Morphological differentiation of the otoliths of graylings from the Barguzin River and Lake Baikal

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A comparative analysis of distinctive morphological features of sagittae in the Thymallus species from Lake Baikal and the Barguzin River has been done. The otolith shape was described using values of radii and the Fourier descriptors. It is demonstrated that the otoliths of Thymallus species have a similar structure. The otolith outline analysis allowed to differentiate the samplings according to the morphotypes that characterize them. No significant differences in length, width, perimeter and area of the otoliths in the Thymallus species have been identified. However, some differences in the shape of otoliths were described in T. baicalolenensis; they had a less developed pararostrum and more salient ventral edge than the otoliths of T. baicalensis from the lakes Balan-Tamur and Baikal. The otolith shape analysis can be widely applied for basic research of microevolutionary processes, delimitation of natural populations and preservation of genetic diversity as well as for defining the structure of the commercial stock.

About the authors

P. N. Anoshko

Limnological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ursus.88@mail.ru
Russian Federation, 3, Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033

E. V. Dzyuba

Limnological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ursus.88@mail.ru
Russian Federation, 3, Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033

I. N. Smolin

Limnological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ursus.88@mail.ru
Russian Federation, 3, Ulan-Batorskaya St., Irkutsk, 664033

A. N. Telpukhovsky

Angaro-Baikal Territorial Division of The Federal Agency for Fishery

Email: ursus.88@mail.ru
Russian Federation, 18, Smolin St., Ulan-Ude, 670000

A. N. Matveev

Irkutsk State University

Email: ursus.88@mail.ru
Russian Federation, 5, Sukhe-Bator St., Irkutsk, 664011

References

  1. Abuanza P., Murta A.G., Campbell N. et al. 2008. Stock identity of horse mackerel (Trachurus trachurus) in the Northeast Atlantic and Mediterranean Sea: integrating the results from different stock identification approaches. Fisheries Research 89: 196-209. doi: 10.1016/j.fishres.2007.09.022
  2. Afanasyev P.K., Orlov A.M., Rolsky A.Yu. 2017. Otolith shape analysis as a tool for species identification and studying the population structure of different fish species. Russian Journal of Zoology 96: 192-200. doi: 10.1134/S1062359017080027
  3. Anoshko P.N., Telpukhovskiy A.N., Fedorova L.I. et al. 2007. Aberrant otoliths of Baikal grayling. Acta Biomedica Scientifica 2: 10–13. (in Russian)
  4. Ballagh A.C., Begg G.A., Mapleston A. et al. 2006. Growth trends of Queensland east coast Spanish mackerel (Scomberomorus commerson) from otolith back-calculations. Marine and Freshwater Research 57: 383-393. doi: 10.1071/MF05173
  5. Begg G.A., Overholtz W.J., Munroe N.J. 2001. The use of internal otolith morphometrics for identification of haddock stocks on Georges Bank. Fishery Bulletin 99: 1-14.
  6. Bergenius M.A.J., Begg G.A., Mapstone B.D. 2006. The use of otolith morphology to indicate the stock structure of common coral trout (Plectropomus leopardus) on the Great Barrier Reef, Australia. Fishery Bulletin 104: 498-511.
  7. Bolles K.L., Begg G.A. 2000. Distinction between silver hake (Merluccius bilinearis) stocks in U.S. waters of the northwest Atlantic based on whole otolith morphometrics. Fishery Bulletin 98: 451-462.
  8. Cadrin S.X., Friedland K.D. 2005. Morphometric outlines. In: Cadrin S.X., Friedland K.D., Waldman J.R. (Eds.), Stock identification methods: applications in fisheries science. Amsterdam, pp. 173-183.
  9. Campana S.E., Casselman J.L. 1993. Stock discrimination using otolith shape analysis. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 50: 1062-1083. doi: 10.1139/f93-123
  10. Campana S.E., Gagne ́ J.A., McLaren J.W. 1995. Elemental fingerprinting of fish otoliths using ID-ICPMS. Marine Ecology Progress Series 122: 115-120. doi: 10.3354/meps122115
  11. Castonguay M., Simard P., Gagnon P. 1991. Usefulness of Fourier analysis of otolith shape for Atlantic mackerel (Scomber scombrus) stock discrimination. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 48: 269-302. doi: 10.1139/f91-041
  12. DeVriesa D.A., Grimes C.B., Prager M.H. 2002. Using otolith shape analysis to distinguish eastern Gulf of Mexico and Atlantic Ocean stocks of king mackerel. Fisheries Research 57: 51-62. doi: 10.1016/S0165-7836(01)00332-0
