Wettbewerb zwischen Kabeljau und Scholle in der Ostsee

Konkurrenz passiert, wenn Tiere, egal ob von der gleichen Art oder unterschiedlichen Arten, versuchen, die gleichen begrenzten Ressourcen zu bekommen, die ihnen helfen zu wachsen und zu überleben. Diese Idee ist ein wichtiger Teil, um zu verstehen, wie Ökosysteme funktionieren. Wissenschaftler haben untersucht, wie Konkurrenz die Tierpopulationen beeinflusst, indem sie sich angeschaut haben, wie Wachstum, Bewegung und Überleben eine Rolle spielen. Konkurrenz kann bestimmen, welche Arten in einem Gebiet leben, indem sie einige Arten verdrängt, während andere gedeihen, und sie kann auch Veränderungen in den Eigenschaften dieser Arten im Laufe der Zeit anstossen.

Die meisten Studien haben mathematische Modelle oder Experimente verwendet, um zu sehen, wie Konkurrenz funktioniert. Diese Experimente finden oft in bestimmten Gebieten wie Küsten, Seen oder Wäldern statt und konzentrieren sich meistens auf Organismen, die sich nicht viel bewegen. Viele Tiere, wie verschiedene Fische, sind jedoch überall zu finden und ändern ihre Lebensräume und Diäten, wenn sich die Jahreszeiten ändern. Das bedeutet, dass die Gebiete und Zeiten, die wir für die Untersuchung von Konkurrenz in Betracht ziehen, viel grösser sein könnten als das, was in der Vergangenheit untersucht wurde. In diesen grösseren natürlichen Systemen verlassen sich Wissenschaftler oft auf statistische Modelle, um Daten zu analysieren, die sie aus der Beobachtung dieser Tiere in ihren Lebensräumen gesammelt haben.

In marinen Ökosystemen haben viele Studien untersucht, wie eine Fischart mit einer anderen interagiert. Zum Beispiel kann das Fischen die Arten von Fischen, die in einem Gebiet vorkommen, und die Anzahl jeder Art verändern. Diese Situation kann eine Art Experiment schaffen, bei dem Forscher sehen können, wie sich Fischpopulationen verändern, wenn einige Räuber entfernt werden, was die Konkurrenz unter anderen Fischen um Nahrung beeinflussen kann. Es kann jedoch schwierig sein, direkt zu verknüpfen, wie viele Fische es gibt, mit der Konkurrenz, da viele Umweltfaktoren ebenfalls diese Populationen beeinflussen können.

Eine Möglichkeit, die Konkurrenz direkt zu untersuchen, ist zu sehen, wie die Gesundheit der Fische, gemessen an ihren Fressraten, ihrem Wachstum oder ihrem körperlichen Zustand, mit der Anzahl der Konkurrenten um sie herum zusammenhängt. Nach dem Zweiten Weltkrieg zeigte ein Fisch namens Plattfisch in der Nordsee ein reduziertes Wachstum, als seine Population aufgrund des geringeren Fischereidrucks zunahm. Andere Studien zeigten, dass die Gesundheit von zwei Fischarten, Sprotte und Hering, weitgehend davon abhing, wie viele Sprotte sich in ihrer Nähe befanden. Andererseits fand eine Studie über Kommerzkod, dass die Anzahl der Dorsch nicht zu ihrem Zustand zu beeinflussen schien, was darauf hindeutet, dass es noch viele Fragen zu den Dynamiken der Konkurrenz zu beantworten gibt.

Im Baltischen Meer haben Wissenschaftler Hinweise auf Konkurrenz zwischen Dorsch und Flunder gesehen. Sie haben bemerkt, dass sich ihre Populationen unterschiedlich bewegen, sie häufig denselben Raum und dieselbe Zeit einnehmen und eine gewisse Überlappung in ihren Diäten aufweisen. In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass Dorsch in kleineren Gebieten vorkommen und mehr Raum und Zeit mit Flundern teilen. Es gab auch Hinweise darauf, dass das Wachstum von mittelgrossen Dorschen durch die Menge an verfügbarem Futter auf dem Meeresboden eingeschränkt sein könnte. Sie ernähren sich von ähnlichen Sachen, und über lange Zeiträume hinweg sehen wir, dass ihre Populationen möglicherweise in entgegengesetzten Mustern steigen und fallen.

