İstilacı Balıkların Yerel Balıklara Etkisini Anlamak: Beslenme Çalışmaları Örneği Uğur KARAKUŞ Ali Serhan TARKAN
Aşılama Bir organizmanın direk veya dolaylı olarak istemli veya istemsiz (kaza ile) doğaya ya da türün doğal olarak bulunmadığı coğrafik alanlardaki insanlar tarafından komşu bölgelerden tam olarak izole olmamış bölgelere transfer edilmesi ya da bırakılmasıdır. İstilacı Organizmalar İnsan yardımı olsun ya da olmasın doğal ya da yarı doğal habitatlara yayılan, ekosistemin yapısında, kompozisyonunda ve işleyişinde önemli değişiklikler yapan ve insan aktiviteleri için ciddi ekonomik kayıplara yol açan yabancı türlere denir. 2
İstemli olarak, sportif balık stoklaması vejetasyon ve istenmeyen türlerin kontrolü değerli türlerin dağılım alanlarını genişletmek sucul ekosistemlerin balıkçılık üretimlerini artırmak 3
İstemsiz olarak, yetiştiricilik ve süs balığı taşınması esnasında kaçma balast sularının yer değiştirmesi yem balıklarının salınması 4
Riskler: Aşılama yapmanın en büyük riski ortama giren canlının istilacı organizma özelliği gösterebilme riskidir. Ekonomik değeri az olan bazı balık türlerinin değerli türlerin yerini almasına Avcı karaktere sahip bazı aşılanmış balık türleri- diğer balık türlerinin populasyonlarını azaltma, ortadan kaldırma Tür çeşitliliğinde azalma, balık topluluklarının kompozisyonunda değişmeler Doğal ekosisteme bu türlü müdahaleler, besin zincirinde ve bütün ekosistemde şiddetli değişimlere yol açabilir. 5
Biyolojik istilalar insan kaynaklı ciddi bir problemdir. Taşınma Taşınma Ölüm Aşılanma Cohen & Carlton (1993) Science Gelişme Başarısızlık Başarı Lokal olarak kalma Yayılma Yayılma Etki Biyolojik istilalar 4 evrede incelenebilir: - taşınma - gelişme - yayılma - etki Etki Düşük Yüksek İnsan etkisi 6
Bazı aşılanmış türler ekosistem üzerine herhangi bir etkide bulunmazlar (ya da oluşan etki insanlar tarafından tespit edilemez ) Fakat bazıları çok ciddi ekonomik etkiler yapabilirler : - biotik homojenizasyon Olden (2006) Journal of Biogeography - Patogenlerin yayılması - hybridizasyon ve gen akışında değişimler - Yeni biyolojik etkileşimler Gozlan et al. (2005) Nature Direk etkiler Rekabet Predasyon Dolaylı etkiler Trofik seviye değişimleri Fenotipik varyasyonlar Cucherousset et al. (2008) Naturwissenschaften 7
İstilanın etkisinin tespit edilmesinin önemi: Balıklar sucul ekosistemin en önemli parçalarından biridir. Balıkların beslenme alışkanlıklarının bilinmesi, özellikle göller başta olmak üzere diğer su kaynaklarına aşılanan balıkların aşılandığı ortamlara nasıl etki yapabileceğinin anlaşılmasında önemlidir. Aşılanan türün beslenme özelliği aşılandığı ekosisteme uygun olmaması durumunda bu tür diğer türlerin besinlerine ortak olmakta ve sonuçta o ekosistemdeki dengelerin bozulmasına neden olmaktadır. 8
İstilacı balıkların bulunduğu ortamdaki etkisinin tespit edilebilmesinin önemli bir yolu beslenme çalışmasıdır Balıkların beslenme alışkanlıkları mide analiz, DNA analiz yöntemi ve durağan izotop analiz yöntemiyle belirlenir. 9
Mide Analiz Yöntemi: Mide analiz yöntemi eskiden beri süregelen bir yöntem olmasına rağmen zahmetli ve uzun zaman isteyen bir yöntemdir. Balıklar diseksiyon edilirler, Mide ya dasindirim kanalları alınır, Binoküler ve Işık mikroskobu altında incelenir, Mide muhteviyatı ayrıntılı bakılarak tayin edilir. 10
Nispi önem indeksi (IRI) (Cortes, 1997), IRI= (%N+%W) x %F Nümerik indeks (%N) Gravimetrik index (%W) Bulunma frekansı (%F) Balıkların besin rekabetlerini tespit etmek içinse Schoener (1970) in besin çakışması formülü kullanılabilir; S = 1 0,5 P xi= x türünün dietinde i katogorisindeki besinin oranı p yi = y türünün dietinde i katogorisindeki besinin oranı n = besin kategorisi sayısı Buradan çıkacak sonuçlar 0,6 nın üzerinde olduğu zaman besin çakışmasının önemli olduğu kabul edilecektir (Davis ve Todd, 1996) 11
