Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cạnh tranh gây nhiễu giữa các loài gammaridean xâm lấn ngoại lai
Tóm tắt
Sự phong phú tương đối của các loài gammaridean trong sông Rhine đã thay đổi sâu sắc kể từ khi sự xâm lấn của Dikerogammarus villosus vào năm 1994/1995. Nghiên cứu này đã kiểm tra xem liệu những thay đổi trong sự thống trị của gammaridean có thể được xác định bằng cạnh tranh giữa các loài và tỷ lệ tử vong không đồng đều, chẳng hạn như thông qua ăn thịt nội bộ (IGP). Các thí nghiệm một loài và hai loài đã được tiến hành trong các bể nuôi có đầy đủ tất cả các loại substratum có mặt trong kênh chính của sông Rhine. Những thay đổi trong lựa chọn substratum, tăng cường hoạt động bơi lội và tăng tỷ lệ tử vong của một loài đã được sử dụng làm chỉ số của sự cạnh tranh giữa các loài trong quá trình tương tác giữa các loài gammaridean. Cạnh tranh và tỷ lệ tử vong giữa các loài gammaridean xâm lấn phổ biến nhất trong sông Rhine, đó là Gammarus tigrinus, Echinogammarus ischnus và Dikerogammarus villosus đã được thử nghiệm. Trong các thí nghiệm đơn loài, G. tigrinus và D. villosus thể hiện sự ưa thích tương tự đối với substratum đá cuội, trong khi E. ischnus chủ yếu chiếm phần nước phía trên. Các thí nghiệm bể nuôi hai loài cho thấy cạnh tranh gây nhiễu trực tiếp về substratum và tỷ lệ tử vong không đồng đều giữa G. tigrinus và D. villosus, với D. villosus là đối thủ cạnh tranh mạnh hơn. Căng thẳng cạnh tranh bị ảnh hưởng bởi mật độ quần thể, phụ thuộc vào kích thước và thay đổi giữa các loại substratum khác nhau do sự lựa chọn substratum. G. tigrinus không cho thấy bất kỳ hành vi nào thể hiện cạnh tranh gây nhiễu trong sự hiện diện của E. ischnus, cũng như E. ischnus và D. villosus không có dữ liệu tích cực nào khi có sự hiện diện của bất kỳ loài gammaridean khác. Việc bơi lội trong lớp nước có thể đã giúp E. ischnus giảm thiểu các cuộc gặp gỡ với D. villosus và G. tigrinus sống dưới đá. Để tăng cường các cuộc gặp gỡ giữa E. ischnus và D. villosus, một con cá (Lepomis gibbosus) đã được thêm vào để chiếm lĩnh lớp nước trong các thí nghiệm bể nuôi. E. ischnus cho thấy tỷ lệ tử vong cao hơn khi có sự hiện diện của cả D. villosus và cá, có thể là do căng thẳng tăng cao, vì cơ hội trú ẩn để thoát khỏi các loài ăn thịt đã bị giảm thiểu. Nghiên cứu cho thấy rằng cạnh tranh gây nhiễu giữa các loài gammaridean có thể giải thích sự thay thế của kẻ xâm lấn Bắc Mỹ G. tigrinus bởi D. villosus trong sông Rhine. E. ischnus và D. villosus, cả hai đều là kẻ xâm lấn Ponto-Caspian, không cho thấy cạnh tranh gây nhiễu trong các thí nghiệm của chúng tôi và cùng tồn tại trong sông Rhine.
