Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2023-06-13 , DOI: 10.1038/s41598-023-36038-y
Federico Maioli 1 , Benjamin Weigel 2, 3 , Elettra Chiarabelli 1, 4, 5 , Chiara Manfredi 1 , Alessandra Anibaldi 1, 4 , Igor Isailović 6 , Nedo Vrgoč 6 , Michele Casini 1, 7
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Elasmobranchs, which include sharks and batoids, play critical roles in maintaining the integrity and stability of marine food webs. However, these cartilaginous fish are among the most threatened vertebrate lineages due to their widespread depletion. Consequently, understanding dynamics and predicting changes of elasmobranch communities are major research topics in conservation ecology. Here, we leverage long-term catch data from a standardized bottom trawl survey conducted from 1996 to 2019, to evaluate the spatio-temporal dynamics of the elasmobranch community in the heavily exploited Adriatic Sea, where these fish have historically been depleted. We use joint species distribution modeling to quantify the responses of the species to environmental variation while also including important traits such as species age at first maturity, reproductive mode, trophic level, and phylogenetic information. We present spatio-temporal changes in the species community and associated modification of the trait composition, highlighting strong spatial and depth-mediated patterning. We observed an overall increase in the abundance of the dominant elasmobranch species, except for spurdog, which has shown a continued decline. However, our results showed that the present community displays lower age at first maturity and a smaller fraction of viviparous species compared to the earlier observed community due to changes in species’ relative abundance. The selected traits contributed considerably to explaining community patterns, suggesting that the integration of trait-based approaches in elasmobranch community analyses can aid efforts to conserve this important lineage of fish.
中文翻译:

生态特征对严重开发盆地软骨鱼类群落时空动态的影响
软骨鱼类(包括鲨鱼和蝠鲼)在维持海洋食物网的完整性和稳定性方面发挥着关键作用。然而,由于这些软骨鱼的广泛枯竭,它们是最受威胁的脊椎动物谱系之一。因此,了解软骨鱼群落的动态并预测变化是保护生态学的主要研究课题。在这里,我们利用 1996 年至 2019 年进行的标准化底拖网调查的长期捕捞数据来评估严重开发的亚得里亚海软骨鱼群落的时空动态,这些鱼类在历史上已经枯竭。我们使用联合物种分布模型来量化物种对环境变化的响应,同时还包括重要的特征,例如物种首次成熟时的年龄、生殖模式、营养级和系统发育信息。我们呈现了物种群落的时空变化以及性状组成的相关修改,突出了强烈的空间和深度介导的模式。我们观察到优势软骨鱼物种的丰度总体增加,但马刺除外,其数量持续下降。然而,我们的结果表明,由于物种相对丰度的变化,与早期观察到的群落相比,目前的群落首次成熟的年龄较低,胎生物种的比例也较小。选定的性状对解释群落模式做出了很大贡献,这表明将基于性状的方法整合到软骨鱼类群落分析中可以帮助保护这一重要的鱼类谱系。和系统发育信息。我们呈现了物种群落的时空变化以及性状组成的相关修改,突出了强烈的空间和深度介导的模式。我们观察到优势软骨鱼物种的丰度总体增加,但马刺除外,其数量持续下降。然而,我们的结果表明,由于物种相对丰度的变化,与早期观察到的群落相比,目前的群落首次成熟的年龄较低,胎生物种的比例也较小。选定的性状对解释群落模式做出了很大贡献,这表明将基于性状的方法整合到软骨鱼类群落分析中可以帮助保护这一重要的鱼类谱系。和系统发育信息。我们呈现了物种群落的时空变化以及性状组成的相关修改,突出了强烈的空间和深度介导的模式。我们观察到优势软骨鱼物种的丰度总体增加,但马刺除外,其数量持续下降。然而,我们的结果表明,由于物种相对丰度的变化,与早期观察到的群落相比,目前的群落首次成熟的年龄较低,胎生物种的比例也较小。选定的性状对解释群落模式做出了很大贡献,这表明将基于性状的方法整合到软骨鱼类群落分析中可以帮助保护这一重要的鱼类谱系。我们呈现了物种群落的时空变化以及性状组成的相关修改,突出了强烈的空间和深度介导的模式。我们观察到优势软骨鱼物种的丰度总体增加,但马刺除外,其数量持续下降。然而,我们的结果表明,由于物种相对丰度的变化,与早期观察到的群落相比,目前的群落首次成熟的年龄较低,胎生物种的比例也较小。选定的性状对解释群落模式做出了很大贡献,这表明将基于性状的方法整合到软骨鱼类群落分析中可以帮助保护这一重要的鱼类谱系。我们呈现了物种群落的时空变化以及性状组成的相关修改,突出了强烈的空间和深度介导的模式。我们观察到优势软骨鱼物种的丰度总体增加,但马刺除外,其数量持续下降。然而,我们的结果表明,由于物种相对丰度的变化,与早期观察到的群落相比,目前的群落首次成熟的年龄较低,胎生物种的比例也较小。选定的性状对解释群落模式做出了很大贡献,这表明将基于性状的方法整合到软骨鱼类群落分析中可以帮助保护这一重要的鱼类谱系。