Somnii-pisică cu cap plat înfometati schimbă totul în Susquehanna
Somnul-pisică cu cap plat, prădători oportuniști originari din bazinul fluviului Mississippi, au potențialul de a decima pescăriile native și recreative, perturbând ecosistemele din râurile în care se stabilesc după introducerea sau invazia dintr-un bazin hidrografic din apropiere. Această preocupare a determinat o echipă de cercetători de la Penn State, U.S. Geological Survey (USGS) și Pennsylvania Fish and Boat Commission să evalueze modul în care somnii cu cap plat afectează rețeaua trofică și fluxul de energie în râul Susquehanna din Pennsylvania, unde au fost detectați pentru prima dată în 1991. Populația lor a crescut rapid în deceniile de atunci.
"Somnii cu cap plat cresc repede în acest sistem fluvial, ating dimensiuni corporale mari și pot mânca o varietate de pradă", a declarat primul autor al studiului, Olivia Hodgson, studentă la master în Programul Intercolegial de Studii Postuniversitare în Ecologie al Penn State. "Deoarece somnii cu cap plat adulți au puțini prădători naturali, somnii cu cap plat pot exercita un control puternic asupra ecosistemului."
Hodgson lucrează cu Tyler Wagner, om de știință la USGS Pennsylvania Cooperative Fish and Wildlife Research Unit Program și profesor afiliat de ecologie a pescăriilor la Penn State. El este autorul principal al studiului.
În constatările publicate pe 4 septembrie în *Ecology*, cercetătorii au raportat că somnii cu cap plat sunt prădători de vârf. Somnii cu cap plat au avut cea mai înaltă poziție trofică -- nivelul pe care îl ocupă un organism într-o rețea trofică, pe baza relațiilor sale de hrănire -- chiar mai mare decât prădătorii de vârf rezidenți, cum ar fi bibanul mic și somnul de canal. Somnul de canal a avut o poziție trofică mai scăzută în zonele cu somn cu cap plat. Acest lucru înseamnă că acum mănâncă mai jos în lanțul trofic, probabil pentru că sunt depășiți de somnii cu cap plat sau îi evită, au explicat cercetătorii.
În zonele cu somn cu cap plat, au descoperit ei, toate speciile au prezentat diete mai largi și suprapuse.
"Acest lucru sugerează că speciile rezidente își schimbă ceea ce mănâncă pentru a evita să concureze cu sau să fie mâncate de invadator", a spus Hodgson. "Aceste constatări susțin 'ipoteza perturbării trofice', care spune că atunci când un nou prădător intră într-un ecosistem, forțează speciile existente să își modifice comportamentul, dieta și rolurile în rețeaua trofică. Acest lucru poate destabiliza ecosistemele în timp. Studiul nostru evidențiază modul în care o specie invazivă poate face mai mult decât să reducă populațiile native -- poate remodela rețele trofice întregi și poate schimba modul în care energia se mișcă prin ecosisteme."
Deși efectele prădătoare ale somnilor invazivi asupra comunităților de pești nativi au fost documentate -- cum ar fi într-un studiu recent asupra râului Susquehanna, condus de cercetători de la Penn State -- impactul invaziei asupra rețelelor trofice riverane este slab înțeles, a remarcat Hodgson.
Acest studiu a cuantificat efectele somnului cu cap plat invaziv asupra rețelei trofice din Susquehanna, comparând secțiunile neinvadate ale râului cu secțiunile invadate, concentrându-se pe mai multe specii cheie: somnul cu cap plat -- invadator, somnul de canal și bibanul mic -- prădători rezidenți, și racii și mrenele -- pradă.
În plus față de evaluarea poziției trofice, cercetătorii au analizat nișa izotopică ocupată de speciile de pești -- intervalul de markeri de carbon și azot găsiți în țesuturile unui organism, reflectând dieta și habitatul său, oferind informații despre rolul său ecologic.
Pentru a ajunge la concluziile lor, cercetătorii au utilizat analiza izotopilor stabili, un instrument larg utilizat care poate explica modelele dintr-o rețea trofică, evidențiind legăturile dintre pozițiile trofice, precum și lățimea și suprapunerea nișelor trofice. Analiza izotopilor stabili este utilă în special pentru studierea ecologiei invaziei, cum ar fi investigarea reorganizării trofice și a suprapunerii trofice între speciile introduse și rezidente.
Când peștii mănâncă, corpurile lor încorporează semnătura izotopică a hranei lor. Prin prelevarea de probe din țesuturile lor, oamenii de știință pot măsura izotopii de azot și pot determina dieta lor, izotopii de carbon pentru a determina utilizarea habitatului și pot compara semnăturile izotopice între regiuni pentru a deduce migrația peștilor sau schimbările de habitat.
Pentru acest studiu, somnul de canal, bibanul mic, mrenele și racii au fost selectați ca specii focale, deoarece o analiză anterioară a dietei, realizată în colaborare cu cercetătorii de la Penn State, USGS și Pennsylvania Fish and Boat Commission în râul Susquehanna, a arătat că aceste specii sunt pradă importantă pentru somnul cu cap plat.
Cercetătorii au colectat un total de 279 de pești și 64 de raci pentru analiza izotopilor stabili, inclusiv 79 de somni cu cap plat, 45 de bibani mici, 113 somni de canal și 42 de mrene, cuprinzând nouă specii. Toate probele au fost uscate la cuptor și măcinate într-o pulbere fină folosind un mojar și un pistil. Probele de izotopi stabili au fost trimise la Core Facilities de la Penn State și la Michigan State University Stable Isotope Laboratories pentru determinarea izotopilor.
"Analiza izotopilor stabili a explicat modelele din rețeaua trofică Susquehanna în habitatele invadate și neinvadate de somnul cu cap plat și ne-a permis să înțelegem legăturile dintre diferitele specii din rețeaua trofică a râului și modul în care speciile invazive ar putea duce la modificări în modul în care speciile native interacționează și concurează, ce mănâncă și modul în care se suprapun dietele lor și dacă ar putea fi dislocate din habitatele preferate de invadator", a spus Hodgson. "Am putut să deducem utilizarea resurselor, ajutându-ne să înțelegem mai bine potențiala concurență pentru resurse și modul în care aceasta se schimbă atunci când somnul cu cap plat se stabilește."