9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, Proceedings, Volume ΙΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΦΥΛΟΥ ΣΤΟ ΛΑΒΡΑΚΙ, DICENTRARCHUS

Transcript

1 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΦΥΛΟΥ ΣΤΟ ΛΑΒΡΑΚΙ, DICENTRARCHUS LABRAX, ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΗΜΑΤΟΣ 9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, Proceedings, Volume ΙΙ Νικηφοράκης Π., Γιαμαλάκη Ε., Μυλωνάς Κ. 2, Παυλίδης Μ. 3 Κτηνιατρικό Ηρακλείου Γιαμαλάκη-Νικηφοράκης Ε.Π.Ε., iravet@her.forthnet.gr 2 Ινστιτούτο Υδατοκαλλιεργειών, Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών, mylonas@her.hcmr.gr 3 Τμήμα Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Κρήτης, pavlidis@biology.uoc.gr Περίληψη Η ταυτοποίηση του φύλου των γεννητόρων είναι η πρωταρχική παράμετρος για τη δημιουργία και ορθολογική διαχείριση του αποθέματος των γεννητόρων ενός ιχθυογεννητικού σταθμού. Στην παρούσα εργασία εφαρμόστηκε και αξιολογήθηκε η χρήση του υπερηχογραφήματος ως μέθοδος για την ταυτοποίηση του φύλου στο λαβράκι, Dicentrarhus labrax. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι είναι εφικτή, εύκολη και ακριβής (> 95%) η ταυτοποίηση των θηλυκών ατόμων λαβρακιού σε όλα τα στάδια της γοναδικής ωρίμανσης (ανώριμα, λεκιθογενετικά και ώριμα). Η ωοθήκη στο υπερηχογράφημα εμφανίζει χαρακτηριστικούς σφαιρικούς, κοκκιώδεις, ασπρο-γκρι λοβούς. Η ταυτοποίηση των αρσενικών ατόμων είναι εφικτή με μεγάλη ακρίβεια μόνο σε άτομα που βρίσκονται σε προχωρημένο στάδιο ωρίμανσης, ενώ σε ανώριμα άτομα η ακρίβεια της μεθόδου πέφτει στο 70%. Οι όρχεις στο υπερηχογράφημα εμφανίζονταν σαν μια δίλοβη δομή χωρίς κάποιο ιδιαίτερο χαρακτηριστικό. Λέξεις κλειδιά: λαβράκι, υπερηχογράφημα, φύλο. ASSESSMENT OF SEX IN EUROPEAN SEA BASS, DICENTRARCHUS LABRAX, USING ULTRASOUND IMAGING Nikiforakis P., Giamalaki Ε., Mylonas C.C. 2, Pavlidis Μ. 3 Ktiniatriko Irakliou Giamalaki-Nikiforakis, iravet@her.forthnet.gr 2 Institute of Aquaculture, Hellenic Center for Marine Research, mylonas@her.hcmr.gr 3 Department of Biology, University of Crete, pavlidis@biology.uoc.gr Abstract Determination of sex in broodfish is essential for the establishment and proper management of broodstock in intensive aquaculture. This study was concluded to examine the feasibility of using ultrasonography to assess sex in European sea bass, Dicentrarhus labrax. Results demonstrated that ultrasound is a quick, non-invasive and accurate (> 95%) method to determine female fish in all reproductive stages (immature, vitellogenic, mature). When viewed with the ultrasound, the ovary was characterized by ovoid, granular white-greyish lobes. Sexing of males was feasible only in fish undergoing spermatogenesis or spermiation while in immature fish were