Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním denní a noční aktivity hlaváče černoústého (Neogobius melanostomus, Pallas 1814) a vranky obecné (Cottus gobio, Linnaeus 1758) v simulovaných průtočných podmínkách s poskytnutím úkrytu a pozitivního stimulu (potravy). Pro tento experiment bylo nasazeno a sledováno 15 vranek obecných a 15 hlaváčů černoústých ve 3 současně sledovaných samostatně připravených systémech s uměle vytvořeným proudem. Každý systém se skládal ze zásobní nádrže, čerpadla a experimentálního žlabu. V systému bylo možné upravovat průtok vody experimentálním žlabem (délka 2 m, šířka 0,15 m, hloubka vody max. 0,1 m) až na úroveň 40 l za sekundu a byl opatřen zábranou proti úniku ryb. Světelný režim byl nastavený na 12 hodin světla a 12 hodin tmy, tedy přibližně stejný režim, jaký byl v přirozených podmínkách v období experimentu (od 22.5. do 8.6.). Ryby byly sledovány kamerovým systémem po dobu 28 hodin a výsledné záznamy byly analyzovány pomocí programu EthoVision?XT i vizuálně. Byla sledována aktivita a prostorové preference jednotlivých druhů. Na základě výsledků můžeme říci, že nebyly zaznamenány výrazné rozdíly mezi studovanými druhy. Hlavními získanými rozdíly z výsledků experimentu byly stresové výkyvy po nasazení, aktivita a preference prostředí. V průběhu stresové periody, byl hlaváč černoústý aktivnější než vranka obecná a strávil poměrně dlouhý časový úsek v únikové zóně. Další rozdíl nastal při stresovém faktoru po nasazení ryb do nádrží, kdy byl zaznamenán plynulý pokles pohybové aktivity u hlaváče černoústého a skokový pokles pohybové aktivity u vranky obecné po aklimatizační periodě. Naše výsledky také potvrdili preferenci rychle a pomalu tekoucí vody s tím, že hlaváč černoústý preferuje klidnější úseky (zejména se potvrdilo v nočních hodinách), zatímco u vranky to bylo naopak v proudnější části nádrže. Pohybem mimo úkryt při světelné aklimatizaci se potvrdilo, že hlaváč je velmi aktivní druh po celý den, který se pohyboval v nádrži více nežli vranka obecná s mírnými poklesy mezi světelnou a temnostní aklimatizací. Ve využití potravních zdrojů nebyl zaznamenán velký rozdíl, což ukazuje, že oba druhy jsou schopny se vyrovnat s prouděním nad 0,7 m.s-1. Z výsledků je rovněž viditelné, že ryby vyžadují pro stabilizaci chování dlouhou aklimatizační dobu.
Annotation in English
This Bachelor thesis is about comparison of the day and night activity of the round goby and the European bullhead under controlled conditions with shelter and positive stimuli (food) provided. 15 European bullheads and 15 round gobies were observed for this experiment - in three separated artificial systems with a simulated water flow. Each system consisted of storage tank, pumps and experimental channel. In the experimental channel (length 2 m, width 0.15 m, water depth max. 0.1 m) was possible to change the water flow up to 40 l per second and was equipped with a barrier to prevent fish to escape. The light regime was set for 12 hours of day light and 12 hours of dark. That was similar to natural ambient light regime in natural conditions during experimental work (from 22.5. to 8.6.2019). Fish were observed for 28 hours and obtained video-recordings were analysed by program EthoVision?XT and visually. Activity and spatial preferences of above-mentioned species were monitored. In accordance to our results we can conclude that there are not big differences between studied species. The main differences were stress induced behavioural fluctuations after deployment, reflected by different activity and environmental preferences. During the stress period, the round goby was more active than the European bullhead and spent a longer time in the escape zone. The next difference occurred with the stress after putting fish into the tanks. There was seen steady decline of activity in the round goby and the step-like decline of activity in the European bullhead after acclimatization period. Our results also confirmed preferences of the round goby rather for slow running water areas while in the European bullhead the opposite pattern i.e. prefer faster running water. Round Goby was more active outside of the shelter during the light acclimatization. Round goby moved more frequently with only slight decreases between light and dark acclimatization compared to European bullhead. There was not big difference in the food acquisition, which reflects that both species are able to cope with high water velocities exceeding 0.7 m. s-1. Our results also evidently provided information that fish need for behavioural stabilization relatively long acclimatization period.
