物理科技生物学-PHYICA

嘎吱!水下穿成天生媚体怎么办声学揭示了大型海洋捕食者的“破壳”声音

生物 2022-08-01 00:03:11

佛罗里达大西洋大学 高度活动的白点鹰鳐(Aetobatus narinari)消耗多种软体动物物种,包括双壳类和腹足类

学分:莫特海洋实验室& amp水族馆 “破壳”——听起来确实如此——是许多海洋生物使用的一种捕食模式,从螃蟹到章鱼,再到大型鱼类和哺乳动物,它们吃蛤蜊、牡蛎和贝壳等硬壳软体动物

这些掠食者必须用强健的爪子或坚固的下颚来撕开外壳,以接近猎物的软组织

尽管在海洋环境中普遍存在,但这种摄食行为仍然难以远程研究,特别是对于几乎完全破坏贝壳、几乎不留痕迹的大型海洋动物

此外,由于它们的流动性很高,科学家很难直接观察它们的觅食习性,这就是为什么在大型海洋捕食者及其相互作用的生态系统中,对破壳类动物的生态学了解甚少

所以,很少有人知道这是何时何地发生的

佛罗里达大西洋大学海港分校海洋学研究所和FAU工程和计算机科学学院合作,领导一个科学家小组,以白点鹰鳐为模型;莫特海洋实验室和水族馆;和佛罗里达理工学院,是第一个使用被动声学来描述它们在受控环境中如何吃硬壳软体动物猎物的人

科学家们通过使用声波记录仪监测水下声音,对贝壳破碎进行了量化和分类

发表在《实验海洋生物学和生态学杂志》上的研究结果表明,使用这种技术,可以根据声音特征来区分猎物类型

研究人员能够根据声音判断捕食者在吃什么

此外,在自然环境中进行的贝壳破碎模拟试验表明,这一过程在100米外的沿海泻湖中的环境噪声之上是可以听到的

软体动物捕食者和贝类之间的相互作用经常发生在低能见度的河口水域

科学家们需要替代的非视觉方法来持续监控、收集和记录可能具有严重保护后果的关键数据

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,第一作者,FAU海港分部助理研究教授,渔业生态与保护实验室主任,曾与FAU海港分部合著者洛朗·切·鲁宾博士合作

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,副研究员;和布雷安娜·德根

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,研究协调员

“在这项研究之前,基于被动声学的贝壳破碎行为的记录还没有被认真考虑作为识别大型、可移动软体动物生态作用的工具

我们从以前对这些动物的经验中知道,它们在进食过程中产生的裂缝很大,几乎像爆炸一样,但当时没有数据支持这一点

这就是我们进行这项初步研究的原因

" 白点鹰鳐吞噬多种软体动物,包括双壳类和腹足类

在这项研究中,科学家记录了总共434种被鳐吃掉的猎物,涵盖了八种硬壳软体动物

菜单上有:硬蛤、带状郁金香、皇冠海螺、字母橄榄、佛罗里达战斗海螺、闪电海螺、梨海螺和马海螺

把声音开大点!利用白点鹰射线和水下声波记录仪,一项研究首次描述了它们在受控环境中如何吃像蛤蜊这样的硬壳软体动物猎物

科学家可以根据声音判断捕食者在吃什么,通过这个过程,它可以在100米外的沿海泻湖的环境噪音之上被听到

该小组希望这项技术将有助于监测随着佛罗里达恢复努力的加强,有多少蛤蜊被像鳐这样的大型食肉动物吃掉

学分:佛罗里达大西洋大学海港分校海洋学研究所 “软体动物的质地、厚度和强度各不相同

我们观察到的与两种主要猎物类型相关的消费信号和行为的差异很可能是由于这些贝壳形状的变化造成的

莫特海洋实验室鲨鱼和鳐鱼保护研究项目的合著者和高级生物学家

“很明显,与带状郁金香贝壳和所有其他腹足动物相比,硬蛤的加工时间要长得多

这可能是由于在加工和筛选硬蛤蜊以接近猎物软组织的过程中,需要使用更多的断裂射线

" 研究人员通过用改良的重型钳子用手压碎蛤蜊,在野外模拟压碎硬蛤蜊的信号特征也类似于在大型圆形盐水栖息地记录的信号特征

“很明显,在特定的时间和地点,很难让一条光线按命令进食,所以我们必须在实地测试中有所创新,”阿杰米安说

本研究的数据对于软体动物贝类至关重要,软体动物贝类为人类提供高质量和高价值的海鲜以及有益的生态系统服务,然而大型食肉动物的自然死亡来源对于自然种群和恢复种群来说在很大程度上是未知的

“我们研究中展示的被动声学方法提供了一个独特的、侵入性较小的平台,可以远程直接观察水生环境中的捕食事件,如贝壳破裂,并支持监测技术来量化捕食者对这些宝贵资源造成的损失,即使是在具有挑战性的环境条件下,”切·鲁宾说

该团队希望这项技术能够用于监测像鳐鱼这样的大型食肉动物正在吃掉多少蛤蜊,因为佛罗里达州的恢复工作正在加紧进行

“在自动检测分类方面,我们还有很多工作要做,但这项工作让我们更接近于远程捕捉这些难以捉摸的物种的捕食,”阿杰米安说

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