Sirokatkaravun vaikutus kolmipiikkiin ja perustuotantoon pohjoisella Itämerellä

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201708087906
Title: Sirokatkaravun vaikutus kolmipiikkiin ja perustuotantoon pohjoisella Itämerellä
Author: Kallio, Jarkko
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Environmental Sciences
Thesis level: Master's thesis
Abstract: The spreading of non-indigenous species by human activities is a growing problem globally. Invasive species are generally assumed to have negative impacts on ecosystems, because they threaten biodiversity and the balance of ecological systems. Other simultaneous changes in the ecosystem can impact, or intensify the effects of, the invasion. The invasive rock shrimp Palaemon elegans, is an invasive species that has spread to the Baltic sea via human introduction in the early 2000’s. There have also been drastic changes in the ecology of Baltic sea, particularly the increase of primary production. A common mesopredator, the three-spined stickleback Gasterosteus aculeatus, has greatly increased in number in the Baltic sea in recent years. It is presumed to influence the primary production by predation of zooplankton grazers. P. elegans is an omnivore that both grazes filamentous green algae, as well as preys upon the invertebrate grazers that live amongst the algae. If the invasion of P. elegans influences the populations of stickleback, it might also influence the accumulation of primary production. Recent studies have shown, that P. elegans can potentially influence the reproductive behavior of stickleback, but the effect on the success of reproduction has not been proven. This study was composed of two parts: field monitoring and a mesocosm experiment. In the monitoring, individuals of stickleback and P. elegans were caught, counted and measured in three shallow bays and two depths from May to August of 2015. The differences in number of caught individuals were analyzed using Kruskal-Wallis analysis of variance and differences in lengths were analyzed with Mann-Whitney U-test. The effect of P. elegans on sticklebacks was analyzed using covariance analysis. The hypothesis was, that the amount of P. elegans and stickleback or their lengths would show negative correlation, which could be a sign of interaction through predation or resource competition. In the mesocosm experiment stickleback fry were exposed to P. elegans or a non-parent stickleback in tanks with filamentous algae Cladophora glomerata and associated fauna. The resulting differences in in fry number, fry size and the amount of algae between treatments in the tanks were analyzed with Kruskal-Wallis analysis of variance. Correlations between variables were analyzed using Spearman’s rank-order correlation. The hypothesis was that P. elegans would have a negative effect on the amount of fry through predation, or the size of the fry through perceived predation risk. In the field study, no significant correlations were found between P. elegans and sticklebacks, and therefore the results do not suggest a causal link between the two species. Differences between the areas were found, which were attributed to physical differences between the areas. In the mesocosm experiment not enough repetitions were accumulated to provide reliable results. The increase of P. elegans in the Baltic sea is most likely not going to affect the three-spined stickleback via direct predation. P. elegans appears in the shallow bays where sticklebacks reproduce later in the year and it consumes mainly algae and invertebrates. Even though P. elegans will feed on fish eggs if there is an opportunity, stickleback males defend their nests fiercely. The invasion of P. elegans in the Baltic sea is very recent, but it can affect the accumulation of filamentous algae due to their great number. It feeds on invertebrates, but