Feeding and migration habits of white shark Carcharodon carcharias (Lamniformes: Lamnidae) from Isla Guadalupe inferred by analysis of stable isotopes δ15N and δ13C / Hábitos alimenticios y migratorios del tiburón blanco Carcharodon carcharias (Lamniformes: Lamnidae) de Isla Guadalupe inferidos por el análisis de isótopos estables de δ15N and δ13C

Stable isotope composition of marine top predator’s tissues provides insight information of its trophic ecology and migratory behavior. Previous reports have shown that dermal tissues could record longer patterns of hunting and movement. Based on this, the aim of this study was to describe the feeding and migratory habits of the white shark from Isla Guadalupe, using stable isotopic analysis of dermis. We considered a small subset of many possible prey taxa that the sharks could have eaten throughout their migration: pinnipeds, squid and tuna. We grouped the data in five focal areas: Gulf of California, Coast of California, Isla Guadalupe, SOFA and Hawaii. We performed a Bayesian mixing model to study the trophic ecology of this top predator. Average isotopic values for dermis tissue of white shark were δ13C (-14.5‰) and δ15N (19.1‰). Corrected white shark dermal mean values to resemble muscle were δ13C (-16.6‰) and δ15N (21.2‰). Mixing model data from dermis showed predation in offshore areas such the SOFA and a main importance of pinnipeds as prey of the white shark in Isla Guadalupe. Rev. Biol. Trop. 62 (2): 637-647. Epub 2014 June 01.

La composición isotópica de los tejidos de los depredadores tope en el ambiente marino provee información sobre su ecología trófica y su comportamiento migratorio. Estudios previos han mostrado que el tejido dérmico puede registrar patrones largos de movimiento y caza. El objetivo de este estudio fue describir los hábitos tróficos y migratorios de los tiburones blancos de Isla Guadalupe realizando un análisis de isótopos estables de su tejido dérmico. Consideramos un pequeño grupo de muchos posibles taxa que los tiburones pudieron haber comido a lo largo de su migración: pinípedos, calamares y atunes. Estas presas fueron agrupadas en cinco áreas focales: Golfo de California, Isla Guadalupe, Costa de California, SOFA y Hawái. Realizamos un modelo de mezcla bayesiano para estudiar la ecología trófica de este depredador tope. Los promedios del valor isotópico de la dermis del tiburón blanco fueron δ13C (-14.5‰) y δ15N (19.1‰). Los promedios del valor isotópico de la dermis transformada para semejar músculo fueron δ13C (-16.6 ‰) y δ15N (21.2‰). El modelo de mezcla mostró una probable depredación de los tiburones en áreas oceánicas como el SOFA y confirmó la importancia de los pinnípedos como presa principal del tiburón blanco en Isla Guadalupe.

Trophic ecology of the exotic Lerma livebearer Poeciliopsis infans (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) in the Lago de Pátzcuaro, Central Mexico / Ecología trófica del pez exótico Guatapote del Lerma Poeciliopsis infans (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) en el Lago de Pátzcuaro, Región Central de México

Exotic fish species has caused several impacts on aquatic biodiversity. The Lago de Pátzcuaro has some well-studied exotic species, except the Lerma livebearer Poeciliopsis infans. This fish species was introduced into the Lago de Pátzcuaro before 1997 and the aspects of its biology are still unknown. In this study we assessed aspects of the trophic ecology of this exotic fish, P. infans, using gut content and stable isotope analysis to understand its capacity to tolerate anthropogenic environmental degradation in the Lago de Pátzcuaro. We also determined its trophic guild position (TP) using the TrophLab Program and stable isotope. Niche breadth was calculated by standardized Levins’ Index (Bi). Fish was captured with a seine during wet and dry seasons at six environmentally different sites and gut contents were obtained. We analyzed a total of 239 gut contents of P. infans. The contribution of each food item in the diet was quantified using frequency of occurrence and area percentage. The importance of each prey item was determined according to the index of relative importance (IRI), and the omnivory index (OI) was used to assess the feeding behavior. Fish were categorized by size and the diet was compared between fish sizes and sites. Dorsal muscle tissue and water hyacinth tissue was obtained for nitrogen isotope signature (δ15N) analysis. Additionally, we measured water and habitat quality to evaluate environmental conditions at each site. We concluded that P. infans is an omnivore (OI=0.28) that consumes mainly detritus (44%), epiphytic diatoms (37%), and secondary on terrestrial insects (6%) and zooplankton (10%). The fish can behave as a specialist (Bi=0.39) or generalist (Bi=0.68) and as a primary consumer (TROPH=2.2; TP=2.3) with a feeding strategy that was the same at different sizes, seasons and sites. None of the evaluated sites showed good environmental quality. We argue that P. infans can tolerate changes in water quality and feeding items availability, because it can exploit resources in multiple trophic webs. However, this species could be dependent on habitat complexity, especially in the aquatic vegetation cover.

Las especies de peces exóticas han causado numerosos impactos sobre la biodiversidad acuática. El Lago de Pátzcuaro tiene especies exóticas bien estudiadas, excepto el Guatapote del Lerma, Poeciliopsis infans. Esta especie fue introducida en el Lago de Pátzcuaro antes de 1997 y los aspectos de su biología son aún desconocidos. Se estudiaron aspectos de la ecología trófica de este pez exótico, P. infans, mediante el uso de análisis de contenidos del tracto digestivo para entender su capacidad para tolerar la degradación ambiental antrópica en el Lago de Pátzcuaro. Lo que involucró la determinación del gremio y posición trófica (TP) con el programa TrophLab e isotopos estables. La amplitud de dieta fue calculada con el índice estandarizado de Levin (Bi). Un total de 239 tractos digestivos de P.infans fueron analizados. Los peces fueron capturados con una red tipo chinchorro durante la temporada de lluvias y estiaje en seis sitios ambientalmente distintos. La contribución de cada componente de la dieta fue cuantificada con la frecuencia de ocurrencia y el porcentaje de área. La importancia relativa de cada artículo alimentario fue determinada de acuerdo al índice de importancia relativa (IIR) y el índice de omnivoría (OI) fue usado para estimar la conducta en la forma de alimentarse. La dieta fue comparada entre tallas y entre sitios de estudio. El tejido de músculo dorsal y el tejido de lirio fueron obtenidos para determinar valores de δ15N. De manera adicional, la calidad del agua y del hábitat fue medida para evaluar la condición ambiental en cada sitio. P. infans es un omnívoro (OI=0.28) que consume principalmente detritus (44%), diatomeas epifíticas (37%) y de forma secundaria insectos terrestres (6%) y zooplancton (10%); puede comportarse como especialista (Bi=0.39) o generalista (Bi=0.68) y consumidor primario (TROPH=2.2; TP=2.3). La estrategia alimenticia fue similar entre tallas, temporadas y sitios. Ningún sitio mostró buena calidad ambiental. Los resultados del presente estudio permiten argumentar que P. infans puede tolerar cambios en la calidad del agua y en la disponibilidad de artículos alimenticios, porque puede usar recursos provenientes de múltiples redes tróficas. Sin embargo, esta especie podría ser dependiente de la complejidad del hábitat, especialmente de la cobertura de la vegetación acuática.