Invasive, non - native species, competition, round goby, European bullhead
Length of the covering note
67 s.
Language
CZ
Annotation
Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním denní a noční aktivity hlaváče černoústého (Neogobius melanostomus, Pallas 1814) a vranky obecné (Cottus gobio, Linnaeus 1758) v simulovaných průtočných podmínkách s poskytnutím úkrytu a pozitivního stimulu (potravy). Pro tento experiment bylo nasazeno a sledováno 15 vranek obecných a 15 hlaváčů černoústých ve 3 současně sledovaných samostatně připravených systémech s uměle vytvořeným proudem. Každý systém se skládal ze zásobní nádrže, čerpadla a experimentálního žlabu. V systému bylo možné upravovat průtok vody experimentálním žlabem (délka 2 m, šířka 0,15 m, hloubka vody max. 0,1 m) až na úroveň 40 l za sekundu a byl opatřen zábranou proti úniku ryb. Světelný režim byl nastavený na 12 hodin světla a 12 hodin tmy, tedy přibližně stejný režim, jaký byl v přirozených podmínkách v období experimentu (od 22.5. do 8.6.). Ryby byly sledovány kamerovým systémem po dobu 28 hodin a výsledné záznamy byly analyzovány pomocí programu EthoVision?XT i vizuálně. Byla sledována aktivita a prostorové preference jednotlivých druhů. Na základě výsledků můžeme říci, že nebyly zaznamenány výrazné rozdíly mezi studovanými druhy. Hlavními získanými rozdíly z výsledků experimentu byly stresové výkyvy po nasazení, aktivita a preference prostředí. V průběhu stresové periody, byl hlaváč černoústý aktivnější než vranka obecná a strávil poměrně dlouhý časový úsek v únikové zóně. Další rozdíl nastal při stresovém faktoru po nasazení ryb do nádrží, kdy byl zaznamenán plynulý pokles pohybové aktivity u hlaváče černoústého a skokový pokles pohybové aktivity u vranky obecné po aklimatizační periodě. Naše výsledky také potvrdili preferenci rychle a pomalu tekoucí vody s tím, že hlaváč černoústý preferuje klidnější úseky (zejména se potvrdilo v nočních hodinách), zatímco u vranky to bylo naopak v proudnější části nádrže. Pohybem mimo úkryt při světelné aklimatizaci se potvrdilo, že hlaváč je velmi aktivní druh po celý den, který se pohyboval v nádrži více nežli vranka obecná s mírnými poklesy mezi světelnou a temnostní aklimatizací. Ve využití potravních zdrojů nebyl zaznamenán velký rozdíl, což ukazuje, že oba druhy jsou schopny se vyrovnat s prouděním nad 0,7 m.s-1. Z výsledků je rovněž viditelné, že ryby vyžadují pro stabilizaci chování dlouhou aklimatizační dobu.
Annotation in English
This Bachelor thesis is about comparison of the day and night activity of the round goby and the European bullhead under controlled conditions with shelter and positive stimuli (food) provided. 15 European bullheads and 15 round gobies were observed for this experiment - in three separated artificial systems with a simulated water flow. Each system consisted of storage tank, pumps and experimental channel. In the experimental channel (length 2 m, width 0.15 m, water depth max. 0.1 m) was possible to change the water flow up to 40 l per second and was equipped with a barrier to prevent fish to escape. The light regime was set for 12 hours of day light and 12 hours of dark. That was similar to natural ambient light regime in natural conditions during experimental work (from 22.5. to 8.6.2019). Fish were observed for 28 hours and obtained video-recordings were analysed by program EthoVision?XT and visually. Activity and spatial preferences of above-mentioned species were monitored. In accordance to our results we can conclude that there are not big differences between studied species. The main differences were stress induced behavioural fluctuations after deployment, reflected by different activity and environmental preferences. During the stress period, the round goby was more active than the European bullhead and spent a longer time in the escape zone. The next difference occurred with the stress after putting fish into the tanks. There was seen steady decline of activity in the round goby and the step-like decline of activity in the European bullhead after acclimatization period. Our results also confirmed preferences of the round goby rather for slow running water areas while in the European bullhead the opposite pattern i.e. prefer faster running water. Round Goby was more active outside of the shelter during the light acclimatization. Round goby moved more frequently with only slight decreases between light and dark acclimatization compared to European bullhead. There was not big difference in the food acquisition, which reflects that both species are able to cope with high water velocities exceeding 0.7 m. s-1. Our results also evidently provided information that fish need for behavioural stabilization relatively long acclimatization period.
