Vũ Quyết Thành*, Trần Văn Đạt Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga
*Tác giả liên hệ: [email protected]
Ngày nhận bài: 10.05.2022 Ngày chấp nhận đăng: 27.09.2022
TÓM TẮT
Trong bài báo này, chúng tôi đánh giá khả năng định loại một số loài cá biển dựa vào phân tích các chỉ số hình thái đá tai. Nghiên cứu đã thu thập 180 mẫu đá tai của 10 loài, sau đó tiến hành chụp ảnh, đo kích thước cơ bản (BSI) và tính toán các chỉ số hình dạng (ShI) bằng chương trình R. Số liệu được phân tích bằng các phương pháp xử lý thống kê: ANOVA, Discriminant function analysis (DFA), Canonical Analysis. Kết quả phân tích đã đánh giá khả năng sử dụng các số đo về hình thái đá tai nhằm xác định loài. Phân tích DFA dựa vào các số đo cơ bản BSI có thể xác định 03 loài ở độ chính xác 100% (18/18); 03 loài ở độ chính xác cao từ 77-95%. Dựa vào chỉ số hình dạng ShI có thể xác định được 02 loài ở độ chính xác 100% (18/18); 03 loài đạt độ chính xác cao từ 77-89%. Khi kết hợp giữa số đo cơ bản BSI và chỉ số ShI bằng phân tích DFA tăng khả năng xác định chính xác chung cho 10 loài là 81,11%.
Số loài nhận dạng chính xác 100% được tăng lên là 04 loài; 04 loài đạt mức độ phân loại cao từ 77-95%. Kết quả nghiên cứu cho thấy sử dụng bộ chỉ số kết hợp giữa BSI và ShI cho kết quả phân loại là tốt nhất.
Từ khóa: Đá tai, xác định loài, Discriminant function analysis, số đo cơ bản BSI, chỉ số hình dạng ShI.
Evaluation of the Useability of Morphological Indicators of Otoliths for Identification of some Marine Fish Species
ABSTRACT
In the present paper, we evaluate the ability to identify some marine fish species based on the analysis of morphological otoliths. The study collected 180 sagitta of 10 species, then photographed, measured the basic size indices (BSI), and calculated the shape indices (ShI) in program R. Data were analyzed by standard statistical methods: ANOVA, Discriminant function analysis (DFA), and Canonical Analysis. The results of the analysis confirmed the possibility of using measurements of otolith morphology for the purpose of species identification. DFA based on basic measurements BSI could identify three species with 100% accuracy (18/18); three species with high accuracy from 77% to 95%. Based on the ShI shape index, 02 species can be identified with 100% accuracy (18/18);
03 species achieved high accuracy from 77% to 95%. When combining the basic measurements of BSI and ShI by DFA, the overall accuracy of the species was increased by 81.11%. The number of species with 100% accurate
Tên loài Ký hiệu Hình ảnh cá và đá tai Số lượng mẫu Bộ: Perciformes
Họ: Nemipteridae
Cá lượng Pentapodus setosus (Valenciennes, 1830)
1CL 18
Bộ: Siluriformes Họ: Plotosidae
Cá ngát Plotosus lineatus (Thunberg, 1787)
2CN 18
Bộ: Holocentriformes Họ: Holocentridae
Cá Sơn đá Sargocentron rubrum (Forsskål, 1775)
3CS 18
Bộ: Gobiiformes Họ: Gobiidae
Cá bống tro Acentrogobius caninus (Valenciennes 1837)
4CB 18
Bộ: Carangiformes Họ: Carangidae
Cá chỉ vàng Selaroides leptolepis (Cuvier, 1833)
5CV 18
Bộ: Mugiliformes Họ: Mugilidae
Cá đối đầu nhọn Crenimugil pedaraki (Valenciennes, 1836)
6CD 18
Bộ: Carangiformes Họ: Carangidae Cá dóc Alepes djedaba (Forsskål, 1775)
7CDO 18
Bộ: Beloniformes Họ: Hemiramphidae Cá kìm Hemiramphus sp.