Từ khóa
#gammaridean #cạnh tranh giữa các loài #xâm lấn ngoại lai #sông Rhine #Dikerogammarus villosus #Gammarus tigrinus #Echinogammarus ischnusTài liệu tham khảo
Abrams PA (2001) Describing and quantifying interspecific interactions: a commentary on recent approaches. Oikos 94:209–218
Admiraal W, Van der Velde G, Smit H et al (1993) The rivers Rhine and Meuse in the Netherlands: present state and signs of ecological recovery. Hydrobiologia 265:97–128
Bij de Vaate A, Klink A (1995) Dikerogammarus villosus Sowinsky (Crustacea: Gammaridae), a new immigrant in the Dutch part of the Lower Rhine. Lauterbornia 20:51–54
Bij de Vaate A, Jazdzewski K, Ketelaars HAM et al (2002) Geographical patterns in range extension of Ponto-Caspian macroinvertebrate species in Europe. Can J Fish Aquat Sci 59:1159–1174
Bij de Vaate A, Breukel R, Van der Velde G (2006) Long-term developments in ecological rehabilitation of the main distributaries in the Rhine Delta: fish and macroinvertebrates. Hydrobiologia 565:229–242
Bollache L, Devin S, Wattier R et al (2004) Rapid range extension of the Ponto-Caspian amphipod Dikerogammarus villosus in France: potential consequences. Arch Hydrobiol 160:57–66
Carlton JT (1996) Patterns, process, and prediction in marine invasion ecology. Biol Conserv 78:97–106
Dick JTA (1996) Post-invasion communities of Lough Neagh, Northern Ireland: influences of habitat selection and mutual predation. J Anim Ecol 65:756–767
Dick JTA, Platvoet D (2000) Invading predatory crustacean Dikerogammarus villosus eliminates both native and exotic species. Proc Roy Soc Lond B 267:977–983
Dick JTA, Montgomery I, Elwood RW (1993) Replacement of the indigenous amphipod Gammarus duebeni celticus by the introduced G. pulex: differential cannibalism and mutual predation. J Anim Ecol 62:79–88
Dick JTA, Platvoet D, Kelly DW (2002) Predatory impact of the freshwater invader Dikerogammarus villosus (Crustacea: Amphipoda). Can J Fish Aquat Sci 59:1078–1084
Garvey JE, Stein RA, Thomas HM (1994) Assessing how fish predation and interspecific prey competition influence a crayfish assemblage. Ecology 75:532–547
Haas G, Brunke M, Streit B (2002) Fast turnover in dominance of exotic species in the Rhine River determines biodiversity and ecosystem function: an affair between amphipods and mussels. In: Leppäkoski E, Gollasch S, Olenin S (eds) Invasive aquatic species of Europe: distribution, impacts and management. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp 426–432
Jazdzewski K, Konopacka A, Grabowski M (2004) Recent drastic changes in the gammarid fauna (Crustacea, Amphipoda) of the Vistula River deltaic system in Poland caused by alien invaders. Div distrib 10:81–87
Kelleher B, Bergers PJM, Van den Brink FWB et al (1998) Effects of exotic amphipod invasions on fish diet in the Lower Rhine. Arch Hydrobiol 143:363–382
Kelleher B, Van der Velde G, Giller PS et al (2000) Dominant role of exotic invertebrates, mainly Crustacea, in diets of fish in the lower Rhine River. In: Von Vaupel Klein JC, Schram FR (eds). The biodiversity crisis and Crustacea. Proc. 4th Int. Crust. Congr., Amsterdam, The Netherlands. 20–24 July, 1998, vol 2. A.A. Balkema, Rotterdam. Crustacean Issues 12:35–46
Leuven RSEW, Van der Velde G, Baijens I et al (2009) The river Rhine: a global highway for dispersal of aquatic invasive species. Biol Invasions. doi:10.1007/s10530-009-9491-7
MacNeil C, Prenter J (2000) Differential microdistributions and interspecific interaction in coexisting native and introduced Gammarus spp. (Crustacea: Amphipoda). J Zool Soc Lond 251:377–384
MacNeil C, Bigsby E, Dick JTA et al (2003) Differential physico-chemical tolerances and intraguild predation among native and invasive amphipods (Crustacea); a field study. Arch Hydrobiol 156:165–179
Meyer A, Kaschek N, Meyer EI (2005) The effect of low flow and stream drying on the distribution and relative abundance of the alien amphipod, Echinogammarus berilloni (Catta, 1878) in a karstic stream system (Westphalia, Germany). Crustaceana 77:909–922
Moyle PB, Light T (1996) Biological invasions of fresh water: empirical rules and assembly theory. Biol Conserv 78:149–161