Invasive, non - native species, competition, round goby, European bullhead
Research Plan
Tekoucí vody České republiky v nedávné době začal osídlovat ponto-kaspický nepůvodní druh Hlaváč černoústý (Neogobius melanostomus, Pallas 1814). Zprvu se jednalo o postup v povodí Dunaje, recentně potom jeho výskyt a šíření i v povodí řeky Labe. V rámci povodí Labe je tedy jeho invaze poměrně čerstvým jevem a přináší řadu otázek. V rámci pravidelných monitoringů se zde (na hlavním toku řeky Labe a přítocích) například společně vyskytuje hlaváč černoústý společně s původní vrankou obecnou (Cottus gobio, Linnaeus 1758). Ty vzhledem k jejich preferencím a způsobu života využívají stejnou prostorovou niku, přičemž dochází ke kompetici o základní zdroje - potravu a úkryt. Výsledkem jejich kompetice může být redukce nebo vytlačení jednoho z druhů, kdy se v návaznosti na předchozí výzkum očekává ústup původní vranky. Jedním z faktorů může být mimo jiné i vyšší aktivita hlaváče černoústého, která sice může znamenat větší riziko predace, ale i větší pravděpodobnost úspěchu v boji o potravní zdroje. Tato bakalářská práce by se měla zabývat porovnáním denní a noční aktivity zmíněných dvou druhů v simulovaných průtočných podmínkách s poskytnutým úkrytem a pozitivním stimulem (potravou). Ryby budou sledovány po celých 24 h a výsledný záznam bude analyzován pomocí etologického software i vizuálně. Bude sledována aktivita jednotlivých druhů jak samostatně, tak i ve společné obsádce. Cílem práce je popsat chování testovaných dvou druhů a na základě výsledků odhadnout jejich případný úspěch v mezidruhové kompetici o potravu a úkryt.
Práce bude podpořena projektem InterReg č. 100314623 MoBI-aqua
Research Plan
Tekoucí vody České republiky v nedávné době začal osídlovat ponto-kaspický nepůvodní druh Hlaváč černoústý (Neogobius melanostomus, Pallas 1814). Zprvu se jednalo o postup v povodí Dunaje, recentně potom jeho výskyt a šíření i v povodí řeky Labe. V rámci povodí Labe je tedy jeho invaze poměrně čerstvým jevem a přináší řadu otázek. V rámci pravidelných monitoringů se zde (na hlavním toku řeky Labe a přítocích) například společně vyskytuje hlaváč černoústý společně s původní vrankou obecnou (Cottus gobio, Linnaeus 1758). Ty vzhledem k jejich preferencím a způsobu života využívají stejnou prostorovou niku, přičemž dochází ke kompetici o základní zdroje - potravu a úkryt. Výsledkem jejich kompetice může být redukce nebo vytlačení jednoho z druhů, kdy se v návaznosti na předchozí výzkum očekává ústup původní vranky. Jedním z faktorů může být mimo jiné i vyšší aktivita hlaváče černoústého, která sice může znamenat větší riziko predace, ale i větší pravděpodobnost úspěchu v boji o potravní zdroje. Tato bakalářská práce by se měla zabývat porovnáním denní a noční aktivity zmíněných dvou druhů v simulovaných průtočných podmínkách s poskytnutým úkrytem a pozitivním stimulem (potravou). Ryby budou sledovány po celých 24 h a výsledný záznam bude analyzován pomocí etologického software i vizuálně. Bude sledována aktivita jednotlivých druhů jak samostatně, tak i ve společné obsádce. Cílem práce je popsat chování testovaných dvou druhů a na základě výsledků odhadnout jejich případný úspěch v mezidruhové kompetici o potravu a úkryt.
Práce bude podpořena projektem InterReg č. 100314623 MoBI-aqua
Recommended resources
Brandner, J., Cerwenka, A. F., Schliewen, U. K., & Geist, J. (2018). Invasion strategies in round goby (Neogobius melanostomus): Is bigger really better? PloS one, 13(1), e0190777.
