Высокая внутривидовая изменчивость изотопного состава азота мышц у рыб рода Cyprinion (Cyprinidae) Ближнего Востока

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В выборках трех видов карповых рыб, Cyprinion macrostomus (перифитонофаг), Cyprinion kais (бентофаг) и Luciobarbus schejch (всеядный), собранных в небольшом притоке верхнего течения р. Тигр (Турция), обнаружена значительная изменчивость изотопного состава азота и углерода (величин δ 15 N и δ 13 С) в тканях белых мышц. Исключительно низкое значение (1.7‰) и аномально широкая внутривидовая изменчивость (от 1.7 до 15.8‰) величины δ 15 N отмечены в тканях перифитонофага C. macrostomus . Все особи были собраны синхронно на одной станции, однако широкий диапазон внутривидовой изменчивости величин δ 15 N говорит о гетерогенности выборки и участии разных процессов в формировании изотопного состава тканей рыб. Исследованный водоток находится в зоне земледелия с интенсивной химизацией и загрязнением реки подвижными формами азота, что могло быть причиной понижения величины δ 15 N у рыб-резидентов малой реки. Более высокие (близкие к ожидаемым) величины δ 15 N, вероятно, свойственны особям, недавно мигрировавшим из более крупного водотока для нереста. Роль загрязнения водных экосистем и миграций могут недоучитываться в исследованиях трофической экологии рыб с применением изотопного анализа.

Об авторах

Б. А. Лёвин

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: borislyovin@gmail.com
Россия, пос. Борок, Некоузский р-н, Ярославская обл.; Москва

Дж. Кайя

Университет Реджепа Тайипа Эрдогана

Email: borislyovin@gmail.com
Турция, Ризе

А. С. Комарова

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Email: borislyovin@gmail.com
Россия, пос. Борок, Некоузский р-н, Ярославская обл.; Москва

М. А. Лёвина

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук; Череповецкий государственный университет

Email: borislyovin@gmail.com
Россия, пос. Борок, Некоузский р-н, Ярославская обл.; Череповец, Вологодская обл.

