Η βιολογία και οικολογία του δίθυρου Arca noae Linnaeus, 1758 στις βόρειες ακτές της Κρήτης

Abstract

In this doctoral dissertation, the biology and ecology of the Noah's Ark shell (Arca noae, Linnaeus 1758) were studied in the bay of Elounda. Initially, two significant knowledge gaps related to the study area were addressed by describing the environmental conditions of the bay through the creation of a two-year time series of abiotic measurements. This series showed that the conditions in Elounda differ from those of the open sea, with lower temperatures and salinity in winter and higher values in summer. Additionally, the biocoenosis of photophilous sessile organisms inhabiting the rocky reefs of the study area was recorded. Specifically, the species composition was described, and the relative abundances of these species on hard substrates with two different orientations were compared. It was found that reefs with a vertical orientation hosted a greater number of species, which were also found in higher abundances compared to those on horizontally oriented reefs. Subsequently, the unique population of A. noae on the Cretan coast was studied by documenting its densities, which were found to be particularly high in some locations, and its morphometrics, which indicated that the population consists of smaller individuals compared to other areas of the Mediterranean. The reproduction of the population in the bay of Elounda was also investigated through histological analysis, which revealed that it follows reproductive patterns similar to those described in other studies, and the recruitment of new A. noae individuals in the bay was assessed using experimental spat collectors, which showed particularly low recruitment rates. An experimental transfer and relocation of a small population of A. noae from the bay of Elounda to the facilities of the Underwater Biotechnological Park of Crete was then conducted to study the species' survival on natural and artificial surfaces under open sea conditions. This relocation resulted in low mortality levels on both types of surfaces, in contrast to similar efforts in other areas. Finally, the mechanical stress (detachment from the substrate) was investigated using molecular methods, which is a result of the management practices to which Arca noae would be subjected under cultivation conditions. It was found that this stress does not cause a significant response in the heat shock proteins, which were used as an indicator, and the detachment of A. noae from the substrate can be characterized as a mild management action.

Στη παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκε η βιολογία και οικολογία της καλόγνωμης (Arca noae, Linnaeus 1758) στον όρμο της Ελούντας. Αρχικά, καλύφθηκαν δυο σημαντικά κενά γνώσης σχετικά με την περιοχή μελέτης καθώς περιεγράφηκαν οι περιβαλλοντικές συνθήκες του όρμου μέσω της δημιουργίας μιας χρονοσειράς αβιοτικών μετρήσεων διάρκειας 2 ετών. Η τελευταία έδειξε πως οι συνθήκες της Ελούντας διαφέρουν από αυτές της ανοικτής θάλασσας καθώς η θερμοκρασία και η αλατότητα έχουν χαμηλότερες τιμές κατά τη διάρκεια του χειμώνα και υψηλότερες το καλοκαίρι. Παράλληλα, καταγράφηκε η βιοκοινωνία των φωτόφιλων εδραίων οργανισμών που διαβιούν στους βραχώδεις υφάλους της περιοχής μελέτης. Πιο συγκεκριμένα, περιεγράφηκαν τα είδη που την απαρτίζουν και έγινε σύγκριση των σχετικών αφθονιών τους στο σκληρό υπόστρωμα δυο διαφορετικών προσανατολισμών. Στους υφάλους με κάθετο προσανατολισμό η βιοκοινωνία βρέθηκε να αποτελείται από περισσότερα είδη τα οποία επίσης συναντώνται σε μεγαλύτερες αφθονίες σε σύγκριση με αυτά των υφάλων με οριζόντιο προσανατολισμό. Ακολούθως, μελετήθηκε ο μοναδικός για τις Κρητικές ακτές πληθυσμός της καλόγνωμης με την καταγραφή των πυκνοτήτων του, οι οποίες βρέθηκαν κατά τόπους ιδιαίτερα υψηλές και της μορφομετρίας του η οποία έδειξε ότι ο πληθυσμός απαρτίζεται από μικρόσωμα άτομα σε σύγκριση με άλλες περιοχές της Μεσογείου. Επίσης, διερευνήθηκε η αναπαραγωγή του πληθυσμού στον όρμο της Ελούντας μέσω ιστολογικής ανάλυσης η οποία έδειξε ότι αυτός ακολουθεί τα αναπαραγωγικά πρότυπα που έχουν περιγραφεί και σε άλλες μελέτες και η στρατολόγηση νέων ατόμων καλόγνωμης στον όρμο με χρήση πειραματικών συστοιχιών εγκατάστασης (spat collectors) η οποία βρέθηκε να είναι ιδιαίτερα χαμηλή. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε μια πειραματική μεταφορά και μετεγκατάσταση ενός μικρού πληθυσμού καλόγνωμης από τον όρμο της Ελούντας στις εγκαταστάσεις του Υποθαλάσσιου Βιοτεχνολογικού Πάρκου Κρήτης με σκοπό την μελέτη της επιβίωσης του είδους σε φυσικές και τεχνητές επιφάνειες σε συνθήκες ανοιχτής θάλασσας. Η μετεγκατάσταση αυτή προκάλεσε χαμηλά επίπεδα θνησιμότητας και στα δυο είδη επιφανειών σε αντίθεση με παρόμοιες προσπάθειες από άλλες περιοχές. Τέλος, διερευνήθηκε η μηχανική καταπόνηση (αποκόλληση από το υπόστρωμα) με μοριακές μεθόδους, η οποία είναι αποτέλεσμα των διαχειριστικών χειρισμών στους οποίους θα υπόκειται η καλόγνωμη σε συνθήκες καλλιέργειας. Βρέθηκε ότι η καταπόνηση αύτη δεν προκαλεί μια μεγάλη απόκριση των πρωτεϊνών θερμικού σοκ, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν ως δείκτης και η αποκόλληση της καλόγνωμης από το υπόστρωμα μπορεί να χαρακτηριστεί ως μια ήπια διαχειριστική ενέργεια.