8CK 18
Tên loài Ký hiệu Hình ảnh cá và đá tai Số lượng mẫu Bộ: Perciformes
Họ: Serranidae Cephalopholis boenak (Bloch, 1790)
9CM 18
Bộ: Perciformes Họ: Serranidae
Cá mú vàng nghệ Diploprion bifasciatum Cuvier, 1828
10CMN 18
Chỉ số thống kê
BSI Wilks'lambda F-remove P-value Toler. (1-R2) 1-Toler. (R2)
OL 0,002 32,025 0,001 0,511 0,489
OW 0,005 89,009 0,001 0,638 0,362
P 0,001 5,413 0,001 0,659 0,341
A 0,002 20,512 0,001 0,536 0,464
Loài cá Loài cá
Tỉ lệ phân loại
chính xác (%) 1CL 2CN 3CS 4BC 5CV 6CD 7CDO 8CK 9CM 10CMN
1CL 77,78 14 0 4 0 0 0 0 0 0 0
2CN 44,44 0 8 0 4 0 0 0 0 0 6
3CS 72,22 5 0 13 0 0 0 0 0 0 0
4CB 100 0 0 0 18 0 0 0 0 0 0
5CV 83,33 0 0 0 0 15 0 0 3 0 0
6CD 100 0 0 0 0 0 18 0 0 0 0
7CDO 94,44 0 0 0 0 1 0 17 0 0 0
8CK 27,78 0 0 0 0 13 0 0 5 0 0
9CM 100 0 0 0 0 0 0 0 0 18 0
10CMN 38,89 0 7 0 4 0 0 0 0 0 7
Chỉ số
ShI Wilks' lambda F- remove p-value Toler. (1-R2) 1-Toler. (R2)
Form factor 0,0028 3,49 0,01 0,69 0,31
Roundness 0,0027 2,64 0,01 0,06 0,94
Aspect ratio 0,0083 45,66 0,01 0,17 0,83
Circularity 0,0051 21,24 0,01 0,40 0,60
Rectangularity 0,0027 2,82 0,01 0,06 0,93
Ellipticity 0,0057 25,39 0,01 0,11 0,89
Loài cá Loài cá
Tỉ lệ phân loại
chính xác (%) 1CL 2CN 3CS 4BC 5CV 6CD 7CDO 8CK 9CM 10CMN
1CL 61,11 11 0 2 0 2 0 0 3 0 0
2CN 77,77 0 14 0 4 0 0 0 0 0 0
3CS 44,44 2 0 8 0 6 0 0 2 0 0
4CB 61,11 0 2 0 11 0 0 0 0 0 5
5CV 77,77 1 0 1 0 14 0 0 2 0 0
6CD 100 0 0 0 0 0 18 0 0 0 0
7CDO 88,88 0 0 0 0 0 0 16 0 2 0
8CK 5,55 5 0 5 0 7 0 0 1 0 0
9CM 100 0 0 0 0 0 0 0 0 18 0
10CMN 27,77 0 11 0 2 0 0 0 0 0 5
Tổng cộng 64,44 19 27 16 17 29 18 16 8 20 10
Loài cá Loài cá
Tỉ lệ phân loại
chính xác (%) 1CL 2CN 3CS 4BC 5CV 6CD 7CDO 8CK 9CM 10CMN
1CL 77,78 14 0 4 0 0 0 0 0 0 0
Allen G.R., Steene R., Humann P. & Deloach N.
(2003). Reef Fish Identification Tropical Pacific.
New World Publications, Inc.
Bani A., Poursaeid S. & Tuset V.M. (2013).
Comparative morphology of the sagittal otolith in three species of south Caspian gobies Journal of Fish Biology. 82: 1321-1332.
Begg G.A., Friedland K.D. & Pearce J.B. (1999). Stock identification and its role in stock assessment and fisheries management: anoverview. Fisheries Research. 43: 1-8.
Campana S.E. (2004). Photographic atlas of fish otoliths of the Northwest atlantic ocean. Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences. No 133. NRC Research. press.
https://doi.org/10.1139/9780660191089
Falini S., Fermani S., Vanzo M. & Miletic G. (2005).
Influence on the formation of aragonite or vaterite by otolith macromolecules. European Journal of Inorganic Chemistry. pp. 162-167.
Froese R. & Pauly D. (2022). FishBase - World Wide Web electronic publication. Retrieved from www.fishbase.se on Jan 18, 2022.
