Spatial distribution, composition and DNA barcoding of zooplankton in the Southern Black Sea (July 2013)

Abstract

Zooplanktonun mekansal dağılımı ve kompozisyonu, Güney Karadeniz Bölgesi için 46 istasyonda 2013 yılının Temmuz ayı boyunca incelendi. Güney Karadeniz'in batı, orta ve doğu olmak üzere üç bölgesi ve bu üç bölgenin kıyı ve açık suları zooplankton komünitesindeki değişiklikleri görebilmek amacı ile ayrı ayrı araştırıldı. Ayrıca DNA barkodlama çalışması Güney Karadeniz'deki yedi istasyondan alınan örnekler ile, meroplanktonik bireylerin daha iyi tayin edilmesi ve Karadeniz zooplankton türlerinin gen bankasının oluşturulabilmesi için yapıldı.2013 yılı Temmuz ayı boyunca yapılan bu çalışmada, toplamda 19 zooplankton tür seviyesinde ayırt edilirken, 13 grup tür seviyesinde ayırt edilemedi. Güney Karadeniz'in doğu bölgesi (ortalama 82.476 birey/m2) diğer bölgeler ile karşılaştırıldığına en düşük bolluk değerini sergiledi (orta bölge ortalama 85.008 birey/m2 ve batı bölgesi ortalama 175.495 birey/m2). Tüm komünitenin 68%'ini kopepodlar domine ederken, copepod türleri arasında bolluk bakımından en baskın tür Acartia clausi (65%), biyokütle bakımından en baskın tür ise Calanus euxinus (74%) olarak rapor edildi. Kopepodların N. scintillans (14%) ve kladoser türleri (7%) tarafından takip ettiği görüldü. 2013 yılı Temmuz ayında Noctiluca scintillans türünün doğu bölgede görülmemesi ilgi çekici idi. Batı bölgedeki bolluk değerinin (39, 495 ind/m2) doğuya doğru azaldığı görüldü. Kladoser türleri arasından ise Penilia avirostris bolluk bakımından en baskın tür olarak rapor edildi. Güney Karadeniz'in 2013 yılı Temmuz ayı zooplankton komünitesinin 4%'ünü ise P. setosa'nın oluşturduğu görüldü.Güney Karadeniz'in orta bölgesinin biyokütle bakımından en yüksek jelimsi organizma değerlerini (ortalama 581.329 mg/m2) sergilerken, besin zooplanktonunun en düşük (ortalama 4.882 mg/m2) biyokütle değerini sergilediği rapor edildi. Batı bölgedeki yüksek bolluk değerine rağmen, batı ve doğu bölgelerdeki benzer besin zooplanktonu biyokütlesi, doğuda besin zooplanktonuna ait büyük bireylerin varlığına işaret ettiği gözlemlendi. Bu çalışmada, birçok zooplankton türünün DNA barkodlama çalışması gerçekleştirdi. 11 holo ve meroplankton türünün tayininde DNA barkodlamanın başarılı sonuçlar verdiği görüldü.Anahtar Kelimeler: Güney Karadeniz, zooplankton, DNA barkodlama

Spatial distribution and composition of zooplankton was studied in the southern Black Sea at 46 stations in July 2013. The southern Black Sea was examined as three different study areas namely; western, central and eastern regions. Each region was also examined as inshore and offshore to determine the difference in zooplankton communities. Additionally a DNA barcoding study was also performed with samples collected from seven stations in the southern Black Sea to generate a gene library of zooplankton species of the Black Sea.A total of 19 zooplankton species were identified at species level and a further 13 species at higher taxa levels. The eastern region of the southern Black Sea displayed the lowest abundance values (average of 82,476 ind/m2) of total zooplankton compared to the central (85,008 ind/m2) and western Black Sea (average of 175,495 ind/m2). 68% of the entire zooplankton community consisted of copepods, the dominant species being Acartia clausi (65%) in terms of abundance. Copepods were followed by Noctiluca scintillans (14%) and cladocerans (7%) in terms of abundance. The total absence of N. scintillans in the eastern region was striking in July 2013. Its abundance was rather high (39,495 ind/m2) in the west decreasing towards the central southern Black Sea. Among cladoceran species Penilia avirostris was the most abundant (69%) for the entire southern Black Sea. Chaetognatha constituted 4% of the entire zooplankton community for the southern Black Sea in July 2013.In terms of biomass, the central zone exhibited the lowest fodder zooplankton values (average of 4,882 mg/m2) but the highest macro gelatinous organisms values (average of 581,329 mg/m2). Despite higher abundance values in the west, the biomass values of fodder zooplankton were quite similar in western and eastern regions of the southern Black Sea, indicating the existence of larger individuals of fodder zooplankton in the eastern zone. In this study DNA barcoding of many zooplankton species was obtained. It was found that DNA barcoding could help successful identification of 11 species of holo- and mero- zooplankton species. Keywords: Southern Black Sea, zooplankton, DNA barcoding