Search

Potoĉni rak, Austropotamobius torrentium (Schrank, 1803) jedna je od ĉetiri autohtone europske vrste iz porodice Astacidae koja ţivi u hrvatskim slatkovodnim ekosustavima te je zakonom strogo zaštićen. Rakovi su kljuĉni dio tih ekosustava i pokretaĉi kruţenja organskih tvari zbog svoje raznovrsne prehrane, a i sami su hrana raznim vodenim i terestriĉkim predatorima. Nedavna istraţivanja u Europi i Hrvatskoj pokazala su znaĉajan pad u brojnosti, najviše zbog antropogenog utjecaja uslijed industrijalizacije i regulacije vodenih tokova, ali i zbog širenja alohtonih invazivnih vrsta rakova. Morfološka obiljeţja vrste mijenjaju se pod utjecajem genetiĉkih faktora, ali i zbog adaptacije vrste na razne ekološke i stanišne ĉimbenike. Sukladno tome, cilj rada je obraditi izmjerene podatke o veliĉini i obliku prikupljenih jedinki potoĉnih rakova te uz upotrebu metoda geometrijske morfometrije što bolje prikazati varijabilnost pojedinih filogrupa. Upotrebom geometrijske morfometrije i statistiĉkom obradom dobivenih rezultata, utvrĊene su razlike izmeĊu pojedinih filogrupa na podruĉju jugoistoĉne Europe te se rezultati podudaraju s prethodnim molekularno-filogenetskim istraţivanjima i saznanjima. Budući da na potoĉnom raku dosad nije obavljeno puno geometrijsko-morfometrijskih analiza, dobiveni rezultati će biti vrijedan izvor informacija za buduća istraţivanja ekoloških, evolucijskih i taksonomskih obiljeţja vrste na razini Europe. The stone crayfish, Austropotamobius torrentium is one of four native European species from the Astacidae family, inhabiting Croatian freshwater ecosystems and is protected by Croatian laws. Crayfish play an essential role in those ecosystems and therefore they are the key stone species. Recent studies in Europe and Croatia showed a significant decrease in numbers of stone crayfish populations, mainly because of the anthropogenic impact caused by industrialization and water flow regulations, but also because of a growing number of allochthones crayfish species. Morphological variability within the species is a result of both genetic and environmental mechanisms. Main goal of this graduate thesis is to process measured data for the size and shape of collected stone crayfish specimens using geometric morphometric methods and use the results to establish the differences among different phylogroups previously obtained by molecular phylogenetic research. By using geometric morphometric methods and statistical data analyses of our results, the differences among phylogroups in South-eastern Europe were confirmed and our results match previous molecular phylogenetic research and data. Since the number of geometric morphometric analysis on the stone crayfish is scarce, obtained results will be a valuable source of information for future research of their ecology, evolution and taxonomic characteristics.

Riječni rak (Astacus astacus L.) je jedna od četiri autohtone vrste slatkovodnih deseteronožnih rakova iz porodice Astacidae koja nastanjuje hrvatske rijeke i jezera. Osim domaćih voda, može ga se naći i u velikom dijelu Europe. Slatkovodni rakovi imaju ključnu ulogu u pravilnom funkcioniranju ekosustava i hranidbenih mreža te je stoga važno očuvati populacije diljem Europe koje su u ovom trenutku ugrožene zbog umjetne regulacije vodenih tokova, onečišćenja slatkih voda, unesenih stranih invazivnih vrsta te bolesti poput račje kuge. Poznato je da se organizmi na različite načine prilagođavaju specifičnim okolišnim uvjetima te da neke od tih adaptacija mogu utjecati i na samu morfologiju populacija. Cilj ovog istraživanja je pručiti morfološke karakteristike vrste te usporediti populacije sa različitih lokaliteta u Hrvatskoj. U svrhu ovog istraživanja skupljeno je 230 jedinki te su im izmjereni dijelovi tijela od interesa i potom su dobiveni podaci analizirani u statističkim programima metodama geometrijske morfometrije. Rezultati su pokazali da postoje vidljive razlika u morfometriji s obzirom na filogrupu,slijev i stanište kojoj jedinke pripadaju. Ovo je prvo istraživanje geomorfometrijskih značajki vrste A.astacus na području Hrvatske te će rezultati poslužiti u daljnjem istraživanju genetičkih, ekoloških, evolucijskih i taksonomskih obilježja vrste. Noble crayfish (Astacus astacus L.) is one of the four native species of freshwater crayfish from family Astacidae inhabiting Croatian freshwater ecosystems. Also, A. astacus inhabits big part of the Europe. Freshwater crayfish play a key role in the proper functioning of ecosystems and nutritional networks, and it is therefore important to preserve populations throughout the Europe that are vulnerable due to regulations of water flows, contamination of fresh water, alien invasive species and diseases such as crayfish plague. It is known that organisms adapt to specific environmental conditions in different ways and that some of these adaptations can also affect the population morphology itself. The aim of this thesis is to study morphological characteristics of species and to compare populations from different regions in Croatia. For the purpose of this study, 230 individuals were collected and parts of the body of interest were measured, and then the obtained data were analyzed in statistical programs by methods of geometric morphometry. The results showed that there is a visible difference in morphometry with respect to the filogrup, the basin and the habitat to which the individuals belong. This is the first study of A. astacus geometric morphometrcs in Croatia and the results will serve in the further studies of genetic, ecological, evolutionary and taxonomic characteristics of the species.

