بررسی تغییرات ریختی ماهی کفال طلایی chelon auratus (risso, 1810) در بخش جنوبی حوضۀ دریای کاسپین با استفاده از روش ریخت‌سنجی هندسی

مقدمه: ماهی کفال طلایی (chelon auratus) دومین رتبۀ صید را در بین ماهیان استخوانی حوضۀ دریای خزر (پس از ماهی سفید) با حدود 20 درصد دارد. مطالعۀ ماهیان در اکوسیستم‌های آبی از نظرهای مختلفی ازجمله رفتارشناسی، بوم‌شناسی، تکاملی، فیزیولوژی و ارزیابی ذخایر آنها اهمیت دارد. ویژگی‌های ریختی نقش به‌سزایی در فرآیندهای زیستی آنها ازجمله تغذیه، تولید‌مثل و بقا در اکوسیستم‌های آبی ایفا می‌‌کند و شاخص‌ مهمی در انتخاب زیستگاه و رفتارهای شناگری آنها است؛ همچنین منعکس‌کنندۀ وضعیت زیستگاهی و ویژگی‌های ژنتیکی ماهی است. برای تفکیک جمعیت‌های ماهیان از روش‌‌های متعددی همچون ژنتیک، استخوان‌‌شناختی، رشد، هم‌آوری و ریخت‌شناختی سنتی و هندسی استفاده می‌شود. در این مطالعه، تنوع ریختی این گونه در سال 1400-1399 با استفاده از نمونه‌های جمع‌آوری‌‌شده در سواحل گیلان و مازندران از آستارا تا ساری بررسی شد.مواد و روش‌‌ها: برای این پژوهش، تعداد 170 عدد ماهی کفال طلایی از سواحل آستارا (23 نمونه)، بندر انزلی (33 نمونه)، کیاشهر (23 نمونه)، لنگرود (27 نمونه)، رودسر (7 نمونه)، چالوس (30 نمونه)، محمودآباد (14 نمونه) و ساری (13 نمونه) با استفاده از تور محاصره‌ای (پره) صید شد. در محل صید، تصویربرداری از نیمرخ چپ نمونه‌ها صورت گرفت؛ سپس در نرم‌افزار tpsdig2 تعداد 14 نقطۀ لندمارک روی تصاویر دوبعدی نمونه‌‌ها تعریف و رقومی‌سازی شد. داده‌های رقومی پس از آنالیز پروکراست، با استفاده از آنالیزهای آماری چندمتغیره ازجمله تجزیه به مولفه‌‌های اصلی (pca)، تحلیل همبستگی کانونی (cva) براساس ارزش p حاصل از آزمون جایگشت (با 10000 تکرار) در آزمون npmanova و تحلیل خوشه‌ای (ca) تحلیل شد؛ همچنین الگوهای تغییر شکل هر جمعیت نسبت به شکل میانگین جمعیت‌ها در شبکۀ تغییر شکل مصورسازی شد.نتایج: نتایج تحلیل مولفه‌‌های اصلی، شش مولفه را در جایگاه مولفه‌‌های اصلی در بیان تغییرات بین جمعیت‌‌های مطالعه‌‌شده نشان داد. بر‌‌اساس نتایج نمودار پراکنش جمعیت‌ها در تحلیل مولفه‌‌های اصلی، بین جمعیت‌ها هم‌پوشانی وجود داشت و جمعیت‌های انزلی، رودسر و کیاشهر از جمعیت‌های ساری و محمودآباد تفکیک شد. بیشترین فاصلۀ ماهالانوبیس و پروکراست بین جمعیت‌های کیاشهر و ساری محاسبه شد. آزمون npmanova براساس ارزش p نشان داد بین جمعیت‌های مطالعه‌‌شده به‌‌جز ساری - محمودآباد و چالوس - محمودآباد تفاوت معنی‌داری وجود دارد؛ همچنین در آنالیز خوشه‌ای، جمعیت‌های چالوس، لنگرود و ساری در یک خوشه و جدا از سایر جمعیت‌ها قرار گرفت. براساس نمودار شبکۀ تغییر شکل بدن، بین جمعیت‌های مطالعه‌‌شده ازلحاظ ریختی تفاوت وجود داشت؛ به طوری که جمعیت چالوس بیشترین و جمعیت لنگرود کمترین عمق بدنی را داشت و موقعیت پوزه به سمت بالا، در جمعیت‌های انزلی، کیاشهر، لنگرود، محمودآباد و رودسر مشاهده شد؛ به‌‌علاوه جمعیت لنگرود و کیاشهر دارای ساقۀ دمی کوتاه‌تر نسبت به سایرجمعیت‌ها بود و پوزۀ درازتر در جمعیت آستارا مشاهده شد. عمق سر نیز در دو جمعیت آستارا و چالوس بیشتر و همچنین جمعیت چالوس نسبت به سایر جمعیت‌ها دارای موقعیت بالۀ پشتی و مخرجی قدامی‌تری بود.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد بین جمعیت‌های بررسی‌‌شده ازلحاظ ریختی تفاوت معنی‌‌داری وجود دارد (0.05>p) و عمدۀ تفاوت‌های مشاهده‌‌شده مربوط به اندازۀ سر، عمق بدن، موقعیت بالۀ پشتی و طول ساقۀ دمی بود که ممکن است نشان‌دهندۀ جدایی جمعیت‌‌های مطالعه‌‌شدۀ کفال طلایی در پاسخ به شرایط محیطی باشد. از آنجایی که عوامل زیستی و غیر زیستی در مناطق مختلف حوضۀ ایرانی دریای کاسپین در حد کم تا متوسط اختلاف دارند و کفال‌‌ماهیان گونه‌های دریایی هستند و در طی سال مهاجرت‌هایی در جهت شمال - جنوب و تاحدی شرق - غرب دارند، تفاوت‌‌نداشتن کامل جمعیت‌های مناطق مختلف انتظار می‌‌رفت؛ با این حال خیلی از مطالعات ژنتیکی انجام‌‌شده بیانگر تمایزداشتن یا درحال تمایز بودن جمعیت‌های مناطق دور از هم این گونه در حوضۀ ایرانی دریای کاسپین است.

