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Competição Entre Bacalhau e Linguado no Mar Báltico

Um estudo sobre como o bacalhau e a linguado competem pelos recursos de comida.

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A Competição rola quando os animais, de mesma espécie ou de espécies diferentes, tentam pegar os mesmos recursos limitados que ajudam eles a crescer e sobreviver. Essa ideia é super importante pra entender como os ecossistemas funcionam. Ao estudar como a competição impacta as populações de animais, os cientistas analisaram como crescimento, movimento e sobrevivência se conectam. A competição pode definir quais espécies vivem em uma área, forçando algumas a saírem enquanto outras se dão bem, e também pode provocar mudanças nas características dessas espécies ao longo do tempo.

A maioria dos estudos usou modelos matemáticos ou experimentos pra entender como a competição funciona. Esses experimentos geralmente acontecem em áreas específicas como praias, lagos ou florestas, focando mais em organismos que não se movem muito. Mas muitos animais, como vários tipos de peixes, estão espalhados por aí e mudam de habitat e dieta conforme as estações mudam. Isso significa que as áreas e períodos que consideramos pra estudar competição podem ser muito maiores do que já foi analisado antes. Nesses sistemas naturais mais amplos, os cientistas costumam usar modelos estatísticos pra olhar dados coletados ao observar esses animais em seus habitats.

Nos ecossistemas marinhos, muitos estudos analisaram como um tipo de peixe interage com outro. Por exemplo, a pesca pode mudar quais tipos de peixes estão em uma área e quantos de cada tipo existem. Essa situação pode criar um tipo de experimento onde os pesquisadores conseguem ver como as populações de peixes mudam quando alguns predadores são removidos, o que pode afetar a competição entre outros peixes por Comida. No entanto, pode ser complicado fazer a ligação direta entre quantos peixes existem e a competição porque muitos fatores ambientais também podem influenciar essas populações.

Uma forma de estudar a competição diretamente é ver como a saúde dos peixes, medida pelas taxas de alimentação, crescimento ou condição física, está relacionada ao número de competidores ao redor. Por exemplo, depois da Segunda Guerra Mundial, um peixe chamado linguado no Mar do Norte mostrou crescimento reduzido quando a população aumentou pela diminuição da pressão de pesca. Outros estudos mostraram que a saúde de dois tipos de peixes, o sprat e o arenque, dependia muito de quantos sprats estavam por perto. Por outro lado, um estudo sobre o bacalhau do Atlântico descobriu que o número de Bacalhaus não parecia afetar sua condição, o que sugere que ainda há muitas perguntas a serem respondidas sobre a dinâmica da competição.

No Mar Báltico, os cientistas perceberam indícios de competição entre bacalhau e linguado. Eles perceberam que as populações se movem de maneira diferente, ocupam muitas vezes o mesmo espaço e tempo, e têm um pouco de sobreposição nas suas Dietas. Nos últimos anos, bacalhaus foram encontrados em áreas menores, e eles compartilham mais espaço e tempo com linguados. Também surgiram sugestões de que o crescimento dos bacalhaus de tamanho médio pode ser limitado pela quantidade de comida disponível no fundo do mar. Eles se alimentam de itens semelhantes, e ao longo de períodos longos, vemos que suas populações podem subir e descer em padrões opostos.

Atualmente, o crescimento do bacalhau no leste do Báltico está em um ponto historicamente baixo, atribuído à menor ingestão de comida e a mortes naturais mais altas. Problemas ambientais, como os níveis de oxigênio mais baixos na água, também desempenham um papel nessas mudanças e podem estar ligados à competição por comida. Especificamente, mudanças no número de linguados por perto e o tamanho do bacalhau podem ter aumentado a competição por recursos alimentares compartilhados, como um tipo de isópode encontrado no fundo do mar.

Neste estudo, queremos melhorar nossa compreensão sobre como bacalhau e linguado competem por comida, olhando de perto para suas dietas, o número de competidores e fatores ambientais. Vamos examinar a situação no sul do Mar Báltico como nosso caso específico. Pra ver como a competição afeta suas dietas, vamos analisar dados de conteúdos dos estômagos dos peixes coletados entre 2015 e 2022. Esses dados nos oferecem uma visão mais clara do que esses peixes comem por períodos curtos, tornando mais fácil conectar suas dietas com as condições locais.

Nosso objetivo é responder quatro perguntas principais:

  1. Quanto as dietas de bacalhau e linguado se sobrepõem?
  2. O número de peixes na área influencia essa sobreposição?
  3. Como os números locais desses peixes afetam o que eles comem?
  4. Como o nível de oxigênio na água influencia suas dietas?

As amostras de estômago que examinamos vêm de uma pesquisa de peixes no Mar Báltico, onde os pesquisadores coletaram estômagos de bacalhau e linguado durante avaliações regulares de pesca. As amostras foram coletadas no sudoeste do Mar Báltico, e focamos em anos em que as amostras de bacalhau e linguado estavam facilmente disponíveis. Ao analisar o conteúdo estomacal desses peixes, podemos aprender mais sobre suas dietas e como eles competem por comida.

Pra estudar as dietas de bacalhau e linguado, usamos um método que ajuda a identificar padrões nas escolhas alimentares deles. Essa análise olha como as quantidades de diferentes tipos de alimentos em seus estômagos se relacionam. Ao separar as amostras com base no tamanho dos peixes, conseguimos entender melhor como suas dietas mudam conforme eles crescem. Nossos achados mostram diferenças claras no que bacalhau e linguado comem com base em seus tamanhos.

