Research Paper

Application of the geometric morphometrics approach in the discrimination of morphological traits between brown trout lineages in the Danube Basin of Croatia

Application de l'approche morphométriques géométrique dans la discrimination des traits morphologiques entre les lignées de truites brunes dans le bassin du Danube en Croatie

¹ University of Zagreb Faculty of Agriculture, Svetošimunska cesta 25, 10000 Zagreb, Croatia
² Faculty of Biology, University of Belgrade, Studentski trg 16, 11000 Belgrade, Serbia
³ Institute for Biological Research Siniša Stanković − National Institute of Republic of Serbia, University of Belgrade, Bulevar despota Stefana 142, 11060 Belgrade, Serbia
⁴ University of Zagreb, Faculty of Science, Department of Biology, Rooseveltov trg 6, 10000 Zagreb, Croatia

^* Corresponding author: arezic@agr.hr

Received: 5 March 2021
Accepted: 30 April 2021

Abstract

Brown trout is a salmonid fish with a natural range extending throughout western Eurasia and North Africa. Due to its commercial value, it has also been introduced worldwide. In continental Croatia, introduced trout of the Atlantic lineage hybridizes with native trout of the Danubian lineage, threatening the native genetic diversity. The geometric morphometrics approach was used in this study to analyse changes in shape between native trout, introduced trout and their hybrids, classified a priori by molecular phylogenetic analyses. A total of 19 landmarks and semi-landmarks were used to capture the shape of 92 trout individuals belonging to two lineages and their hybrids. Canonical variate analysis and discriminant function analysis were used to analyse and describe shape variation. A significant difference was found between the shape of the Atlantic lineage trout and both Danubian lineage trout and hybrids, with the most prominent differences in body depth, head length and eye size. No statistically significant shape differences were observed between Danubian lineage trout and the hybrids. The observed significant differences in shape could be the result of genetic diversity or trout phenotypic plasticity. Further studies are needed to clarify the origin of this variation in shape.

Résumé

La truite brune est un poisson salmonidé dont l'aire de répartition naturelle s'étend à toute l'Eurasie occidentale et à l'Afrique du Nord. En raison de sa valeur commerciale, elle a également été introduite dans le monde entier. En Croatie continentale, la truite introduite de la lignée atlantique s'hybride avec la truite indigène de la lignée danubienne, menaçant la diversité génétique indigène. L'approche morphométrique géométrique a été utilisée dans cette étude pour analyser les changements de forme entre les truites indigènes, les truites introduites et leurs hybrides, classées a priori par des analyses phylogénétiques moléculaires. Un total de 19 points de repère et semi-points de repère ont été utilisés pour saisir la forme de 92 individus de truites appartenant à deux lignées et à leurs hybrides. L'analyse canonique des variables et l'analyse de la fonction discriminante ont été utilisées pour analyser et décrire la variation de forme. Une différence significative a été trouvée entre la forme de la truite de la lignée atlantique et celle de la truite de la lignée danubienne et de ses hybrides, les différences les plus importantes concernant la profondeur du corps, la longueur de la tête et la taille des yeux. Aucune différence de forme statistiquement significative n'a été observée entre les truites de la lignée danubienne et les hybrides. Les différences significatives de forme observées pourraient être le résultat de la diversité génétique ou de la plasticité phénotypique des truites. Des études supplémentaires sont nécessaires pour clarifier l'origine de cette variation de forme.