Subiecte similare ale lucrării științifice în Științe biologice, autor al unui articol științific - Jacco C. van Rijssel, Robert E. Hecky, Mary A. Kishe-Machumu, F. Witte

Lucrare de cercetare academică pe tema „Schimbarea ecologiei ciclidelor din Lacul Victoria și mediul lor: dovezi din analizele C13 și N15”

AVANZĂRI ÎN CERCETAREA CICHLID II

ecologiei

Schimbarea ecologiei ciclidelor din lacul Victoria și a acestora

mediu: dovezi din analizele C și N

Jacco C. van Rijssel • Robert E. Hecky • Mary A. Kishe-Machumu • F. Witte

Rezumat Eutrofizarea este o amenințare globală în creștere pentru ecosistemele de apă dulce. Lacul Victoria din Africa de Est a suferit o eutrofizare severă în ultimele decenii, care este parțial responsabilă de scăderea dramatică a diversității speciilor de ciclide haplocromine. Cu toate acestea, unele specii de haplocromine zooplanktivore și detivivore s-au recuperat și și-au mutat dieta către nevertebrate macro și pești. Am folosit patru specii de ciclide conservate în formalină capturate în ultimii 35 de ani pentru a investiga dacă izotopii stabili ai acestor pești reflectă modificările dietetice, diferențele de habitat și dacă acești izotopi pot fi folosiți ca

Redactori invitați: S. Koblmuller, R. C. Albertson, M. J. Genner, K. M. Sefc și T. Takahashi/Advances in Cichlid Research II: Behavior, Ecology and Evolutionary Biology

indicatori de eutrofizare. Am constatat că semnăturile 815N reflectă în principal schimbările dietetice la pradă mai mare în toate cele patru specii de haplocromină. Schimbările în semnăturile 513C au reprezentat probabil diferențe de habitat și modificări ale dietei. În plus, s-a găsit o trecere la semnături 813C remarcabil de grele în 2011 pentru toate cele patru specii, care ar putea deduce creșterea producției primare și, prin urmare, eutrofizarea, deși sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma această ipoteză. Modificările temporale observate confirmă constatările anterioare că exemplarele conservate pot fi utilizate pentru a urmări schimbările istorice în ecologia peștilor și în mediul acvatic. Acest lucru evidențiază necesitatea eșantionării continue, deoarece aceste informații ar putea fi esențiale pentru reconstituirea și prezicerea efectelor schimbărilor de mediu.

Material suplimentar electronic Versiunea online a acestui articol (doi: 10.1007/s10750-016-2790-y) conține material suplimentar, care este disponibil utilizatorilor autorizați.

J. C. van Rijssel • F. Witte

Institutul de Biologie Leiden, Universitatea Leiden, Leiden, Olanda

J. C. van Rijssel • F. Witte

Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Olanda

Adresa actuală: J. C. van Rijssel (&)

Ecologie și evoluție a peștilor, Centrul de ecologie, evoluție și biogeochimie EAWAG, Kastanienbaum, Elveția e-mail: [email protected]

J. C. van Rijssel

Institutul de Ecologie și Evoluție, Universitatea din Berna, Berna, Elveția

Observatorul Lacurilor Mari, Universitatea din Minnesota, Duluth, MN, SUA

M. A. Kishe-Machumu

Institutul de cercetare în domeniul pescuitului din Tanzania, Dar es Salaam, Tanzania

Publicat online: 11 mai 2016

Cuvinte cheie Schimbarea dietei • Eutrofizare • Exemplare de muzeu • Producție primară • Izotopi stabili • Stenotopici

Eutrofizarea ecosistemelor de apă dulce este din ce în ce mai frecventă și reprezintă o amenințare majoră pentru biodiversitate și pentru utilizarea resurselor acvatice de către populațiile umane locale (Smith & Schindler, 2009). Majoritatea metodelor de evaluare a eutrofizării au identificat creșterea producției primare ca răspuns biologic imediat la îmbogățirea nutrienților (Ferreira și colab., 2011); și, în consecință, sa recomandat ca productivitatea primară să fie un indicator sensibil și precis al eutrofizării (Paerl și colab., 2003; Andersen și colab., 2006), cu o excepție Garmendia și colab. (2013) și Smith (2007). Creșterea productivității primare și îmbogățirea nutrienților duc în general la îndepărtarea și epuizarea preferențială a brichetei C, ducând la semnături d13C mai grele în lanțurile alimentare acvatice (Schelske și Hodell, 1991). Creșterea poluării cu azot din scurgeri este reflectată de semnături d15N mai grele, în timp ce o cerere mare de N de către producătorii primari poate favoriza cianobacteriile care fixează N și, prin urmare, semnături d15N mai ușoare (Peterson & Fry, 1987). Prin urmare, atât izotopii stabili cu carbon, cât și azotul sunt sensibili la îmbogățirea nutrienților și la o productivitate primară crescută (Schelske și Hodell, 1991; Cabana și Rasmussen, 1996; Vander Zanden și colab., 2005; Gu și colab., 2006) și, prin urmare, ar putea fi indicatori utili de eutrofizare.

Pe lângă utilizarea lor ca indicatori ai productivității primare și a modificărilor semnăturilor bazale în rețelele alimentare, izotopii stabili sunt utilizați în mod obișnuit pentru a funcționa ca estimatori ai poziției trofice și a fluxului de carbon în rețelele alimentare acvatice (Peterson & Fry, 1987; Post, 2002). Semnăturile d15N ale consumatorilor sunt de obicei îmbogățite cu 3-4% cu fiecare nivel trofic, în timp ce semnăturile d13C sunt similare sau doar ușor îmbogățite (d13C P> 0,05; Tabelul 1) și un r relativ ridicat (0,78). Semnăturile d13C de pyr, lap și deg au crescut, în timp ce cele de bronz au rămas similare. Semnăturile d15N au rămas similare pentru pyr și lap, în timp ce au crescut pentru bronz și deg (fig. 2b).

Răspunsuri izotopice obișnuite pe an de eșantionare

Toate cele patru specii au prezentat modificări semnificative în timp în d13C (ANOVA, P