Em seguida, analisamos quão parecidas são suas dietas dependendo do número de cada tipo de peixe presente. A ideia aqui é que quando duas espécies diferentes estão em altas quantidades na mesma área, elas podem mudar o que comem pra evitar competir uma com a outra. Por meio de cálculos, determinamos quanto elas compartilham das mesmas fontes alimentares. Usamos fórmulas específicas pra ver como suas dietas se encaixam, focando no peso da comida encontrada em seus estômagos.

Pra analisar como o número de cada tipo de peixe pode afetar suas dietas, construímos um modelo estatístico que considera a densidade de bacalhau e linguado na área e como eles compartilham fontes de comida. Olhamos para várias amostras e encontramos que, geralmente, a média de compartilhamento de comida entre linguado e bacalhau grandes é bem baixa, indicando competição limitada em condições normais.

Também investigamos se a comida que esses peixes comem muda baseado em outros fatores, como a quantidade de oxigênio na água. Os níveis de oxigênio são cruciais pros peixes funcionarem bem, e pesquisas anteriores sugerem que a quantidade de comida disponível pode também estar ligada a esses níveis de oxigênio. Nossos modelos mostraram resultados variados sobre como o oxigênio afeta o que bacalhau e linguado comem, com alguns sinais de que níveis de oxigênio mais altos levam a dietas melhores pros peixes.

O estudo mostrou que a quantidade de comida consumida pelos bacalhaus muda com o tamanho deles. Bacalhaus menores consomem principalmente vermes, enquanto os maiores gradualmente mudam pra uma dieta que inclui mais peixes. Linguados, apesar de notarem uma mudança menos visível em sua dieta, também compartilham alguma sobreposição alimentar com bacalhaus. Quando comparamos quanto eles compartilham suas fontes de comida, observamos que a sobreposição entre as dietas de bacalhau e linguado pode mudar dependendo das populações individuais.

A análise indicou que a competição por comida entre esses dois tipos de peixe é complexa. Em uma escala menor, ao olhar para áreas específicas, encontramos indícios de competição, mas no geral, não houve um efeito negativo claro de ter mais peixes presentes nas fontes de alimento compartilhadas. Parece que bacalhaus se adaptam bem, trocando sua dieta com base no que os linguados estão comendo, mas essa adaptabilidade levanta questões sobre se tais mudanças podem afetar sua saúde e bem-estar geral.

Uma razão potencial para os sinais limitados de competição pode ser vários fatores ambientais que afetam a disponibilidade de comida. Por exemplo, a quantidade decrescente de presas, como o isópode Saduria, pode limitar as escolhas alimentares dos bacalhaus. Enquanto descobrimos que bacalhaus reduzem a ingestão de Saduria quando há mais linguados por perto, eles não parecem perder outros recursos alimentares. Essa flexibilidade permite que eles mantenham a ingestão total de comida, potencialmente preservando sua saúde.

Nossos achados ilustram a importância de olhar de perto em escalas locais pra entender a competição nas populações de peixes. Enquanto a sobreposição dietética pode ser baixa, sinais de competição por fontes alimentares específicas ficam mais evidentes ao analisar diretamente os conteúdos estomacais. Essa compreensão pode ajudar a gerenciar populações de peixes no Mar Báltico.

Em resumo, a competição entre bacalhau e linguado revela bastante sobre como essas espécies interagem em seu ambiente. Ao examinar suas dietas e como a competição funciona em uma escala local, podemos obter insights que são cruciais pra gerenciar suas populações e garantir um ecossistema saudável. Através de pesquisas contínuas e observação atenta, podemos entender melhor essas relações complexas entre os peixes e como eles se adaptam às mudanças em seu ambiente.

Fonte original

Título: Quantifying competition between two demersal fish species from spatiotemporal stomach content data

Resumo: Competition is challenging to quantify in natural systems and inference is often made on indirect patterns of potential competition, such as trends in population trajectories and overlap in spa-tiotemporal distribution and resource use. However, these indicators are not direct measures of fitness, nor do they say if the contested resource is limited in supply, which are key features of competition. Here we combine stomach content and biomass density data from scientific bottom trawl surveys to evaluate if competition is occurring between two dominant demersal fish species in the southern Baltic Sea: Atlantic cod (Gadus morhua) and flounder (Platichthys spp). We use multivariate generalized linear latent variable models (GLLVMs) to quantify diet similarities across the domain, diet overlap indices on relatively small spatial scales to test if predator density drives diet overlap, and spatiotemporal GLMMs fit to prey weights in individual predators to evaluate the effects of local biotic and abiotic covariates. We find clear dietary clusters by species and size. The latter is especially pronounced in cod, which shift from benthic to pelagic prey at around 30 cm. Overall, the dietary overlap is low and unaffected by predator density. However, signs of resource partitioning to reduce interspecific competition is evident in the most local scale anal-ysis. As flounder densities increase, small and large cod tend to feed less on the isopod Saduria entomon -- an important prey species. However, the benthic prey weight in small cod, and benthic and total prey weight in large cod, are not affected by flounder densities. We do not find evidence of intraspecific competition. Our results suggest that interspecific competition is not limiting cod feeding rates but affects their diet composition. These findings illustrate the importance of local scale processes when inferring competition from stomach content data. Quantifying ecological interactions is important for increasing our understanding of changes in the productivity of pop-ulations, and for developing ecosystem-based management.

Autores: Max Lindmark, F. Maioli, S. C. Anderson, M. Gogina, V. Bartolino, M. Skold, M. Ohlsson, A. Eklof, M. Casini

Última atualização: 2024-04-27 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.22.590538

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.22.590538.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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