Foraging behaviour in benthivorous fish

Abstract

The foraging ability of an organism is essential since it affects various traits, e.g. growth, reproduction effort, social status and, ultimately, fitness. Foraging is often associated with food intake but includes more aspects such as searching for and assessing food patches and evaluating the patch as good or bad compared to the rest of the environment. On top of that, a forager also has to survive while foraging, and consequently, has to trade-off food and safety. Moreover, foragers are not always foraging alone but in groups. For individuals foraging in groups it may be a way of diluting the individual risk of predation and enhancing their information on predation risk and where to find food, but it may also lead to increased competition for resources. Hence, foraging decisions made in a food patch rely on estimations of several factors.



In my thesis I have investigated the effect of resource distribution, resource density, predation risk and group size dynamics on foraging behaviour in benthivorous fish. I have used artificial food patches in all studies and measured giving-up density (GUD) of benthivorous fish in those food patches. In both pools and natural lakes I have shown that benthivorous fish are capable of assessing resources in their environment. I have found that benthivorous fish harvest and leave experimental patches at harvest rates (i.e. GUD) that correspond to both the quality of the surrounding environment and to their prior expectations of potential lifetime growth. My results also show that perceived risk of predation affect how, where and when benthivorous fish utilize resources. In my studies benthivorous fish mainly foraged in group, which may be a way to enhance information on predation risk and where to find food. Hence, patch use behaviour may be used successfully to gain insights about the ecology of benthivorous fish and ultimately to properties of different lake ecosystems (e.g. to reveal which mechanisms structure communities).

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Förmågan att kunna hitta mat är väldigt viktigt för alla djur eftersom detta påverkar flera saker, t ex hur snabbt man växer. Det i sin tur påverkar vilken roll man har i en grupp, hur mycket energi man har råd att lägga på fortplantning och hur många ungar man får. Att söka mat är oftast för-knippat med att äta, men inkluderar även andra aspekter som att söka efter maten och att göra en bedömning om det är ett tillräckligt bra ställe (mängd och kvalitet på maten) i förhållande till vad man kan hitta någon annanstans. Förutom detta måste den som letar föda även se upp för rovdjur, vilket innebär att den måste överväga vad som är värt mest för tillfället; mat eller säkerhet. Många djur lever i grupp, vilket kan vara ett sätt att spä ut risken för att bli uppäten (ju fler de är desto lägre är risken att just jag blir tagen). Det kan också innebära att det är fler som spanar efter rovdjur och fler som letar efter mat, d v s man får ökad information om var rovdjur och mat finns. Men det innebär naturligtvis också att det blir konkurrens om maten som hittas. Därför förstår man att de beslut som djur tar efter de hittat mat beror av flera faktorer.



I min avhandling har jag undersökt hur födosöksbeteendet hos bottenlevande fiskar påverkas av: hur mycket mat det finns, hur födan är fördelad, risken att bli uppäten av rovdjur och hur de påverkas av att vara i grupp. Bottenlevande fisk, t ex braxen och mört, äter organismer som lever på och i sedimentet på sjöns botten. I sedimentet ansamlas det mycket näringsämnen, som grumlas upp i vattnet då fiskarna gräver i botten efter mat. På så sätt bidrar de till att övergödningen späds på. Mer näring i vattnet ger mer näring till växtplankton så de kan växa och bilda algblomningar med grumligt vatten som följd. En ökad förståelse för fiskarnas reaktion på olika faktorer skulle ge värdefull information för att förstå dynamiken i sjöekosystem.



Jag har använt mig av matningsstationer för att studera när fiskarna väljer att lämna det ställe där de äter. Dessa bestod av plastlådor fyllda med sand i vilken jag blandat ner pellets. Efter en viss tid har jag tagit upp dem igen och räknat hur mycket pellets som fanns kvar. Om det finns mycket mat i omgivningen ska fiskarna inte vara intresserade av att äta i stationerna utan tjänar mer på att äta utanför. När det finns lite mat utanför behöver de mat och då ska de äta mer i stationerna. På motsvarande sätt ska de lämna mer mat på ställen där de upplever att det finns stor risk för att de blir uppätna och äta mer där de upplever att det är säkrare.



I ett första försök, som jag gjorde i bassänger, fann jag att fiskar kan göra en bedömning om det finns mat i en station och att de stannar längre på de ställena där det finns mat.



De andra studierna är gjorda ute i skånska sjöar. Fiskarna kunde skilja på om det finns mycket eller lite mat i stationerna. När de hade möjlighet att välja mellan två stationer med olika mycket mat, som var placerade ett par meter från varandra, spenderade de mer tid och energi i den där jag lagt mer mat. Däremot kunde de inte skilja på mängden föda i små plastlådor som var placerade tätt inpå varandra. Bottenlevande fiskar lämnar överlag mer mat i stationerna i de sjöar där det finns mycket föda åt dem i sjön. Med hjälp av fjällanalyser fann jag att braxen växer bättre och blir större vid samma ålder i sjöar där det finns mycket mat jämfört med sjöar med lite mat. Så man kan säga att deras beteende återspeglar både hur mycket resurser (mat) det finns i sjön och deras tillväxt.



I sjöar med större andel rovfisk (t ex abborre, gös och gädda) undviker bottenlevande fiskar (större än ca 8 cm) att äta inne i vegetationen och på natten. Detta beror troligen på att de vill kunna se om det finns rovfisk och på så sätt lättare undvika att bli uppätna. Inne i vegetationen kan det också vara jobbigare för fiskarna att ?gräva fram? sin mat.



I det första försöket i bassänger testade jag även hur olika gruppstorlekar påverkade beteendet. Fiskarna valde att hålla sig i grupp även om det innebar att de fick lite mindre mat per individ. I grupper med fyra och åtta fiskar ägnade en mindre del av gruppen att söka efter mat, vilket gav de andra tid över till att göra annat, som t ex spana efter rovdjur eller kanske en partner, men när de hittat mat var alla gärna med och delade på den. Med hjälp av videokameror såg jag även att bottenlevande fiskar även ute i sjön gärna söker efter mat i grupp.



Födosöksbeteendet hos bottenlevande fisk kan således användas för att få information om fiskarnas ekologi och i slutändan även egenskaper hos olika sjöekosystem (t ex för att förstå vilka mekanismer som formar systemen). Om vi kan förstå och använda informationen som vi får från beteende kan vi använda detta för att försöka förutsäga hur djur kan komma att reagera på förändringar i sin miljö.

• author: Stenberg, Marika
• supervisor: Anders Persson
• opponent: Professor Brown, Joel S., Department of Biological Sciences, University of Illinois at Chicago, USA
• organization: Department of Biology
• publishing date: 2006
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Environmental Sciences; Ecology
• keywords: Marinbiologi, resource assessment, giving-up densities, predation risk, foraging behaviour, limnology, marine biology, Ekologi, akvatisk ekologi, limnologi, group foraging, benthivorous fish, aquatic ecology, Hydrobiology, Ecology
• pages: 74 pages
• defense location: Blue Hall, Ecology Building
• defense date: 2006-05-12 10:00:00
• ISBN: 91-7105-236-4
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: The information about affiliations in this record was updated in December 2015. The record was previously connected to the following departments: Limnology (Closed 2011) (011007000)
• id: a1ebc5f6-b80a-4cb1-a693-c4c9f88d3b10 (old id 546532)
• date added to LUP: 2016-04-04 12:00:44
• date last changed: 2018-11-21 21:08:30