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The effect of host coral morphology on the form of associated fishes
Florian Wehrberger
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Manfred Walzl
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30096.16834.584353-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Die Familie der Meergrundeln (Gobiidae) ist die artenreichste Fischfamilie und umfasst mehr als 2000 Arten, die in vielen Lebensräumen vorkommen, wobei der Großteil marin lebt. Korallengrundeln der Gattung Gobiodon sind sehr stark mit Korallen assoziiert und verbringen ihr gesamtes post-larvales Leben darin. Da in Korallenriffen hoher Konkurrenzdruck um verfügbare Habitate herrscht, haben in der Evolution dieser Grundeln, morphologische Anpassungen eine sehr wichtige Rolle gespielt. So hat Gobiodon histrio seinen Körper seitlich stark abgeflacht, was es ihm ermöglicht zwischen den eng wachsenden Zweigen seiner bevorzugten Korallen zu leben. Gobiodon rivulatus, eine zweite Art derselben Familie hat eine weniger zusammengepresste Form und erreicht nur eine geringere Körpergröße und kann somit auch sehr kleine Korallen bewohnen. Der Zweck der aktuellen Studie, durchgeführt im Golf von Aqaba, dem nördlichsten Ausläufer des Roten Meeres, war es zu klären in wie fern die Korallenmorphologie zweier Acropora Arten Einfluss auf die Skelettform der in ihr lebenden Gobiodon Arten nimmt. Für die Untersuchung wurden die Korallenarten Acropora digitifera und Acropora gemmifera gewählt, da sie bevorzugten Habitate der Korallengrundeln Gobiodon histrio und Gobiodon rivulatus sind. Um Auskunft über die Korallenmorphologie und deren unterschiedliche Ontogenie geben zu können wurden Koloniegröße, Astlänge, Astendenabstand sowie der Astzwischenraum zweier benachbarter Korallenäste, von 64 verschieden großen Kolonien vermessen. Um den Astzwischenraum zu messen wurde eine neue nicht destruktive Methode angewandt bei der ein zähes 2-Komponenten-Epoxidharz mit einer Pinzette in den Astzwischenraum eingeführt wird, wodurch man einen exakten Abdruck erhält, der anschließend vermessen werden kann. Zur Analyse der Skelettmorphologie der Korallengrundeln wurde eine Stichprobe von 93 Individuen mit einer Kombination aus verschiedenen Färbetechniken bearbeitet. Um spezifische Wachstumsallometrien zu untersuchen wurde versucht möglichst viele Größen zu sammeln um den Übergang von juvenilen Fischen bis hin zum ausgewachsenen Tier beschreiben zu können. Die aufgehellten und gefärbten Fische wurden anschließend dafür verwendet um interne Körperformvariationen inner- und zwischenartlich festzustellen. Mit Hilfe von geometrischer Morphometrie und der Verwendung von uni- und multivariaten Analysen konnten artspezifische Allometrien in Gobiodon histrio und Gobiodon rivulatus festgestellt werden. Graduell beginnen die beiden Arten, die sich bis zu einer gewissen Größe noch sehr ähnlich sind, in unterschiedliche Richtungen zu entwickeln, wobei der Großteil der morphologischen Veränderung im Kopfbereich und dem vorderen Rumpfbereich inklusive des Schultergürtels passiert. Um diese morphologischen Daten mit der Ökologie der Fische zu kombinieren wurde im Freiland ein Versetzungsexperiment durchgeführt. Dadurch konnten einerseits bestimmte Migrationsmuster beobachtet werden, andererseits galt es zu klären ob es einen bestimmten Schwellenwert für das Wachstum der Fische gibt, ab dem die Korallenkolonie für einen bestimmten Fisch, bedingt durch seine Körpergröße nicht mehr bewohnbar ist. Dadurch sollte die Frage geklärt werden ob es einen Zusammenhang zwischen der Körperform so wie Größe der Fische und der Morphologie ihrer Wirtskoralle gibt und ob man daraus Vorhersagen auf mögliche Veränderungen der Fischpopulation als Folge einer Veränderung in den Korallengemeinschaften, die weltweit zu beobachten ist, treffen kann.
Abstract
(Englisch)
Among coral-associated fishes, gobies represent the most species-rich group and the genus Gobiodon in particular shows high diversity and a great range of morphological adaptations to coral habitats. Since these gobies live in colonies of different species among the genus Acropora, it seems likely that coral architecture has an effect on the body-shape and size of associated fishes. The present study, conducted in the Gulf of Aqaba (northern Red Sea), focused on the effect of host coral shape of Acropora digitifera and Acropora gemmifera on the form of the associated fishes Gobiodon histrio and G. rivulatus. To examine if coral shape variation and ontogenetic changes of distinct coral shape parameters are similar in both coral species, a total of 64 colonies were examined during random swims at the reef flat. Parameters like colony size, branch-length, branch-tip distance and interbranch-distance of adjacent branches were measured in each coral. A great size range of associated gobies was collected for internal shape studies. A selection of clearing and staining techniques was used to visualize the skeleton of both species G. histrio and G. rivulatus and inter- and intraspecific shape variation was investigated by traditional and geometric morphometric techniques. Additionally, a fish-translocation experiment was conducted in the field to check if colony size or interbranch-distance cause constraints for the body size of occupying gobies and whether they are crucial determinants for the match between coral and fish size. Data were analyzed using uni- and multivariate statistics. Results of geometric morphometrics, displayed via principal component analyses, yielded species-specific growth allometries and interspecific shape differences in adult specimens of G. histrio and G. rivulatus. During ontogeny both species gradually develop different shapes, and also attain different maximum sizes within the physical constraint of the host corals. Adult specimens of G. histrio grow large but show a highly compressed growth form, especially visible in the head skeleton and in the pre-caudal section of the trunk. Gobiodon rivulatus in contrast stays smaller in length but achieves higher relative head width, which is the widest and thus most constrained by coral interbranch space. Combined with the results of the translocation experiment, which revealed that large gobies transposed into small colonies emigrated and smaller specimens moved in, these diverging ontogenetic trajectories may reflect adaptations to differences in habitat use. Combined results indicate a strong connection between fish size and colony size, and it becomes clear that fish form and size are closely linked to the architecture of its host coral.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Gobiodon Acropora growth allometries osteology coral architecture interbranch-distance
Schlagwörter
(Deutsch)
Gobiodon Acropora Allometrien Ontogenie
Autor*innen
Florian Wehrberger
Haupttitel (Deutsch)
The effect of host coral morphology on the form of associated fishes
Paralleltitel (Deutsch)
Der Effekt von Korallenmorphologie auf die Körperform assiziierter Fische
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
50 S.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Manfred Walzl
Klassifikationen
42 Biologie > 42.62 Tiermorphologie, Tieranatomie ,
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
AC Nummer
AC11093662
Utheses ID
25444
Studienkennzahl
UA | 439 | | |
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