A pesar de las metáforas populares y las caricaturas que describen "cadenas alimentarias" sencillas, los ecologistas como el profesor de la Universidad de Brown, Jon Witman, por lo general dudan de que vean que los depredadores en diversos ecosistemas tropicales tienen impactos significativos en las especies, incluso solo dos enlaces más adelante. Pero después de seisaños de meticulosa experimentación y observación frente a la costa de las famosas Islas Galápagos, Witman y dos colegas han acumulado evidencia directa de que una "cascada trófica" tan importante está sucediendo allí.
Los investigadores informan en la revista PLOS ONE que dos especies de peces ballesta están superando las molestias constantes de los tiburones, los leones marinos y especialmente el pez cerdo para devorar suficientes erizos de lápiz para reducir el consumo de algas de los erizos. Determinar tales interacciones es importante, escribieron Witman y sus coautores, porque si bienEstá claro que los humanos interrumpen el funcionamiento normal de los ecosistemas tropicales en todo el mundo, a menudo no está claro exactamente cómo. Comprender cuándo y cómo ocurren las cascadas tróficas, y quién está involucrado, es la única forma de prevenir o solucionar tales problemas.
"A medida que la explotación humana está agotando a los grandes depredadores en el océano, existe una creciente apreciación de que muchos depredadores tienen importantes efectos indirectos en las especies más bajas de la red alimentaria", escribieron Witman y los coautores Franz Smith de Brown y Mark Novak de Oregon.Universidad Estatal.
En las Galápagos, que permanecen relativamente intactas, el nuevo estudio proporciona un claro ejemplo de un depredador de nivel medio que está resultando crucial para la vitalidad de los ecosistemas costeros.
"Los peces ballesta son depredadores 'clave' en la red alimentaria submareal, capaces de controlar la abundancia de erizos lápiz y, a su vez, la abundancia de algas", dijo Witman. "Los peces ballesta merecen una protección especial debido a sus fuertes efectos en la función del ecosistema."
Masticando lápices
No contento con simplemente observar el ecosistema o hacer inferencias contando la abundancia relativa de diferentes especies, el equipo ideó varios experimentos controlados entre 2007 y 2013 para probar la causa y efecto. Registraron cientos de miles de fotografías secuenciales paradocumentar los resultados.
Una forma en que desenredaron experimentalmente la red alimentaria fue atar diferentes erizos a las rocas en varios sitios, haciéndolos presas fácilmente disponibles para fomentar la acción depredadora para la observación. Estos experimentos mostraron a los investigadores qué depredadores se comían a los erizos y qué tipo de erizos los depredadoresLos resultados fueron claros: dos especies de peces ballesta, blunthead y finecale, se comieron todo el erizo, y tenían una preferencia muy clara por los erizos de lápiz grandes. Los erizos de lápiz más pequeños y especialmente los erizos verdes escaparon ilesos.
Los erizos verdes eran tan indeseables que cuando los investigadores los amarraban uno al lado del otro con un erizo de lápiz, el pez casi siempre se comía al erizo de lápiz. Aunque en un momento particular que resultó ser una doble excepción, un pez cerdo se llevó unerizo verde.
Mientras tanto, los investigadores vieron algunos de los desafíos que enfrentan los peces ballesta al comerse. Casi la mitad de las veces, el pez cerdo acosaba a los peces ballesta, rodeándolos y tratando de robar los erizos que el pez ballesta comenzaba a comer. Cuando no podían tomar elerizos directamente, el pez cerdo hurgaría en las sobras.
En una segunda serie de experimentos, los científicos confinaron a los erizos de manera un poco diferente. Construyeron anillos de cercas junto a jaulas cerrables en las rocas submarinas. Dejaron pasar un año completo para asegurar un crecimiento saludable de algas en el interior. Luego poblaronlas jaulas y algunos de los corrales abiertos pero cercados con erizos. En los corrales, los erizos podían pastar en las algas, pero eran vulnerables a los depredadores. En las jaulas cerradas, podían cenar en paz. Algunos de los corrales se dejaronvacíos de erizos como controles experimentales.
"Este experimento fue realmente novedoso, ya que estaba abierto a la gama completa de peces, tiburones, leones marinos y más interactuando con los peces ballesta que se alimentan de erizos de mar", dijo Witman. "Pudimos hacer esto porque filmamos todoExperimente a intervalos de un segundo en un lapso de tiempo; así es como descubrimos las interacciones entre el pez cerdo y el pez ballesta, los leones marinos y los tiburones con el pez ballesta, etc. ".
En el experimento, el pez ballesta volvió a hacer un trabajo rápido con los erizos encerrados. Se comieron 21 de los 24 erizos en menos de tres horas. Solo tres erizos sobrevivieron a la noche otros experimentos mostraron que los peces ballesta cazan durante el día y los erizos se comportan libremente,aparentemente dándose cuenta de esto, tienden a salir a última hora de la noche. A la mañana siguiente, los erizos supervivientes estaban desayunando peces ballesta.
Los erizos desaparecieron tan rápido que no pudieron lograr ningún impacto real en las algas. Mientras tanto, en las jaulas, los erizos podían comer algas. Una población experimental de erizos de lápiz se comió aproximadamente el 10 por ciento de sus algas durante un lapsode ocho días.
La diferencia en la depredación de erizos combinada con la diferencia en el pastoreo de algas proporcionó "evidencia experimental de una cascada trófica de consumo de tres niveles, desde peces ballesta hasta erizos de lápiz y algas bentónicas", escribieron los investigadores.
Los corrales vacíos, mientras tanto, sirvieron para mostrar que si se los dejaba completamente solos, las algas permanecían intactas y prosperando, por lo que las algas que habían desaparecido en las jaulas se habían ido debido a los erizos.
Al igual que en los experimentos atados, los peces ballesta no encontraron la vida fácil. No solo los peces cerdo continuaron acosándolos, sino también el tiburón ocasional cuatro especies diferentes aparecieron en la cámara y, algo más comúnmente, los leones marinos hambrientos.Un león marino incluso se dio cuenta de que podía estar al acecho cerca de las jaulas y corrales para emboscar a los peces ballesta y cerdo.
Estas interacciones de los depredadores superiores con los depredadores inferiores resultaron ralentizar significativamente, pero no detener, la depredación de los erizos por los peces ballesta, encontraron los investigadores a través de la observación y el modelado matemático dirigido por Novak.
"Si estos resultados preliminares son confirmados por estudios adicionales, sugieren que el comportamiento de los mesodepredadores peces y los principales depredadores leones marinos y tiburones puede desempeñar un papel en el mantenimiento de un ecosistema marino saludable y productivo en las Galápagos porqueregulará indirectamente la tasa de eliminación de algas por los erizos de lápiz ", dijo Witman.
Tienen que soportar mucho acoso, pero los peces ballesta tienen lo que se necesita para lograr una hazaña ecológica poco común: logran ejecutar una cascada trófica en un entorno tropical rico.
"Con 16 especies de depredadores de erizos de mar conocidas en el submareal de Galápagos, solo dos especies, el pez ballesta de cabeza roma y el pez ballesta de escamas finas, se alimentaron de erizos de lápiz grandes hasta el punto de precipitar una cascada trófica", escribieron los autores.Los peces ballesta de escamas finas son consumidores clave en el ecosistema submareal de Galápagos, ecológicamente importantes por sus efectos indirectos y positivos sobre la abundancia de algas bentónicas ".
La National Science Foundation subvenciones: OCE1061475, OCE1041454 financió el estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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