Informatie

2.12: Papegaaivissen - Biologie


Papegaaivissen zijn kleurrijke vissen die overal in de koraalriffen van de wereld voorkomen. Vervolgens scheiden ze dit onverteerde materiaal uit als zand, wat helpt om de witte zandstranden van de tropen te creëren.

Papegaaivissen worden ook wel sequentiële hermafrodieten genoemd. Een sequentiële hermafrodiet is een dier dat tijdens zijn volwassen leven een begin- en eindfase doormaakt. Elke fase wordt gekenmerkt door één geslacht te zijn. Sommige soorten papegaaivissen beginnen bijvoorbeeld als vrouwelijk in hun beginfase en veranderen dan in mannetjes in de terminale fase. Deze verandering vindt meestal plaats als gevolg van een omgevingssignaal, zoals het verlies van de dominante man.

Stoplicht papegaaivis, eindfase (CC SA 3.0)

Waarschijnlijk het meest interessante aan papegaaivissen is hun rol in koraalriffen. Koraalriffen worden geconfronteerd met een aantal stressfactoren, waaronder verzuring van de oceaan, stijgende oceaantemperaturen en veranderende ecosysteembalans als gevolg van overbevissing en bijvangst. Interessant is dat onderzoeken aantonen dat de nummer een wat we kunnen doen om de gezondheid van koraalriffen te beschermen, is het aantal papegaaivissen dat we uit het milieu verwijderen te beperken. In het Caribisch gebied zijn papegaaivissen de belangrijkste herbivoren op het rif op gemiddelde diepte, wat helpt om macroalgen onder controle te houden. Een verschuiving naar een door macroalgen gedomineerde habitat zou weinig waarde hebben voor de visserij, aangezien de meeste nutriënten verloren gaan aan schadelijke routes. Helaas wordt er veel op papegaaivissen gevist in het Caribisch gebied. Een recente studie suggereert dat als we een beperking van de vangstgrootte van minder dan 30 cm implementeren, er op korte termijn een win: win-uitkomst is. Dit zou zowel ecologische als economische voordelen hebben, aangezien het ook zou leiden tot een toename van de gezondheid en productie van koraalriffen. Focussen op meer voordelen op de lange termijn vereist een striktere oogstbeperking om de steeds groter wordende bedreigingen voor koraalriffen te bestrijden.

Papegaaivissen zijn ook een van de belangrijkste grazers van sponzen. Sponzen (samen met koralen) zijn het belangrijkste habitatvormende organisme op Caribische riffen. Loh en Pawlik ontdekten dat papegaaivissen, samen met andere spongivoren, grazen op sponzen die geen chemische afweer hadden, dan sponzen die secundaire metabolieten bezitten. Door deze begrazing hebben de smakelijke sponzen de neiging om sneller te genezen en te groeien, en hebben ze een hogere rekrutering en reproductie. Hierdoor kunnen ze concurreren met sponzen die relatief onaangeroerd blijven. Ze stelden ook vast dat de samenstelling van sponssoorten meer afhing van de overvloed aan spongivoren in plaats van de geografische locatie. Een afname van het aantal van deze soorten zou resulteren in een top-down effect, waardoor meer van de zich sneller verspreidende smakelijke sponzen overblijven om de langzamer verdedigde sponzen en rifbouwende koralen te verslaan, waardoor de toestand van deze koraalrifgemeenschappen verslechtert. Hieronder staat een figuur uit dit artikel waarin verschillende locaties en het percentage sponsgemeenschappen worden vergeleken en hoe dit zich verhoudt tot een overvloed aan spongivoren.

Figuur 2 van het Loh en Pawlik-papier

De informatie in dit hoofdstuk is te danken aan inhoudelijke bijdragen van William Trautman


Vrijdenkende blogs

Recente berichten op FtB

Obsceniteit in een gele onesie

Schreier bedoelt luidruchtige onruststoker in het Duits -- had een idee moeten zijn

Trolleyologie

Hoe lang kan Trump dezelfde oude liedjes zingen?

Meest saaie spel "Find That Lizard"

It Never Ends: opnieuw racisme bij de Canadese overheid

De opwarming van de aarde doodt mensen in Canada en de VS terwijl ik dit schrijf.

Sommige kunst

GELUKKIGE TROTS 2021.

Trans-representatie in Tell Me Why

  • OnbekendEric de afvallige over Mezelf naar de laatste dag van de conferentie slepen
  • chrislawson op Schreier betekent luidruchtige onruststoker in het Duits — had een idee moeten zijn
  • robro on Mezelf naar de laatste dag van de conferentie slepen
  • The Vicar (via Freethoughtblogs) over Een nauwkeurig beeld van de nationale politiek op dit moment
  • bewustzijn scheermes op Een nauwkeurige weergave van de nationale politiek op dit moment
  • markmckee op Au contraire!
  • oomfrogy op Een nauwkeurige weergave van de nationale politiek op dit moment
  • nomdeplume op Baby's! In beweging!
  • rhain on Waarom werd Chauvin veroordeeld tot 22 jaar?
  • bewustzijn scheermes op Wat is intelligentie eigenlijk?

Profiel


PZ Myers is bioloog en universitair hoofddocent aan de Universiteit van Minnesota, Morris. Dit is een persoonlijke weblog. De hier geuite meningen vertegenwoordigen die van mij en niet die van mijn werkgever.

