Use of stable isotopes to trace feeding patterns in the seahorse Hippocampus guttulatusecological and rearing implications

Resumo

The worldwide decrease of wild seahorse populations is attributed to habitat degradation, incidental captures (by-catch) and overfishing for traditional medicines, curio and aquarium trades. A global conservation concern on the state of wild seahorse populations resulted in the inclusion of all seahorse species in the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) Red List of Threatened Species in 1996. Additionally, seahorses were also listed in Appendix II of the Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES) in November 2002. Conservation and management efforts are required to ensure seahorse population persistence in the wild, including captive breeding programmes as an alternative to the capture of wild individuals and research on seahorse life history traits for the improvement of the effectiveness of conservation programmes. This PhD Thesis aimed to investigate the feeding patterns of one of the European seahorse species inhabiting in the Galician coast (NW Iberian Peninsula), the long-snouted seahorse Hippocampus guttulatus, whose wild populations have declined or disappeared in many areas in the last decades. The research was based on rearings in captivity and ecology approaches, specifically evaluating food assimilation in the early development of juvenile seahorses and assessing the dietary composition of wild seahorses. Both approaches were exclusively based on the application of the stable isotope analysis, which represent an important tool in ecological and physiological research. Stable isotopes are natural tracers widely used to determine nutrient assimilation and to reconstruct animal diets, among other applications. The method is based on the fact that stable isotopes are transferred from prey to predators in a predictable manner, that is, consumers incorporate the isotopic composition of the resources that they use. This Thesis represents the first attempt to investigate seahorse feeding issues using the stable isotopes approach. Increasing our knowledge on feeding aspects of this seahorse species would help to redefine their status and to (i) reduce the number of Data Deficient species on the IUCN Red List, (ii) optimise culture techniques, (iii) monitor population trends and (iv) guide future management and conservation actions.Las poblaciones de caballitos de mar (Hippocampus spp.) se encuentran en regresión a nivel mundial como consecuencia de la degradación del hábitat, capturas accidentales (bycatch) y sobreexplotación y comercio indiscriminado con fines medicinales (medicina tradicional china principalmente), acuariofilia y decorativos (souvenirs). La capacidad de recuperación de estas especies en zonas donde ha desaparecido es muy lenta debido a su baja densidad poblacional, su distribución dispersa y su movilidad limitada. Debido al estado de las poblaciones de caballito de mar y la preocupación a nivel mundial sobre su conservación, en 1996 todas las especies de caballitos de mar se incluyeron en la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN) como especies vulnerables. Además, la Convención Internacional sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Flora y Fauna Silvestres (CITES) incluyó todas las especies de caballitos de mar en su Apéndice II de especies amenazadas en noviembre de 2002. Una adecuada gestión y conservación de estas especies amenazadas es altamente necesario para una recuperación progresiva y asegurar la permanencia de sus poblaciones salvajes. El desarrollo de técnicas de reproducción y cría en cautividad, como alternativa a la captura de ejemplares salvajes, junto con la adquisición de un mayor conocimiento de los parámetros de la historia de vida de la especie considerada, permitirá mejorar la efectividad de futuros programas de conservación. Esta Tesis doctoral se centra en investigar los hábitos alimentarios de una de las especies europeas de caballito de mar que habita en las costas gallegas (NO de la Península Ibérica), el caballito de mar narizón Hippocampus guttulatus Cuvier 1829. Las poblaciones de dicha especie en esta región han sufrido una disminución considerable o incluso desaparición en muchas áreas durante las últimas décadas. Desde 2003 la especie está incluida en el estado ‘Deficiente en información’ de la Lista Roja de la IUCN debido a la escasa información disponible para determinar el nivel de regresión de las poblaciones naturales y elaborar una correcta evaluación de su riesgo de extinción. La investigación que se presenta incluye dos áreas de estudio, la acuicultura y la ecología, con los objetivos de evaluar la asimilación del alimento en las primeras fases del desarrollo de crías de caballito de mar y examinar la composición de la dieta de los caballitos de mar salvajes. Ambas metodologías se basan exclusivamente en la aplicación del análisis de los isótopos estables, que representa una herramienta importante en estudios de ecología y fisiología animal. Los isótopos estables son trazadores naturales ampliamente empleados en el estudio de asimilación de nutrientes, así como en la reconstrucción de la dieta natural de animales, entre otras aplicaciones. La técnica se basa en la premisa de que la composición isotópica es transferida desde las presas a sus consumidores de manera predecible, esto es, los consumidores incorporan en sus tejidos la composición isotópica de los recursos que utilizan. La investigación de esta Tesis representa un innovador estudio de los aspectos alimentarios de los caballitos de mar mediante la aplicación de la técnica de los isótopos estables. El aumento de nuestro conocimiento sobre los aspectos alimentarios de esta especie de caballito de mar puede ayudar a redefinir su estado de protección y reducir el número de especies de caballito de mar catalogadas como ‘Deficientes en información’ en la Lista Roja de la IUCN, optimizar las técnicas de cultivo, monitorizar las tendencias de sus poblaciones salvajes y guiar las futuras acciones de gestión y conservación.