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绿唇贻贝养殖场和邻近软沉积物栖息地中鲷鱼的饮食差异

作者:沐语纪史
绿唇贻贝养殖场和邻近软沉积物栖息地中鲷鱼的饮食差异

沿海水产养殖结构通过提供住所和食物资源作为鱼类的人工栖息地。众所周知,这些养殖栖息地会吸引和聚集一些鱼类,与没有水产养殖结构的地点相比,使它们能够在农场内达到更大的丰度。

据研究发现,一些鱼类会进入并直接定居到非饲料水产养殖结构中,利用该结构作为育苗栖息地。

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人们通常认为,由于水产养殖结构的自然定植(例如生物污染),鱼类在水产养殖结构中的聚集是对饲料输入、养殖物种丰度或潜在猎物等相关组合的反应。

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在非饲料水产养殖实践中,研究的重点是野生鱼类在生产早期阶段可能产生的捕食压力,特别是对贻贝卵的捕食。例如海鱼家族的成员鲷鱼就通常在大型鱼群中发现并剥离最近播种的贻贝卵。

这些鱼是多面手捕食者,倾向于根据猎物的可用性捕食而不是选择性地进食。从贻贝养殖场采样的鲷鱼肠道内容物确定贻贝是其主要猎物,这提供了海鱼家族成员在贻贝养殖场内可能以什么为食的证据。

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传统上,分析鱼类饮食的方法依赖于肠道解剖和形态学,以确定来自当地栖息地的可能食物,并比较栖息地之间的差异。然而,存在其他几种方法,包括视觉观察、稳定同位素分析、脂肪酸分析和 DNA 元条形码。

这些方法通常可以提供有关鱼类摄食模式的高级信息,但对其饮食的相对成分几乎没有细节。

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尽管已经尝试在鱼类肠道内容物调查中标准化量化指标,但合适的指标因研究目标而异,并且每个量化指标都有偏差,说明某些指标比其他物种更适合某些物种。

这项研究的总体目的是比较新西兰泰晤士湾绿唇贻贝养殖场内外鲷鱼的饮食,测试从贻贝养殖场收集的鲷鱼的饮食是否与邻近地区收集的鲷鱼饮食有所不同,并分析这种差异是否与贻贝养殖基础设施有关。

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取样调查

鲷鱼是一种常见的沿海底栖鱼类,通常以成年形式存在,并倾向于在新西兰沿海贻贝养殖场定居,研究员从泰晤士湾的四个地点进行取样。

其中两个是长期建立的延绳钓绿唇贻贝养殖场,两个是没有贻贝养殖场的地点(即控制地点),这些地点都位于深度相似的类似非结构化软沉积物栖息地。

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养殖取样点是莫图科帕克岛和鼠岛,控制点距离养殖取样点至少500米。由于第一个控制地点捕获的鱼数量很少,鼠岛控制地点共同使用了两个具有相同生境特征的地点。

贻贝养殖作业包括一系列成对的平行骨干线,由大型塑料浮子固定在水面附近,这些浮子支撑着覆盖着附着贻贝的滴管绳的悬挂环。滴管绳索延伸到水面浮标下方6-8米处,并固定在软沉积物海底上方几米处。