Recent commentaar

  • OnbekendEric de afvallige over Mezelf naar de laatste dag van de conferentie slepen
  • chrislawson op Schreier betekent luidruchtige onruststoker in het Duits — had een idee moeten zijn
  • robro on Mezelf naar de laatste dag van de conferentie slepen
  • The Vicar (via Freethoughtblogs) op Een nauwkeurig beeld van de nationale politiek op dit moment
  • bewustzijn scheermes op Een nauwkeurige weergave van de nationale politiek op dit moment
  • markmckee op Au contraire!
  • oomfrogy op Een nauwkeurige weergave van de nationale politiek op dit moment
  • nomdeplume op Baby's! In beweging!
  • rhain on Waarom werd Chauvin veroordeeld tot 22 jaar?
  • bewustzijn scheermes op Wat is intelligentie eigenlijk?
  • birgerjohansson op Baby's! In beweging!
  • birgerjohansson op Wat is intelligentie eigenlijk?
  • Brony, Social Justice Cenobite op Au contraire!
  • bcw bcw op baby's! In beweging!
  • PZ Myers op baby's! In beweging!

Atheïsme

Cultuur

Wetenschap

Wetenschapsblogs Diaspora

Scepticisme

Abonneer je op blog via e-mail


Bio-erosie van koraalriffen door twee Hawaiiaanse papegaaivissen: soorten, verschillen in grootte en gevolgen voor de visserij

Papegaaivissen kunnen belangrijke bio-eroders en sedimentproducenten zijn op koraalriffen. We hebben de bio-erosiesnelheden gekwantificeerd van twee Hawaïaanse papegaaivissen van vergelijkbare grootte met twee verschillende voedingsmodi (Scarus rubroviolaceus—een schraper en Chlorurus perspicillatus— een graafmachine). De resultaten toonden aan dat voedingsmodi geen invloed hadden op de bio-erosiesnelheid, maar dat de bio-erosiesnelheid afhankelijk was van de grootte, met de grootste individuen (S. rubroviolaceus 45–54 cm FL) bio-erosie tot 380 ± 67 kg ind −1 jaar −1 . De grootte voor het begin van bio-erosiecapaciteiten voor beide soorten was 15 cm. Begrazing door de twee soorten verbruikte 60% van de carbonaatproductie van het voorrifgebied, wat suggereert dat grote papegaaivissen in Hawaï ecologisch belangrijke bio-eroders zijn. Als individuele grote S. rubroviolaceus onevenredig meer heeft bijgedragen aan bio-erosie en sedimentproductie dan de equivalente biomassa van kleinere soortgenoten, moeten managementstrategieën die zijn ontworpen om normale rifbio-erosiesnelheden te behouden, proberen de historische groottestructuur van S. rubroviolaceus populaties en om vooral de grotere klassen te beschermen.

Dit is een voorbeeld van abonnementsinhoud, toegang via uw instelling.


Wasbeerhond

Laat je niet misleiden door deze schattige buitenkant. Hoewel zowel honden als wasberen behoorlijk gewend zijn om in de buurt van mensen te leven, is dit wezen 100% een wild dier. Wasbeerhonden leven in de bossen van Oost-Azië en Oost-Europa, waar de lokale bevolking ze bij verschillende namen noemt, zoals neoguri, tanuki of mangut.


Deze wasbeerachtige wilde honden worden overdag meestal niet buiten hun holen gezien. Van nature zijn ze nachtdieren, ze dwalen het liefst rond en jagen nadat de zon ondergaat.


Leer een goudvis nieuwe trucs

Als je hebt gehoord van honden die kunstjes doen, zijn er nu vissen die kunstjes doen op de visschool. Op de visschool worden operante conditionering en vormen gebruikt om vissen kunstjes te leren. Enkele van de trucs (die je in deze video kunt zien) bestaan ​​uit het plaatsen van een voetbal in een doel, door buizen en ringen gaan en het leren van limbo.

De visschool is opgericht door een vader en zijn zoon die vonden dat hun vissen te saai waren. Later bedachten ze verschillende trucs voor de vissen en trainden ze hun vissen om ze uit te voeren.

Een manier waarop de vissen trucjes uitvoeren, is omdat ze reageren op vormen. Goudvissen hebben eigenlijk een geheugenspanne van drie maanden in plaats van een klein aantal seconden waarvan ze dachten dat ze hadden. De andere manier waarop de vissen trucjes leren, is door operante conditionering met een beloning van voedsel. Zodra de vis met het voer aan de stok door de trick course is geleid, wordt hij gevoerd. Dit proces wordt herhaald totdat de vis de truc kan uitvoeren zonder het voedsel op de stok te hoeven volgen.

De experts van de universiteiten van Edinburgh, St. Andrews hebben tests uitgevoerd om meer te weten te komen over visintelligentie. Ze concludeerden dat vissen zeer intelligente wezens zijn. Een van de hypothesen over hoe de vissen aan hun intelligentie kwamen, is dat vissen de oudste van de gewervelde groepen op aarde zijn en dat ze in de loop van de tijd evolueerden en slimmer werden. Van vissen is nu bekend dat ze sociale intelligentie hebben. Vissen hebben stabiele culturele tradities en ze werken samen om roofdieren te inspecteren en voedsel te vangen.

Hoe reageren goudvissen op kleur of licht? Is er een andere manier voor goudvissen om te leren? Hoe kunnen goudvissen anders aan hun intelligentie zijn gekomen?

Dit bericht is gepost op dinsdag 6 oktober 2009 om 12:34 uur en is gearchiveerd onder Classroom Connection. U kunt alle reacties op dit bericht volgen via de RSS 2.0-feed.

