Донно-пелагические связи в глубоководной части Охотского моря по данным анализа стабильных изотопов С и N

На основе данных, собранных при проведении комплексных донных и пелагических съёмок ТИНРО-центра в глубоководной части Охотского моря, анализируются состав, обилие, питание и трофический статус наиболее массовых видов в пелагических и донных сообществах. Определен изотопный состав d¹³С и d¹⁵N у 107 видов планктона, бентоса, нектона, донных рыб и головоногих, составляющих основу пелагических и донных сообществ. Установлено, что зоопланктон значительно отличается от бентосных беспозвоночных по изотопному составу углерода: величины d¹³С зоопланктона находятся в пределах от -23,30 до -19,90 ‰; зообентоса - от -18,90 до -13,33 ‰. Средние значения d¹³С у исследованных пелагических и донных рыб и головоногих изменяются соответственно от -22,10 до -18,90 ‰ и от -20,08 до -15,75 ‰. Содержание изотопа углерода¹³С в тканях гидробионтов в основном зависит от доли в их рационе пелагических или донных кормовых объектов. Изотопные исследования показали, что только 30 % исследованных видов донных рыб и головоногих континентального склона используют ресурсы детритной пищевой цепи в основе своей кормовой базы. Диапазон значений d¹⁵N исследованных гидробионтов составил от 6,88-6,79 ( Eucalanus bungii и Megayoldia thraciaeformis ) до 18,26 ‰ ( Molpadia roretzii ). На вершине общей донно-пелагической пищевой цепи (ТУк ≥ 5) материкового склона находились 4 вида донных беспозвоночных и 8 видов рыб, кормовая база которых, судя по значениям d¹³С, имеет различное происхождение (не только из детритной пищевой цепи, но и из пастбищной). Трофические связи в глубоководной части Охотского моря демонстрируют высокую степень взаимозависимости донного и пелагического сообществ, поскольку большинство массовых видов нектона пелагиали и донных рыб и головоногих в той или иной степени являются потребителями как донной, так и пелагической пищи. Около 70 % массовых видов донных рыб и головоногих питаются объектами из пастбищной пищевой цепи и не связаны с детритной пищевой цепью.

Охотское море, материковый склон, стабильные изотопы, азот, углерод, склон, планктон, нектон, бентос

1. Арашкевич Е.Г. Характеристика питания копепод северо-западной части Тихого океана // Океанол. - 1969. - Т. 9, вып. 5. - С. 857-873.

2. Атлас морских звезд дальневосточных морей России / С.В. Явнов. - Владивосток : Русский Остров, 2010а. - 240 с.

3. Атлас кишечнополостных дальневосточных морей России / С.В. Явнов. - Владивосток : Русский Остров, 2010б. - 168 с.

4. Буруковский Р.Н. Питание и пищевые взаимоотношения креветок : моногр. - Калининград : КГТУ, 2009. - 409 с.

5. Голиков А.Н. Моллюски Buccininae Мирового океана : моногр. - Л. : Наука, 1980. - 508 с. (Фауна СССР. Моллюски; т. 5, вып. 2.)

6. Голиков А.Н., Кусакин О.Г. Раковинные брюхоногие моллюски литорали морей СССР : Определители по фауне СССР, изд. ЗИН АН СССР. - Л. : Наука, 1978. - 256 с.

7. Горбатенко К.М., Заволокин А.В., Мерзляков А.Ю., Кияшко С.И. Трофический статус медуз (Cnidaria) Охотского моря и специфика их питания весной // Изв. ТИНРО. - 2005. - Т. 143. - С. 240-248.

8. Горбатенко К.М., Кияшко С.И. Состав сообщества зоопланктона эпипелагиали северо-восточной части Охотского моря и трофический статус доминирующих видов по данным анализа соотношений стабильных изотопов δ13C и δ15N // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 148. - С. 3-22.

9. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Бенто-пелагические трофические связи в ихтиоцене шельфовой зоны западной части Берингова моря по данным анализа содержимого желудков и стабильных изотопов углерода и азота // Изв. ТИНРО. - 2008. - Т. 153. - С. 283-294.

10. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Трофические отношения и бенто-пелагические связи на западнокамчатском шельфе по данным анализа содержимого желудков и стабильных изотопов 13С и 15N // Изв. ТИНРО. - 2013. - Т. 175. - C. 3-25.

11. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. Питание и состав стабильных изотопов углерода и азота тихоокеанских лососей Oncorhynсhus spp. в Охотском море и сопредельных водах Тихого океана // Изв. ТИНРО. - 2009а. - Т. 156. - C. 159-173.

12. Горбатенко К.М., Николаев А.В., Фигуркин А.Л., Ильинский Е.Н. Количественный состав, распределение и питание крупных медуз (Scyphozoa et Hydrozoa) летом на западнокамчатском шельфе // Изв. ТИНРО. - 2009б. - Т. 156. - С. 46-64.