Austropotamobius torrentium jedna je od četiri nativne europske vrste porodice Astacidae hrvatskih slatkovodnih ekosustava. Nedavna molekularno-filogenetska istraţivanja vrste otkrila su sedam značajno divergentnih monofiletskih filogrupa. Morfološke značajke vrste nastaju i mijenjaju se pod utjecajem genetičkih faktora kao i adaptacijama na specifične stanišne i ekološke uvjete. Sukladno tome, glavni cilj ovog rada je proučiti koje morfološke karakteristike jasno razdvajaju populacije rakova, sakupljene na 15 lokaliteta, prethodno grupiranih u filogrupe. Stoga, 245 jedinki rakova, unutar pet filogrupa, analizirane su tradicionalnim i geometrijskim morfometrijskim metodama. Tradicionalna diskriminantna analiza uključivala je 24 morfometrijske mjere po raku, dok je geometrijska morfometrija uključivala analizu 22 specifične točke na leĎnoj strani glavopršnjaka. UtvrĎene su statistički značajne razlike u većini mjerenih morfometrijskih karakteristika meĎu istraţivanim populacijama muţjaka i ţenki. Time su potvrĎena molekularno-filogenetska istraţivanja o postojanju intraspecijske divergencije meĎu različitim filogrupama ove vrste rakova. Ovim radom potvrĎeno je da su obje morfometrijske analize kombinirane sa statističkim metodama korisne u razlikovanju i razdvajanju filogrupa rakova. Dobiveni rezultati posluţit će u svim daljnjim istraţivanjima ove vrste, kako na području Hrvatske, tako i na području Europe. Austropotamobius torrentium is one of four native European crayfish species inhabiting Croatian freshwater ecosystems. Recent molecular-phylogenetic studies of A. torrentium discovered existence of seven divergent monophyletic phylogroups within the species. The differences in morphometric characteristics among populations of stone crayfish are most likely the result of the combination of genetic and environmental mechanisms. The main goal of this graduate thesis was to test if some morphological characteristics clearly separate stone crayfish, among 15 populations, belonging to different, previously identified, phylogroups. For this purpose 245 stone crayfish, belonging to five different phylogroups, were analysed through traditional and, for the first time, geometric morphometric analyses. Traditional multivariate discriminant analyses included 24 morphometric features per crayfish, while geometric morphometrics comprised analyses of 22 landmarks on the dorsal side of cephalothorax. It has been established that there are statistically significant differences among the populations of males and females in measured morphometric characteristics. These results confirmed the molecular-phylogenetic studies, this species shows intraspecific divergence among different phylogroups. This thesis has confirmed that both morphometric analyses, combined with statistical methods, are useful in differentiating and separating crayfish populations. The obtained results will be useful in all further research of A. torrentium, both in Croatia and in Europe.