difficult to distinguish. Testis usually appeared light (fluid- filled) bilobed structures. Keywords: European sea bass, sex, ultrasonography.. Εισαγωγή Μια βασική παράμετρος της ορθής διαχείρισης ενός ιχθυογεννητικού σταθμού είναι η ταυτοποίηση του φύλου των γεννητόρων και η παρακολούθηση του σταδίου γοναδικής ωρίμανσης. Τα περισσότερα είδη εκτρεφόμενων ψαριών δεν εμφανίζουν φυλετικό διμορφισμό κατά συνέπεια δεν είναι δυνατή η αναγνώριση του φύλου από εξωτερικά χαρακτηριστικά. Αλλά και τα λίγα είδη που έχουν φυλετικό διαχωρισμό (π.χ. σολομός) αυτό γίνεται εμφανές μόνο λίγες εβδομάδες πριν από την περίοδο της ωοτοκίας, σε σεξουαλικά ώριμα δηλαδή άτομα. Κατά συνέπεια η ανάπτυξη τεχνικών για την αναγνώριση του φύλου χωρίς τη θανάτωση των ψαριών είναι επιτακτική ανάγκη για την εξασφάλιση της ποιότητας της ωοτοκίας και τη μείωση του κόστους διαχείρισης των γεννητόρων. Οι κύριες τεχνικές που χρησιμοποιούνται σήμερα για την ταυτοποίηση του φύλου και/ή το χαρα- -24-

2 9 ο Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Πρακτικά, Τόμος ΙΙ κτηρισμό του σταδίου γοναδικής ωρίμανσης των ψαριών αφορούν σε: () μαλακή πίεση της κοιλιακής χώρας (stripping) για τον έλεγχο της απελευθέρωσης αυγών ή σπέρματος, (2) καθετηριασμό μέσω του ουρογεννητικού πόρου για τη συλλογή γεννητικού υλικού και περαιτέρω μικροσκοπικό έλεγχο και (3) λήψη αίματος για τον προσδιορισμό γοναδικών στεροειδών και βιτελογεννίνης. Από αυτές τις τεχνικές μόνο η () και (2) μπορούν να εφαρμοστούν σε επίπεδο παραγωγικής διαδικασίας ενώ η (3) προϋποθέτει την ύπαρξη εξειδικευμένου εργαστηρίου, έχει υψηλό κόστος και το αποτέλεσμα δεν είναι άμεσα διαθέσιμο. Το κυριότερο όμως μειονέκτημα των () και (3) είναι ότι είναι αποτελεσματικές μόνο όταν το δείγμα συλλεχθεί από σεξουαλικά ώριμα άτομα, λίγο πριν ή κατά τη διάρκεια της περιόδου ωοτοκίας, δηλαδή σε μια περίοδο όπου ο οποιαδήποτε χειρισμός των γεννητόρων έχει σοβαρές επιπτώσεις στην απόδοσή τους, στην ποιότητα της ωοτοκίας ακόμη και στην επιβίωσή τους. Τέλος, όλες ανεξαιρέτως οι τεχνικές είναι επεμβατικές (invasive) και μπορούν να προκαλέσουν τραυματισμό των γεννητόρων. Μια εναλλακτική τεχνική (non-invasive) για την ταυτοποίηση του φύλου των γεννητόρων είναι η χρήση υπερηχογραφήματος. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιήθηκε στην αρχή σε άγρια γεννητικά ώριμα ψάρια που αλιεύθηκαν κατά τη διάρκεια της περιόδου ωοτοκίας, όπως o σολομός Oncorhynchus kisutch (Martin et al., 983) και Salmo salar (Reimers et al., 987; Matson 99), η πέστροφα Oncorhynchus mykiss (Reimers et al., 987) και η ρέγγα Clupea harengus palassi (Bonar et al., 989). Στην ιχθυοκαλλιέργεια η τεχνική αυτή χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 994 για το χαρακτηρισμό τόσο του φύλου όσο και της γοναδικής ωρίμανσης στο