Published December 1, 2017
| Version v1
Publication
Open
Different feeding strategies in Antarctic scavenging amphipods and their implications for colonisation success in times of retreating glaciers
Creators
- 1. Ruhr University Bochum
- 2. Argentine Antarctic Institute
- 3. Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Description
Scavenger guilds are composed of a variety of species, co-existing in the same habitat and sharing the same niche in the food web. Niche partitioning among them can manifest in different feeding strategies, e.g. during carcass feeding. In the bentho-pelagic realm of the Southern Ocean, scavenging amphipods (Lysianassoidea) are ubiquitous and occupy a central role in decomposition processes. Here we address the question whether scavenging lysianassoid amphipods employ different feeding strategies during carcass feeding, and whether synergistic feeding activities may influence carcass decomposition. To this end, we compared the relatively large species Waldeckia obesa with the small species Cheirimedon femoratus, Hippomedon kergueleni, and Orchomenella rotundifrons during fish carcass feeding (Notothenia spp.). The experimental approach combined ex situ feeding experiments, behavioural observations, and scanning electron microscopic analyses of mandibles. Furthermore, we aimed to detect ecological drivers for distribution patterns of scavenging amphipods in the Antarctic coastal ecosystems of Potter Cove. In Potter Cove, the climate-driven rapid retreat of the Fourcade Glacier is causing various environmental changes including the provision of new marine habitats to colonise. While in the newly ice-free areas fish are rare, macroalgae have already colonised hard substrates. Assuming that a temporal dietary switch may increase the colonisation success of the most abundant lysianassoids C. femoratus and H. kergueleni, we aimed to determine their consumption rates (g food x g amphipods−1 x day−1) and preferences of macroalgae and fish. We detected two functional groups with different feeding strategies among scavenging amphipods during carcass feeding: carcass 'opener' and 'squeezer'. Synergistic effects between these groups were not statistically verified under the conditions tested. C. femoratus switched its diet when fish was not available by consuming macroalgae (about 0.2 day−1) but preferred fish by feeding up to 80% of its own mass daily. Contrary, H. kergueleni rejected macroalgae entirely and consumed fish with a maximal rate of 0.8 day−1. This study reveals functional groups in scavenging shallow-water amphipods and provides new information on coastal intraguild niche partitioning. We conclude that the dietary flexibility of C. femoratus is a potential ecological driver and central to its success in the colonisation of newly available ice-free Antarctic coastal habitats.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتكون نقابات الزبالين من مجموعة متنوعة من الأنواع، تتعايش في نفس الموائل وتتقاسم نفس المكانة في شبكة الغذاء. يمكن أن يظهر التقسيم المتخصص فيما بينها في استراتيجيات التغذية المختلفة، على سبيل المثال أثناء تغذية الذبيحة. في عالم قاع المحيط البحري للمحيط الجنوبي، تكون أمفيبودات الكسح (Lysianassoidea) منتشرة في كل مكان وتحتل دورًا مركزيًا في عمليات التحلل. نتناول هنا مسألة ما إذا كانت أمفيبودات الليسياناسويد تستخدم استراتيجيات تغذية مختلفة أثناء تغذية الذبيحة، وما إذا كانت أنشطة التغذية التآزرية قد تؤثر على تحلل الذبيحة. ولتحقيق هذه الغاية، قارنا الأنواع الكبيرة نسبيًا Waldeckia obesa مع الأنواع الصغيرة Cheirimedon femoratus و Hippomedon kergueleni و Orchomenella rotundifrons أثناء تغذية جثث الأسماك (Notothenia spp.). جمع النهج التجريبي بين تجارب التغذية خارج الموقع والملاحظات السلوكية ومسح التحليلات المجهرية الإلكترونية للفك السفلي. علاوة على ذلك، كنا نهدف إلى اكتشاف المحركات البيئية لأنماط توزيع أمفيبودات الكسح في النظم الإيكولوجية الساحلية في أنتاركتيكا في بوتر كوف. في بوتر كوف، يتسبب التراجع السريع المدفوع بالمناخ لنهر فوركيد الجليدي في تغيرات بيئية مختلفة بما في ذلك توفير موائل بحرية جديدة للاستعمار. في حين أن الأسماك نادرة في المناطق الخالية من الجليد حديثًا، فقد استعمرت الطحالب الكبيرة بالفعل ركائز صلبة. على افتراض أن التحول الغذائي الزمني قد يزيد من نجاح استعمار الليسياناسويدات الأكثر وفرة C. femoratus و H. kergueleni، فإننا نهدف إلى تحديد معدلات استهلاكها (g food x g amphipods-1 x day-1) وتفضيلات الطحالب الكبيرة والأسماك. اكتشفنا مجموعتين وظيفيتين لهما استراتيجيات تغذية مختلفة بين أمفيبودات الكسح أثناء تغذية الذبيحة: "فتاحة" الذبيحة و "العصارة". لم يتم التحقق من التأثيرات التآزرية بين هذه المجموعات إحصائيًا في ظل الظروف التي تم اختبارها. غيرت C. femoratus نظامها الغذائي عندما لم تكن الأسماك متوفرة عن طريق استهلاك الطحالب الكبيرة (حوالي 0.2 يوم-1) لكنها فضلت الأسماك عن طريق تغذية ما يصل إلى 80 ٪ من كتلتها يوميًا. على العكس من ذلك، رفض H. kergueleni الطحالب الكبيرة تمامًا واستهلك الأسماك بمعدل أقصى قدره 0.8 يوم-1. تكشف هذه الدراسة عن مجموعات وظيفية في كسح أمفيبودات المياه الضحلة وتوفر معلومات جديدة عن تقسيم المحراب داخل البناء الساحلي. نستنتج أن المرونة الغذائية لـ C. femoratus هي محرك بيئي محتمل ومركزي لنجاحها في استعمار الموائل الساحلية الخالية من الجليد في القارة القطبية الجنوبية.Translated Description (French)
