Research Paper

Diet of invasive pikeperch Sander lucioperca: developing non-destructive tissue sampling for stable isotope analysis with comparisons to stomach contents analysis

Régime alimentaire du sandre Sander lucioperca : mise au point d'un échantillonnage non destructif des tissus pour l'analyse des isotopes stables et comparaisons avec l'analyse du contenu de l'estomac

Department of Life and Environmental Sciences, Faculty of Science and Technology, Bournemouth University, BH12 5BB, UK

^* Corresponding author: emma.tnolan@hotmail.com

Abstract

Impact assessments of invasive piscivorous fishes usually rely on dietary analyses to quantify their predation pressure on prey communities. Stomach contents analysis (SCA), typically a destructive sampling method, is frequently used for this. However, many invasive piscivores are exploited by catch-and-release sport angling, with destructive sampling often not feasible. Stable isotope analysis (SIA) provides an alternative dietary analysis tool to SCA, with use of fin tissue, scales and/or epidermal mucus potentially enabling its non-destructive application. Here, the diet of a population of pikeperch Sander lucioperca, an invasive sport fish to Great Britain, was investigated by applying SIA to a range of tissues. Testing SI data of dorsal muscle (destructive sampling) versus fin, scale and mucus (non-destructive sampling) revealed highly significant relationships, indicating that the tissues collected non-destructively can be reliably applied to pikeperch diet assessments. Application of these SI data to Bayesian mixing models predicted that as S. lucioperca length increased, their diet shifted from macro-invertebrates to fish. Although similar ontogenetic patterns were evident in SCA, this was inhibited by 54% of fish having empty stomachs. Nevertheless, SCA revealed that as S. lucioperca length increased, their prey size significantly increased. However, the prey:predator length ratios ranged between 0.08 and 0.38, indicating most prey were relatively small. These results suggest that when non-destructive sampling is required for dietary analyses of sport fishes, SIA can be applied using fin, scales and/ or mucus. However, where destructive sampling has been completed, SCA provides complementary dietary insights, especially in relation to prey size.

Résumé

Les évaluations de l'impact des poissons piscivores exotiques s'appuient généralement sur des analyses alimentaires pour quantifier la pression de prédation qu'ils exercent sur les communautés de proies. L'analyse du contenu stomacal (SCA), généralement une méthode d'échantillonnage destructive, est fréquemment utilisée à cette fin. Cependant, de nombreux piscivores exotiques sont exploités par la pêche sportive avec remise à l'eau, l'échantillonnage destructif étant souvent impossible. L'analyse des isotopes stables (SIA) est un outil d'analyse diététique alternatif à l'SCA, l'utilisation de tissus de nageoire, d'écailles et/ou de mucus épidermique permettant potentiellement son application non destructive. Ici, le régime alimentaire d'une population de sandre S. lucioperca, un poisson de pêche sportive envahissant, a été étudié en appliquant le SIA à une gamme de tissus. L'analyse des données du SI du muscle dorsal (échantillonnage destructif) par rapport aux nageoires, à l'écaille et au mucus (échantillonnage non destructif) a révélé des relations très significatives, indiquant que les tissus recueillis de façon non destructive peuvent être appliqués de façon fiable aux évaluations du régime alimentaire du sandre. L'application de ces données du SI aux modèles de mélange bayésiens a estimé qu'à mesure que la longueur de S. lucioperca augmentait, leur alimentation passait des macro-invertébrés aux poissons. Bien que des schémas ontogénétiques similaires aient été observés chez les SCA, ils ont été limités par 54% des poissons ayant l'estomac vide. Néanmoins, SCA a révélé qu'à mesure que la longueur de S. lucioperca augmentait, la taille de leurs proies augmentait considérablement. Cependant, le rapport proie : longueur des prédateurs variait entre 0,08 et 0,38, ce qui indique que la plupart des proies étaient relativement petites. Ces résultats suggèrent que lorsqu'un échantillonnage non destructif est nécessaire pour l'analyse du régime alimentaire de poissons de pêche sportive exotiques, le SIA peut être appliquée en utilisant des nageoires, des écailles et/ou du mucus. Cependant, lorsque l'échantillonnage destructif a été effectué, l'ACS fournit des informations complémentaires sur l'alimentation, en particulier en ce qui concerne la taille des proies.