Влияние хищничества кальмаров на выживаемость молоди рыб

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 11777 (2022) Цитировать эту статью

902 Доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Хищничество является основным источником смертности морских рыб на ранних стадиях жизни; однако лишь немногие исследования продемонстрировали его влияние, особенно влияние хищничества кальмаров, на процессы выживания. Здесь мы изучили пищевые привычки и воздействие хищников меченосцев на основную добычу рыбы, молодь ставриды, в Восточно-Китайском море. Отолиты молоди, извлеченные из желудка кальмара, были использованы для реконструкции зависимости возраста от длины и траектории роста съеденной молоди, и их сравнили с таковыми молоди, пойманной сетью, с использованием недавно разработанной статистической системы. Молодь, потребляемая кальмарами, имела значительно меньшую длину тела и меньшие размеры тела на поздней личиночной и ранней молоди стадиях, чем молодь, попавшая в сеть, что позволяет предположить, что более мелкие молодь с более медленными темпами роста имеют более высокую вероятность быть отобранными. Отношение массы тела кальмара-хищника к молоди-жертве (отношение массы хищника к жертве, PPMR) колебалось от 7 до 700, что было значительно ниже, чем PPMR, зарегистрированный в различных морских экосистемах на основе анализа рыб. Наши результаты показывают, что хищничество кальмаров может существенно повлиять на выживаемость рыб в молодом возрасте и на трофодинамику в морских экосистемах.

Хищничество является основным источником смертности морских рыб на ранних стадиях жизни1. Поскольку колебания численности морских рыб часто обусловлены изменчивостью уровня смертности в раннем возрасте, оценка влияния хищников на процессы выживания рыб имеет важное значение для понимания динамики популяций рыб. Было высказано предположение, что незначительное снижение темпов роста на ранних стадиях жизни приводит к длительной уязвимости и увеличению совокупной смертности из-за хищничества, что потенциально приводит к снижению пополнения2,3. Низкие темпы роста также могут быть связаны с низкой стандартной скоростью метаболизма4, что может влиять на деятельность животных, в том числе на избегание хищников5. Поскольку хищничество морских рыб редко можно наблюдать непосредственно в открытом океане, необходимо изучить фенотипические различия между отдельными рыбами, потребляемыми хищниками, и теми, которые выживают в популяции, чтобы понять влияние хищничества на выживание рыб6.

Различные виды морских рыб ведут планктонную личиночную жизнь для расселения и после метаморфоза селятся в видоспецифичных слоях среды обитания для роста и размножения. Этот переход от поверхности к более глубоким слоям на ранних стадиях жизни является одним из условий, обеспечивающих быстрый темп роста морских рыб7. Переход часто включает в себя резкие изменения в физической и биологической среде, включая новое поле хищничества. Кальмары часто обитают в мезопелагических водах и совершают значительные вертикальные суточные миграции8,9. Поскольку в состав рациона различных кальмаров, согласно сообщениям, входят многочисленные виды рыб10,11, кальмары могут играть значительную роль в процессе выживания рыб, особенно тех, которые смещают свое распространение в более глубокие слои на ранних стадиях жизни. В нескольких исследованиях сообщалось об отношениях хищник-жертва между рыбами12,13 или между морскими птицами и рыбами14; однако лишь немногие подчеркивают связь между кальмарами и рыбами. Хотя предполагается, что хищничество головоногих моллюсков оказывает значительное влияние на динамику пополнения рыб11,15,16,17, существует серьезный пробел в знаниях относительно влияния хищничества кальмаров на выживание видов рыб.

Кальмар-меч Uroteuthis edulis и японская ставрида Trachurus japonicus, которые широко распространены в придонном слое (в пределах нескольких метров от дна) в южной части Восточно-Китайского моря (ECS)18,19,20, могут быть подходящим набором видов. изучить взаимодействие кальмаров и рыб, а также роль кальмаров в морских экосистемах. Японская ставрида – один из видов, который онтогенетически смещает ареал своего обитания с поверхности на придонные слои при достижении рыбами стандартной длины (SL) примерно 30–50 мм19,21. Из сравнения траектории роста личинок и молоди ранних стадий (SL ~ 20 мм) в поверхностном слое и молоди конспецифических особей (SL 30–70 мм) в придонном слое ECS, Takahashi et al.22 показали, что личинки T. japonicus и молодые особи на ранних стадиях выживают в зависимости от размера или роста в условиях смены среды обитания. Кроме того, сообщается, что U. edulis предпочитает в качестве добычи мелкую рыбу23,24. Поскольку этот вид кальмаров распространен преимущественно в районах шельфа весной и в начале лета и часто встречается вместе с молодью T. japonicus, он может быть ключевым хищником этого вида рыб, способствующим его селективному выживанию.