γραμμωτό λαβράκι, Morone saxatilis (Blythe et al., 994). Στη συνέχεια η τεχνική αυτή εφαρμόστηκε και σε άλλα είδη όπως o ιππόγλωσσος Hippoglossus Hippoglossus, τα πλατύψαρα Pleuronectes americanus και Pleuronectes ferruginea, και ο μπακαλιάρος Melanogrammus aeglefinus (Martin-Robichaud & Rommens, 200). Όσο αφορά στα ψάρια οικονομικής σημασίας για τη μεσογειακή ιχθυοκαλλιέργεια, όπως το λαβράκι, απ όσο γνωρίζουμε δεν έχει μέχρι σήμερα εξεταστεί η αποτελεσματικότητα της χρήσης υπερηχογραφήματος για την ταυτοποίηση του φύλου. Σκοπός της εργασίας ήταν η ανάπτυξη μεθοδολογίας για την ταυτοποίηση του φύλου και τον προσδιορισμό του σταδίου γοναδικής ωρίμανσης στο λαβράκι Dicentrarhus labrax με τη χρήση υπερηχογραφήματος. 2. Υλικά και Μέθοδοι Το πρώτο πείραμα αφορούσε στην ανάπτυξη της μεθοδολογίας για την ταυτοποίηση του φύλου σε ενήλικα άτομα. Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 8 ώριμα λαβράκια μέσου βάρους 500 g, 4 αρσενικά (βάρος όρχεων = 6,5 ± 2,5 g) και 4 θηλυκά (βάρος ωοθηκών = 8,7 ± 4,5 g). Τα ψάρια αναισθητοποιούνταν, με τη χρήση γαρυφαλέλαιου και τοποθετούνταν σε πλάγια θέση μέσα σε μια λεκάνη διαστάσεων 20 x 5 cm, καλυμμένα οριακά με γλυκό νερό και πραγματοποιείτο σάρωση με τη χρήση φορητού υπερηχογράφου (Aquila Vet, ESAOTEPie Medicals, The Neatherlands) χωρίς τη χρήση γέλης αλλά με εμβάπτιση της κεφαλής μέσα στο νερό. Η σάρωση πραγματοποιείτο με χρήση επιμήκης κεφαλής 8 Mhz και κατά μήκος αλλά και εγκαρσίως του επιμήκη άξονα του ψαριού. Δοκιμάστηκε επίσης και σάρωση κάθετα στον επιμήκη άξονα του ψαριού και με κλίση 45. Ακολούθησε αφαίρεση των γονάδων έτσι, ώστε να γίνει η μακροσκοπική επιβεβαίωση του φύλου. Στο δεύτερο πείραμα εξετάσθηκαν 5 γεννήτορες 2-3 μήνες πριν από την έναρξη της περιόδου ωοτοκίας και εξετάστηκε η ακρίβεια της μεθόδου. Οι γεννήτορες ήταν μαρκαρισμένοι και γνωστού φύλου χωρίς όμως αυτό να έχει γνωστοποιηθεί εκ των προτέρων στους χειριστές της συσκευής (τυφλή δοκιμασία). Στη συνέχεια διασταυρώθηκαν τα αποτελέσματα που λήφθηκαν από τον υπέρηχο σε σχέση με τα πραγματικά δεδομένα. Σκοπός του τρίτου πειράματος ήταν ο έλεγχος της διακριτικής ικανότητας της μεθόδου, του -25-

3 9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, Proceedings, Volume ΙΙ μικρότερου δηλαδή μεγέθους της γονάδας που είναι εφικτός ο χαρακτηρισμός του φύλου. Εξετάσθηκαν συνολικά 30 λαβράκια, μέσου βάρους 30 g και βάρους γονάδων 0,5 g. Επρόκειτο για ανώριμα άτομα στα οποία η αναγνώριση του φύλου ήταν δύσκολη ακόμα και με τη τεχνική της βιοψίας. Μετά την εφαρμογή του υπερηχογραφήματος και την ταυτοποίηση του φύλου τα ψάρια θανατώθηκαν, ακολουθούσε αφαίρεση των γονάδων και μακροσκοπική ταυτοποίηση του φύλου. 