DNA analiz yöntemi Önceden yapılmış çalışmalar olmalı Primerler hazırlanmış olmalı Sayı ve miktar belirleme yok 12
İzotop yöntemi: Azot ve karbon denge izotoplarını kullanarak yapılan trofik seviye çalışmaları, her bireyin sadece sindirdiği besinleri anlamada kolaylıklar sunması bakımından son yıllarda tercih edilen bir yöntem olmuştur. Karbon izotop oranı bireylerin tükettiği besinin kaynağının ne olduğunu anlamada, azot izotop oranı ise bireylerin ağdaki beslenme seviyelerini (üreticiler, birincil tüketiciler, ikincil tüketiciler, yırtıcılar) belirlemede kullanılmaktadır. İzotop oranları laboratuvarda kütle spektrometre ile ölçülmektedir. 13
δ değeri: ağır izotopun hafif izotopa oranı= Burada X ile ağır izotopları, ise ve oranlarını ifade etmektedir. Durağan azot izotop değeri trofik seviyenin hesaplanmasında kullanılır. Trofik seviye: Tpi: hesaplanmak istenen balık türünün trofik seviyesini, λ=1 trofik seviye hesaplanmasında primer üreticiler (fitoplankton/seston, bitikler, algler, sediment vb.), : trofik seviyesi hesaplanmak istenen balık türünün azot izotop değerini, F: trofik seviyedeki değişim oranını 14
Diet kompozisyonu (%) İki yeni türün (Micropterus dolomieu & Ambloplites rupestris) bir ortama girdiğinde ortamın doğal alabalık türüne (Salvelinus namaycush) etkisini izotop analiz ile anlamak; Doğal türün trofik nişindeki değişim İSTİLA 100 80 60 40 20 Av balığı Zooplankton Vander Zanden et al. (1999) Nature 0 İstila olmadan İstiladan sonra 15
δ 15 0 00 Besin Rekabeti Cladocera Chironomidae O straco d a 99 Seed pods D iato m s 92 D etritu s 46 Plant A - Çakıl balığının tipik besin spektrumu. Oligochaeta B Çakıl balığının aşılamasından sonra doğal balık türlerinin besin içeriklerinde meydana gelen değişimler Mean (± 95% CI) N ( / ) 14 13 12 11 10 9 Breme Carp R oach Gozlan et al., 2009 8 7 6-34 -32-30 -28-26 -24-22 13 0 00 M ean (± 95% C I) δ C ( / )
Yüzde (%) 100 80 60 40 20 80 60 40 20 0 Karbon Azot Karbon & Azot Karbon, Azot & Sülfür 0 Yüzgeç Kas Kas & kan Pul Ek olarak: - Çalışmaların % 72 si örnekleri öldürerek, - % 40 ı mide analizler ile birlikte - % 30 u mixing modelleri kullanmış (Cucherousset et al. 2012).
İzotop analizi yönteminin kullanma yaygınlığı son yıllarda makale ve atıf sayıları ile ortaya çıkmıştır (Cucherousset et al. 2012) 18
En çok çalışılan familya, sazangiller ve salmonidler (Cucherousset et al. 2012). 19
Mide içeriği analizleri balıkların beslenme ekolojilerini anlamak için yaygın olarak kullanılır: - besinlerin ayrıntılı bir dağılımını verir fakat - ekolojik süreçlerin ve besin içeriğinin ancak anlık verilerini sağlar - birçok noksanlık ortaya çıkabilir (örneğin; yüksek oranda boş mideler, zamansal varyasyonlar) - zahmetli ve zaman alıcıdır (taksonomik deneyime fazlaca gereksinim duyar) Oysaki, durağan izotop analizi: - tüketicilerin ve onların dietlerinin izotopik kompozisyonları arasında ki tahmin edilebilir ilişkilere dayanır - zaman açısından avantajlıdır - uzun soluklu ve geriye dönük besin analizleri yapmayı sağlar - çalışılan organizmanın en az şekilde zarar verir (herhangi bir doku örneği yeterlidir) 20
İstila Ekolojisinin incelenmesinde beslenmenin önemi fazlasıyla öne çıkmaktadır. Yapılacak çalışmalarda geleneksel mide analiz yönteminin yanı sıra izotop analizi ya da DNA analizi yöntemlerinden biri de destekleyici olarak kullanılabilir. 21
TEŞEKKÜRLER