16 reacties op “Leer een goudvis nieuwe trucjes”

Ik denk dat dit experiment echt gaaf is en cool zou zijn om in actie te zien. Ik wist niets van de geheugenspanne van goudvissen. Deze informatie maakte me geïnteresseerd om informatie over andere experimenten te proberen te vinden. Een video die ik vond was van goudvissen die in formaties zwommen. Ik weet niet precies hoe de persoon dit deed, want hij spreekt in een vreemde taal, maar het lijkt erop dat hij ze vocale commando's en handgebaren geeft. Het is echt interessant om te leren over en in actie te zien.
http://uk.video.yahoo.com/watch/2630546/7724376

Ik ben het met Amy eens. Ik vind dit experiment ook erg interessant en ik zou zelf ook wel eens willen proberen een goudvis te trainen. Ik wist niet dat goudvissen zo gedetailleerd werden bestudeerd, laat staan ​​dat ze konden worden getraind om zulke geweldige trucs uit te voeren. Ik heb geprobeerd een video te vinden waarin een goudvis andere interessante activiteiten laat zien, maar ik kwam een ​​video tegen die een complete vistrainingsset laat zien en die wordt gebruikt door echte goudvissen.
http://uk.video.yahoo.com/watch/2630717/7724670

Ik vond het interessant dat de vissen reageren op vormen en dat hun geheugen drie maanden was. Het was slim van de vader en zoon om verschillende experimenten op hun school uit te proberen, omdat ze nu kunnen zien waartoe goudvissen in staat zijn, wat duidelijk meer dan één truc is.
In deze video is het een hond die leerde basketballen. De man laat niet zien hoe de hond wordt aangeleerd, maar hij heeft hem hoogstwaarschijnlijk leren schieten en dribbelen door de hond positieve bekrachtiging te geven als hij de trucjes goed deed.

Goudvissen lijken domme dieren, maar ze kunnen duidelijk tot verbazingwekkende dingen worden aangeleerd. Ik heb in mijn leven veel goudvissen gehad en geen van hen had iets te bieden op het gebied van entertainment. Als ik van dit programma had geweten, had ik er zeker in geïnvesteerd.
Deze 'entertainment'-vaardigheden zijn geen natuurlijke vaardigheid, ze worden aangeleerd. Er zijn veel dieren die veel vaardigheden kunnen worden aangeleerd.
Deze video is een aangeleerde vaardigheid, maar het is nuttig voor de overleving van de orka's.
Video hier

Ik was altijd in de veronderstelling dat vissen dieren waren met weinig intelligentie vergeleken met andere dieren. Ik wist niet dat vissen zo'n groot geheugen hadden. Het kostte de vader en de zoon vallen en opstaan ​​om de vissen de kunstjes te laten doen. in deze video leert de vrouw de kat zwemmen.

Ik ben het eens met iedereen die tot nu toe op deze blog heeft gereageerd, ik vond dit artikel erg interessant. Ik wist echt niet dat een soort vis zoiets kan. Serieus, ik dacht niet eens dat vissen kunnen worden getraind om iets te doen. Ik wist ook niet dat het geheugen van een vis 3 maanden is! Ik dacht dat het misschien een paar weken zou zijn, misschien een maand. Ik zou dit graag willen testen als ik de kans had. Ik heb ook wat onderzoek gedaan en ik ontdekte dat als je je goudvis in het donker laat, ze bleek zullen worden. Hoe donkerder de kamer is, hoe lichter de goudvis wordt, hoe lichter de kamer, hoe donkerder de goudvis wordt. Ik heb deze informatie van http://chemistry.about.com/od/chemistryfaqs/f/goldfish.htm. Ik vond ook een coole video over goudvissen die verschillende trucs doen op youtube http://www.youtube.com/watch?v=oRcNqNvQZ9U.

Ik ben het eens met alle anderen die hebben gepost dat het experiment erg interessant was. Ik denk dat het cool zou zijn om te zien hoe het bewijs van intelligentie van goudvissen zich verhoudt tot andere vissenintelligentie. De geheugenspanne van de vis heeft me echt verrast. Ik heb bewijs gevonden dat een rode papegaaivis ook bekend staat om zijn intelligentie en een oog heeft dat lijkt op een mens, omdat het dezelfde structuur heeft met een iris, hoornvlies, lens en netvlies. Het netvlies bevat staafjes die zwart en wit zien en kegeltjes die kleur zien. Dit geeft aan dat de vis kleur kan zien.
http://www.aquahobby.com/articles/e_intelligence.php

Wauw! Ik denk dat het ongelooflijk is om een ​​goudvis deze extreme trucs te kunnen leren. Zeker, het kost veel werk om de goudvis deze trucjes te leren en voor een vader en zoon om samen te werken om dit mogelijk te maken is geweldig. Omdat ze erachter kwamen hoe ze dit moesten doen, kunnen wetenschappers nu echt het potentieel begrijpen van het leren van goudvissen om te trainen. Ik vond een video van de man en zijn zoon op YouTube die ontdekten hoe ze de goudvis kunstjes konden leren. Hij demonstreert soortgelijke trucs zoals in de video hierboven, maar de man legt ook uit hoe hij dit ook mogelijk heeft kunnen maken.

Ik denk dat dit experiment interessant is. Ik heb nooit geweten dat ze op vormen reageren en dat hun geheugen drie maanden is. Ik heb nooit geweten dat goudvissen zulke slimme dieren waren. Ik vond het leuk hoe de goudvis in de video meer dan één truc kon doen, dit betekent dat goudvissen goede leerlingen zijn. Hier is een video over een goudvis die een kunstje doet met een knikker.

Deze vissen lijken inzicht te hebben in de situaties, ze lossen de problemen op ook al zouden ze deze problemen in de natuur niet ervaren. De obstakels waren ingewikkeld en verbazingwekkend, ik had geloofd in de algemene misvatting dat goudvissen een geheugen van slechts enkele seconden hadden. Er zijn veel misvattingen over vissen, waaronder het idee dat ze geen pijn voelen. Een artikel op National Geographic toont een onderzoek van Purdue over de vraag of hun reacties reflexief zijn of dat ze daadwerkelijk pijn voelen.

ik ben het met Sam eens dat de geheugenspanne van 3 maanden van de vis interessant en verrassend was. De vissen reageren op verschillende vormen en verschillende trucs. Ik denk dat het cool zou zijn om te zien of de truc kan worden gedaan door verschillende soorten vissen. Ik denk ook dat het experiment beter had kunnen zijn, als ze je meer informatie hadden gegeven over de leeftijd van de vissen, de grootte van de vissen en zelfs wat voor soort voedsel ze gebruikten, omdat het een mogelijkheid is dat als je deze dingen verandert, de vissen mogelijk niet in staat zijn om de taak van het worden opgeleid te voltooien.

