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# La biologia# Comportamento e cognizione animale

La ricerca svela informazioni sul comportamento e la biologia del sugarello

Lo studio esamina i segnali acustici e le caratteristiche della vescica natatoria del maccarello.

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Il maccarello, conosciuto anche come Scomber japonicus, è un tipo di pesce che si trova in diverse acque temperate nel mondo, inclusi posti come Corea, Giappone e l'oceano Pacifico orientale. Questo pesce è importante per l'Industria della pesca, con catture annuali che raggiungono circa 1,3 milioni di tonnellate metriche a livello globale. Anche se la popolazione di maccarello è calata negli anni '90 e nei primi 2000, è aumentata significativamente dopo un anno forte nel 2013. In Corea, il maccarello si posiziona costantemente come il secondo pesce più catturato dopo l'acciuga, con una cattura media annuale di circa 110.640 tonnellate metriche dal 2018 al 2022. Per garantire una pesca sostenibile, sono stati stabiliti limiti sulla cattura totale in Corea, Giappone e Cina.

Metodi di Ricerca

I ricercatori studiano gruppi di maccarelli usando ecografi speciali installati su barche da ricerca. Questi ecografi aiutano a raccogliere dati mentre i ricercatori prendono anche campioni di pesci per confermare le specie e misurare le loro dimensioni. Queste informazioni combinate aiutano a stimare quanti maccarelli ci sono in una determinata area.

Un aspetto importante di questa ricerca consiste nel misurare la forza del segnale acustico medio (TS) del pesce, fondamentale per identificarli e contarli in natura. Questo TS viene misurato in decibel (dB). I ricercatori usano una formula per esprimere la relazione tra TS e lunghezza del pesce, che li aiuta a capire come la dimensione influisca sulle letture del TS.

Per ottenere misurazioni accurate, la ricerca coinvolge solitamente esperimenti controllati in un serbatoio o in mare aperto, con confronti fatti con modelli teorici. La maggior parte degli esperimenti acustici ha usato pesci morti, ma questo può portare a misurazioni imprecise perché i pesci morti potrebbero non riflettere i valori veri dei pesci vivi. Studi recenti hanno cominciato a usare pesci vivi per avere un quadro più chiaro.

Fattori che Influenzano i Segnali Acustici

Diversi fattori possono influenzare i segnali acustici dei pesci sott'acqua, come il loro angolo di nuoto, la frequenza delle onde sonore utilizzate durante la misurazione, quanto profondi sono nell'acqua e le caratteristiche delle loro vesciche natatorie. La vescica natatoria è un organo pieno di gas che aiuta i pesci a controllare la loro galleggiabilità ed è cruciale per le letture del TS.

Questo studio si concentra sul comprendere la relazione tra le caratteristiche della vescica natatoria e il TS dei maccarelli vivi. I ricercatori hanno misurato il TS a diverse frequenze mentre osservavano anche gli angoli di nuoto dei pesci per vedere come questi fattori si relazionano alle letture del TS.

Impostazione dell'Esperimento

Gli esperimenti si sono svolti da aprile a settembre 2022 in un serbatoio di acqua salata appositamente progettato. I pesci usati nei test sono stati catturati al largo della costa di Tongyeong, Corea, e sono stati tenuti in un serbatoio più piccolo prima di essere spostati in quello più grande per i test.

Nel serbatoio, i ricercatori hanno utilizzato un ecografo scientifico che operava a diverse frequenze (38 kHz, 70 kHz e 120 kHz) per misurare il TS dei maccarelli. Il sistema è stato impostato con attenzione per garantire letture accurate, inclusa la calibrazione delle attrezzature prima dei test e mantenendo temperature e salinità appropriate nell'acqua.

I maccarelli sono stati divisi in nove gruppi in base alla loro dimensione per ridurre le sovrapposizioni e garantire misurazioni accurate. La dimensione media dei pesci variava, permettendo ai ricercatori di analizzare le differenze nel TS tra i diversi gruppi di lunghezza.

Analisi dei Dati Acustici

Dopo aver raccolto i dati acustici, i ricercatori hanno utilizzato software specializzati per analizzare i segnali del TS per ciascun gruppo di pesci. L'analisi ha coinvolto l'isolamento dei segnali individuali e la rimozione del rumore di fondo per concentrarsi sui segnali dei pesci.

Le letture medie del TS per i diversi gruppi di dimensioni sono state calcolate, rivelando un'ampia gamma di valori tra le varie frequenze testate. In generale, i pesci più grandi mostrano valori di TS più elevati, indicando un legame tra dimensione e rilevamento acustico.