13. Горбатенко К.М., Лаженцев А.Е., Кияшко С.И. Сезонная динамика трофического статуса зоопланктона Охотского моря (по данным анализа стабильных изотопов С и N) // Изв. ТИНРО. - 2014. - Т. 177. - С. 25-39.

14. Горбатенко К.М., Надточий В.А., Кияшко С.И. Трофический статус макробентоса шельфа западной Камчатки по данным анализов стабильных изотопов азота (δ15N) и углерода (δ13C) // Изв. ТИНРО. -2012. - Т. 171. - С. 168-174.

15. Гутельмахер В.Л., Садчиков А.П., Филиппова Т.Г. Питание зоопланктона : Итоги науки и техн. Сер. Общ. экол. Биоценол. Гидробиол. - М. : ВИНИТИ, 1988. - Т. 6. - 156 с.

16. Догель В.А. Зоология беспозвоночных : моногр. 7-е изд. - М. : Высш. шк., 1981. - 606 с.

17. Жирков И.А. Жизнь на дне. Био-география и био-экология бентоса : моногр. - М. : КМК, 2010. - 453 с.

18. Косихина О.В. Исследование питания Chaetognatha // Экология моря (Киев). - 1982. - Вып. 11. - С. 79-83.

19. Кун М.С., Микулич Л.В. Состав пищи дальневосточных промысловых крабов в летний период // Изв. ТИНРО. - 1954. - Т. 41. - С. 319-332.

20. Надточий В.А., Чучукало В.И., Кобликов В.Н. Питание краба-стригуна Chionoecetes opilio в Анадырском заливе Берингова моря в осенний период // Изв. ТИНРО. - 2001. - Т. 128. - С. 432-435.

21. Пономарева Л.А. Питание и распределение эвфаузиид Японского моря // Зоол. журн. - 1955. - Т. 34, № 1. - С. 85-97.

22. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. Т. 1 : Фитопланктон : моногр. - М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1983. - 568 с.

23. Соколова М.Н. Питание глубоководных донных беспозвоночных детритофагов // Тр. ИОАН СССР. - 1958. - Т. 27. - С. 123-153.

24. Соколова М.Н. Питание и трофическая структура глубоководного макробентоса : моногр. - М. : Наука, 1986. - 207 с.

25. Соколова М.Н. Питание некоторых видов дальневосточных Crangonidae // Тр. ИОАН СССР. - 1957. - Т. 23. - С. 269-285.

26. Турпаева Е.П. Питание и пищевые группировки морских донных беспозвоночных // Тр. ИОАН СССР. - 1953. - Т. 7. - С. 259-299.

27. Харламенко В.И., Кияшко С.И., Родькина С.А., Имбс А.Б. Идентификация источников пищи морских беспозвоночных из сообщества сублиторальных песков по составу жирных кислот и стабильных изотопов // Биол. моря. - 2008. - Т. 34, № 2. - С. 115-123.

28. Харламенко В.И., Степанов В.Г., Борисовец Е.Э. и др. Состав жирных кислот и питание глубоководных голотурий Охотского моря // Биол. моря. - 2015. - Т. 41, № 6. - С. 418-424.

29. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков : моногр. - М. : Наука, 1987. - 175 с.

30. Чучукало В.И. Питание и пищевые отношения нектона и нектобентоса в дальневосточных морях : моногр. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - 484 с.

31. Чучукало В.И., Надточий В.А., Шебанова М.А. Распределение и питание углохвостого чилима в Олюторском заливе в сентябре 2001 г. // Вопр. рыб-ва. - 2003. - Т. 4, № 1(13). - С. 64-73.

32. Чучукало В.И., Шебанова М.А. Характеристика питания некоторых видов креветок в Охотском море весной 2002 г. // Изв. ТИНРО. - 2003. - Т. 135. - С. 190-196.

33. Шейко Б.А., Федоров В.В. Рыбообразные и рыбы // Каталог позвоночных Камчатки и сопредельных морских акваторий. - Петропавловск-Камчатский : Камчатский печатный двор, 2000. - С. 7-69.

34. Шунтов В.П., Бочаров Л.Н., Волвенко И.В. и др. Экосистемное изучение биологических ресурсов дальневосточных морских вод России: некоторые результаты исследований в конце 20 - начале 21-го столетия // ТИНРО-85. Итоги десятилетней деятельности. 2000-2010 гг. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. - С. 25-78.

35. Anderson R.C. and Shimek R.L. A note on the feeding habits of some uncommon sea stars // Zoo Biology. - 1993. - Р. 499-503.

36. Boutillier J.A. and Nguyen H. Pandalus hypsinotus Humpback shrimp. A review of the biology and a recommended assessment framework for a directed fishery : Canadian Stock Assessment Secretariat Research Document 99/067. - 1999. - 22 p.