Ik vond dit eigenlijk heel interessant omdat ik niet wist dat vissen een geheugen van drie maanden hebben. Ik denk dat het verbazingwekkend was hoe de vis de truc vrij snel oppikte. Dat zorgde ervoor dat we andere soorten dieren onderzochten die andere coole trucs deden. Door dit experiment realiseerde ik me hoe dieren echt slim zijn, slimmer dan je denkt. In de video die ik heb gepost, rijdt een hond op een skateboard. Ik neem aan dat de eigenaar van de hond zegt dat de hond terug moet komen en de hond stopt en draait zich dan om en gaat de andere kant op, op bevel van zijn eigenaar. Ik vond het geweldig hoe de hond naar het commando luisterde en goed op het skateboard reed.

Dit filmpje is echt gaaf. Wie wist dat vissen trucjes konden doen. Ook is een geheugenspanne van 3 maanden eigenlijk een behoorlijk bedrag voor een vis! Dat zou me goed van pas komen! Ik vond een video op youtube die twee vissen laat zien die door een hoepel zwemmen. Ze werden getraind door een beloning (voedsel) te krijgen als ze door de hoepel zwemmen.

Goudvissen zijn niet de enige dieren die kunstjes kunnen leren, ook al zouden we het niet verwachten. Goudvissen zouden hun intelligentie hebben kunnen halen uit het feit dat ze als soort al heel lang bestaan. Hoewel goudvissen het vermogen hebben om dingen te leren na het zien van kleuren of het horen van dingen die in het water gebeuren (zoals bewezen door een experiment van de Universiteit van Plymouth), is het mogelijk om elk dier te trainen met een geheugen dat lang genoeg is. Katten kunnen bijvoorbeeld worden getraind om hondentrucjes te doen zoals hier en hier te zien is (dezelfde kat). Deze kat kan waarschijnlijk wat meer training gebruiken, omdat hij soms de trucjes niet lijkt te willen doen. Zoals bij de meeste andere dieren die werden getraind, werd de kat getraind met voedsel als beloning.

Het was raar om de vissen die trucjes te zien doen, en ik was verbaasd over de vele verschillende dingen die hij kon doen, maar niet alleen was de vis slim, maar ik denk dat de eigenaren slim waren omdat ze manieren bedachten om de goudvis te trainen. Op de onderstaande website staan ​​twee voorbeelden van andere dieren waarvan je niet zou verwachten dat ze kunstjes zouden doen. Als je opmerkt in de video, lijkt de eigenaar de dieren net zo te behandelen als de andere eigenaren met de andere dieren hebben gedaan. Door een dier te schenken en te trainen door middel van snoep, is naar mijn mening de beste manier om een ​​dier te trainen om iets te doen. Merk ook op dat de dieren in de video reageren op de handbewegingen van de eigenaar, niet alleen op de traktaties die je vertellen dat de dieren ook leren door middel van lichaamstaal.


Download nu!

We hebben het je gemakkelijk gemaakt om een ​​PDF Ebooks te vinden zonder te graven. En door online toegang te hebben tot onze e-boeken of door deze op uw computer op te slaan, heeft u handige antwoorden met Fishes A Field and Laboratory Manual on their Structure Identification and Natural History. Om aan de slag te gaan met het vinden van Fishes A Field and Laboratory Manual on their Structure Identification and Natural History, hebt u gelijk op onze website met een uitgebreide verzameling handleidingen.
Onze bibliotheek is de grootste van deze die letterlijk honderdduizenden verschillende producten heeft vertegenwoordigd.

Eindelijk krijg ik dit e-boek, bedankt voor al deze vissen. Een veld- en laboratoriumhandleiding over hun structuuridentificatie en natuurlijke historie die ik nu kan krijgen!

Ik had niet gedacht dat dit zou werken, mijn beste vriend liet me deze website zien, en dat doet het! Ik krijg mijn meest gezochte eBook

wtf dit geweldige ebook gratis?!

Mijn vrienden zijn zo boos dat ze niet weten hoe ik alle e-boeken van hoge kwaliteit heb, wat zij niet hebben!

Het is heel gemakkelijk om e-boeken van hoge kwaliteit te krijgen)

zoveel nepsites. dit is de eerste die werkte! Erg bedankt

wtffff ik begrijp dit niet!

Selecteer gewoon uw klik en download-knop en voltooi een aanbieding om het e-boek te downloaden. Als er een enquête is, duurt het slechts 5 minuten, probeer een enquête die voor u werkt.


De oceanen van de toekomst

Dankzij al die extra CO2 zijn de oceanen nu dertig procent zuurder dan in 1800. Ervan uitgaande dat de mens fossiele brandstoffen blijft verbranden, zullen de oceanen koolstofdioxide blijven opnemen en steeds meer verzuren. In het zogenaamde "business as usual"-emissiescenario zullen de oceanen tegen het einde van deze eeuw 150 procent zuurder zijn dan aan het begin van de industriële revolutie.

Lees hier meer over oceaanverzuring. Elizabeth Kolberts boek over dit onderwerp, Het zesde uitsterven, won in 2015 de Pulitzerprijs voor algemene non-fictie.

In zure oceanen is de balans van moleculen die nodig zijn voor schelpdragende organismen om schelpen en skeletten te vervaardigen, veranderd.

Een artikel over de sociale en politieke problemen die klimaatverandering met zich meebrengt, is te vinden op de website van EarthIsland.


