Лорена Олмос-Перес

1 Instituto de Investigaciones Marinas, Ecobiomar, CSIC, Виго, Испания

състав

Алваро Рура

1 Instituto de Investigaciones Marinas, Ecobiomar, CSIC, Виго, Испания

2 Университет La Trobe, Мелбърн, VIC, Австралия

Греъм Дж. Пиърс

1 Instituto de Investigaciones Marinas, Ecobiomar, CSIC, Виго, Испания

3 CESAM и Departamento de Biologia, Universidade de Aveiro, Aveiro, Португалия

Стефан Бойер

4 Изследователска група за приложни молекулярни решения, Науки за околната среда и животните, Технологичен институт Unitec, Окланд, Нова Зеландия

Анхел Ф. Гонсалес

1 Instituto de Investigaciones Marinas, Ecobiomar, CSIC, Виго, Испания

Свързани данни

Резюме

Въведение

В исторически план на главоногите в европейските води винаги се е гледало като на незначителен риболовен ресурс (Pierce et al., 2010). Те обаче могат да имат значително местно икономическо значение, особено в занаятчийския риболов в Южна Европа. Галисийските води (северозападна Испания) поддържат икономически важен риболов на главоноги за Octopus vulgaris (Otero et al., 2006; Pita et al., 2016) и логигинидни калмари, главно Loligo vulgaris, но също и Alloteuthis media и Alloteuthis subulata (Jereb et al., 2015), видове, които не се различават лесно поради сходството на външните им характери (Jereb et al., 2010). Отразявайки краткия жизнен цикъл и бързите индивидуални темпове на растеж, популациите главоноги са чувствителни към ефектите от изменението на околната среда върху възпроизводството и вербуването (Boyle, 1990; Boyle and Rodhouse, 2005; Pierce et al., 2008; Hastie et al., 2009; Rodhouse и др., 2014), което води до широки годишни колебания в улавянето. От 2000 до 2013 г. докладваното разтоварване на главоноги в Европа варира от минимум 38 600 тона през 2009 г. до максимум 55 500 тона през 2004 г. (ICES, 2014).

През последните години нараства интересът към културата на главоногите, главно за консумация от човека, поради високите им темпове на растеж, високо съдържание на протеини и високи съотношения на конверсия на храна и кратки цикли на живот (Segawa, 1990; Lee, 1995; Вилануева и Бустаманте, 2006). Имайки предвид променливостта на ресурсите на дивите главоноги, е необходим стабилен и надежден източник на главоноги. Допълнителен тласък за отглеждане в плен възниква от използването на главоноги като образци на организми в биомедицинската наука (Bullock, 1948; Hanlon, 1990; Fiorito and Scotto, 1992; Calisti et al., 2011) и за декоративни цели (Dunstan et al., 2010; Rodhouse et al., 2014). Въпреки напредъка в методите за култивиране на главоноги (напр. Iglesias et al., 2014), видовете главоноги с планктонни стадии имат много ниски нива на оцеляване на параларвите в условия на плен (Villanueva и Norman, 2008). Следователно отглеждането разчита на диви пленени млади, подрасли и възрастни, предотвратявайки търговската жизнеспособност (Hernández Moresino et al., 2014; Xavier et al., 2015).

Непълнолетните и подрастващите главоноги се хранят предимно с жива плячка, включително ракообразни, риби и мекотели (Domingues et al., 2004; García García and Cerezo Valverde, 2006; Sykes et al., 2013), изхвърляне на риболов (Socorro et al. ., 2005; Estefanell et al., 2011), замразена плячка (Ferreira et al., 2010; Sykes et al., 2013) или изкуствени фуражи (Garcia et al., 2011; Estefanell et al., 2013). Параларвите в плен традиционно се хранят с обогатена Артемия (Iglesias et al., 2006) или допълнени с декаподи зои, копеподи, мизиди, скариди или рибни ларви, което увеличава скоростта на оцеляване и растеж (Hernández-García et al., 2000; Iglesias et al., 2004, 2006; Ikeda et al., 2005; Carrasco et al., 2006; Kurihara et al., 2006; Martínez et al., 2014; Farías et al., 2015). Въпреки всички предишни опити, смъртността от параларвални главоноги все още е близо 100% в плен.

Предполага се, че високата смъртност на параларвите в плен се дължи на липсата на познания относно физиологията и храненето на параларвите (Domingues et al., 2003; Villanueva et al., 2009; Garrido et al., 2016a) или липса на подходяща диета, отговаряща на всички изисквания за микроелементи (Iglesias et al., 2007). Няколко експеримента показват, че храненето на новородени параларви с различна диета може да повлияе на нейното оцеляване (Villanueva, 1994; Iglesias et al., 2004; Farías et al., 2015). Нещо повече, физиологични промени в липидния състав на храносмилателната жлеза (Garcia et al., 2011) и по-висока протеолитична активност се наблюдават при параларите, хранени с други зоопланктонни организми, а не с Artemia (Pereda et al., 2009).

Освен това лабораторните експерименти показват, че люпилите имат ограничен плувен капацитет и умения за лов на плячка. Те постепенно развиват способността да улавят различна плячка от зоопланктон (Hanlon, 1990; Chen et al., 1996), което предполага необходимостта от адаптиране на диетата им на различните им етапи. По този начин, повишаването на познанията за хранителните предпочитания на дивите главоноги параларви и онтогенетичните диетични промени в хода на ранното им развитие биха могли да помогнат за създаването на подходяща диета за отглеждане в плен.