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莫图科帕克岛

为了控制鲷鱼捕食能力的差距,研究员只对成年鲷鱼进行了采样,使用钩钓和线钓的方法,尽可能使用塑料软饵和天然诱饵,以避免诱饵可能污染肠道内容物。

天然诱饵使用该地区不常见的易于识别的物种皮尔查德、鱿鱼或鲻鱼。

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鲻鱼

准备工作就绪后,研究员在傍晚对鲷鱼进行针对性采样,以增加捕获具有肠道内容物的鲷鱼的可能性。

从三个取样地点各取样16条鱼,从大鼠岛控制点取样13条鲷鱼。

捕获后,所有鱼类立即根据动物伦理批准进行人道安乐死,贴上标签并放入盐冰浆中。然后测量每只鲷鱼的长度并在陆地上称重,最后冷冻以进行随后的肠道分析。

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对鲷鱼肠道内容物分析

鲷鱼肠道解剖

将冷冻鲷鱼样品在室温下解冻后解剖,通过食管开口和尾部的切口取出消化道。前肠和后肠分开,然后对前肠和后肠进行肠道饱满度评分,0分为完全空虚,10分为完全饱满。

随后计算消化评分以估计后肠和前肠猎物的消化程度,消化评分 0 表示未消化,5 表示完全消化,消化评分在后肠和前肠之间取平均值,因此每个鲷鱼肠只有一个评分。

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鲷鱼肠道内容物的视觉分析

将前肠和后肠的肠道内容物合并,然后铺在无菌组织培养皿(2×2cm网格)上,并为每个样品分类成相似的猎物组。蒸馏水用于分离和清洁内容物。每个猎物群体都被归类到最低的实际分类水平。使用相对饱腹度方法来量化每个鲷鱼肠道中每个猎物分组的比例。

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然后,相对饱腹度方法使用每个猎物群体的比例,并通过肠道饱满度进行标准化,以计算鲷鱼肠道内容物中每个猎物组的“点”。这是通过首先估计培养皿中每个猎物群的二维覆盖率来进行的。

然后将所有猎物组汇总在一起,以估计每个鲷鱼肠道内的总覆盖率,包括具有自己类别的无法识别的消化物质。

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然后使用该估计值来计算采样鲷鱼肠道内每个猎物群体的比例。将比例乘以平均饱腹度估计值,以计算每个鲷鱼中每个猎物组的相对比例,从而标准化每个猎物组的相对比例,以便于样本之间的比较。

例如,如果绿唇贻贝的鲷鱼肠道含量比例为0.8(即培养皿中肠道含量的80%覆盖率),并且平均饱腹度估计值为3,则计算为0.8×3,等于2.4分的相对比例。

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鲷鱼肠道内容物的遗传分析

一旦提取了单个鱼的肠道内容物并分析以进行目视肠道分析,将肠道内容物混合,并将2 mL子样品保存在90%乙醇中并储存在-20°C的温度下。要注意的是所有解剖工具在处理单个鲷鱼之间都要进行消毒。

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随后使用核苷酸组织DNA提取试剂盒从亚样品中提取DNA,和不添加内容的DNA提取物做对比。在0.8%琼脂糖上观察DNA质量和数量,此过程要使用凝胶红观察。

在显微镜下鉴定肠道内容物中可用的DNA序列。结果表明,细胞色素氧化酶的覆盖率最高,说明其在聚合酶链反应过程中被靶向扩增。

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结果统计

鼠岛贻贝养殖场的鲷鱼长度为27.4至41.2厘米,莫图科帕克岛贻贝养殖场为27.0至41.6厘米,大鼠岛控制点为25.8至30.2厘米,莫图科帕克岛控制点为26.8至37.4厘米。

处理用取样的平均鲷鱼长度存在差异,即贻贝养殖场与对照位点产生交互作用,但此结果不适用于其他位置,即莫图科帕克岛与鼠岛。

事后分析发现,在莫图科帕克岛控制点采样的鲷鱼大于在鼠岛控制点采样的鲷鱼,而鼠岛贻贝养殖场的鲷鱼大于从鼠岛控制点采样的鲷鱼。

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在贻贝养殖场采样的鲷鱼肠道内容物的消化评分范围为1-5,对照点的消化评分范围为2-5。两个地点和处理组的平均消化评分总体差异显著。

事后分析发现,莫图科帕克岛控制点和鼠岛贻贝养殖场相比,鼠岛控制点的消化评分显著更高。

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鼠岛

大鼠岛贻贝养殖场鲷鱼内脏内容物的总湿重为1.26至30.08克,莫图科帕克岛贻贝养殖场为1.29至17.99克,大鼠岛控制点为3.26至15.33克,莫图科帕克岛控制点为2.17至4.50克。每条鲷鱼都有一些肠道内容物。然而,大部分肠道内容物都在后肠中,前肠内容物的平均湿重无差异。

