地中海两种海鸟的饮食生态位重叠:DNA宏条形码与稳定同位素揭示的渔业资源竞争

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Marine Biology 2.1

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  为揭示地中海关键海鸟物种的生态位分化机制,研究团队通过DNA宏条形码和稳定同位素技术,分析了Scopoli's shearwater(Calonectris diomedea)与Yelkouan shearwater(Puffinus yelkouan)的食性重叠度。结果显示两物种饮食相似度高达97%(目水平),但Yelkouan shearwater具有更广的营养生态位,表明其更强的适应性。该研究为过度捕捞和气候变化背景下地中海海洋捕食者的资源竞争提供了关键数据。

  

在地中海这个生物多样性热点区域,过度捕捞和气候变化正对海洋食物网造成前所未有的压力。作为顶级捕食者的Scopoli's shearwater(Calonectris diomedea)和Yelkouan shearwater(Puffinus yelkouan),其生存状况直接反映海洋生态健康。但长期以来,这两种海鸟的食性重叠程度和资源竞争机制尚不明确,特别是在渔业副渔获物可能改变其自然摄食策略的背景下。

由Justus-Liebig University Giessen领衔的国际团队在《Marine Biology》发表的研究,通过创新性地结合DNA宏条形码和稳定同位素技术,揭示了这两种海鸟惊人的食性相似性。研究人员采集了马耳他、利诺萨等四个繁殖地的粪便、反刍物样本(n=206)和血液样本,采用Metazoa COI和鱼类特异性12S引物进行PCR扩增,结合稳定同位素比值质谱(IRMS)测定δ13C和δ15N值。通过非度量多维标度(NMDS)和标准椭圆面积(SEAB)分析生态位宽度。

主要发现

  1. 食性高度重叠
    在目水平上,两种海鸟饮食相似度达97%,均以Clupeiformes(鲱形目,48%出现频率)和Perciformes(鲈形目,61%)为主。但Yelkouan shearwater摄食更多Syngnathiformes(海龙目,31%),而Scopoli's shearwater偏好Clupeiformes(如Sardinella属)。

  2. 深度适应差异
    通过鱼类属的垂直分布分析发现,Yelkouan shearwater能利用更深层资源(如Macroramphosus scolopax,最大深度700m),与其30.2m的潜水能力相符,而Scopoli's shearwater(最大潜水5.4m)主要捕食上层鱼类。

  3. 同位素生态位分化
    Yelkouan shearwater的营养级(TL=3.99)略高于Scopoli's(TL=3.93),且具有更宽的SEAB(0.82 vs 0.37),表明其食性可塑性更强。但两者δ13C值重叠(-19.10‰至-18.94‰),排除了大量底栖鱼类摄入的可能。

  4. 渔业副渔获物影响
    虽然检测到深水鱼类(如Phycis blennoides),但稳定同位素未显示典型底栖信号,推测可能通过幼鱼或渔业丢弃物进入食物链。

这项研究首次系统量化了地中海两种关键海鸟的生态位关系,其结论对海洋保护具有双重意义:一方面,Scopoli's shearwater较窄的生态位使其更易受渔业资源波动影响;另一方面,Yelkouan shearwater的适应性策略为物种应对环境变化提供了缓冲。研究团队建议优先保护产卵场和育幼区,并加强渔业选择性捕捞管理,以维持地中海脆弱的海鸟-渔业平衡。

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