Momentan ist das Wachstum von Dorschen im östlichen Baltikum auf einem historischen Tiefpunkt, was auf weniger Nahrungsaufnahme und höhere natürliche Sterberaten zurückzuführen ist. Umweltprobleme, wie niedrigere Sauerstoffwerte im Wasser, spielen ebenfalls eine Rolle bei diesen Veränderungen und könnten mit der Konkurrenz um Nahrung zusammenhängen. Insbesondere könnten Veränderungen in der Anzahl der Flunder und der Grösse der Dorsche den Wettbewerb um gemeinsame Nahrungsressourcen, wie eine Art von Isopoden, die auf dem Meeresboden gefunden werden, erhöht haben.

In dieser Studie wollen wir unsere Einblicke in die Konkurrenz zwischen Dorsch und Flunder um Nahrung verbessern, indem wir uns ihre Diäten, die Anzahl der Konkurrenten und Umweltfaktoren genauer ansehen. Wir werden die Situation im südlichen Ostseebereich als spezifischen Fall untersuchen. Um zu sehen, wie Konkurrenz ihre Diäten beeinflusst, werden wir Daten aus den Mageninhalten von Fischen analysieren, die zwischen 2015 und 2022 gesammelt wurden. Diese Daten geben uns einen klareren Überblick darüber, was diese Fische über kurze Zeiträume fressen, was es einfacher macht, ihre Diäten mit den lokalen Bedingungen zu verbinden.

Wir haben vier Hauptfragen, die wir beantworten wollen:

1. Wie stark überlappen sich die Diäten von Dorsch und Flunder?
2. Beeinflusst die Anzahl der Fische in diesem Gebiet diese Überlappung?
3. Wie beeinflussen die lokalen Zahlen dieser Fische das, was sie fressen?
4. Wie beeinflusst der Sauerstoffgehalt im Wasser ihre Diäten?

Die Magenproben, die wir untersucht haben, stammen aus einer Umfrage von Fischen in der Ostsee, bei der Forscher während regelmässiger Fischereibewertungen Dorsch- und Flundermägen gesammelt haben. Die Proben wurden im südwestlichen Ostseebereich gesammelt, und wir haben uns auf Jahre konzentriert, in denen sowohl Dorsch- als auch Flundermuster leicht verfügbar waren. Durch die Analyse der Mageninhalte dieser Fische können wir mehr über ihre Diäten und wie sie um Nahrung konkurrieren, lernen.

Um die Diäten von Dorsch und Flunder zu untersuchen, haben wir eine Methode verwendet, die dabei hilft, Muster in ihren Nahrungswahl zu identifizieren. Diese Analyse betrachtet, wie sich die Mengen verschiedener Nahrungsmitteltypen in ihren Mägen zueinander verhalten. Indem wir die Proben nach der Grösse der Fische trennen, können wir besser verstehen, wie sich ihre Diäten im Laufe ihres Wachstums verändern. Unsere Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede im Fressverhalten von Dorsch und Flunder je nach ihrer Grösse.

Als nächstes haben wir untersucht, wie ähnlich ihre Diäten im Verhältnis zur Anzahl der jeweils vorhandenen Fischarten sind. Die Idee hier ist, dass, wenn zwei verschiedene Arten in hohen Zahlen im selben Gebiet vorkommen, sie möglicherweise ändern, was sie fressen, um nicht miteinander zu konkurrieren. Durch Berechnungen haben wir bestimmt, wie viel sie sich die gleichen Nahrungsquellen teilen. Wir haben spezifische Formeln verwendet, um zu sehen, wie ihre Diäten übereinstimmen, mit einem Fokus auf das Gewicht der Nahrung, die in ihren Mägen gefunden wurde.

Um zu analysieren, wie die Anzahl jeder Fischart ihre Diäten möglicherweise beeinflussen könnte, haben wir ein statistisches Modell erstellt, das die Dichte von Dorsch und Flunder in der Region und wie sie Nahrungsquellen teilen berücksichtigt. Wir haben uns viele Proben angesehen und festgestellt, dass im Allgemeinen die durchschnittliche Nahrungsüberlappung zwischen Flundern und grossen Dorschen ziemlich niedrig ist, was auf eine begrenzte Konkurrenz unter normalen Bedingungen hinweist.