О. Л. Розанова

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Email: borislyovin@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Тиунов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Email: borislyovin@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Al-Ansari N., Jawad S., Adamo N., Sissakian V. 2019. Water quality and its environmental implications within Tigris and Euphrates rivers // J. Earth Sci. and Geotech. Engin. V. 9. P. 57.
  2. Allan J.D., Castillo M.M. 2007. Detrital energy sources // Stream ecology: Structure and function of running waters. Dordrecht: Springer. P. 135.
  3. Arrington D.A, Winemiller K.O. 2002. Preservation effects on stable isotope analysis of fish muscle // Transactions of the American Fisheries Society. V. 131. P. 337. https://doi.org/10.1577/1548-8659(2002)131<0337:PEOSIA>2.0.CO;2
  4. Boecklen W.J., Yarnes C.T., Cook B.A., James A.C. 2011. On the use of stable isotopes in trophic ecology // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. V. 42. P. 411. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-102209-144726
  5. Britton A.W., Murrell D.J., McGill R.A. et al. 2019. The effects of land use disturbance vary with trophic position in littoral cichlid fish communities from Lake Tanganyika // Freshwater Biol. V. 64. № 6. P. 1114. https://doi.org/10.1111/fwb.13287
  6. Burress E.D., Holcomb J.M., Bonato K.O., Armbruster J.W. 2016. Body size is negatively correlated with trophic position among cyprinids // Royal Soc. Open Sci. V. 3. Art. 150652. https://doi.org/10.1098/rsos.150652
  7. Campbell L.M., Wandera S.B., Thacker R.J. et al. 2005. Trophic niche segregation in the Nilotic ichthyofauna of Lake Albert (Uganda, Africa) // Environ. Biol. Fish. V. 74. P. 247. https://doi.org/10.1007/s10641-005-3190-8
  8. Coad B.W. 2021. Carps and Minnows of Iran (Families Cyprinidae and Leuciscidae). V. I: General Introduction and Carps (Family Cyprinidae). [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://briancoad.com/Species%20Accounts/Carps%20of%20Iran%2010Sept2opt1.pdf. Дата обновления: 21.01.2024.
  9. Comtois D. 2018. Summarytools: Tools to Quickly and Neatly Summarize Data. R Package Version 0.8. 72018. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://CRAN.R-project.org/package=summarytools . Дата обновления: 20.05.2022.
  10. De Carvalho D.R., Alves C.B.M., Flecker A.S. et al. 2020. Using δ15N of periphyton and fish to evaluate spatial and seasonal variation of anthropogenic nitrogen inputs in a polluted Brazilian river basin // Ecol. Indicators. V. 115. Art. 106372. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106372
  11. Doi H. 2009. Spatial patterns of autochthonous and allochthonous resources in aquatic food webs // Population Ecol. V. 51. № 1. P. 57. https://doi.org/10.1007/s10144-008-0127-z
  12. Durante L.M., Sabadel A.J., Frew R.D. et al. 2020. Effects of fixatives on stable isotopes of fish muscle tissue: implications for trophic studies on preserved specimens // Ecol. Appl. V. 30. № 4. Art. e02080. https://doi.org/10.1002/eap.2080
  13. Faghani Langroudi H., Mousavi Sabet H. 2018. Reproductive biology of lotak, Cyprinion macrostomum Heckel, 1843 (Pisces: Cyprinidae), from the Tigris River drainage // Iran. J. Fish Sci. V. 17. P. 288.
  14. Finlay J.C. 2001. Stable-carbon-isotope ratios of river biota: implications for energy flow in lotic food webs // Ecology. V. 82. Is. 4. P. 1052. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2001)082[1052:SCIROR]2.0.CO;2
  15. Gladyshev M.I. 2009. Stable Isotope Analyses in Aquatic Ecology (a review) // J. Siberian Federal Univ. Biol. V. 2. № 4. P. 381.
  16. Jackson A.L., Parnell A.C., Inger R., Bearhop S. 2011. Comparing isotopic niche widths among and within communities: SIBER0–Stable Isotope Bayesian Ellipses in R // J. Anim. Ecol. V. 80. P. 595. https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2011.01806.x
  17. Komarova A.S., Golubtsov A.S., Levin B.A. 2022. Trophic diversification out of ancestral specialization: An example from a radiating African cyprinid fish (genus Garra ) // Diversity. V. 14. № 8. Art. 629. https://doi.org/10.3390/d14080629
  18. Komarova A.S., Rozanova O.L., Levin B.A. 2021. Trophic resource partitioning by sympatric ecomorphs of Schizopygopsis (Cyprinidae) in a young Pamir Mountain Lake: preliminary results // Ichthyol. Res. V. 68. P. 191. https://doi.org/10.3390/d14080629
  19. Kanaya G., Yadrenkina E.N., Zuykova E.I. et al. 2009. Contribution of organic matter sources to cyprinid fishes in the Chany Lake–Kargat River estuary, western Siberia // Marine and Freshwater Res. V. 60. P. 510.
  20. Lee K.Y., Graham L., Spooner D.E., Xenopoulos M.A. 2018. Tracing anthropogenic inputs in stream foods webs with stable carbon and nitrogen isotope systematics along an agricultural gradient // PloS One. V. 13. P. e0200312. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0200312
  21. Levin B.A., Casal-López M., Simonov E. et al. 2019. Adaptive radiation of barbs of the genus Labeobarbus (Cyprinidae) in an East African river // Freshwater Biol. V. 64. P. 1721. https://doi.org/10.1111/fwb.13364
  22. Levin B.A., Komarova A.S., Rozanova O.L., Golubtsov A.S. 2021. Unexpected diversity of feeding modes among chisel-mouthed Ethiopian Labeobarbus (Cyprinidae) // Water. V. 13. № 17. Art. 2345. https://doi.org/10.3390/w13172345
  23. McCutchan Jr.J.H., Lewis Jr.W.M., Kendall C., McGrath C.C. 2003. Variation in trophic shift for stable isotope ratios of carbon, nitrogen, and sulfur // Oikos. V. 102. Is. 2. P. 378. https://doi.org/10.1034/j.1600-0706.2003.12098.x
  24. Mondal R., Bhat A. 2021. Investigating the trophic ecology of freshwater fish communities from central and eastern Indian streams using stable isotope analysis // Community Ecol. V. 22. P. 203.
  25. Nahon S., Roussel J.M., Jaeger C. et al. 2020. Characterization of trophic niche partitioning between carp ( Cyprinus carpio ) and roach ( Rutilus rutilus ) in experimental polyculture ponds using carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotopes // Aquaculture. V. 522. Art. 735162. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.735162
  26. Newsome S.D., Martinez del Rio C., Bearhop S., Phillips D.L. 2007. A niche for isotopic ecology // Frontiers in Ecology and the Environment. V. 5. Is. 8. P. 429. https://doi.org/10.1890/060150.1
  27. Pohlert T. 2021. Package ‘PMCMRplus’. R Package Version 1.9.2.2021. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cran.r-project.org/web/packages/PMCMRplus/index.html . Дата обновления: 10.12.2023.
  28. Post D.M. 2002. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods, and assumptions // Ecology. V. 83. Is. 3. P. 703. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2002)083[0703:USITET]2.0.CO;2
  29. Potapov A.M., Tiunov A.V., Scheu S. 2019. Uncovering trophic positions and food resources of soil animals using bulk natural stable isotope composition // Biol. Rev. V. 94. № 1. P. 37. https://doi.org/10.1111/brv.12434
  30. Power M.E., Holomuzki J.R., Lowe R.L. 2013. Food webs in Mediterranean rivers // Hydrobiologia. V. 719. P. 119. https://doi.org/10.1007/s10750-013-1510-0
  31. RStudio Team . 2021. RStudio: Integrated Development for R; RStudio, PBC: Boston, MA, USA [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rstudio.com . Дата обновления: 01.02.2024.
  32. Vadeboncoeur Y., Kalff J., Christoffersen K., Jeppesen E. 2006. Substratum as a driver of variation in periphyton chlorophyll and productivity in lakes // J. North Amer. Benthol. Soc. V. 25. № 2. P. 379. https://doi.org/10.1899/0887-3593(2006)25[379:SAADOV]2.0.CO;2
  33. Vanderklift M.A., Ponsard S. 2003. Sources of variation in consumer-diet δ 15 N enrichment: a meta-analysis // Oecologia. V. 136. № 2. P. 169. https://doi.org/10.1007/s00442-003-1270-z
  34. Winter E.R., Nolan E.T., Busst G.M., Britton J.R. 2019. Estimating stable isotope turnover rates of epidermal mucus and dorsal muscle for an omnivorous fish using a diet-switch experiment // Hydrobiologia. V. 828. № 1. P. 245. https://doi.org/10.1007/s10750-018-3816-4
  35. Wickham H. 2016. Ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. Springer: Berlin/Heidelberg, Germany.
  36. Wagner C.E., McIntyre P.B., Buels K.S. et al. 2009. Diet predicts intestine length in Lake Tanganyika’s cichlid fishes // Functional Ecol. V. 23. Is. 6. P. 1122. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2009.01589.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024