Bronnenhuber, J. E., Dufour, B. A., Higgs, D. M., & Heath, D. D. (2011). Dispersal strategies, secondary range expansion and invasion genetics of the nonindigenous round goby, Neogobius melanostomus, in Great Lakes tributaries. Molecular ecology, 20(9), 1845-1859.
Buřič, M., Bláha, M., Kouba, A., & Drozd, B. (2015). Upstream expansion of round goby (Neogobius melanostomus) - first record in the upper reaches of the Elbe river. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, (416), 32.
Church, K., Iacarella, J. C., & Ricciardi, A. (2017). Aggressive interactions between two invasive species: the round goby (Neogobius melanostomus) and the spinycheek crayfish (Orconectes limosus). Biological invasions, 19(1), 425-441.
Dorenbosch, M., Kessel, N. V., Liefveld, W., Schoor, M., Velde, G., & Leuven, R. S. (2017). Application of large wood in regulated riverine habitats facilitates native fishes but not invasive alien round goby (Neogobius melanostomus).
Gilbert, M. J., Barbarich, J. M., Casselman, M., Kasurak, A. V., Higgs, D. M., & Tierney, K. B. (2016). The role of substrate holding in achieving critical swimming speeds: a case study using the invasive round goby (Neogobius melanostomus). Environmental biology of fishes, 99(10), 793-799.
Grabowska, J., & Przybylski, M. (2015). Life-history traits of non-native freshwater fish invaders differentiate them from natives in the Central European bioregion. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 25(1), 165-178.
Gruľa, D., Balážová, M., Copp, G., & Kováč, V. (2012). Age and growth of invasive round goby Neogobius melanostomus from middle Danube. Open Life Sciences, 7(3), 448-459.
Janáč, M., Valová, Z., Roche, K., & Jurajda, P. (2016). No effect of round goby Neogobius melanostomus colonisation on young-of-the-year fish density or microhabitat use. Biological invasions, 18(8), 2333-2347.
Jůza, T., Blabolil, P., Baran, R., Bartoň, D., Čech, M., Draštík, V., ... & Kubečka, J. (2018). Collapse of the native ruffe (Gymnocephalus cernua) population in the Biesbosch lakes (the Netherlands) owing to round goby (Neogobius melanostomus) invasion. Biological Invasions, 20(6), 1523-1535.
Kornis, M. S., Mercado-Silva, N., & Vander Zanden, M. J. (2012). Twenty years of invasion: a review of round goby Neogobius melanostomus biology, spread and ecological implications. Journal of Fish Biology, 80(2), 235-285.
Laverty, C., Green, K. D., Dick, J. T., Barrios-O'Neill, D., Mensink, P. J., Médoc, V., ... & Britton, J. R. (2017). Assessing the ecological impacts of invasive species based on their functional responses and abundances. Biological invasions, 19(5), 1653-1665.
Meunier, B., Yavno, S., Ahmed, S., & Corkum, L. D. (2009). First documentation of spawning and nest guarding in the laboratory by the invasive fish, the round goby (Neogobius melanostomus). Journal of Great Lakes Research, 35(4), 608-612.
Roche, K., Janáč, M., Šlapanský, L., Mikl, L., Kopeček, L., & Jurajda, P. (2015). A newly established round goby (Neogobius melanostomus) population in the upper stretch of the river Elbe. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, (416), 33.
Verliin, A., Kesler, M., Svirgsden, R., Taal, I., Saks, L., Rohtla, M., ... & Saat, T. (2017). Invasion of round goby to the temperate salmonid streams in the Baltic Sea. Ichthyological Research, 64(1), 155-158.
Young, J. A., Marentette, J. R., Gross, C., McDonald, J. I., Verma, A., Marsh-Rollo, S. E., ... & Balshine, S. (2010). Demography and substrate affinity of the round goby (Neogobius melanostomus) in Hamilton Harbour. Journal of Great Lakes Research, 36(1), 115-122.
Recommended resources
Brandner, J., Cerwenka, A. F., Schliewen, U. K., & Geist, J. (2018). Invasion strategies in round goby (Neogobius melanostomus): Is bigger really better? PloS one, 13(1), e0190777.
Bronnenhuber, J. E., Dufour, B. A., Higgs, D. M., & Heath, D. D. (2011). Dispersal strategies, secondary range expansion and invasion genetics of the nonindigenous round goby, Neogobius melanostomus, in Great Lakes tributaries. Molecular ecology, 20(9), 1845-1859.