  13. Ding L., Tao J., Ding C. et al. 2019. Hydrogeomorphic factors drive differences in otolith morphology in fish from the Nu‐Salween River. Ecology of Freshwater Fish 28: 132-140. doi: 10.1111/eff.12437
  14. Gauldie R.W. 1993. Polymorphic crystalline structure of fish otoliths. Journal of Morphology 218: 1-28. doi: 10.1002/jmor.1052180102
  15. Furlani D., Gales R., Pemberton D. 2007. Otoliths of common Australian temperate fish: a photographic guide. Hobart: CSIRO Publishing.
  16. Johnson A.G. 1996. Use of otolith morphology for separation of king mackrel (Scomberomorus cavalla) and Spanish mackerel (Scomberomorus maculates). Gulf of Mexico Science 1: 1-6. doi: 10.18785/goms.1401.01
  17. Jonsdottir I.G., Campana S.E., Marteinsdottir G. 2006. Otolith shape and temporal stability of spawning groups of Icelandic cod (Gadus morhua L.). ICES Journal of Marine Science 63: 1501-1512. doi: 10.1016/j.icesjms.2006.05.006
  18. Khrustaleva А.М., Pavlov D.А. 2000. Features of otolith morphology in the young of several fish species from the White Sea. Journal of Ichthyology 40: 655-667.
  19. Libungan L.A., Slotte A., Otis E.O. et al. 2016. Otolith variation in Pacific herring (Clupea pallasii) reflects mitogenomic variation rather than the subspecies classification. Polar Biology 39: 1571-1579. doi: 10.1007/s00300-015-1882-x
  20. Lychakov D.V., Rebane Y.T. 1992. Effect of otolith shape on directional sound perception in fish. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology 28: 531-536.
  21. Lychakov D.V., Rebane Y.T. 2000. Otolith regularities. Hearing Research 143: 83-102. doi: 10.1016/s0378-5955(00)00026-5
  22. Matveev A.N., Samusyonok V.P., Telpukhovsky A.N. et al. 2005. A new subspecies of the Siberian grayling Thymallus arcticus baicalolenensis ssp. nova (Salmoniformes, Thymallidae). Vestnik Buryatskogo Gosudarstvennogo Universiteta Seriya 2. Biologiya [Bulletin of the Buryat State University Series 2. Biology] 7: 69-82. (in Russian)
  23. Pavlov D.А. 2016. Differentiation of three species of the genus Upeneus (Mullidae) based on otolith shape analysis. Journal of Ichthyology 56: 37-51. doi: 10.1134/S0032945216010094
  24. Popper A.N., Ramcharitar J., Campana S.E. 2005. Why otolith? Instings from inner ear physiology and biology. Marine and Freshwater Research 56: 497-504. doi: 10.1071/MF04267
  25. Prosekin K.A., Prosekina А.А. 2009. To the question on strategy with-existence bajkalolensky and black bajkalsky charius in the conditions of symparion (reserve Dzherginsky). Samarskaya Luka: Problemy Regional’noy i Global’noy Ekologii [Samarskaya Luka: Problems of Regional and Global Ecology 18: 161-164. (in Russian)
  26. Prosekin K.A. 2007. Ecological and biological features of graylings from waterbodies and streams of the upper Barguzin River (Pribaykalye). Cand. Sc. Dissertation, Institute of General and Experimental Biology of the Siberian Branch of the RAS, Ulan-Ude, Russia. (in Russian)
  27. Rooker J.R., Secor D.H., DeMetrio G. et al. 2008. Evidence of trans-Atlantic movement and natal homing of bluefin tuna from stable isotopes in otoliths. Marine Ecology Progress Series 368: 231-239. doi: 10.3354/meps07602
  28. Skalkin V.A. 1963. Otoliths of some fishes from Far East seas. Proceedings of Pacific Research Institute for Marine Fisheries and Oceanography. 59: 159-200.
  29. Skazkina E.P. 1965. Differences in the otoliths between the Azov Sea and the Black Sea anchovy (Engraulis encrasicholus maeoticus Pusanov, Engraulis encrasicholus ponticus Aleks.). Journal of Ichthyology 5: 600-605.
  30. Svetocheva O.N., Stasekova N.I., Gosheva T.D. 2002. Otolith morphology of some fishes of the White Sea. Journal of Ichthyology 42: 360-367.
  31. Tyagun M.L., Anoshko P.N., Voronov M.G. 2013. Otolith shape analysis to discriminate among morpho-ecological groups of Baikal omul (Coregonus migratorius Georgi). Advances in Limnology 64: 109-118. doi: 10.1127/1612-166X/2013/0064-0018
  32. Yukhov V.L. 1971. Structure of the otoliths of the Antarctic and the Patagonian toothfish Dissostichus mawsoni Norm. and D. elegenoides Smitt of the Southern Ocean. Journal of Ichthyology 11: 587-594.
  33. Zischke M.T., Litherland L., Tilyard B.R. et al. 2016. Otolith morphology of four mackerel species (Scomberomorus spp.) in Australia: species differentiation and prediction for fisheries monitoring and assessment. Fisheries Research 176: 39-47. doi: 10.1016/j.fishres.2015.12.003

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Anoshko P.N., Dzyuba E.V., Smolin I.N., Telpukhovsky A.N., Matveev A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».