Flathead Catfish, kdysi původem z povodí řeky Mississippi, se tajně zvýšil na vrchol řeky Susquehanna v Pensylvánii.
Rychle rostou, jedli téměř cokoli a čelili žádným skutečným predátorům, nyní dominují na potravinářském webu. Vědci zjistili, že nativní ryby jako basy a sumce kanálu mění stravy a chování, aby přežili, a odhalili, jak jeden invazivní druh může zvýšit celé ekosystémy.
Invazivní flathead sumfish na vzestupu
Flathead Sumfish jsou mocní oportunní predátoři původem z povodí řeky Mississippi. Při zavádění do nových vodních cest nebo šíření z nedalekých říčních systémů mohou vážně poškodit populace nativních ryb a rekreační rybolov a narušit celé ekosystémy. Obavy ohledně těchto dopadů vedly k vědcům z Penn State, amerického geologického průzkumu (USGS) a Pennsylvania Fish and Boat Commission, aby prozkoumali, jak Flathead Catfish mění potravinový a energetický tok v Pennsylvánské řece Susquehanna. Druh tam byl poprvé detekován v roce 1991 a jeho počet se od té doby dramaticky zvýšil.
„V tomto říčním systému rychle rostou, dosahují velkých velikostí těla a mohou jíst různé kořisti,“ vysvětlila první autorka Olivia Hodgsonová, studentka magisterského studia v oboru postkollege postgraduálního studijního programu v ekologii. „Protože dospělé flatheads mají jen málo přirozených predátorů, může sumci Flathead vykonávat silnou kontrolu nad ekosystémem.“
Hodgson spolupracoval s Tylerem Wagnerem, vědcem USGS v programu Pennsylvania Cooperative Fish and Wildlife Research Unit Program a přidruženým profesorem ekologie rybolovu v Penn State. Wagner je hlavním autorem studie. Jejich zjištění, zveřejněná 4. září v EkologiePotvrdil, že Flathead Catfish se stal vrcholovými predátory v řece.
Překonávání domorodých predátorů
Vědci zjistili, že Flatheads zastávají nejvyšší trofickou polohu (místo, které organismus zabírá na potravinové pásmo založené na tom, co jí a co jí jí). Jejich pozice se umístila nad dlouhodobými špičkovými predátory jako Smallmouth Bass a Channel Catfish. V oblastech, kde jsou přítomny flatheads, kanálové sumce klesl na nižší úrovně potravinového řetězce, pravděpodobně buď proto, že jsou přemístěny nováčci, nebo se jim úmyslně vyhýbají. Ve stejných částech řeky vykazovaly všechny zkoumané druhy širší a překrývající se stravu.
„To naznačuje, že rezidentní druhy mění to, co jedí, aby se vyhnuli konkurenci nebo je snědeni útočníkem,“ řekl Hodgson. „Tato zjištění podporují hypotézu„ trofického narušení “, která říká, že když nový predátor vstoupí do ekosystému, nutí stávající druhy měnit jejich chování, stravu a role na potravinářském webu. To může v průběhu času destabilizovat ekosystémy.
Studium narušení potravy
Ačkoli byly dokumentovány dravé účinky invazivních sumců na domorodé rybí komunity – například v nedávné studie Na řece Susquehanna vedené vědci ve státě Penn – dopady invaze na pavučiny pro říční potraviny jsou špatně pochopeny, poznamenal Hodgson. Tato studie kvantifikovala účinky invazivního sumce Flathead na potravinovou web v Susquehanna porovnáním neinvadedovaných řek na napadených sekcích se zaměřením na několik klíčových druhů: Flathead Catfish – Invader, Channel Catfish a Smallmouth Bass – rezidentní predátoři a raky a střevny.
Kromě hodnocení trofické polohy vědci analyzovali izotopickou mezeru obsazenou rybími druhy – rozsah uhlíkových a dusíkových markerů nalezených v tkáních organismu, odrážející jeho stravu a stanoviště a poskytovali vhled do jeho ekologické role.
K dosažení svých závěrů využili vědci stabilní izotopovou analýzu, široce používaný nástroj, který může vysvětlit vzorce v potravinovém webu a zdůraznit vazby mezi trofickými pozicemi, jakož i šířku a překrývání trofických výklenků. Stabilní analýza izotopů je zvláště užitečná pro studium ekologie invaze, jako je zkoumání trofické reorganizace a trofické překrývání mezi zavedenými a rezidentními druhy.
Když ryby jedí, jejich těla zahrnují izotopový podpis jejich jídla. Vzorkováním jejich tkání mohou vědci měřit izotopy dusíku a určit jejich stravu, izotopy uhlíku za účelem stanovení užívání stanovišť a porovnání izotopových podpisů napříč regiony k odvození migrace ryb nebo posunů stanovišť. Pro tuto studii byly jako fokální druhy vybrány sumce kanálu, basy, střevle a raky, protože a Předchozí analýza stravy Ve spolupráci s Penn State, USGS a Pennsylvania vědci z komise pro ryby a lodi v řece Susquehanna ukázali, že tyto druhy jsou důležitou kořistí pro Flathead Catfish.
Sběr a zpracování vzorků
Vědci shromáždili celkem 279 ryb a 64 raků pro stabilní izotopovou analýzu, včetně 79 sumců Flathead, 45 malých basů, 113 kanálových sumců a 42 střevců, které obsahují devět druhů. Všechny vzorky byly sušeny a uzemněny na jemný prášek pomocí malty a tloučku. Stabilní vzorky izotopů byly odeslány do hlavních zařízení Penn State a stabilní izotopové laboratoře Michigan State University pro stanovení izotopů.
„Stabilní analýza izotopů vysvětlila vzorce v rámci potravinového webu Susquehanna na napadených stanovištích a nebyla napadena sumcem Flathead a umožnilo nám to pochopit vazby mezi různými druhy na webu potravin a to, jak by invazivní druhy mohly vést ke změnám v tom, jak nativní druhy interagují a konkurují, to, co jedí, a jak se jejich strava překrývají, a to by mohly být přemístěny z upřednostňovaných lokality,“ Hodgsonovi by mohly vést, „Hodgsonovi, které říkají. „Podařilo se nám odvodit využívání zdrojů a pomoci nám lépe porozumět potenciální konkurenci o zdroje a jak se to mění, když se stane sumce Flathead.“
Reference: „Invazivní dravé ryby zaujímá nejvyšší trofickou polohu vedoucí k rozšíření izotopických výklenků v říčním potravinovém webu“ od Olivia C. Hodgson, Sydney Stark, Megan K. Schall, Geoffrey D. Smith, Kelly L. Smalling a Tyler Wagner, 4. září 2025, Ekologie.
Dva: 10.1002/ECY.70180
K výzkumu přispěly: Sydney Stark, nedávný absolvent Penn State s magisterským titulem v oboru přírody a vědy o rybolovu; Megan Schall, docent biologie a vědy v Penn State Hazleton; Geoffrey Smith, biolog řeky Susquehanna pro komisi Pennsylvania Fish and Boat; a Kelly Smalling, výzkumný hydrolog v americkém geologickém průzkumu, New Jersey Water Science Center.
Financování tohoto výzkumu poskytl Pennsylvania Sea Grant a americký geologický průzkum.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