investigation of morphological changes in golden mullet, chelon auratus (risso, 1810) from the southern caspian sea basin using the geometric morphometric technique

during 2020-2021, to investigate the morphological variation of chelon auratus, a total of 170 specimens were collected using beach seine nets from the shores of astara (23 specimens), anzali (33 specimens), kiashahr (23 specimens), langaroud (27 specimens), roudsar (7 specimens), chalous (30 specimens), mahmoudabad (14 specimens), and sari (13 specimens). at the sampling sites, after imaging from the left side of the specimens, 14 landmark points were defined and digitized on the two-dimensional images using the tpsdig2 software. the obtained data, after generalized procrustes analysis, were analyzed using multivariate statistical analyses including principal component analysis (pca), canonical variate analysis (cva), and cluster analysis (ca). the deformation patterns of each population were illustrated in relation to consensus shapes on the deformation grids. the results showed significant differences in the body shape of the studied populations (p<0.05). these differences, related to head length, body depth, dorsal fin position, and caudal peduncle length, suggest the separation of populations in response to environmental conditions.introductiongolden mullet, chelon auratus, ranking second in abundance among bony fishes in the southern caspian sea basin after rutilus frisii, constitutes about 20% of the total catch. the study of fish in aquatic ecosystems is crucial for understanding various aspects such as behavior, ecology, evolution, physiology, and stock assessment evaluation. morphological studies are pivotal in numerous biological processes, including feeding, reproduction, and survival in aquatic ecosystems. they serve as a significant index for habitat selection and swimming behavior, reflecting both habitat conditions and the genetic characteristics of fish. various methods, including genetics, osteology, growth, fecundity, traditional morphometrics, and geometric morphometrics, are employed to differentiate fish populations. this study, conducted during 2020-2021, investigated the morphological variation of this species by collecting specimens along the coasts of guilan and mazandaran provinces, from astara to sari. materials and methodsfor this study, 170 specimens of chelon auratus were collected from the shores of astara (23 specimens), anzali (33 specimens), kiashahr (23 specimens), langaroud (27 specimens), roudsar (7 specimens), chalous (30 specimens), mahmoudabad (14 specimens), and sari (13 specimens) using beach seine nets. at the sampling sites, images were taken from the left side of the specimens. subsequently, in the tpsdig2 software, 14 landmark points were defined and digitized on the two-dimensional images. after conducting generalized procrustes analysis on the data, multivariate statistical analyses were performed, including principal component analysis (pca), canonical variate analysis (cva), and non-parametric multivariate analysis of variance (npmanova) based on p-values obtained from a permutation test (with 10,000 repetitions), as well as cluster analysis (ca). the deformation patterns of each population were visualized relative to the consensus shape in the deformation grids.findingsthe results of the principal component analysis (pca) revealed six components as the main factors contributing to variations among the studied populations. the pca indicated some overlap between the populations, but the anzali, roudsar, and kiashahr populations were significantly distinct from the sari and mahmoudabad populations. the greatest mahalanobis and procrustes distances were observed between the kiashahr and sari populations. non-parametric multivariate analysis of variance (npmanova) demonstrated significant differences between the populations, except for sari-mahmoudabad and chalous-mahmoudabad comparisons. according to the cluster analysis, chalous, langaroud, and sari populations were grouped into one cluster and differentiated from the others. the deformation grids of the body shape of each population revealed significant differences in body shape among the studied populations. the chalous population exhibited the greatest body depth, whereas the langaroud population had the least. an upward position of the snout was noted in the anzali, kiashahr, langaroud, mahmoudabad, and roudsar populations. additionally, the langaroud and kiashahr populations had shorter caudal peduncles. the astara population was characterized by a longer snout. the deepest head depth was found in the astara and chalous populations, with the chalous population also displaying a more anterior position of the dorsal and anal fins. conclusionthe results of this study revealed significant morphological differences among the populations of chelon auratus (p<0.05). the main distinctions were observed in the size of the head, depth of the body, and the positioning of the dorsal fin and caudal peduncle. these differences likely reflect the adaptation of the populations to varying environmental conditions. considering that both biotic and abiotic factors across different regions of the caspian sea basin in iran vary from slight to moderate, and given that c. auratus is a marine species that migrates north-south and to a lesser extent east-west throughout the year, a lack of complete morphological differentiation between populations from different regions is understandable.