Ecosystemen hebben in de loop van de tijd veel te verduren gehad, maar ze hebben de neiging intact te blijven, een kenmerk dat we veerkracht noemen. Hoewel veel systemen verloren zijn gegaan en vernietigd zijn, is er voor systemen die fysiek intact blijven, discussie over de vraag of veranderende temperaturen zullen leiden tot verschuivingen of instortingen. Wernburg et al. laten zien dat extreme opwarming van een gematigd kelpbos bij Australië niet alleen resulteerde in de ineenstorting ervan, maar ook in een verschuiving in de samenstelling van de gemeenschap die leidde tot een toename van herbivore tropische vissen die het herstel van kelp verhinderen. Het is dus mogelijk dat veel systemen niet bestand zijn tegen de snelle klimaatverandering waarmee we worden geconfronteerd.

Herconfiguraties van ecosystemen als gevolg van klimaatgestuurde veranderingen in de verspreiding van soorten zullen naar verwachting ingrijpende ecologische, sociale en economische implicaties hebben. Hier onthullen we een snelle klimaatgestuurde regimeverschuiving van Australische gematigde rifgemeenschappen, die hun bepalende kelpbossen verloren en werden gedomineerd door hardnekkige zeewiergrasvelden. Na tientallen jaren van opwarming van de oceaan, dwongen extreme hittegolven op zee een samentrekking van 100 kilometer lange kelpbossen en zagen gematigde soorten vervangen door zeewier, ongewervelde dieren, koralen en vissen die kenmerkend zijn voor subtropische en tropische wateren. Deze gemeenschapsbrede tropicalisatie heeft de belangrijkste ecologische processen fundamenteel veranderd en het herstel van kelpbossen onderdrukt.

Grootschalige verliezen van soorten die de basis vormen voor habitats veroorzaken dramatische verschuivingen in de ecosysteemstructuur, omdat ze ecologische kernprocessen ondersteunen (13). Dergelijk habitatverlies kan leiden tot een regime-shift, waarbij versterkende feedbackmechanismen intensiveren om veerkracht te bieden aan een alternatieve gemeenschapsconfiguratie, vaak met ingrijpende ecologische, sociale en economische gevolgen (46). Veranderingen in het benthische mariene regime zijn in verband gebracht met de erosie van de ecologische veerkracht door overbevissing of eutrofiëring, waardoor het evenwicht tussen consumenten en hulpbronnen is veranderd, waardoor ecosystemen kwetsbaar worden voor grote verstoringen (1, 2, 6, 7). Nu draagt ​​klimaatverandering ook bij aan de erosie van veerkracht (8, 9), omdat stijgende temperaturen belangrijke fysiologische, demografische en gemeenschapsprocessen wijzigen (8, 10), waardoor de herverdeling van soorten op wereldschaal wordt gestimuleerd en de al lang bestaande biogeografische grenzen snel worden afgebroken (11, 12). Deze processen culmineren in nieuwe ecosystemen waar tropische en gematigde soorten op elkaar inwerken, met onbekende implicaties (13). Hier documenteren we hoe een hittegolf op zee het verlies van kelpbossen veroorzaakte

2300 km 2 van het Great Southern Reef van Australië, waardoor een regimeverschuiving naar zeewiergrasgebieden wordt gedwongen. We beschrijven een snelle inkrimping van kelpbossen met een bereik van 100 km en een gemeenschapsbrede verschuiving naar warmwatersoorten, waarbij ecologische processen het herstel van kelpbos onderdrukken.

Om ecosysteemveranderingen te documenteren, onderzochten we kelpbossen, zeewieren, vissen, mobiele ongewervelden en koralen op 65 riffen over een

2000 km overgangsgebied van tropisch naar gematigd in West-Australië (14). Tussen 2001 en 2015 werden enquêtes gehouden over de jaren voor en na een extreme hittegolf op zee die de regio trof.

De Indische Oceaan, grenzend aan West-Australië, is een "hot spot" waar de snelheid van oceaanopwarming wereldwijd in de top 10% ligt (15), en isothermen verschuiven poolwaarts met een snelheid van 20 tot 50 km per decennium (16). Tot voor kort waren kelpbossen dominant langs >800 km van de westkust (8), die 2266 km 2 rotsachtige riffen beslaat tussen 0 en 30 m ten zuiden van 27,7°S (Fig. 1). Kelpbossen langs het middenwesten van deze kust (27,7° tot 30,3°S) hebben sinds de jaren 70 een gestaag stijgende oceaantemperatuur gekend, onlangs onderbroken door drie van de warmste zomers van de afgelopen 215 jaar (Fig. 2) (17, 18, 19). In december 2010, vlak voor een extreme hittegolf op zee, waren kelpbossen bedekt met

70% van de ondiepe rotsriffen in het middenwesten (Fig. 2 en Fig. S1), zonder verschillen in kelpbedekking of biomassa tussen riffen langs de westkust (Fig. 1 en Fig. S1 en S2) (8). Gedurende deze tijd waren de zeewier- en visgemeenschappen in het middenwesten vergelijkbaar met die in het gematigde zuidwesten (

500 km zuidelijker) en duidelijk te onderscheiden van die van tropische riffen in het noordwesten (

500 km verder naar het noorden) (Fig. 3, A en B, en fig. S3) (17).

(Links) De omvang van de kelpbossen van 0 tot 30 m diepte vóór 2011 wordt weergegeven (kaart), met een kleurenschaal die het aandeel aangeeft dat verloren is gegaan in 2013. (Rechts) De oppervlakte van kelpbossen vóór 2011 in 0,5° bakken (staven). Vóór 2011 besloegen kelpbossen 2266 km 2 langs de > 800 km kustlijn. In 2013 was echter 43% van deze kelpbossen verdwenen (rode balken). Aan de linkerkant van de kaart markeren grijze vierkanten (regio zuidwest) en zwarte cirkels (regio midwest) locaties waar riffen werden onderzocht door duikers om proportioneel verlies van kelp vast te stellen (tabel S1).