Angoli di Nuoto

Oltre a misurare il TS, i ricercatori hanno anche monitorato la postura di nuoto dei maccarelli. Hanno utilizzato telecamere subacquee per catturare gli angoli di nuoto dei pesci e hanno analizzato questi angoli in base a come i pesci si orientano nell'acqua.

Gli angoli di nuoto variavano ampiamente, indicando che i pesci cambiano le loro posizioni per adattarsi a movimenti diversi, come nuotare in superficie o immergersi. Capire questi angoli è essenziale perché possono influenzare significativamente le misurazioni del TS.

Caratteristiche della Vescica Natatoria

Per capire il ruolo della vescica natatoria nelle letture del TS, i ricercatori hanno utilizzato l'imaging a raggi X per esaminare le vesciche natatorie dei maccarelli dopo i test acustici. Le immagini hanno aiutato a mostrare la dimensione e la forma della vescica natatoria, permettendo ai ricercatori di vedere come si relaziona alla lunghezza complessiva del pesce.

Lo studio ha scoperto che la dimensione della vescica natatoria aumentava con la dimensione del pesce. Anche l'angolo della vescica natatoria variava, il che correlava con la lunghezza del pesce. Queste informazioni sono fondamentali per capire come le proprietà fisiche della vescica natatoria influiscano sui segnali acustici nei maccarelli.

Risultati Generali

I risultati dello studio hanno indicato un'alta correlazione tra TS e lunghezza dei maccarelli attraverso le diverse frequenze testate. I risultati forniscono informazioni preziose su come la dimensione del pesce impatti le misurazioni acustiche.

I maccarelli hanno caratteristiche uniche che rendono essenziale lo studio per gestire le loro popolazioni in modo sostenibile. Misurando sia il TS che gli angoli di nuoto, i ricercatori possono capire meglio come questi pesci si comportano nel loro ambiente naturale e come gestire efficacemente le loro pescosità.

Implicazioni per la Gestione della Pesca

I risultati di questi esperimenti forniscono dati fondamentali che possono aiutare nella valutazione e gestione delle popolazioni di maccarelli. Comprendere la relazione tra dimensione, comportamento di nuoto e segnali acustici può portare a pratiche migliori per la pesca sostenibile.

Utilizzando esemplari vivi in studi controllati, i ricercatori possono ottenere risultati più accurati che si applicano direttamente a scenari reali. I risultati servono come trampolino di lancio per future ricerche non solo sui maccarelli, ma anche su specie di pesci simili, aiutando nella comprensione più ampia delle popolazioni ittiche negli ecosistemi marini.

Conclusione

Lo studio dei maccarelli attraverso segnali acustici ha rivelato importanti informazioni sulla loro biologia e comportamento. Poiché i maccarelli sono una componente vitale dell'industria della pesca, comprendere le loro caratteristiche e dinamiche popolazionali è cruciale per garantire pescherecci sostenibili. La ricerca continua in quest'area migliorerà la conoscenza della vita marina e contribuirà a migliori pratiche di gestione per i maccarelli e altre specie di pesci.

Fonte originale

Titolo: Acoustic target strengths and swimbladder morphology of Chub mackerel Scomber japonicus in the Northwest Pacific Ocean

Estratto: The Northwest Pacific chub mackerel (Scomber japonicus) is one of the most productive, economically important fishery resources worldwide. Due to fluctuations in their abundance and distribution, there is a pressing need to accurately assess this species and to ensure total allowable catch limits are followed. Acoustic target strength (TS; dB) measurements of Scomber japonicus were conducted at 38, 70, and 120 kHz using a split-beam echosounder of individuals from nine size groups (mean fork length, 10.8[~]28.3 cm) swimming freely in a net cage within a seawater tank. An underwater camera was utilized to simultaneously measure the swimming angle. A least-squares regression analysis revealed that when the slope was constrained to 20, as per the generally applicable morphometric equation, the resulting values for the constant term (b20) were -67.7, -66.6, and - 67.3 dB at 38, 70, and 120 kHz, respectively. The mean swimming angle of S. japonicus across the groups was -10.5[~]9.6{degrees} (standard deviation (SD), 16.3[~]33.3{degrees}). In addition, the ratio of swimbladder height to swimbladder length, swimbladder length to fork length, and tilt angle of the swimbladder (mean {+/-} SD) were 0.191 {+/-} 0.060, 0.245 {+/-} 0.055, and 9.6 {+/-} 3.0{degrees}, respectively. These results can be used for the acoustic stock assessment of S. japonicus in the Northwest Pacific Ocean.

Autori: Hyungbeen Lee, E. Yoon, Y. J. Choo, J. N. Kim

Ultimo aggiornamento: 2024-05-06 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592349

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.592349.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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