3. Αποτελέσματα Η αναγνώριση του φύλου κατά τη διάρκεια της περιόδου ωοτοκίας (Ιανουάριος) έγινε με επιτυχία 00%. Στο υπερηχογράφημα η μία γονάδα φαίνεται να είναι τοποθετημένη πάνω από την άλλη (Εικ. ). Η ωοθήκη ήταν εύκολο να αναγνωρισθεί γιατί χαρακτηρίζονταν από σφαιρικούς, κοκκιώδεις, ασπρο-γκρι λοβούς (Εικ. α). Οι λοβοί αυτά στα ώριμα θηλυκά ήταν έντονοι και καταλάμβαναν όλη την κοιλιακή κοιλότητα. Αντίθετα οι όρχεις στη φάση της σπερμίασης εμφανίζονταν σαν μια δίλοβη δομή χωρίς κάποιο ιδιαίτερο χαρακτηριστικό (Εικ. β). Κατά συνέπεια σαν αρσενικά ταξινομούνταν τα ψάρια στα οποία απουσίαζαν τα κοκκιώδη λοβία που χαρακτήριζαν τα θηλυκά άτομα. α β Εικ. : Υπερηχογράφημα γονάδας ώριμου λαβρακιού (α: ωοθήκες, β: όρχεις) κατά τη διάρκεια της περιόδου ωοτοκίας (Ιανουάριος). Και στην περίπτωση των ατόμων (Εικ. 2) που εξετάσθηκαν 2-3 μήνες πριν από την έναρξη της περιόδου ωοτοκίας η αναγνώριση της ωοθήκης στο υπερηχογράφημα ήταν εύκολη (επιτυχία >95%) από την παρουσία των δυο χαρακτηριστικών κοκκιωδών λοβών που ο ένας εμφανίζονταν πάνω από τον άλλο (Εικ. 2). Η ταυτοποίηση των όρχεων βασίζονταν στην απουσία των κοκκιωδών λοβών και η επιτυχία έπεφτε στο 85%. Εικ. 2: Αριστερά: Μακροσκοπική εικόνα γονάδων λαβρακιού που συλλέχθηκε 2-3 μήνες πριν από την περίοδο της ωοτοκίας. Δεξιά: Υπερηχογράφημα της αντίστοιχης ωοθήκης. -26-

4 9 ο Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας Πρακτικά, Τόμος ΙΙ Η ταυτοποίηση του φύλου σε ανώριμα λαβράκια μέσου βάρους 30 g ήταν εφικτή αλλά με μικρότερη επιτυχία (θηλυκά: 84%, αρσενικά: 40%). Για την αντιμετώπιση του προβλήματος πραγματοποιήθηκε αλλαγή της θέσης σάρωσης (η κεφαλή σάρωσης τοποθετήθηκε κάθετα στον επιμήκη άξονα του ψαριού και πρόσθια της κοιλιακής κοιλότητας με γωνία 45 ). Με αυτό τον τρόπο βελτιώθηκε σημαντικά η ακρίβεια της μεθόδου (θηλυκά: 95%, αρσενικά: 70%) μιας και έγινε εφικτή η διάκριση των όρχεων σαν μικρές δίλοβες δομές (Εικ. 3α) ενώ η ανώριμη ωοθήκη είχε ένα σφαιρικό σχήμα (Εικ. 3β). 3α 3β Εικ. 3: Υπερηχογράφημα ανώριμης γονάδας λαβρακιού (3α: όρχις, 3β: ωοθήκη). 4. Συμπεράσματα - Συζήτηση Τα αποτελέσματα της εργασίας έδειξαν ότι είναι εφικτή η χρήση του υπερηχογραφήματος για την ταυτοποίηση του φύλου στο λαβράκι. Η εφαρμογή της μεθόδου είχε πολύ υψηλά ποσοστά επιτυχίας σε ώριμα και λεκιθογενετικά θηλυκά άτομα (> 95%) καθώς και σε αρσενικά στη φάση της σπερματογένεσης ή σπερμίασης (> 85%). Αξίζει επίσης να τονιστεί ότι, σε σχέση με προηγούμενες μελέτες σε άλλα είδη, έγινε πρώτη φορά εφαρμογή της μεθόδου χωρίς τη χρήση γέλης. Τα χαρακτηριστικά που εφαρμόστηκαν για να γίνει εφικτή η διάκριση του φύλου ήταν παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται σε άλλα είδη (Martin et al., 983; Reimers et al., 987; Bonar et al., 989; Matson 99; Blythe et al., 994; Martin-Robichaud & Rommens, 200). Σε όλα τα είδη στα οποία εφαρμόστηκε η συγκεκριμένη μέθοδος