Kelpbossen waren tot 2011 dicht in Kalbarri (EEN), toen ze verdwenen uit

100 km kustlijn (Fig. 1) en werden vervangen door zeewiergras (B). (C) De habitattransitie (lijnen) viel samen met uitzonderlijk warme zomers in 2011, 2012 en 2013 (rode balken), die de afgelopen decennia de geleidelijk stijgende gemiddelde oceaantemperaturen accentueerden (17). Getoond zijn gemiddelde (± SE, N = 3 riffen) kelpbosbedekking (donkerblauwe cirkels en lijn) en zeewiergrasbedekking (donkerrode cirkels en lijn), chronologisch uitgelijnd met maandelijkse afwijkingen van de zee-oppervlaktetemperatuur (SST) (blauwe en rode balken) ten opzichte van de maandelijkse klimatologische gemiddelden voor 1981 –2015 (tabel S1).

Ordinaties (niet-metrische multidimensionale schaling) van zeewier (EEN) en vis (B) gemeenschappen laten zien hoe de gemeenschapsstructuur op riffen ten noorden van 29 ° S verschoof van een sterke gelijkenis met gematigde riffen verder naar het zuiden naar een grotere gelijkenis met tropische riffen in het noorden. Donkerblauw = Perth (2005-2007), lichtblauw = Kalbarri voor (2005-2007), roze = Kalbarri na (2013-2015), rood = Ningaloo Reef (2010) (tabel S1). Elk symbool staat voor een individueel rif. Ordinaties zijn gebaseerd op Bray-Curtis-verschillen berekend op basis van ln(x + 1) – getransformeerde gegevens. (C en NS) Verandering in ln(x + 1)–getransformeerde overvloed aan zeewier [(C) gram vers gewicht per 1,5 m 2 ] en vissen [(D) individuen per 2500 m 2 ] in Kalbarri (2005-2007 versus 2013-2015) laten duidelijk de afname van koel -watersoorten (blauwe balken) en gelijktijdige toename van warmwatersoorten (rode balken), met verschillende soorten die niet eerder zijn geregistreerd (+) of nu afwezig zijn in de monsters (–). Elke balk vertegenwoordigt een gemiddelde over zes riffen voor een individuele soort. Witte balken geven taxa aan met ambigue verdelingen. De soorten staan ​​vermeld in de tabellen S2 en S3.

Begin 2013, slechts 2 jaar later, vonden onze uitgebreide onderzoeken een verlies van kelpbossen van 43% (963 km 2 ) aan de westkust (Fig. 1). Eerder dichte kelpbossen ten noorden van 29°S waren verdwenen (Fig. 2 en Fig. S1) of sterk verminderd (>90% verlies, Fig. 1), wat neerkomt op een

Inkrimping van het bereik van 100 km en functioneel uitsterven van 370 km 2 rif (een vermindering van de overvloed die ernstig genoeg is om de ecologische functie te vernietigen). In plaats daarvan vonden we een dramatische toename van de dekking van grasvormende zeewieren (Fig. 2) en een gemeenschapsbrede verschuiving van soorten die kenmerkend zijn voor gematigde wateren naar soorten en functionele groepen die kenmerkend zijn voor subtropische en tropische wateren [Fig. 3 en 4 en afb. S3, gemiddelde vierkante contingentiecoëfficiënt (ϕφ2,52) = –0.70, P < 0,001]. Vergeleken met de samenstelling van de zwaar getroffen rifgemeenschappen in het middenwesten van Kalbarri vóór de hittegolf in de zee van 2011, zijn de verschillen in gemeenschapsstructuur (ongelijkheid Bray-Curtis) van riffen in Perth in het gematigde zuidwesten toegenomen met respectievelijk 91 en 28% voor respectievelijk zeewier en vissen , terwijl de verschillen met Ningaloo Reef in het tropische noordwesten met respectievelijk 32 en 16% afnamen. Deze grootschalige gemeenschapsbrede riftransformatie weerspiegelde een consistente afname van de abundantie van taxa die kenmerkend is voor gematigde riffen, samenvallend met een toename van de abundantie van soorten die kenmerkend zijn voor subtropische en tropische riffen, voor beide zeewieren (Fig. 3C en tabel S2, ϕφ).2,20 = –0.81, P < 0,001) en vissen (Fig. 3D en tabel S3, ϕφ2,20 = –0.64, P = 0,008). Soortgelijke veranderingen werden waargenomen voor zittende en mobiele ongewervelde dieren in het zuidelijke deel van het middenwesten, waar kleine hermatypische koraalkolonies bijna verzesvoudigden in overvloed en verdubbelden in soortenrijkdom (Fig. 4 en tabel S5), terwijl de abundanties van zee-egels en buikpotigen nam ook toe en af ​​in overeenstemming met hun thermische affiniteiten (Fig. 4 en tabellen S4 en S5,2,12 = –0.68, P < 0,045).

(EEN en B) Verandering in ln(x + 1)–getransformeerde overvloed aan gewone mobiele ongewervelde dieren (invertebraten) [(A) individuen per 30 m 2 ] en kleine (<6 cm) hermatypische koralen [(B) kolonies per 1000 m 2 ]. Kleuren en symbolen zijn zoals in Fig. 3. Elke balk vertegenwoordigt een gemiddelde over 6 en 23 riffen voor respectievelijk een individuele soort mobiele ongewervelde dieren en koralen. Mobiele ongewervelde dieren werden geteld in Jurien Bay (2005, 2011 versus 2013 en 2014), en koralen werden geteld tussen Cervantes en Dongara (30,6 ° tot 29,3 ° S) (2005-2006 versus 2013) (tabel S1). De soorten staan ​​vermeld in de tabellen S4 en S5.

