Last update: Ing. Luboš Matějíček, Ph.D. (07.05.2009)
Metody studia prostorové distribuce a chování ryb v tekoucích vodách
Studium ekologie populací organismů je základním metodickým přístupem pro vyhodnocení vývoje ekosystémů, v
současnosti např. v podmínkách globální změny klimatu. Jestliže lze obecně konstatovat, že kvalita našich znalostí závisí
na vhodně zvoleně metodě zkoumání, pak v případě vodního prostředí je metodický přístup nejdůležitějším prvkem
studia. Hlavní problém studia vodních organismů je přenos dat do terestrického prostředí. Toto omezení je v současnosti
překonáváno řadou moderních technologií. Mezi nejpopulárnější patří sledování pohybů organismů pomocí vysílaček.
Avšak i metoda telemetrie prochází rychlým vývojem, kdy dochází nejen k minituriazaci vysílaček, ale i k využívání
fyziologických senzorů popisující vnitřní prostředí sledovaného organismu. Stále častěji jsou používány mikročipy a
audiovizuální technika. V současnosti je již dokonce standardní výzkum vývoje populací na základě individuálních
známostí nejen mezi členy populace, ale i mezi jedinci odlišných druhů. Takový výzkum podmiňuje získání tisíců záznamů
individuálního chování často i během jedinného dne. Proto jsou digitální informace prvotním výstupem většiny metod.
Digitalizace informací zvyšuje nároky na vzdělání v oblasti technických věd a informačních techologií, nezbytná je znalost
statistických metod.
Cílem přednáškového cyklu je vyjmenovat nejpožívanější a také nejmodernější metody studia především ryb, ale i dalších
vodních obratlovců a bezobratlých. V úvodní části cyklu budou posluchači stručně seznámeni s oblastmi ekologie
organismů, které jsou určující pro vývoj populací v tekoucích vodách. Druhá, delší část bude věnována popisu metod,
které jsou pro toto studium populací používány. Závěr cyklu bude zaměřen na metody sledování okolního prostředí a
statistické vyhodnocení údajů. K přednášce náleží týdenní blokové cvičení s prezentací aplikace metod jako je např.
příprava systémů pro značení, laboratorních pokusů nebo exkurze k terénní studii.
A) Oblasti studia ekologie ryb
I. Migrace
Migrace diadromní a potamodromní, migrace reprodukční, postreprodukční, úkrytové a potravní. Miigrace jsou
nejznámějším prvkem chování divokých populací a jsou proto intenzivně sledovány.
II. Prostorová distribuce
Domácí okrsek, centrum aktivity, teritorium, teorie ideálně volné a despotické distribuce. Energetické a prostorové nároky
jedince jsou určující pro početnost a chování populací a celých společenstev.
III. Sociální hierarchie
Princip dominance a subdominance, agresivita. Sociální hiearchie určuje změny v prostorové distribuci, které jsou jsou
dány vztahem mezi velikostí těla, energetickou spotřebou a prostorovými nároky jedince.
IV Chování ovlivněné příbuzenským vztahem a vzájemnou známostí
Vývoj populací je určen nejen na úrovni jedince a sociální hiearchií, ale také větších částí populací, které jsou složeny s
příbuzenských skupin nebo se navzájem znají/neznají.
V. Změna chování pod vlivem přítomnosti predátora a faktorů prostředí
Jedinec mění své chování a pozici v prostoru a čase podle nebezpečí, které mu hrozí a podle možností, kterými
nebezpečí snižuje jako je např. shlukování do hejn, dosažitelnost úkrytu nebo využívání stínu a tmy.
VI Rozmnožování
Před a během období reprodukce většina organismů zásadně mění své běžné vzorce chování aplikované pro příjem
potravy, nalezení úkrytu a vyhýbání se nebezpečí. Toto obdbobí lze studovat specifickými metodami.
VII. Velikost těla, početnost a biomasa
Velikost těla, početnost jedinců a jejich biomasa jsou nejzákladnějšími populačními charakteristikami.
B) Metody studia
I. Telemetrie
Akustická verze, digitálně kódovaná verze, EMG, použití fyziologických senzorů, určení pozice ve vodním sloupci a
teploty, CARTsenzory, parametry senzorů pro slanou a sladkou vodu, automatické systémy
II. Pasivní integrátory ? PITags
Použití pro populační studie, určení prostorové distribuce v přírodě a laboratoři. Pasivní integrátory lze implantovat do
organismů o velikost několika cm. Životnost značek není omezená časem, ale možností detekce na určitou vzdálenost.
III. Audiovizuální systémy
EthoVision, podvodní kamery, přímá pozorování v přírodě a laboratoři. Snímání reálného chování organismů pomocí
audiotechniky je v důsledku digitalizace záznamů velmi užívanou metodou.
IV. Bioskenery
Použití při sledování migrací, odhad početnosti v určitém prostředí. Vysílání různých vlnových délek umožňuje získání
velmi levného a efektivního obrazu migrujících organismů určitým ohraničeným prostředím.
V. Klasické metody pro odhad početnosti
Určení základních parametrů populací a společenstev za použití klasických metod a porovnání jejich účinnosti. Vizuální
pozorování, elektrické agregáty, vězence, vrše a sítě.
VI. Metody značení a značkování
Skupina a jedinec, elastomery, individuálně kódované elastomery, mikroznačky (BCWT), značení pomocí izotopů, využití
parazitální invaze, detekce antigenů. Přehled široké škály metod, kdy je nezbytné sledovaný organismus nejdříve označit
a následně znovu odchytit.
VII. Měření okolního prostředí
Automatické systémy pro monitoring parametrů vody, kritické parametry ? kyslík, pH, NH3, , farmaka, průhlednost vody,
GIS mapy. Bez rámcového popisu okolního prostředí většinou nelze kvalitně vyhodnotit chování organismu, který se v
prostředí vyskytuje. Popis klasických i moderních technologií.
VII. Vyhodnocení údajů
Výpočet velikosti domácího okrsku a spotřeby energie
Využití statistiky
C) Praktické cvičení
Blokové cvičení, které se sestává s ukázek různých monitorovacích (telemetrie, PIT, EthoVision) a značkovacích
systémů (BWCT, elastomery). Cvičení obsahuje i praktické ukázky implantace značek a obsluhy experiemntálního
prostředí v laboratoř. Bude realizována terénní exkurze ke konkrétnímu projektu s využitím metody telemetrie nebo PIT.