Astacus leptodactylus jedna je od četiri nativne vrste porodice Astacidae u Hrvatskoj, ujedno je i ključna vrsta u slatkovodnim ekosustavima. Unatoč važnosti vrste A. leptodactylus, općenito nedostaju podaci o toj vrsti na europskom nivou. Glavni cilj ovog diplomskog rada bio je istražiti morfometrijske značajke ove vrste te analizama istih utvrditi razlike između populacija ove vrste skupljenih na slijedeća 4 lokaliteta u sjeverozapadnoj Hrvatskoj: Mrežnici, Trećem maksimirskom jezeru, 1. i 2. dijelu jezera Rakitje. Nadalje, cilj je bio usporediti rezultat morfometrijskih analiza s prethodno dobivenim rezultatima molekularnih analiza. Utvrđeno je da postoje statistički značajne razlike u većini mjerenih morfometrijskih karakteristika među istraživanim populacijama mužjaka i ženki. Time su potvrđena molekularno - filogenetska istraživanja o postojanju intraspecijske divergencije među različitim populacijama ove vrste rakova. Rezultati diskriminativne analize pokazali su da razlike u morfometrijskim karakteristikama između populacija reflektiraju geografsku udaljenost. Zabilježene razlike u morfometrijskim značajkama među populacijama uskoškarih rakova najvjerojatnije su posljedica kombinacije genetičkih i okolišnih mehanizama. Ovim radom potvrđeno je da su morfometrijske analize kombinirane sa statističkim metodama korisne u razlikovanju i razdvajanju populacija rakova. Dobiveni rezultati poslužit će u svim daljnjim istraživanjima ove vrste, kako na području Hrvatske, tako i na području Europe. Astacus leptodactylus is one of the four native species from Astacidae family in Croatia, and it is a keystone species in freshwater ecosystems. Data on this species on the European level is generally missing. The main goal of this graduate thesis was to investigate the morphometric characteristics of this species and to analyse differences in morphometry among 4 populations from the following sites in the north-west Croatia: Mrežnica, Treće Maksimirsko Lake, 1st and 2nd part of the Rakitje Lake. The goal was to compare the results of the morphometric analyses with the previously obtained molecular analyses results. It has been established that there are statistically significant differences among the examined populations of males and females in measured morphometric characteristics. These results confirmed the molecular - phylogenetic studies, this species shows intraspecific divergence among different populations. The results of discriminatory analysis have shown that differences in morphometric characteristics between populations reflect geographical distance. The observed differences in morphometric characteristics between populations of narrow-clawed crayfish are most likely the result of the combination of genetic and environmental mechanisms. This thesis has confirmed that morphometric analyses, combined with statistical methods, are useful in differentiating and separating crayfish populations. The obtained results will be useful in all further research of A. leptodactylus, both in Croatia and in Europe.

Akvakultura predstavlja biomanipulaciju životnog ciklusa uzgajanih organizama i uvjeta okoliša. Ona uključuje kontrolu reprodukcije i rasta, te eliminaciju uzroka prirodnog mortaliteta. U ovom istraživanju manipuliralo se temperaturom, gustoćom juvenilnih jedinki i vrstom hrane kako bi se utvrdilo koji su temperaturni i prehrambeni uvjeti te gustoća jedinki najpovoljniji za rast juvenilnih rakova vrste Astacus astacus. U razdoblju od pet mjeseci prikupljani su podaci o masi, dužini i spolu jedinki te temperaturi vode. Uz to su utvrđeni fiziološki parametri uvjetovani zadanim tretmanima, a u tu svrhu su primijenjeni hepatosomatski i mišićni indeksi kondicije. Utvrđeno je da je najveći prirast u ukupnoj dužini i masi tijela postignut u tretmanu: plastenik, hrana životinjskog podrijetla, 25 jedinki / 0,6 m2 te je utvrđena statistički značajna pozitivna korelacija između ukupnog prirasta u dužini tijela i temperature vode. Ustanovljene su statistički značajne razlike među tretmanima u kondicijskim indeksima, a pokazalo se da su za energetski status juvenilnih jedinki najznačajniji čimbenici temperatura i hrana. Aquaculture represents biomanipulation of life cycle of cultured organisms and environmental conditions. It includes the control of reproduction and growth and the elimination of the causes of natural mortality. In this study it was manipulated with the water temperature, density layout of juvenile specimens and type of food to determine which temperature and food conditions are the most favourable for the growth of juvenile crayfish Astacus astacus. In a period of five months, data on weight, length and sex of individuals were collected, as well as water temperature data. In addition, physiological parameters conditioned with default treatments were identified and for this purpose hepatosomatic and muscle indices have been applied. It was found that the largest increase in the total length and body mass was achieved in the following treatment: greenhouse, meat, 25 specimens / 0.6 m2. A statistically significant positive correlation was established between the total increase in body length and water temperature. Also, some statistically significant differences in body indices between treatments were found and it turned out that the most significant factors in the energy status of juvenile specimens were food and temperature.

