Research Paper

Morphological diversity of the stone crayfish − traditional and geometric morphometric approach

Diversité morphologique de l'écrevisse des torrents − approche morphométrique traditionnelle et géométrique

¹ University of Zagreb, Faculty of Science, Department of Biology, Rooseveltov trg 6, 10000 Zagreb, Croatia
² Oikon d.o.o. − Institut za primijenjenu ekologiju, Trg senjskih uskoka 1-2, 10000 Zagreb, Croatia
³ Varaždin City Museum, Entomological Department, Franjevački trg 10, 42000 Varaždin, Croatia

^* Corresponding author: imaguire@zg.biol.pmf.hr

Received: 24 July 2019
Accepted: 17 October 2019

Abstract

Austropotamobius torrentium is one of four native European crayfish species inhabiting Croatian freshwaters. Existence of eight divergent monophyletic mtDNA phylogroups was described within A. torrentium; six of them are distributed in Croatia, with the highest genetic diversity established in its northern-central Dinaric region. Recent small-scale study of the stone crayfish morphological variability indicated significant differences among different phylogroups. In the present study larger sample size, covering populations from five phylogroups, was analysed with the aim of determining whether there are morphological characteristics that reliably separate stone crayfish from different phylogroups. Aiming this, 245 stone crayfish were analysed through traditional (TM) and, for the first time, geometric morphometric (GM) analyses. Multivariate discriminant analyses included 24 TM characteristics per crayfish, while GM comprised analyses of 22 landmarks on the dorsal side of cephalon. Both methods revealed congruent results, and significant differences among phylogroups in analysed features were obtained, with the cephalon shape contributing the most to crayfish discrimination. Research confirmed that both approaches, combined with statistical methods, are useful in distinguishing and separating crayfish phylogroups. Findings of present study are compatible with the previous molecular findings; stone crayfish present several distinct evolutionary lineages whose species status are currently undefined and require urgent clarification.

Résumé

Austropotamobius torrentium est l'une des quatre espèces indigènes d'écrevisses européennes qui peuplent les eaux douces croates. L'existence de huit phylogroupes divergents d'ADNmt monophylétiques a été décrite chez A. torrentium ; six d'entre eux sont distribués en Croatie, avec la plus grande diversité génétique établie dans sa région dinarique nord-centre. Une étude récente à petite échelle de la variabilité morphologique de l'écrevisse des torrents a révélé des différences significatives entre les différents phylogroupes. Dans la présente étude, on a analysé des échantillons de plus grande taille, couvrant des populations de cinq phylogroupes, dans le but de déterminer s'il existe des caractéristiques morphologiques qui séparent de façon fiable les écrevisses des torrents des différents phylogroupes. Dans ce but, 245 écrevisses des torrents ont été analysées par des analyses traditionnelles (TM) et, pour la première fois, morphométriques géométriques (GM). Les analyses discriminantes à plusieurs variables comprenaient 24 caractéristiques TM par écrevisse, tandis que les analyses GM comprenaient des analyses de 22 repères sur la face dorsale du céphalon. Les deux méthodes ont révélé des résultats congruents, et des différences significatives entre les phylogroupes dans les traits analysés ont été obtenues, la forme du céphalon contribuant le plus à la discrimination des écrevisses. La recherche a confirmé que les deux approches, combinées à des méthodes statistiques, sont utiles pour distinguer et séparer les phylogroupes d'écrevisses. Les résultats de la présente étude sont compatibles avec ceux des études moléculaires précédentes ; les écrevisses des torrents présentent plusieurs lignées évolutives distinctes dont le statut d'espèce n'est pas encore défini et nécessite une clarification urgente.