Няколко разследвания анализират диетата на дивите паралари чрез визуална идентификация на съдържанието на стомаха, разкривайки, че те се хранят предимно с копеподи (Illex argentinus, Vidal и Haimovici, 1998), амфиподи (Ommastrephes bartramii, Uchikawa et al., 2009) и други ракообразни (Abralia trigonura и Sthenoteuthis oualaniensis; Vecchione, 1991). Въпреки това, голяма част от съдържанието на стомаха включва неразпознаваем мек материал (Roura et al., 2012; Camarillo-Coop et al., 2013) или малки парченца екзоскелет (Passarella and Hopkins, 1991; Vecchione, 1991; Vidal and Haimovici, 1999 ). Опитвани са и алтернативни подходи: Специфични видове плячка от Loligo reynaudii са открити чрез прилагане на имуноанализи (Venter et al., 1999) и при O. vulgaris paralarvae са открити до 20 различни плячки, клониращи PCR продукти със специфични за групата праймери (Roura et ал., 2012). Тези методи обаче са скъпи и отнемат много време и поради това могат да се прилагат само за ограничен брой проби и клонирани секвенции.

Зоопланктонните общности в Риа де Виго (Северозападен Иберийски полуостров) са силно динамични, представяйки бързи промени във видовия състав и изобилието според условията на околната среда (Roura et al., 2013; Buttay et al., 2015). Предишни изследвания показват, че O. vulgaris paralarvae са специализирани хищници, които ядат декаподи независимо от зоопланктонните общности, които обитават (Roura et al., 2016). Въпреки това, специализираната диета, фокусирана върху плячката с малко изобилие, може да доведе до глад и смърт. Следователно се очаква главоногите параларви да имат определена степен на пластичност по отношение на различната плячка, която могат да заловят, въз основа на техните ловни способности, и че те също така ядат видове плячка, които все още не са открити в диетата си.

Разработването на последователност от следващо поколение (NGS) позволи да се изясни диетата на голямо разнообразие от животински видове, включително гръбначни и безгръбначни (King et al., 2008; Boyer et al., 2013; Leray et al., 2013b). Тези техники са по-ефективни и в много случаи по-евтини от традиционния анализ на диетата по отношение на времето и разделителната способност на видовете (Pompanon et al., 2012). По този начин NGS може да се прилага за разкриване на неоткрити преди това видове плячка на главоноги параларви и за разширяване на диетичния анализ до по-голям брой параларви.

Следователно целта на това проучване е да се разработи NGS подход, за да се осигури подробен анализ на диетата на параларвите от двата вида главоноги, най-разпространени в планктона в СЗ Иберийски полуостров. На първо място, ние описваме за първи път диетата на параларвите от Alloteuthis media, и второ, представяме нова информация за диетичните предпочитания на параларвите от O. vulgaris в крайбрежната среда. Оценяват се и условията на околната среда (като сезон и зона за хранене), които засягат предпочитанията на параларвата плячка. Счита се, че диетата е основният фактор, влияещ върху оцеляването на параларвите и определянето на диетата е съществена стъпка към разбирането на физиологичния статус на здравите паралари, знания, които след това могат да бъдат прехвърлени, за да се увеличи тяхното оцеляване в условия на плен.

Материали и методи

Това проучване е проведено в съответствие със съществуващите испански насоки и регламенти за изследване на животни (Ley 32/2007, 7 ноември) и следователно е освободено от процес на преглед на етиката.

Вземане на проби

Проби от зоопланктон бяха събрани в Ría de Vigo (NW Spain) на борда на RV „Mytilus“ през 2012 и 2014 г. Времето за вземане на проби се базираше на предварително идентифицирани периоди на максимално изобилие на параларвал (Rocha et al., 1999; González et al., 2005) през 2012 и 2014 г .: проведохме десет нощни проучвания всяка година, четири през лятото (юли) и шест в началото на есента (септември и октомври). Освен това през лятото и през есента на 2012 г. бяха проведени дневни проучвания (по един на сезон). Проучванията за вземане на проби бяха проведени по четири трансекта (Фигура (Фигура 1А). 1А). За всеки трансект Multinet® Hydrobios Mammoth с размер на окото от 250 μm, снабден с два електронни разходомера, беше спуснат на 2,5 възела до морското дъно и постепенно издигнат на повърхността. Определихме седем дълбочинни слоя: от 105 до 85 m, Z7; 85 до 55 m, Z6; 55 до 35 m, Z5; 35 до 20 m, Z4; 20 до 10 m, Z3; 10 до 5 m, Z2; и 5 m до повърхността, Z1; вижте фигура Фигура 1Б). 1Б). Във всеки слой Multinet® филтрира до 200 m 3 морска вода (приблизително от 5-10 минути за всеки слой и следователно общо между 20 и 70 минути) и събира независими проби. Събраният зоопланктон се фиксира на борда в 96% етанол и се замразява при -20 ° C до сортиране. В лабораторията всички главоноги параларви бяха разделени и консервирани поотделно в 70% етанол и съхранявани при -20 ° C.