고독한 돛새치 Istiophorus platypterus의 사냥 행동과 먹이 포획 후 예상 에너지 획득량

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1484(2023) 이 기사 인용

3326 액세스

1 인용

191 알트메트릭

측정항목 세부정보

먹이를 찾는 행동과 먹이와의 상호 작용은 포식자의 생태학적 틈새에서 필수적인 구성 요소이지만 해양 환경에서 이동성이 뛰어난 동물을 관찰하는 것은 본질적으로 어렵습니다. Billfishes는 에너지 투기꾼으로 묘사되어 많은 양의 에너지 채집을 소비하며 주기적인 높은 에너지 이득으로 높은 비용을 상쇄할 것으로 기대합니다. 돛새치(Istiophorus platypterus)의 표면 기반 그룹 먹이는 일반적으로 관찰되지만 돛새치는 대사 요구량이 높은 고독한 배회 포식자로 여겨지며, 이는 개별 채집도 포식자-피식자 상호 작용의 주요 구성 요소임을 시사합니다. 여기에서는 생물학 데이터와 비디오를 사용하여 일일 활동 수준과 채집 행동을 조사하고, 대사 비용을 추정하고, 40kg 돛새치에 대한 단독 포식 이벤트를 문서화합니다. 우리는 평균 활성 대사율을 218.9 ± 70.5 mgO2 kg−1 h−1로 추정하고, 이는 먹이 추적 동안 518.8 ± 586.3 mgO2 kg−1 h−1로 증가했습니다. 성공적인 포식을 가정하면, 우리는 에너지 투기 모델을 뒷받침하는 일일 순 에너지 이득을 2.4MJ(5.1MJ 획득, 2.7MJ 소비)로 추정합니다. 그룹 사냥은 돛새치가 에너지를 얻기 위해 사용하는 일반적인 활동일 수 있지만, 우리의 계산에 따르면 기회주의적인 개별 채집 이벤트는 이동성이 높은 포식자의 적합성에 기여하는 순 에너지 반환을 제공한다는 것을 나타냅니다.

포식자-피식자 상호작용은 생태학의 초석이며, 본질적으로 포식자와 피식자 모두의 개인 적합성 및 개체군 수준 역학과 연결되어 있으며 궁극적으로 개체군의 진화적 성공과 관련이 있습니다1,2. 수렵 행동과 수렵, 포식 및 소비와 관련된 에너지 이득 및 손실은 모든 동물의 생리 및 행동에 직접적인 영향을 미칩니다2,3. 많은 대형 원양 해양 포식자의 경우, 포식 사건에 대한 관찰이 드물고 사냥 행동을 문서화하는 데 어려움이 있어 해양 생태계의 행동 전략, 영양 관계 및 관련 에너지에 대한 이해를 방해했습니다4.

Istiophorid billfishes(청새치, 작살고기, 돛새치)는 독특한 형태, 힘, 고속 포식 잠재력으로 유명합니다. 전 세계적으로 열대~아열대 해역에 서식하는 표피성 포식자인 돛새치(Istiophorus platypterus)5의 집단 사냥 행동은 잘 기록되어 있으며 여러 개인이 먹이 물고기 떼(예: 미끼 공)를 물 표면으로 몰아넣는 것을 포함합니다. 개별 돛새치가 학교에 들어와 소비를 위해 먹이를 기절시키거나 죽이려는 시도로 부리를 옆으로 베었습니다6,7,8. 이 전술은 부리, 유선형 몸체, 부리를 베는 돛새치를 안정시키는 역할을 하는 확대된 등지느러미, 최대 8.8ms의 속도를 낼 수 있는 높은 종횡비의 꼬리지느러미를 포함한 형태학적 적응에 의해 촉진됩니다. 1 미끼 공 상호 작용 중 9.

그러나 미끼공 사냥 집단 밖에서는 돛새치류는 혼자 돌아다니는 포식자로 여겨집니다. 돛새치를 사육 상태로 유지하는 것이 어렵기 때문에 성체의 에너지 요구량은 직접적으로 측정되지 않았지만[10 참조], 다양한 생활사 및 형태학적 특성으로 인해 돛새치의 대사율이 높은 것으로 추정됩니다11,12,13. 따라서 미끼 공 사냥 이벤트 외에도 독방 돛새치는 이러한 높은 대사율을 지원하기 위해 먹이와의 만남을 활용해야 할 가능성이 높습니다. 그러나 파악하기 어려운 원양 생활 방식으로 인해 개별 돛새치 사냥 행동은 문서화되지 않았으며 그러한 사건의 활발한 관계는 조사되지 않았습니다. 최근 돛새치는 개체에 따라 먹이의 한쪽(오른쪽 또는 왼쪽)에서 공격하는 것을 선호하는 측면 포식자로 설명되었습니다8. 이것은 여러 마리의 돛새치가 교대로 미끼 공을 공격하여 먹이가 공격이 어느 쪽에서 올지 알 수 없도록 하는 그룹 사냥을 통해 진화한 것으로 이론화되었습니다8. 그러나 일대일 포식자-피식자 상호 작용에서 측면화는 공격이 어디에서 올지에 대한 예측 가능성을 높이기 때문에 포식자의 사냥 성공에 큰 비용이 들 수 있습니다14,15. 최고 포식자의 생태학적 상호작용에 직접적인 영향을 미치는 사냥 행동 및 그러한 사건의 에너지에 대한 정보가 부족하여 해양 생태계 및 전반적인 적합성에 대한 이해가 제한됩니다16.