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结论

比较贻贝养殖场和控制地点之间鲷鱼肠道含量的差异后,得到的结果表明,与从对照地点采样的鲷鱼相比,从贻贝养殖场栖息地采样的鲷鱼的饮食明显不同。

饮食的差异是由于鲷鱼利用了通过贻贝养殖场栖息地提供的猎物物种,例如农场栖息地内的收获和常见的生物污染物种,这些物种在附近的非结构化软沉积物栖息地(即控制地点)中不可用。

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贻贝养殖场和对照点之间鲷鱼肠道内容量的主要差异是贻贝(绿唇和蓝唇)和藤壶在贻贝养殖场而不是对照点的显著贡献。

遗传分析还证实,贻贝养殖场中存在的毛蚓足类动物存在差异,但控制地点不存在,但这些软体的两足类动物在视觉分析中没有被发现。

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贻贝养殖场和对照点与螃蟹家族存在一些差异,例如眼镜蟹在两个控制地点的鲷鱼肠道内容物中更常见。眼镜蟹在新西兰不是一个常见的螃蟹家族,因此可能代表了一种独特的螃蟹物种。

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眼镜蟹

与贻贝养殖场相比,控制地点的另一个关键区别是存在寄居蟹。寄居蟹在一系列软沉积物和岩石礁位置都很丰富,并且与海外的贻贝养殖场栖息地和新西兰的软沉积贻贝礁有关。因此,目前尚不清楚为什么对照地点而不是贻贝养殖场的寄居蟹丰度更高。

在控制地点,寄居蟹所依赖的宿主贝壳的丰度可能更为丰富,因为寄居蟹更喜欢来自腹足纲物种而不是贝类的宿主壳,而贝类在贻贝养殖场下方的海底最丰富。

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鲷鱼对养殖贝类物种的捕食与对其他养殖场栖息的海鱼物种饮食的一般全球分析一致。然而,这些研究大多集中在卵阶段,而不是成鱼周期的成熟贻贝。

多次调查显示,鲤鱼物种是养殖贝类物种的重要捕食者,尤其是贻贝。

例如,从克罗地亚贻贝养殖场取样的金头鲷的饲料中含有70%的养殖贻贝,这比目前研究中在贻贝养殖场采样的鲷鱼要高得多,养殖绿唇贻贝的捕食量高达19%。

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在目前的研究中,鲷鱼也是在海底捕获的,因此可能正在食用从滴管线上掉下来的贻贝以及滴管线上存在的贻贝。

此外,克罗地亚的研究表明,金头鲷在贻贝养殖场中没有食用甲壳类动物,这令人惊讶,因为甲壳类是海鱼的主要食物资源,并且通常与贻贝养殖场有关。

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尽管如此,与目前的研究相比,金头鲷确实食用了硬骨和更多的腹足类动物,这表明两种海鱼物种之间的生物污染或饮食差异的地点特异性差异影响了它们各自的饮食组成。

这些研究结果都表明生活在豪拉基湾贻贝养殖场的鲷鱼与没有贻贝养殖场的相邻自然栖息地的鲷鱼的饮食明显不同。鲷鱼在贻贝养殖场中食用的饮食可能与养殖物种和生物污染直接相关。

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对于所鉴定的关键物种,视觉肠道和遗传分析之间有很好的一致性。单个鲷鱼样本中的DNA降解可能会影响缺乏发现的其他差异。总体而言,贻贝养殖场栖息地中提供鲷鱼消耗的高度猎物群体可能对鲷鱼种群有益。

这些发现为贻贝养殖场栖息地通过提供食物资源的支持服务提供了证据。这些证据可以支持该地区的恢复性水产养殖目标,为野生鱼类种群提供净积极的生态成果。

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参考文献:

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