Buřič, M., Bláha, M., Kouba, A., & Drozd, B. (2015). Upstream expansion of round goby (Neogobius melanostomus) - first record in the upper reaches of the Elbe river. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, (416), 32.
Church, K., Iacarella, J. C., & Ricciardi, A. (2017). Aggressive interactions between two invasive species: the round goby (Neogobius melanostomus) and the spinycheek crayfish (Orconectes limosus). Biological invasions, 19(1), 425-441.
Dorenbosch, M., Kessel, N. V., Liefveld, W., Schoor, M., Velde, G., & Leuven, R. S. (2017). Application of large wood in regulated riverine habitats facilitates native fishes but not invasive alien round goby (Neogobius melanostomus).
Gilbert, M. J., Barbarich, J. M., Casselman, M., Kasurak, A. V., Higgs, D. M., & Tierney, K. B. (2016). The role of substrate holding in achieving critical swimming speeds: a case study using the invasive round goby (Neogobius melanostomus). Environmental biology of fishes, 99(10), 793-799.
Grabowska, J., & Przybylski, M. (2015). Life-history traits of non-native freshwater fish invaders differentiate them from natives in the Central European bioregion. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 25(1), 165-178.
Gruľa, D., Balážová, M., Copp, G., & Kováč, V. (2012). Age and growth of invasive round goby Neogobius melanostomus from middle Danube. Open Life Sciences, 7(3), 448-459.
Janáč, M., Valová, Z., Roche, K., & Jurajda, P. (2016). No effect of round goby Neogobius melanostomus colonisation on young-of-the-year fish density or microhabitat use. Biological invasions, 18(8), 2333-2347.
Jůza, T., Blabolil, P., Baran, R., Bartoň, D., Čech, M., Draštík, V., ... & Kubečka, J. (2018). Collapse of the native ruffe (Gymnocephalus cernua) population in the Biesbosch lakes (the Netherlands) owing to round goby (Neogobius melanostomus) invasion. Biological Invasions, 20(6), 1523-1535.
Kornis, M. S., Mercado-Silva, N., & Vander Zanden, M. J. (2012). Twenty years of invasion: a review of round goby Neogobius melanostomus biology, spread and ecological implications. Journal of Fish Biology, 80(2), 235-285.
Laverty, C., Green, K. D., Dick, J. T., Barrios-O'Neill, D., Mensink, P. J., Médoc, V., ... & Britton, J. R. (2017). Assessing the ecological impacts of invasive species based on their functional responses and abundances. Biological invasions, 19(5), 1653-1665.
Meunier, B., Yavno, S., Ahmed, S., & Corkum, L. D. (2009). First documentation of spawning and nest guarding in the laboratory by the invasive fish, the round goby (Neogobius melanostomus). Journal of Great Lakes Research, 35(4), 608-612.
Roche, K., Janáč, M., Šlapanský, L., Mikl, L., Kopeček, L., & Jurajda, P. (2015). A newly established round goby (Neogobius melanostomus) population in the upper stretch of the river Elbe. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, (416), 33.
Verliin, A., Kesler, M., Svirgsden, R., Taal, I., Saks, L., Rohtla, M., ... & Saat, T. (2017). Invasion of round goby to the temperate salmonid streams in the Baltic Sea. Ichthyological Research, 64(1), 155-158.
Young, J. A., Marentette, J. R., Gross, C., McDonald, J. I., Verma, A., Marsh-Rollo, S. E., ... & Balshine, S. (2010). Demography and substrate affinity of the round goby (Neogobius melanostomus) in Hamilton Harbour. Journal of Great Lakes Research, 36(1), 115-122.
Enclosed appendices
-
Appendices bound in thesis
illustrations, maps, graphs, tables
Taken from the library
Yes
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
Student Zdeněk Polívka seznámil komisi se svou bakalářskou prací. Tajemník komise, doc. Ing. Jan Mráz, Ph.D., seznámil komisi s posudkem vedoucího a oponenta bakalářské práce. Následně student zodpověděl doplňující otázky. Proběhla diskuse na téma práce. Student adekvátně a správně reagoval na vznesené dotazy členů komise.Komise se při hodnocení vlastní práce ztotožnila s návrhem oponenta práce, neboť práce vykazovala nedostatky, které komisi vedly k přiklonění se k hodnocení níže.