Petren K, Case TJ (1996) An experimental demonstration of exploitation competition in an ongoing invasion. Ecology 77:118–132
Pinkster S, Scheepmaker M, Platvoet D et al (1992) Drastic changes in the amphipod fauna (Crustacea) of Dutch inland waters during the last 25 years. Bijdr Dierk 61:193–204
Platvoet D, Dick JTA, Konijnendijk N et al (2006) Feeding on micro-algae in the invasive Ponto-Caspian amphipod Dikerogammarus villosus (Sowinsky, 1894). Aquat Ecol 40:237–245
Polis GA, Myers CA, Holt RD (1989) The ecology and evolution of intraguild predation: potential competitors that eat each other. Ann Rev Ecol Syst 20:297–330
Rajagopal S, Van der Velde G, Paffen BGP et al (1999) Life history and reproductive biology of the invasive amphipod Corophium curvispinum (Crustacea: Amphipoda) in the Lower Rhine. Arch Hydrobiol 144:305–325
Reynoldson TB, Bellamy LS (1970) The establishment of interspecific competition in field populations, with an example of competition in action between Polycelis nigra (Müll.) and P. tenuis (Ijima) (Turbellaria, Tricladida). Proceedings for advanced study Institute on Dynamics Numbers and Populations, pp 282–297
Schoener TW (1983) Field experiments on interspecific competition. Am Nat 122:240–284
Van der Velde G, Van Urk G, Van den Brink FWB (1990) Rein Rijnwater, een sleutelfactor in chemisch oecosysteemherstel. In: Hekstra GP, Van Linden FJM et al (eds) Flora en fauna chemisch onder druk. Pudoc, Wageningen, pp 231–266
Van der Velde G, Rajagopal S, Kelleher B et al (2000) Ecological impact of crustacean invaders: general considerations and examples from the Rhine River. Crustac Issues 12:3–33
Van der Velde G, Nagelkerken I, Rajagopal S (2002) Invasions by alien species in inland freshwater bodies in Western Europe: the Rhine Delta. In: Leppäkoski E, Gollasch S, Olenin S et al (eds) Invasive species of Europe: distribution, impacts and management. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp 360–372
Van der Velde G, Rajagopal S, Kuyper-Kollenaar M et al (2006) Biological invasions: concepts to understand and predict a global threat. In: Bobbink R, Beltman B, Verhoeven JTA, Whigham DF (eds) Wetlands: functioning, biodiversity conservation and restoration, Ecological Studies, vol 191. Springer-Verlag, Berlin, pp 61–90
Van Kleef H, Van der Velde G, Leuven RSEW et al (2008) Pumpkinseed sunfish (Lepomis gibbosus) invasions facilitated by introductions and nature management strongly reduce macroinvertebrate abundance in isolated water bodies. Biol Invasions 10:1481–1490
Van Overdijk CDA, Grigorovich IA, Mabee T et al (2003) Microhabitat selection by the invasive amphipod Echinogammarus ischnus and native Gammarus fasciatus in laboratory experiments and in Lake Erie. Freshw Biol 48:567–578
Van Riel MC, Van der Velde G, Bij de Vaate A (2004) Alien amphipod invasions in the river Rhine due to river connectivity: a case of competition and mutual predation. In: Douben N, van Os AG (eds) Proceedings NCR-days 2003, dealing with floods within constraints. Netherlands Centre for River Studies, Delft, pp 51–53
Van Riel MC, Van der Velde G, Bij de Vaate A (2006a) To conquer and persist: colonization and population development of the Ponto-Caspian amphipods Dikerogammarus villosus and Chelicorophium curvispinum on bare stone substrate in the main channel of the River Rhine. Arch Hydrobiol 166:23–39
Van Riel MC, Van der Velde G, Rajagopal S et al (2006b) Trophic relationships in the Lower Rhine food web during invasion and after establishment of the Ponto-Caspian invader Dikerogammarus villosus. Hydrobiologia 565:39–58
Van Riel MC, Healy EP, Van der Velde G et al (2007) Interference competition among native and invader amphipods. Acta Oecol 31:282–289
Wijnhoven S, Van Riel MC, Van der Velde G (2003) Exotic and indigenous freshwater gammarid species: physiological tolerance to water temperature in relation to ionic content of the water. Aquat Ecol 37:151–158
Williamson M, Fitter A (1996a) The characters of successful invaders. Biol Conserv 78:163–170
Williamson M, Fitter A (1996b) The varying success of invaders. Ecology 77:1661–1666
Wisheu IC (1998) How organisms partition habitats: different types of community organization can produce identical patterns. Oikos 83:246–258