η ταυτοποίηση των όρχεων ήταν πιο δύσκολη από αυτή των ωοθηκών, λόγω της απουσίας κοκκιώδους υφής και υψηλότερου περιεχομένου σε νερό. Επίσης, η διακριτική ικανότητα της μεθόδου ήταν ιδιαίτερα ικανοποιητική για θηλυκά ανώριμα άτομα γεγονός που μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στη διαχείριση του πληθυσμού σε συνθήκες εντατικής εκτροφής αντικαθιστώντας ή συμπληρώνοντας (στην περίπτωση των αρσενικών) την τεχνική του καθετηριασμού. Όπως αναφέρθηκε και στην εισαγωγή η χρήση υπερηχογραφήματος για την ταυτοποίηση του φύλου σε σχέση με άλλες «κλασικές» τεχνικές έχει σαφή πλεονεκτήματα όπως μικρότερη καταπόνηση, αποφυγή τραυματισμού των εσωτερικών οργάνων, αποφυγή αιμοληψίας και ακριβών εργαστηριακών αναλύσεων, γρήγορα αποτελέσματα και μεγάλη αξιοπιστία σε ενήλικα άτομα εκτός περιόδου ωοτοκίας. Από την άλλη, ως μειονεκτήματα θεωρούνται η πρόκληση καταπόνησης λόγω σύλληψης και αναισθητοποίησης των ψαριών και η παρουσία υψηλά εξειδικευμένου προσωπικού. Η τεχνική αυτή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση της γοναδικής ωρίμανσης, μέσω καταγραφής αλλαγών στην υφή αλλά και στη διάμετρο των γονάδων, όπως έχουν δείξει προκαταρκτικά αποτελέσματα της ερευνητικής μας ομάδας. -27-

5 9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, Proceedings, Volume ΙΙ 5. Ευχαριστίες Η εργασία αυτή χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα «Bελτιστοποίηση της παραγωγής μεσογειακών ψαριών οικονομικής σημασίας για τις υδατοκαλλιέργειες» (ΕΠΑΝ Μέτρο 4.5, Γ.Γ.Ε.Τ., Υπουργείο Ανάπτυξης). Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τις κ. Μ. Παπαδάκη και Ε. Συγκελάκη για τη βοήθεια τους στις δειγματοληψίες. 6. Βιβλιογραφικές Αναφορές. Blythe, B., Helfrich, L.A., Beal, W.E., Bosworth, B. & Libey, G.S., 994. Determination of sex and maturational status of stripped bass (Morone saxatilis) using ultrasonic imaging. Aquaculture, 25: Bonar, S.A., Thomas, G.L., Pauley, G.B. & Martin, R.W., 989. Use of ultrasonic images for rapid determination of sex and maturity of Pacific herring. North American Journal of Fisheries Management, 9: Martin, R.W., Myers, J., Sower, S.A., Phillips, D.J. & McAuley, C., 983. Ultrasonic imaging, a potential tool for sex determination of live fish. North American Journal of Fisheries Management, 3: Matson, N.S., 99. A new method to determine sex and gonad size in live fishes by using ultrasonography. Journal of Fish Biology, 39: Martin-Robichaud, D.J. & Rommens, M., 200. Assessment of sex and evaluation of ovarian maturation of fish using ultrasonography. Aquaculture Research, 32: Reimers, E., Landmark, P., Sorsdal, T., Bohmer, E. & Solum, T., 987. Determination of salmonids sex, maturation and size: An ultrasound and photocell approach. Aquaculture Magazine, Nov./Dec.,