can itself be a potential food item in the diet of ie. cod.Ihmisen toiminnan seurauksena tapahtuva tulokaslajien leviäminen on kasvava ongelma. Tulokaslajeilla oletetaan yleensä olevan negatiivisia vaikutuksia ekosysteemeihin, sillä ne uhkaavat biodiversiteettiä ja ekologisten systeemien tasapainoa. Invaasion kanssa samanaikaiset muutokset ekosysteemissä voivat vaikuttaa invaasioon tai voimistaa tulokaslajin aiheuttamia vaikutuksia. Sirokatkarapu Palaemon elegans on tulokaslaji, joka on viime aikoina levinnyt pohjoisen Itämeren alueelle. Alueella on tapahtunut monia ekologisia muutoksia viime vuosikymmenten aikana, ja ennen kaikkea perustuotanto on lisääntynyt. Yleinen keskitason saalistaja, Kolmipiikki Gasterosteus aculeatus, Saalistaa laiduntajia ja sitä kautta lisää perustuotannon määrää. Sirokatkarapu sen sijaan on omnivori joka syö sekä levää että eläimiä. Kolmipiikin yksilötiheys on lisääntynyt viime vuosikymmeninä, mikä on voinut olla osasyy perustuotannon lisääntymiseen. Mikäli sirokatkaravun invaasio vaikuttaa kolmipiikin levinneisyyteen, se voisi vaikuttaa myös perustuotannon määrään. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että sirokatkaravut vaikuttavat kolmipiikin lisääntymiskäyttäytymiseen, mutta vaikutusta lisääntymisen onnistuvuuteen tai poikasten selviytymiseen ei tunneta. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, vaikuttaako sirokatkarapu kolmipiikin yksilömääriin tai poikasten selviytymiseen. Tutkimus koostui kahdessa osasta: Kenttäseurannasta ja mesokosmikokeesta. Kenttäseurannassa kolmipiikki- ja sirokatkarapuyksilöitä pyydystettiin pleksiansoilla kolmesta matalasta lahdesta kahdesta syvyydestä. Seuranta tehtiin touko- elokuussa 2015. Alueiden yksilömäärien ja pituuksien suhteen tutkimiseen käytettiin Kruskal-Wallisin varianssianalyysillä ja syvyyksien välisiä Mann-Whitneyn U-testillä. Sirokatkaravun vaikutusta kolmipiikkiin tutkittiin Kovarianssianalyysillä. Hypoteesinä oli, että kolmipiikin ja sirokatkaravun yksilömäärät ja/tai koko korreloisivat negatiivisesti, mikä kertoisi niiden välisestä peto-saalissuhteesta tai resurssikilpailusta. Mesokosmikokeessa kolmipiikin poikasia altistettiin sirokatkaravuille sekä vieraalle kolmipiikille, ja eri käsittelyiden välisiä muuttujia tutkittiin Kruskal-Wallisin varianssianalyysin avulla. Lisäksi muuttujien välisiä korrelaatioita tutkittiin Spearmanin korrelaatiokertoimen avulla. Kolmipiikin ja sirokatkaravun esiintymisessä ei havaittu kenttäseurannan perusteella merkitseviä yhteyksiä, eikä sirokatkaravun katsottu tämän tutkimuksen perusteella vaikuttavan kolmipiikin populaatioon. Sen sijaan alueellisia eroja havaittiin molempien esiintymisessä. Mesokosmikokeessa ongelmaksi muodostui, ettei toistoja saatu riittävästi, joten tulosten merkittävyys jäi kyseenalaiseksi. Sirokatkarapujen yksilömäärän kasvu ei todennäköisesti vaikuta kolmipiikin pesinnän onnistumiseen, sillä sirokatkarapujen määrä rannikolla lähti kasvuun vasta kesä-heinäkuussa, kun taas kolmipiikit aloittavat pesinnän aiemmin keväällä. Kolmipiikkikoiraat myös puolustavat pesäänsä aggressiivisesti, ja saalistus ei ole omnivoriselle sirokatkaravuille välttämätöntä. Ensisijaisesti ne laiduntavat rihmamaista viherlevää ja saalistavat sen seassa eläviä selkärangattomia. Sirokatkaravut syövät kuitenkin mätiä, jos sitä tarjotaan, joten ne voisivat olla uhka kaloille jotka eivät hoida mätiä tai poikasia aktiivisesti. Sirokatkaravun invaasio Itämereen on vasta hyvin tuore tapaus, mutta se voi vaikuttaa rihmamaisen levän kertymiseen rannikoilla. Se saalistaa joitain selkärangattomia, mutta voi olla myös itse ravinnon lähde esimerkiksi turskalle.
URI: URN:NBN:fi-fe201708087906
http://hdl.handle.net/10138/208471
Date: 2017-06-13
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
sirokatk.pdf 5.593Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record