Hoewel de acute klimaatstressor is afgenomen (Fig. 2 en Fig. S1), hebben we vanaf eind 2015, bijna 5 jaar na de hittegolf, geen tekenen van herstel van kelpbos waargenomen op de zwaar getroffen riffen ten noorden van 29°S. . In plaats daarvan hebben we, samen met een vermindering van 80% van de biomassa van staand zeewier (fig. S2), de voedersnelheden van subtropische en tropische vissen op luifelzeewieren geregistreerd die drie keer hoger zijn dan op vergelijkbare koraalrifsystemen. Evenzo hebben we een toename van 400% gevonden in de biomassa van schrapende en grazende vissen, een functionele groep die kenmerkend is voor koraalriffen, die nu begrazingssnelheden vertonen op zeewiergras die vergelijkbaar zijn met die waargenomen op gezonde koraalriffen wereldwijd (tabel S6) (10). Hoge herbivorendruk onderdrukt nu het herstel van kelpbossen door graszoden en kelprekruten te kappen (10).

We concluderen dat extreme temperaturen die in 2011 begonnen, een fysiologisch omslagpunt voor kelpbossen ten noorden van 29 ° S overschreden, en nu zijn er versterkende feedbackmechanismen vastgesteld die een nieuwe kelpvrije toestand ondersteunen. Vergelijkbare ecosysteemveranderingen zijn niet waargenomen in het zuidwesten, waar hittegolftemperaturen binnen de thermische tolerantie van kelps bleven (17), en de grotere afstand tot tropische bioregio's beperkte de inval van tropische soorten. Drempeltemperaturen voor kelpbossen liggen dicht bij 2,5 ° C boven de maximale zomertemperaturen op lange termijn, in overeenstemming met andere zeewieren in de regio (20). Het gedeeltelijke verlies van kelpbossen op riffen tussen 29 ° en 32 ° S suggereert echter dat er variatie is in drempeltemperaturen binnen en tussen kelppopulaties.

De consistente reacties van zowel koud- als warmwatersoorten illustreren duidelijk de belangrijke rol van temperatuur. De overgang in de gemeenschapsstructuur en de daaropvolgende persistentie van het nieuwe regime zouden echter zijn versterkt door de lage en hoge beschikbaarheid van respectievelijk gematigde en tropische propagules en immigranten, evenals veranderingen in competitieve interacties na het verlies van kelp-luifels (21). De oceanografie van de regio wordt gedomineerd door de naar de polen stromende Leeuwin-stroom, die warm, voedselarm water en tropische soorten naar de gematigde regio voert, terwijl de toevoer van propagules wordt beperkt, waaronder kelpzoösporen uit kelpbossen op hogere breedtegraden (22, 23). Inderdaad, gezonde koraalriffen komen al voor op de Houtman-Abrolhos-eilanden, 60 km uit de kust van Kalbarri, direct in het pad van de Leeuwin-stroom. Tot nu toe hebben koelere kustwateren het echter mogelijk gemaakt dat kelpbossen de nearshore-riffen domineren.

De Leeuwinstroom wordt sterk beïnvloed door de El Niño-Zuidelijke Oscillatie (24). De kracht van de Leeuwinstroom en de stroming van warm tropisch water langs de westkust van Australië nemen toe tijdens de La Niña-fase van deze cyclus. Deze La Niña-omstandigheden zorgen voor opwarming van de aarde, zoals de hittegolf op zee van 2011 (24) en zullen naar verwachting in de nabije toekomst in frequentie en intensiteit verdubbelen (25). Moreover, the southeast Indian Ocean has gradually warmed by at least 0.65°C over the past five decades and will continue to warm until the end of the century and beyond (19). Kelp forest recovery from disturbances can be slow in the nutrient-poor west coast waters, even in the cool southwest (8, 26), providing time for populations of herbivorous fish to become established and seaweed turfs to proliferate. Consequently, the probability of prolonged cool conditions that could reset community structure and ecological processes to facilitate the recovery of kelp forests is becoming increasingly unlikely, while the risk of more heat waves that will exacerbate and expand the new tropicalized ecosystem state is increasing (25).

Short-term climate variability has previously precipitated large-scale destruction of kelp forests (27, 28), which have mostly recovered as environmental conditions returned to normal. The future of kelp forest communities in western Australia is, however, grim. Warming, more frequent heat waves, and the intrusion of tropical species into temperate habitats are unequivocal (13, 19, 25). The current velocity of ocean warming is pushing kelp forests toward the southern edge of the Australian continent (29), where they are at risk of rapid local extinction over thousands of kilometers, due to the east-west orientation of the continent’s poleward coastline and west-to-east flow of surface currents (12). This would devastate lucrative fishing and tourism industries worth more than $10 billion (Australian) per year (30) and have catastrophic consequences for the thousands of endemic species (30) supported by the kelp forests of Australia’s Great Southern Reef.


Materiaal en methoden

Study area

We sampled 28 reefs including no-take and multiple-use reserves with depths varying from 0.5 to 27 m between 2003 and 2008 in the Abrolhos Bank, eastern Brazil (16° 40′–19° 40′ S, 39° 10′–37° 20′ W Fig. 1). The region consists of a wide enlargement of the continental shelf (46,000 km 2 ) that shelters the largest and richest reef environment in the South Atlantic 27,28 . Four different types of Marine Protected Areas (MPAs) have been established in the region, covering an area of about 6250 km 2 : Corumbau Marine Extractive Reserve, a co-managed MPA with multiple-uses created in 2000, which comprises Itacolomis reefs (1) Cassurubá Extractive Reserve, a co-managed MPA with multiple-uses created in 2009 Ponta da Baleia Reserve, a large multiple-use MPA created in 1993, which comprises Parcel das Paredes (3) and Sebastião Gomes reefs (4), and is considered as a “Paper Park” due its lack of proper management 28 and the Abrolhos Marine National Park, a no-take MPA crated in 1983, which comprises two distinct portions, one inshore and poorly enforced (Timbebas reefs [2]) and another offshore and more intensively enforced (Abrolhos Archipelago [5] and Parcel dos Abrolhos reefs [6] Fig. 1).

The Abrolhos Bank and Marine Protected Areas, with indication of studied reefs and number of sampling sites. The map was plotted using the packages “raster” 40 , “maptools” 41 and “rworldmap” 42 in the R software 31 .