Les guildes de charognards sont composées d'une variété d'espèces, coexistant dans le même habitat et partageant la même niche dans la chaîne alimentaire. Le cloisonnement des niches entre eux peut se manifester par différentes stratégies d'alimentation, par exemple pendant l'alimentation des carcasses. Dans le domaine bentho-pélagique de l'océan Austral, les amphipodes charognards (Lysianassoidea) sont omniprésents et jouent un rôle central dans les processus de décomposition. Nous abordons ici la question de savoir si les amphipodes lysianassoïdes piégeurs utilisent différentes stratégies d'alimentation pendant l'alimentation des carcasses et si les activités d'alimentation synergiques peuvent influencer la décomposition des carcasses. À cette fin, nous avons comparé l'espèce relativement grande Waldeckia obesa avec les petites espèces Cheirimedon femoratus, Hippomedon kergueleni et Orchomenella rotundifrons lors de l'alimentation des carcasses de poissons (Notothenia spp.). L'approche expérimentale combinait des expériences d'alimentation ex situ, des observations comportementales et des analyses microscopiques électroniques à balayage des mandibules. En outre, nous avons cherché à détecter les facteurs écologiques des schémas de distribution des amphipodes piégeurs dans les écosystèmes côtiers antarctiques de Potter Cove. À Potter Cove, le recul rapide du glacier Fourcade, dû au climat, provoque divers changements environnementaux, notamment la création de nouveaux habitats marins à coloniser. Alors que dans les zones nouvellement libres de glace, les poissons sont rares, les macroalgues ont déjà colonisé des substrats durs. En supposant qu'un changement alimentaire temporel puisse augmenter le succès de la colonisation des lysianassoïdes les plus abondants C. femoratus et H. kergueleni, nous avons cherché à déterminer leurs taux de consommation (g de nourriture x g d'amphipodes−1 x jour−1) et les préférences des macroalgues et des poissons. Nous avons détecté deux groupes fonctionnels avec des stratégies d'alimentation différentes parmi les amphipodes piégeurs pendant l'alimentation de la carcasse : « ouvre-carcasse » et « presse-carcasse ». Les effets synergiques entre ces groupes n'ont pas été vérifiés statistiquement dans les conditions testées. C. femoratus a changé de régime alimentaire lorsque le poisson n'était pas disponible en consommant des macroalgues (environ 0,2 jour−1), mais a préféré le poisson en se nourrissant quotidiennement jusqu'à 80 % de sa propre masse. Au contraire, H. kergueleni rejetait entièrement les macroalgues et consommait du poisson avec un taux maximal de 0,8 jour−1. Cette étude révèle des groupes fonctionnels dans le piégeage des amphipodes d'eau peu profonde et fournit de nouvelles informations sur le cloisonnement des niches intraguild côtières. Nous concluons que la flexibilité alimentaire de C. femoratus est un facteur écologique potentiel et essentiel à son succès dans la colonisation des habitats côtiers antarctiques libres de glace nouvellement disponibles.Translated Description (Spanish)
Los gremios de carroñeros se componen de una variedad de especies, que coexisten en el mismo hábitat y comparten el mismo nicho en la red alimentaria. La división del nicho entre ellos puede manifestarse en diferentes estrategias de alimentación, por ejemplo, durante la alimentación de la canal. En el reino bentho-pelágico del Océano Austral, los anfípodos carroñeros (Lysianassoidea) son omnipresentes y ocupan un papel central en los procesos de descomposición. Aquí abordamos la cuestión de si los anfípodos lisianasoides carroñeros emplean diferentes estrategias de alimentación durante la alimentación de la canal, y si las actividades de alimentación sinérgica pueden influir en la descomposición de la canal. Con este fin, comparamos la especie relativamente grande Waldeckia obesa con las especies pequeñas Cheirimedon femoratus, Hippomedon kergueleni y Orchomenella rotundifrons durante la alimentación de las canales de peces (Notothenia spp.). El enfoque experimental combinó experimentos de alimentación ex situ, observaciones de comportamiento y análisis de microscopía electrónica de barrido de mandíbulas. Además, nuestro objetivo era detectar impulsores ecológicos para los