Provedeno je kariološko-citogenetičko istraživanje na europskim autohtonim vrstama rakova Austropotamobius pallipes i A. torrentium iz porodice Astacidae. Vrsta A. pallipes ima diploidan broj kromosoma 2n=168, a vrsta A. torrentium ima 2n=164. Formula kariotipa za vrstu A. pallipes je 148m+18sm+2a, a za vrstu A. torrentium je 148m+16sm. Pomoću metode pruganja flurorescencijskom bojom 4,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) zabilježeno je da većina kromosoma vrste A. pallipes i A. torrentium sadrži heterokromatinske blokove smještene centromerno i pericentromerno. Na nekim kromosomima vrste A. torrentium nisu primijećene centromerne pruge, a na nekim kromosomima obje vrste su primijećene interkalarne heterokromatinske pruge. The aim of this study was karyological investigation of the European native crayfish species Austropotamobius pallipes and A. torrentium. The karyotype of A. pallipes consists of 2n=168 chromosomes, while the karyotipe of A. torrentium consists of 2n=164. The karyotype formulas are 148m+18sm+2a and 148m+16sm for A. pallipes and A. torrentium, respectively. Fluorochrome staining with 4,6-diamino-2-phenylindole (DAPI) has revealed that the majority of chromosomes of both A. pallipes and A. torrentium are characterised by large heterochromatic blocks located in the centromeric and pericentromeric positions. Some of A. torrentium chromosomes didn’t show centromeric bands, while some of the chromosomes of both species revealed presence of intercalary positioned heterochromatc bands.

Ovaj rad donosi nove informacije o kariološkim značajkama autohtonih europskih vrsta slatkovodnih rakova iz rodova Astacus i Austropotamobius (Decapoda, Astacidae). Vrsta Astacus astacus ima diploidan broj kromosoma 2n=176, vrsta A. leptodactylus ima 2n=180, a vrsta Austropotamobius torrentium ima 2n=164. Formula kariotipa za vrstu A. astacus je n=88, 52m+35sm+1a, a za vrstu A. torrentium formula kariotipa je n=87, 78m+8sm+1t. Fluorescencijsko pruganje bojom 4,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) pokazalo je da vrste roda Astacus posjeduju velike heterokromatinske blokove smještene centromerno na svim kromosomima, dok vrsta A. torrentium samo na nekim kromosomima. Interkalarni heterokromatinski blokovi nađeni su na nekim kromosomima u sve tri vrste. U vrstama A. astacus i A. leptodactylus sparivanje kromosoma u mejozi je pravilno, a većina bivalenata su kružnog i zvonolikog oblika. Fluorescencijska hibridizacija in situ (FISH) otkrila je da vrste A. astacus i A. leptodactylus imaju po dva lokusa za 45S rRNA. U vrsti A. leptodactylus uočen je dodatni 45S rDNA signal. This study gives karyological information on native European species Astacus astacus, A. leptodactylus and Austropotamobius torrentium (Decapoda, Astacidae). Astacus astacus has a diploid chromosome number 2n=176, species A. leptodactylus has 2n=180 and species Austropotamobius torrentium has 2n=174 chromosomes. Karyotype formula of A. astacus is n=88, 52m+35sm+1a, while for A. torrentium the formula is n=87, 78m+8sm+1t. Fluorescence banding with 4,6-diamidino-2-phenylindol (DAPI) has shown long heterochromatic blocks in centromeric regions of all chromosomes in Astacus species, and on some chromosomes in species A. torrentium. Interstitial blocks are found in some chromosomes of all three species. Meiotic pairing of chromosomes is regular in A. astacus i A. leptodactylus, and most of bivalents are in ring and dumbbell form. Furthermore, fluorescence in situ hybridization (FISH) reveals two 45S rDNA loci in both A. astacus and A. leptodactylus. An additional 45S rDNA signal was found in A. leptodactylus.