Fish and benthic surveys

In each of the 28 sites, juveniles (i.e. individuals ≤ 10 cm of total length, TL, around 4 months old 22 ) and adults (i.e. individuals > 10 cm of TL) of S. trispinosus were counted through a nested stationary visual census technique 29 . The density of S. trispinosus in each visual census was calculated by the equation N/π × R 2 , where N is the number of individuals counted and π × R 2 is the sampling area, which R = 2 (12.6 m 2 ) for juveniles and R = 4 (50.2 m 2 ) for adults. Field protocols were approved by the Brazilian legislation (ICMBio-MMA—Brazilian Ministry of Environment) and sampling was carried out using observational and non-destructive techniques, under the permit SISBIO-11709-1. The fish surveys were conducted in the inshore reefs between 2003 and 2008, and in the offshore reefs between 2005 and 2008, totalling 3987 visual censuses (details in Supplementary Table S1). All surveys were conducted during the austral summer (January–April). Benthic cover data was obtained from Francini-Filho et al. 27 and used as predictors for juveniles’ distribution. Seven morpho-functional groups of benthic organisms were used: turf algae (i.e. epilithic algal matrix), crustose calcareous algae (CCA), fire corals (milleporids), fleshy macroalgae, sponges, stony corals (scleractinians) and zoanthids.

Gegevensanalyse

Density of juveniles and adults

We assessed differences in the density of juveniles and adults among areas using permutation-based analysis of variance (Permutation-based ANOVA), which does not require normality or homogeneity of variances, using the package “lmperm” 30 (aovp function) in R software 31 . We ran a post hoc pairwise permutational test to assess the significant contrasts, using the package “rcompanion” 32 (pairwise PermutationTest function). In order to calculate mean densities per location, we aggregated the abundance data from all visual censuses with all years combined (n = 3987 mean densities = N individuals/N visual censuses per location). Mean densities were plotted using the package “yarrr” 33 (pirateplot function).

Modelling juveniles’ distribution

In order to identify the hotspots of S. trispinosus juveniles, we used hierarchical Bayesian hurdle spatio-temporal models. These types of models are implemented to deal with high numbers of zero in the response variable (S. trispinosus’ juveniles), in two stages: (1) modelling presence/absence in order to obtain the envelope of the predicted probability of presence of the species studied (binomial distribution) and (2) modelling the juveniles’ density (Gamma distribution Shapiro and Kolmogorov–Smirnov normality tests, p-value ≤ 0.001) of the studied species only in areas where species were predicted to be present 34 . For both stages, the explanatory variables included all environmental and benthic variables, the observer random effect, the year factor and a spatially structured random effect that account for the spatial autocorrelation. The models were performed using the Integrated Nested Laplace Approximations (INLA) approach 35 and the package implemented in R software 31 . For fixed parameters, vague priors were assigned with zero mean and a variance of 100.

Variable selection was performed beginning with all possible interaction terms, but only the best combination of variables was chosen. Such choice was based on three different measures: (1) the Watanabe-Akaike information criterion (WAIC), (2) the Root Mean Square Error (RMSE), and (3) the adjusted coefficient of determination (R 2 ). The best (and most parsimonious) model was chosen based on the compromise between low WAIC values, low RMSE values, and high R 2 values, containing only relevant predictors, i.e., those predictors with 95% confidence intervals not covering zero. Functional responses were plotted using “ggplot2” package 36 in R software. In addition to the benthic cover, five environmental variables were also considered as potential predictors of juveniles’ distribution 37 : Sea Surface Temperature (SST in °C) and Sea Surface Salinity (SSS in PSU), depth (in meters), rugosity (low = 0 vs high = 1) and distance to land (in meters details in Supplementary Methods: Environmental variables).

Predictions were obtained for each year from 2003 to 2008 using the annual mean of the selected environmental and benthic variables. In addition, an average map of the entire period was also generated using the environmental means of the entire time series as predictors (see details of the temporal variation of SST and SSS in Supplementary Figs. S1, S2). Prediction validation was performed using two separated approaches. Firstly, the predicted and observed values using the full dataset were compared. Secondly, a tenfold cross validation using a random half of the dataset was performed to build the model and the remaining data to test the prediction. In both cases two statistics were calculated: Pearson’s correlation coefficient r and the average error (AVEerror 38 ).

Modelling abundance trends

Abundance trends of both juveniles and adults were modelled using Bayesian time series models. Sites were aggregated within each location, and adults’ and juveniles’ abundance trends were modelled separately for each location, as well as for the entire region.

Three different models were used in each case: (1) an autoregressive model of order 1 (AR1), (2) a random walk model of order 1 (RW1) and (3) a random walk model of order 2 (RW2) 39 . For all models a Poisson distribution was implemented and the linear predictor was linked to the mean using the natural logarithm. Comparison among models were performed using the Watanabe-Akaike information criterion (WAIC) and Conditional Predictive Ordinates (CPO). While WAIC values indicate the goodness of fit of the models, the CPO evaluates the predictive capacity. The best (and most parsimonious) model was chosen based on the compromise between low WAIC and CPO values. All models were performed using the Integrated Nested Laplace Approximations (INLA) approach and the package 35 implemented in R software.


  1. Trilobite (Level 4)
  1. Mollusca (Level 4)
  2. Chiton
  3. Tusk shell
  4. Bivalvia
    1. Clam (Level 4)
      1. Geoduck
      2. Cockle
      3. Zebra mussel
      1. Cuttlefish
      2. Nautiloid
        1. Nautilus
        1. Blue-ringed octopus
        2. Common octopus
        3. Giant Pacific octopus
        4. Amphioctopus marginatus
        1. Colossal squid
        2. Giant squid
        1. Conch (Level 4)
        2. Slug (Level 4)
          1. Banana slug
          1. Nudibranch
          1. Helicidae
            1. Cornu aspersum
            1. Whelk
            2. Abalone