Examination of the ecological role of bigheaded carp stock in Lake Balaton

A Kelet-Ázsia nagy folyóinak vízrendszeréből származó szűrő táplálkozású pettyes busa (Hypophthalmichthys nobilis) és fehér busa (H. molitrix) fajok világszintű telepítése az 1950-es években kezdődött el, főként haltermelési és vízminőség-javítási céllal. A különböző országok természetes vizeiben való meghonosodásuk és terjedésük számos ökológiai problémát okozhat, mely főként a táplálkozásukhoz köthető. A Balatonba 1972 és 1983 között telepített busa fajok állománya még napjainkban is jelentős, melynek balatoni szerepével és ökológiai helyzetével kapcsolatban számos kérdés maradt megválaszolatlan. Így a dolgozatom fő céljai voltak, hogy: (a) igazoljuk, azt a feltételezésünket, hogy a szűrőszervről gyűjtött szűrlet minták alkalmasabbak a táplálék-összetétel meghatározásához, mint az általánosan használt előbéltartalom minták; (b) feltárjuk a szűrőszerv morfológiai felépítése és a táplálék méretösszetétele közötti kapcsolatot; (c) meghatározzuk a Balatonban élő busaállomány táplálékát, feltárjuk az esetleges táplálék-preferenciát; (d) meghatározzuk a tóban élő állomány növekedését és kondíciófaktorát; (e) megvizsgáljuk a busák balatoni szaporodásának lehetőségét, ezzel feltárjuk az utánpótlásuk forrását. Megállapítottam, hogy a busák szűrőszervében összegyűlő kiszűrt anyag (szűrlet) vizsgálatával reálisabb képet kaphatunk a táplálék valós összetételéről, mint az előbéltartalomból vett minták elemzésével. A szűrőszervek felépítése/szerkezete és a szűrletben található táplálékszervezetek méreteloszlása közötti kapcsolat elemzése alapján megállapítottuk, hogy a Balatonban élő, főként hibrid jellegekkel rendelkező, de változatos fenotípusú busák egyazon trofikus niche-t foglalják el, függetlenül a szűrőkészülékük felépítésétől. Ezáltal feltételezhetjük, hogy a tisztavérű busa fajok táplálékspektruma is nagyobb mértékben fedhet át, mint ahogy azt korábban vélték. A Balatonban élő busák jelentős szelektivitás nélkül (a fitoplankton tekintetében némi méretbeli szelektivitás tapasztalható) szűrik a tóvíz planktonikus szervezeteit, és egyéb lebegő anyagait. Ezáltal a gyakran felkeveredő, jelentős lebegő anyaggal rendelkező Balatonból nagy mennyiségű szervetlen anyagot fogyasztanak el. A táplálék jelentős szervetlen anyag tartalma és a tó alacsony trofitásának ellenére a busák növekedése és kondíciófaktora ideálisnak mondható. Ahhoz, hogy ezt fenntartsák, jelentős mennyiségű zooplanktont kell fogyasztaniuk, ez pedig az őshonos halfajainkkal fennálló táplálékbeli versengést feltételez. A busák szaporodása a Balatonban vagy annak vízgyűjtőjén nem zárható ki teljes bizonyossággal. Bár egyes egyedeknél részleges ikraszórásra utaló poszovulációs sárgatesteket mutattunk ki, a szövettani vizsgálatok alapján az állományra a sikertelen szaporodás utáni ikrák tápanyagainak visszaszívása a jellemzőbb. A jelenlegi balatoni busaállományt alkotó egyedek döntő többsége a véleményünk szerint a Balaton vízgyűjtő területén található halastavakból származik.Worldwide stocking of filter feeding bighead carp (Hypophthalmichthys nobilis) and silver carp (H. molitrix) have started in the 1950s to increase fishery yields and improve the water quality. Their presence and spread in the natural waters may cause several ecological treats due to mainly their feeding strategy.Bigheaded carps were stocked to Lake Balaton between 1972 and 1983. Nowadays, the biomass of these fish is still high in the lake. Before our investigations we had limited information about the ecological role of filter feeding Asian carps in Lake Balaton, thus the following main objectives are assigned: (a) to prove the hypothesis, that the filtered material from the gill rakers are more useable in the diet assessment than the commonly used foregut content; (b) to explore the relationship between gill raker morphology and size-distribution of planktonic organisms in the food of hybrid bigheaded carps living in Lake Balaton; (c) to determine the food of bigheaded carp stock living in Lake Balaton, and to reveal the food preferences if it exist; (d) to define the growth and condition factor of the bigheaded carp stock of Lake Balaton; (e) to examine the possibility of bigheaded carp reproduction in Lake Balaton. I found that the using of filtered material from the inner grooves of gill rakers are provide more reliable results in diet assessment than foregut filtrates. We failed to find any significant relationship between gill raker parameters and plankton composition in the filtered material. Bigheaded carps with various types of gill rakers consumed food within the same size-spectrum, independently of the rate of hybridization. The diet assessment of bigheaded carps based on filtrate which showed, that available food items were filtered without significant selectivity by bigheaded carps in Lake Balaton. Moreover, significant quantity inorganic matter was found in the food. Bigheaded carps can filter it from the mixed lakewater. Despite the inorganic matter in the food and the low productivity of the Lake Balaton, the growth of the bigheaded carps is ideal in Lake Balaton and their condition is high. Our findings suggest, that bigheaded carps maintain their intense growth and distinguished condition in Lake Balaton, they must consume significant quantity of zooplankton, which lead food competition with fry of all native fish species. We cannot rule out completely the chance of occasional success of natural reproduction. However, we found postovulatory follicles in few gonads, the results of histological analyses supported that the end of spawning season females resorb their eggs. In our view, the present bigheaded carp stock, or leastwise the vast majority of it, arrives from external sources to Lake Balaton.N

Population Genetic Patterns of Threatened European Mudminnow (Umbra krameri Walbaum, 1792) in a Fragmented Landscape

The European mudminnow (Umbra krameri) is a Middle Danubian endemic fish species, which is characterised by isolated populations living mainly in artificial habitats in the centre of its range, in the Carpathian Basin. For their long term preservation, reliable information is needed about the structure of stocks and the level of isolation. The recent distribution pattern, and the population genetic structure within and among regions were investigated to designate the Evolutionary Significant, Conservation and Management Units (ESUs, CUs, MUs) and to explore the conservation biological value of the shrinking populations. In total, eight microsatellite loci were studied in 404 specimens originating from eight regions. The results revealed a pronounced population structure, where strictly limited gene flow was detected among regions, as well as various strengths of connections within regions. Following the results of hierarchical structure analyses, two ESUs were supposed in the Carpathian Basin, corresponding to the Danube and Tisza catchments. Our results recommend designating the borders of CUs in an 80-90km range and 16 clusters should be set up as MUs for the 33 investigated populations. How these genetic findings can be used to better allocate conservation resources for the long term maintenance of the metapopulation structure of this threathened endemic fish is discussed