Wir haben auch untersucht, ob sich das von diesen Fischen gefressene Futter je nach anderen Faktoren ändert, wie etwa dem Sauerstoffgehalt im Wasser. Sauerstoffwerte sind entscheidend für die ordnungsgemässe Funktion der Fische, und frühere Forschungen legen nahe, dass die Menge an verfügbaren Nahrungsmitteln auch mit diesen Sauerstoffwerten verknüpft sein könnte. Unsere Modelle zeigten unterschiedliche Ergebnisse, wie Sauerstoff das Fressverhalten von Dorsch und Flunder beeinflusst, mit einigen Anzeichen, dass höhere Sauerstoffwerte zu besseren Diäten für die Fische führen.

Die Studie zeigte, dass die Menge an Nahrung, die Dorsch fressen, mit ihrer Grösse variiert. Kleinere Dorsche konsumieren hauptsächlich Würmer, während grössere allmählich auf eine Diät umschalten, die mehr Fische umfasst. Flundern zeigen zwar eine weniger auffällige Änderung in der Diät, haben aber ebenfalls eine gewisse diätetische Überlappung mit Dorsch. Als wir verglichen, wie viel sie ihre Nahrungsquellen teilen, bemerkten wir, dass die Überlappung zwischen den Diäten von Dorsch und Flunder je nach ihren individuellen Populationen variieren kann.

Die Analyse deutete darauf hin, dass die Konkurrenz um Nahrung zwischen diesen beiden Fischarten komplex ist. In kleinerem Massstab, wenn man sich spezifische Bereiche ansieht, fanden wir Hinweise auf Konkurrenz, aber insgesamt gab es keinen klaren negativen Effekt der grösseren Anzahl von Fischen auf ihre gemeinsamen Nahrungsquellen. Es scheint, dass Dorsch gut anpassungsfähig sind und ihre Diät je nachdem, was Flundern fressen, umstellen, aber diese Anpassungsfähigkeit wirft Fragen darüber auf, ob solche Umstellungen ihre allgemeine Gesundheit und ihr Wohlbefinden beeinflussen könnten.

Ein möglicher Grund für die begrenzten Anzeichen von Konkurrenz könnten verschiedene Umweltfaktoren sein, die die Verfügbarkeit von Nahrung beeinflussen. Zum Beispiel könnten abnehmende Mengen an Beute, wie den Isopoden Saduria, die Nahrungswahl der Dorsche einschränken. Obwohl wir festgestellt haben, dass Dorsch ihre Aufnahme von Saduria reduzieren, wenn mehr Flundern in der Nähe sind, scheinen sie keine anderen Nahrungsquellen zu verlieren. Diese Flexibilität ermöglicht es ihnen, ihre Gesamtaufnahme aufrechtzuerhalten, was möglicherweise ihre Gesundheit stabil hält.

Unsere Ergebnisse verdeutlichen, wie wichtig es ist, lokale Massstäbe genau zu betrachten, um die Konkurrenz in Fischpopulationen zu verstehen. Während die diätetische Überlappung niedrig sein könnte, werden die Anzeichen von Konkurrenz um spezifische Nahrungsquellen deutlicher, wenn man die Mageninhalte direkt analysiert. Dieses Verständnis kann bei der Bewirtschaftung von Fischpopulationen in der Ostsee hilfreich sein.

Zusammenfassend offenbart die Konkurrenz zwischen Dorsch und Flunder eine Menge darüber, wie diese Arten in ihrer Umwelt interagieren. Durch die Untersuchung ihrer Diäten und wie Konkurrenz auf lokaler Ebene funktioniert, können wir wichtige Einblicke gewinnen, die entscheidend für das Management ihrer Populationen und die Sicherstellung eines gesunden Ökosystems sind. Durch laufende Forschung und genaue Beobachtungen können wir diese komplexen Beziehungen zwischen Fischen und wie sie sich an Veränderungen ihrer Umwelt anpassen, besser verstehen.