Στη παρούσα Μεταπτυχιακή Διατριβή πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη, γεωγραφικά διακριτών δειγμάτων τσιπούρας (Sparus aurata), ως προς το σχήμα του σώματος, το σχήμα των ωτολίθων, καθώς και ως προς την κυμαινόμενη ασυμμετρία των ωτολίθων. Σκοπός ήταν να ελεγχθούν οι διαφοροποιήσεις μεταξύ των υπό εξέταση γεωγραφικών περιοχών, να μελετηθούν οι διαφορές μεταξύ της άγριας και της εκτρεφόμενης τσιπούρας, και να εκτιμηθεί η συμβολή των δραπετεύσεων στην διακύμανση του φυσικού φαινοτύπου. Τα δείγματα συλλέχθηκαν, από το Βόρειο (Λιμνοθάλασσα Βιστωνίδας), το Κεντρικό-Δυτικό (Μαλιακός Κόλπος) και το Κεντρικό-Ανατολικό (Κάλυμνος) Αιγαίο, καθώς και από το Ιόνιο πέλαγος, τα έτη 2014-2015. Δείγματα από δύο διαφορετικές μονάδες εκτροφής, μια από το Ιόνιο και μια από το Αιγαίο, χρησιμοποιήθηκαν στη παρούσα μελέτη. Τα ψάρια εκτροφής παρουσιάζουν υψηλότερο ποσοστό αναγεννημένων λεπιών σε σχέση με τα άγρια, λόγω των μηχανικών καταπονήσεων που υφίστανται από τους ανθρώπινους χειρισμούς στις μονάδες καλλιέργειας. Βάσει αυτού, ο βαθμός αναγέννησης των λεπιών, χρησιμοποιήθηκε ως κριτήριο διάκρισης των ατόμων σε άγρια και πιθανά ψάρια δραπέτες. Ο μέσος βαθμός αναγέννησης των ατόμων των δειγμάτων εκτροφής προέκυψε 99.9%. Για τα 4 από τα 5 δείγματα φυσικής προέλευσης, ο βαθμός αναγέννησης κυμάνθηκε από 24±16% έως 42±18% με μέσο βαθμό αναγέννησης 32.5% (Εικόνα 6a). Έτσι ορίσθηκε το 30% αναγέννηση ως κατώφλι διάκρισης μεταξύ «πραγματικά άγριων» και πιθανά διαφυγόντων ατόμων. Το δείγμα της Καβάλας παρουσίασε 2-3 φορές μεγαλύτερο βαθμό αναγέννησης από τα υπόλοιπα δείγματα φυσικής προέλευσης, αυξάνοντας τη πιθανότητα ύπαρξης υψηλού ποσοστού πρώην εκτρεφόμενων ατόμων εντός του αποθέματος. Με βάση την προέλευση, εξετάστηκε η ύπαρξη διαφορών στο σχήμα του σώματος και των ωτολίθων, για τα άτομα με χαμηλό βαθμό αναγέννησης (≤30%, πιθανά πραγματικά «άγρια»), για το σύνολο των ατόμων που συλλέχθηκαν στο πεδίο, καθώς και για το σύνολο των δειγμάτων (άγρια και εκτροφής).
Η ανάλυση του σχήματος του σώματος έγινε με τη μέθοδο της γεωμετρικής μορφομετρίας, ενώ οι διαφορές μεταξύ των ομάδων εξετάστηκαν μέσω της ανάλυσης διαχωρισμού bg-PCA (between groups Principal component analysis). Για τη μελέτη της ποικιλομορφίας του σχήματος των ωτολίθων, έγινε χρήση του ειδικού πακέτου “ShapeR” μέσω της γλώσσας προγραμματισμού ‘R’ και της ανάλυσης διαχωρισμού CAP (Canonical Analysis of Principal Coordinates). Ως προς την κυμαινόμενη ασυμμετρία των ωτολίθων, εξετάστηκε η μέση απόλυτη τιμή της διαφοράς των δύο πλευρών (│Ri-Li│) καθώς και η διακύμανση της διαφοράς, σταθμισμένη με το ήμισυ του μέσου όρου Ri-Li / Ri-Li/2 , με βάση την άγρια ή εκτρεφόμενη προέλευση των ατόμων και τον βαθμό αναγέννησης των λεπιών. Για το σύνολο των αναλύσεων, η στατιστική σημαντικότητα των διαφορών μεταξύ των ομάδων εξετάστηκε μέσω ανάλυσης διασποράς (ΑΝΟVA) και του a posteriori Bonferroni test.