patrones de distribución de anfípodos carroñeros en los ecosistemas costeros antárticos de Potter Cove. En Potter Cove, el rápido retroceso impulsado por el clima del glaciar Fourcade está causando varios cambios ambientales, incluida la provisión de nuevos hábitats marinos para colonizar. Mientras que en las nuevas zonas libres de hielo los peces son raros, las macroalgas ya han colonizado sustratos duros. Suponiendo que un cambio dietético temporal puede aumentar el éxito de colonización de los lisianasoides más abundantes C. femoratus y H. kergueleni, nuestro objetivo fue determinar sus tasas de consumo (g de alimentos x g de anfípodos-1 x día-1) y las preferencias de macroalgas y peces. Detectamos dos grupos funcionales con diferentes estrategias de alimentación entre los anfípodos carroñeros durante la alimentación de la canal: 'abridor' y 'exprimidor' de la canal. Los efectos sinérgicos entre estos grupos no se verificaron estadísticamente en las condiciones probadas. C. femoratus cambió su dieta cuando el pescado no estaba disponible por el consumo de macroalgas (alrededor de 0,2 días-1), pero prefirió el pescado por la alimentación de hasta el 80% de su propia masa diaria. Por el contrario, H. kergueleni rechazó por completo las macroalgas y consumió pescado con una tasa máxima de 0,8 días-1. Este estudio revela grupos funcionales en la recolección de anfípodos de aguas poco profundas y proporciona nueva información sobre la partición de nichos intraconvencionales costeros. Concluimos que la flexibilidad dietética de C. femoratus es un potencial impulsor ecológico y fundamental para su éxito en la colonización de hábitats costeros antárticos libres de hielo recientemente disponibles.Files
s12983-017-0248-3.pdf
Files
(2.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:16c8041c36f18abcdcff7d0adf329af5
|
2.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استراتيجيات التغذية المختلفة في أمفيبودات البحث في أنتاركتيكا وآثارها على نجاح الاستعمار في أوقات تراجع الأنهار الجليدية
- Translated title (French)
- Différentes stratégies d'alimentation chez les amphipodes piégeurs de l'Antarctique et leurs implications pour le succès de la colonisation en période de recul des glaciers
- Translated title (Spanish)
- Diferentes estrategias de alimentación en anfípodos carroñeros antárticos y sus implicaciones para el éxito de la colonización en tiempos de retirada de los glaciares
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2780328116
- DOI
- 10.1186/s12983-017-0248-3
References
- https://openalex.org/W1525599106
- https://openalex.org/W156660985
- https://openalex.org/W1592782088
- https://openalex.org/W1969334003
- https://openalex.org/W1969766248
- https://openalex.org/W1970538801
- https://openalex.org/W1972478018
- https://openalex.org/W1976422609
- https://openalex.org/W1984978281
- https://openalex.org/W1992262401
- https://openalex.org/W1992287554
- https://openalex.org/W1997186660
- https://openalex.org/W1997397721
- https://openalex.org/W1997482815
- https://openalex.org/W1998346934
- https://openalex.org/W2011010775
- https://openalex.org/W2011277048
- https://openalex.org/W2012392228
- https://openalex.org/W2014423001
- https://openalex.org/W2017744052
- https://openalex.org/W2023771992
- https://openalex.org/W2047945000
- https://openalex.org/W2060108241
- https://openalex.org/W2063815465
- https://openalex.org/W2064872887
- https://openalex.org/W2069728347
- https://openalex.org/W2077437892
- https://openalex.org/W2084481702
- https://openalex.org/W2094535246
- https://openalex.org/W2097592809
- https://openalex.org/W2099540110
- https://openalex.org/W2099851425
- https://openalex.org/W2105997475
- https://openalex.org/W2106575361
- https://openalex.org/W2111410076
- https://openalex.org/W2124949296
- https://openalex.org/W2125801740
- https://openalex.org/W2128532168
- https://openalex.org/W2129188161
- https://openalex.org/W2133509592
- https://openalex.org/W2148881757
- https://openalex.org/W2157146402
- https://openalex.org/W2164860022
- https://openalex.org/W2171902038
- https://openalex.org/W2175236249
- https://openalex.org/W2178183414
- https://openalex.org/W2291444702
- https://openalex.org/W2322294368
- https://openalex.org/W2323427240
- https://openalex.org/W2336476570
- https://openalex.org/W234454337
- https://openalex.org/W2472439330
- https://openalex.org/W2517196177
- https://openalex.org/W2534159507
- https://openalex.org/W2561125882
- https://openalex.org/W2596840195
- https://openalex.org/W2610128824
- https://openalex.org/W2625762925
- https://openalex.org/W4242436958
- https://openalex.org/W4249439103
- https://openalex.org/W4255901156
- https://openalex.org/W601734095
- https://openalex.org/W94887551