Hà Phước Hùng & Hồ Kim Lợi (2013). Nghiên cứu hình thái đá tai của họ cá Chép (Cyprinidae) phân bố ở An Giang và Cần Thơ. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ. 26: 50-54.
He T., Cheng J., Qin J., Li Y. & Gao T. (2017).
Comparative analysis of otolith morphology in three species of Scomber. Ichthyological Research.
65: 192-201.
Kimura S., Imamura H., Nguyen V.Q. & Pham T.D.
(2018). Fishes of Ha Long Bay, the natural heritage site in northern Vietnam. Fisheries Research Laboratory, Mie University, Shima, Japan.
Levia D., Andreolib M.G., Arneric E., Giannettic G. &
Rizzoa P. (1994). Otolith reading as a tool for stock identification. Fisheries Research. 20(2): 97-107.
https://doi.org/10.1016/0165-7836(94)90077-9.
Libungan L.A. & Pálsson S. (2015). ShapeR: An R package to study otolith shape variation among fish populations. PLoSOne. 10(3): Article e0121102.
Retrieved from https://doi.org/10.1371/
journal.pone. 0121102 on Feb 18, 2022.
Lieske E. & Meyers R. (1996). Coral Reef Fishes (Caribbean, Indian Ocean and facific Ocean including the Red Sea). Princeton University Presss, America.
Lin C., Gracia B.D., Pierotti M.E.R., Andrews A.H., Griswold K. & O’Dea A. (2019). Reconstructing reef fish communities using fish otoliths in coral reef sediments. PLoSOne. 14(6): Article e0218413.
Retrieved from https://doi.org/10.1371/journal.
pone.0218413 on Jan 26, 2022.
Lin Y.J. & Al-Abdulkader K. (2019). Identification of fish families and species from the western Arabian Gulf by otolith shape analysis and factors affecting the identification process. Marine and Freshwater Research. 70: 1818-1827.
Nakabo T. (2002). Fishes of Japan with pictorial keys to the species, English. Tokai University Press, Japan.
Oliveira A.M. & Farina M. (1996). Vaterite, calcite and aragonite in the otoliths of three species of piranha.
Naturwissenschaften. 83: 133-135.
Portnoy D.S. & Gold J.R. (2013). Finding Geographic Population Structure in Marine Fish Species with High Gene Flow. Proceedings of the 65th Gulf and Caribbean Fisheries Institute. 65: 384-389
Salimi N., Loh K.H., Kaur Dhillon S. & Chong V.C.
(2016). Fully-automated identification of fish species based on otolith contour: using short-time Fourier transform and discriminant analysis (STFT-DA). PeerJ 4:e1664. Retrieved from https://doi.org/10.7717/peerj.1664 on Jan 18, 2022.
Tuset V.M., Lombarte A. & Assis C.A. (2008). Otolith atlas for the western Mediterranean, north and central eastern Atlantic. Scientia Marina.
72(1): 7-198.
Tuset V.M., Lozano I., Gonzalez J., Pertusa J. &
Garcia-Diaz M. (2003) Shape indices to identify regional differences in otolith morphology of comber, Serranus cabrilla (L., 1758). Journal of Applied Ichthyology. 19: 88-93.
Vu Quyet Thanh & Kartavtsev Yu. Ph. (2017).
Morphometric differences between two smelt species, Hypomesus japonicus (Brevoort, 1856) and H. nipponensis (McAllister, 1963) (Pisces:
Osmeridae) from the Northwestern part of the Sea of Japan. Russian Journal of Marine Biology.
43(6): 436-446.
Vu Quyet Thanh & Kartavtsev Yu. Ph. (2021). Otolith shape analysis and its utilily for identification of two smelt species, Hypomesus japonicus and H. nipponensis (Osteichthyes, Osmeridae) from the northwestern Sea of Japan with inferences in stock discrimination of H. japonicus. Russian Journal of Marine Biology. 46(6): 431-440.
Vũ Quyết Thành, Trần Văn Đạt, Phùng Văn Giỏi, Trần Văn Hướng & Trần Công Thịnh (2022). Mô tả hình thái đá tai (sagittal) của một số loài cá rạn san hô tại vùng biển Cát Bà và Thổ Chu. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 20(5): 603-613.