Από την ανάλυση του σχήματος του σώματος οι σημαντικότερες διαφορές αφορούσαν τη διάκριση των εκτρεφόμενων από τα άγρια άτομα κατά μήκος του bg-PC1 άξονα (P<0.001), με το δείγμα της περιοχής της Καβάλας να ομαδοποιείται με τα εκτροφής. Από την ανάλυση του σχήματος των ωτολίθων, σημαντική διαφορά προέκυψε μεταξύ των δειγμάτων Ιονίου και Αιγαίου για τα άτομα με χαμηλό βαθμό αναγέννησης κατά μήκος του CAP1 άξονα (P<0.001). Ισχυρή διαφοροποίηση υπήρξε μεταξύ εκτρεφόμενων και άγριων ατόμων ως προς το σχήμα (P<0.001) και την κυμαινόμενη ασυμμετρία των ωτολίθων (P<0.05).
Στη συζήτηση σχολιάζεται η σημασία των αποτελεσμάτων ως προς τη διάκριση των αποθεμάτων τσιπούρας, τη διαφοροποίηση των άγριων ατόμων από τα εκτροφής, καθώς και τον διαχωρισμό των διαφυγόντων από τα άγρια. Τα κύρια αποτελέσματα δείχνουν ότι το σχήμα του σώματος και των ωτολίθων, διαφοροποιείται μεταξύ των διαφορετικών περιοχών. Τα άτομα εκτροφής διαφοροποιούνται από τα άγρια για όλες τις παραμέτρους που εξετάστηκαν. Ο βαθμός αναγέννησης των λεπιών δεν επιδρά σημαντικά στη διακύμανση του σχήματος του σώματος και των ωτολίθων στα άγρια άτομα τσιπούρας. Σημαντική είναι η ένδειξη της ύπαρξης γεωγραφικής διαφοροποίησης της τσιπούρας μεταξύ Αιγαίου και Ιονίου πελάγους με βάση το σχήμα των ωτολίθων, το οποίο φαίνεται να μην επηρεάζεται από την εποχικότητα.
(EL)
In the present thesis, a comparative study of the body shape, otolith shape and otolith fluctuating asymmetry between the two sides of the body, was carried out on gilthead sea breams (Sparus aurata) of different geographical origin. Our purpose was to be examined the differentiations between area samples, studied the differences between reared and wild individuals and to estimate the contribution of aquaculture escapees to the variation of natural phenotype. Samples were collected from the North (Kavala), West-central (Maliakos) and East-central (Kalymnos) Aegean, as well as from the Ionian Sea in 2014-2015. Fish from two different aquaculture farms, one from the Ionian and one from the Aegean Sea, were used at present study. The rate of regenerated scales is greater in reared compared to wild fish, as the former are succumbed into mechanical stress, which is provoked by aquaculture manipulations. Based on this, the degree of scale regeneration was used to assign wild-caught fish as actually wild or, potentially, aquaculture escapees. The mean degree of scale regeneration of reared fish was 99.9%. For 4 of 5 samples collected in the field, the degree of scale regeneration ranged from 24±16% to 42±18%, with mean degree 32.5% (Image 6a). Based on this result, the degree of 30% of scale regeneration was defined as discrimination threshold between actually wild and potentially, aquaculture escapees. Kavala area sample presented 2-3 times greater degree of scale regeneration compared to the other samples collected in the field, increasing possibility of existence high level of former reared individuals in the stock. Based on origin, Differences in body and otoliths shapes, for individuals with low degree of scale regeneration (presumably wild individuals), for all individuals collected in the field, as well as for all sampled (including reared fish), were examined.
Geometric morphometric technique was used for body shape analysis and the differences between groups were examined by the bg-PCA (between groups Principal component analysis) discriminant analysis. The “ShapeR” package by means of programming language ‘R’ and CAP (Canonical Analysis of Principal Coordinates) discriminant analysis, were used for otolith shape variation between samples. For otoliths fluctuating asymmetry, the mean absolute difference between the two sides of the body (│Ri-Li│) and also the variance of difference, weighted by half of the average Ri-Li / Ri-Li/2
, based on wild or reared origin of individuals and the degree of scale regeneration, were examined. For all analysis, the statistical significance of differences between groups was examined with the analysis of variance (ANOVA) and the a posteriori Bonferroni test.
Body shape analysis main results, suggested that the most significant differences were presented between reared and wild-caught individuals along the bg-PC1 axis (P<0.001), with the Kavala sample being grouped with reared samples. Otolith shape analysis main results, suggested a differentiation between the Aegean and Ionian samples for individuals with low degree of scale regeneration along the CAP1 axis (P<0.001). Furthermore, wild-caught and reared individuals differed significantly in terms of otolith shapes (P< 0.01) and fluctuating asymmetry (P<0.05).
In discussion segment was annotated the importance of the results in Sea bream stock discrimination, in wild-caught and reared differentiation as well as in the distinction of potentially, aquaculture escapees from wild fish. The main results indicate that the body and otolith shape, differentiated between district areas. The differentiation between reared and wild individuals was significant for all the parameters were examined. The degree of scale regeneration had no significant effect on the variance of body and otolith shape of wild-caught individuals. Finally, there was strong indication of a geographical differentiation between the Aegean and Ionian Sea seabream stocks based on otolith shape, which seems to remain unaffected by seasonality.
(EN)