37. Carey A.G.Jr. Food sources of sublittoral, bathyal and abyssal asteroids in the northeast Pacific Ocean // Ophelia. - 1972. - Vol. 10, № 1. - P. 35-47.

38. Drazen J.C., Popp B.N., Choy C.A. et al. Bypassing the abyssal benthic food-web: macrourid diet in the eastern North Pacific inferred from stomach content and stable isotopes analyses // Limnol. Oceanogr. - 2008. - Vol. 53(6). - P. 2644-2654.

39. Fauchald K., Jumars P.A. The diet of worms: a study of polychaete fiding guilds // Oceanogr. Mar. Biol. Ann. Rev. - 1979. - Vol. 17. - P. 193-284.

40. France R.L. Carbon-13 enrichment in benthic compared to planktonic algae: Foodweb implications // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 1995. - Vol. 124. - P. 307-312.

41. Guralnick R., Smith K. Historical and biomechanical analysis of integration and dissociation in molluscan feeding, with special emphasis on the true limpets (Patellogastropoda: Gastropoda) // Journ. of Morphology. - 1999. - Vol. 241(2). - P. 175-195.

42. Herman D.P., Burrows D.G., Wade P.R. et al. Feeding ecology of eastern North Pacific killer whales Orcinus orca from fatty acid, stable isotope, and organochlorine analysis of blubber biopsies // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2005. - Vol. 302. - P. 275-291.

43. Hicks G.R.F., Marshall B.A. Sex selective predation of deep-sea meiobenthic copepods by pectinacean bivalves and its influence on copepod sex ratios // New Zeal. J. Mar. Freshw. Res. - 1985. - Vol. 19. - P. 227-231.

44. Hobson K.A. Using stable isotopes to trace long-distance dispersal in birds and other taxa // Divers. Distrib. - 2005. - № 11. - P. 157-164.

45. Hobson K.A., Fisk A., Karnovsky N. et al. Stable isotope (δ13С, δ15N) model for the North Water food web: implication for evaluating trophodynamics and the flow of energy and contaminants // Deep-Sea Res. II. - 2002. - Vol. 49. - P. 5131-5150.

46. Howell K.L., Pond D.W., Billett D.S.M. and Tyler P.A. Feeding ecology of deep-sea seastars (Echinodermata: Asteroidea): a fatty-acid biomarker approach // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2003. - Vol. 255. - P. 193-206.

47. Iken K., Brey T., Wand U. et al. Food web structure of the benthic community at the Porcupine Abyssal Plain (NE Atlantic): a stable isotope analysis // Progress in Oceanography. - 2001. - Vol. 50. - P. 383-405.

48. Kurle C.M., Gudmundson C.J. Regional differences in foraging of young-of-the-year Steller sealions Eumetopias jubatus in Alaska: stable carbon and nitrogen isotope ratios in blood // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2007. - Vol. 342. - P. 303-310.

49. Kurle C.M., Worthy G.A.J. Stable nitrogen and carbon isotope ratios in multiple tissues of the northern fur seal Callorhinus ursinus: Implications for dietary and migratory reconstructions // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2002. - Vol. 236. - P. 289-300.

50. Miller T.W., Brodeur R.D., Rau G., Omori K. Prey dominance shapes trophic structure of the northern California Current pelagic food web: evidence from stable isotopes and diet analysis // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2010. - Vol. 420. - P. 15-26.

51. Minagawa M., Wada E. Stepwise enrichment of 15N along food chains: further evidence and the relation between d15N and animal age // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1984. - Vol. 48. - P. 1135-1140.

52. Newsome S.D., Clementz M.T., Koch P.L. Using stable isotope biogeochemistry to study marine mammal ecology // Marine Mammal Science. - 2010. - Vol. 26(3). - P. 509-572.

53. Papiol V., Cartes J.E., Fanelli E., Rumolo P. Food web structure and seasonality of slope megafauna in the NW Mediterranean elucidated by stable isotopes: Relationship with available food sources // Journ. of Sea Research. - 2013. - Vol. 77. - P. 53-69.

54. Petersen G.H., Curtis M.A. Difference in energy flow through major components of subarctic, temperature and tropical marine shelf ecosystems // Dana. - 1980. - № 1. - P. 53-64.

55. Post D.M. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods, and assumptions // Ecology. - 2002. - Vol. 83. - P. 703-718.

56. Rubenstein D.R., Hobson K.A. From birds to butterflies: animal movement patterns and stable isotopes // Trends Ecol. Evol. - 2004. - Vol. 19(5). - P. 256-263.

57. Vanderklift M.A., Ponsard S. Sources of variation in consumer-diet δ15N enrichment: A meta-analysis // Oecologia. - 2003. - Vol. 136. - P. 169-182.

58. Wolff W.J. The estuary as a habitat. An analysis of data on the soft-bottom macrofauna of estuarine area of the rivers Rhine, Meuse, and Scheldt : Zool. Verh. (Leiden). - 1973. - Vol. 126. - 242 p.