشی از سازگاری با شرایط زیستگاهی آنها باشد. ازاینرو، تفاوتهای ریختی و الگوهای رنگی مشاهدهشده بین جمعیتهای مطالعهشده جویبارماهی فرات میتواند بهعنوان تفاوتهای ریختی بهواسطة جدایی جغرافیایی باشد (Mouludi-Saleh et al., 2020). نتایج همچنین نشان دادند درجه این تفاوتهای ریختی بین جمعیتهای مطالعهشده این گونه تقریباً تا سطح گونه (در مقایسه با سایر گونههای جویبارماهیان جنس Oxynoemacheilus) زیاد است؛ بهطوریکه در مطالعات قبلی این گونه بهطور متعدد بهعنوان مترادف گونههای دیگر این جنس گزارش شده است. به عبارت دیگر، بسیاری از اعضای این جنس بهواسطة ویژگیهای ریختی غیرقابل تمایز است؛ زیرا دامنه پراکنش بالا و قدرت سازگاری ریختی بالا در زیستگاههای خود را دارند؛ هرچند تفاوت ژنتیکی به اندازه کافی برای در نظر گرفتن بهعنوان گونه را نیز دارند (Geiger et al., 2014). ازاینرو، با توجه به طیف بالای دامنه تغییرات ریختی گونه جویبارماهی فرات با گونههای دیگر امکان توصیف گونه بر مفهوم تیپولوژیک امکانپذیر نیست. ازاینرو، استفاده از ترکیب صفات با استفاده از آنالیزهای رجبندی و تمایز ژنتیکی تشخیص گونهها همچون گونههای همزاد امکانپذیر خواهد بود.
نتایج نشان دادند بین سه جمعیت مطالعهشده جویبارماهی فرات در صفات ریختی مربوط به جایگاه طول و قاعده بالههای پشتی، لگنی و مخرجی، ارتفاع ساقه دمی، عمق بدن، عرض سر و قطر چشم تفاوت معنیداری وجود دارد. این صفات بیانکنندة الگوی سازگاری اعضای این گونه در استفاده از زیستگاه اشغالشدة آنها است. به عبارت دیگر، اعضای این گونه با تغییر در دامنه این صفات خود را با محیط زیست سازگار میکنند. مطالعات قبلی روی تفاوتهای ریختی جمعیتهای مختلف برخی گونههای جویبارماهیان ازجمله جویبارماهی السا (O. elsea) (Mouludi-Saleh et al., 2022) و جویبارماهی چومان (O. chomanicus) (Ghaderi & Eagderi, 2022) نشان داد جمعیتهای مختلف آنها با تأثیر از عوامل محیطی زیستگاه بهواسطة انعطافپذیری ریختی تفاوتهای ریختی بالایی را نشان میدهند.
نتیجه
با توجه به نتایج این تحقیق میتوان بیان داشت گونه جویبارماهی فرات بهعنوان یک گونه که دامنه پراکنش بالایی در حوضه خلیج فارس دارد، قادر است با تغییر در ویژگیهای ریختی شامل طول پیش پشتی، طول پیش لگنی، فاصله بین مخرج و منشأ باله مخرجی، ارتفاع ساقه دمی، عمق باله پشتی، طول قاعده باله پشتی، عمق بدن در ناحیه سر و باله پشتی، عرض سر، قطر چشم و طول سبیلکها خود را برای زیست در زیستگاههای مختلف با ویژگیهای متنوع محیطی سازگار کند که بیانکنندة قدرت سازگاری بالای این گونه به زیستگاههای متنوع است. همچنین با توجه به اینکه جمعیتهای مختلف جویبارماهیان فرات ازلحاظ ویژگیهای ریختی از یکدیگر تفکیکپذیر نیستند، در توصیف یک آرایه تکاملی از این گروه شامل O. persa ، O. karunensis، O. sarus، O. shehabi و O. euphraticus باید به عدم استفاده از صفات فوق اجتناب کرد که مرتبط با انعطافپذیری ریختی این گونه است.