VIZZINI S., SARA` G., SAVONA A., MAZZOLA A.

Biol. Mar. Medit. (2003), 10 (2): 760-763
S. Vizzini, G. Sarà, A. Savona, A. Mazzola
Dipartimento di Biologia Animale, Università di Palermo,
Via Archirafi, 18 – 90123 Palermo, Italia.
ANALISI DEGLI ISOTOPI STABILI DI CARBONIO ED AZOTO (d13C E
d15N) IN ALCUNE SPECIE DI MUGILIDI DELLO STAGNO DI SANTA
GIUSTA (SARDEGNA OCCIDENTALE): EVIDENZE SUL FENOMENO
DELLA RIPARTIZIONE DELLE RISORSE TROFICHE
ANALYSIS OF CARBON AND NITROGEN STABLE ISOTOPES (d13C AND d15N)
IN SOME MUGILIDAE SPECIES FROM THE STAGNO DI SANTA GIUSTA
(WESTERN SARDINIA): EVIDENCE FOR TROPHIC RESOURCE
PARTITIONING
Abstract
Isotopic analyses (δ13C and δ15N) were performed on organic matter sources and the Mugilidae Chelon
labrosus (Risso), Liza ramada (Risso) and Mugil cephalus (Linnaeus) (Pisces, Osteichthyes) from the Stagno di
Santa Giusta (western Sardinia). Mugilidae seem to exploit δ13C enriched food sources and showed significant
differences in their isotopic composition suggesting the likely occurrence of resources partitioning.
Key-words: stable isotope, food web, Mugilidae, resource partitioning, Mediterranean.
Introduzione
La famiglia dei Mugilidi (Pisces: Osteichthyes) è presente in Mediterraneo con
specie euriterme ed eurialine tipiche delle acque costiere (Tortonese, 1975). I giovanili,
generalmente, penetrano negli ambienti lagunari e vi risiedono per un periodo di tempo
variabile durante il quale si accrescono andando a costituire, tra l’altro, un’importante
risorsa economica (Tortonese, 1975). Gli adulti, al contrario dei giovanili tipicamente
zooplanctivori, sono considerati onnivori in quanto si alimentano di alghe, detrito e piccoli invertebrati (Almeida et al., 1993). È stato già suggerito che la competizione interspecifica tra gli adulti di specie simpatriche di Mugilidi (Blaber, 1976), come anche tra
le specie oggetto di questa ricerca (Mariani et al., 1987), viene ridotta dalla selezione
di substrato a diversa granulometria. Dal momento che sono state messe in evidenza
variazioni spaziali nell’uso delle risorse da parte dei Mugilidi e nella loro ripartizione
(Blaber, 1977), scopo del presente lavoro è stato quello di indagare il ruolo delle fonti
di materia organica e l’eventuale presenza di fenomeni di ripartizione delle sorgenti
energetiche nelle specie Chelon labrosus Risso, Liza ramada Risso e Mugil cephalus
Linnaeus dello Stagno di Santa Giusta (Sardegna occidentale). La metodologia impiegata consiste nell’analisi del rapporto degli isotopi stabili di carbonio (13C/12C) ed azoto
(15N/14N) che risulta un utile strumento di indagine per individuare il contributo trofico
dei produttori primari e per stabilire i livelli trofici di appartenenza dei consumatori
(Michener e Schell, 1994).
Materiali e metodi
Lo Stagno di Santa Giusta è un bacino costiero salmastro (salinità 25‰) della
costa occidentale della Sardegna (superficie 839 ha; profondità media 1 m; valori medi
annuali di clorofilla-a > 15 μg l-1).
Analisi di d13C e d15N in alcuni Mugilidi dello Stagno di Santa Giusta
761
I campionamenti, effettuati nella zona orientale del bacino nel febbraio 2001, sono
consistiti nel prelievo delle principali fonti di materia organica e nella cattura di esemplari appartenenti alle specie C. labrosus, L. ramada e M. cephalus. Per le specie ittiche
è stato analizzato il muscolo della regione dorsale di esemplari con una lunghezza standard compresa tra 20 e 30 cm. In laboratorio i vari campioni sono stati preparati per le
analisi isotopiche (acidificazione con HCl 2N, trattamento in stufa a 60 °C per 24-72 h
e riduzione in polvere) che sono state realizzate attraverso uno spettrometro di massa.
L’analisi della varianza ad 1 via è stata eseguita per testare l’ipotesi che le tre specie
di Mugilidi presentino differenze significative nella composizione isotopica (δ13C e
δ15N). L’omogeneità delle varianze è stata verificata con il test di Cochran.
Risultati
Le fonti di materia organica alla base della rete trofica hanno presentato valori di
δ13C compresi tra –14.9 ± 0.7‰ di Ruppia sp. e –20.5 ± 0.4‰ della materia organica
sedimentaria e valori di δ15N tra 6.0 ± 0.9‰ di Gracilaria sp. e 9.9 ± 0.3‰ di Ulva sp.
(Fig. 1).
14
Liza ramada
13
Chelon labrosus
12
Mugil cephalus
11
15
δ N, ‰
10
Ulva
POM
9
Enteromorpha
SOM
8
7
Ruppia
6
Gracilaria
5
4
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
13
δ C, ‰
15
13
Fig. 1 Fig.
- Valori
δ13C di
e δδ
NC(±d.s.)
fonti nelle
di materia
e nelle
specie eittiche
Stagno
di Santa
1 - di
Valori
e δ15Nnelle
(±d.s.)
fonti organica
di materia
organica
nelledello
specie
ittiche
dello Stagno
Giusta. SOM:
materia
organica
sedimentaria;
POM: materia
organica particellata.
di
Santa
Giusta.
SOM:
materia
organica
sedimentaria;
POM:
materia
organica
particellata.
13
15
Mean δ C and 13δ N values
(±d.s.) of main organic matter sources, and fish from the Stagno di Santa
Mean δ C and δ15N values (±s.d.) of main organic matter sources, and fish from the Stagno di Santa
Giusta. SOM: sedimentary organic matter, POM: particulate organic matter.
Giusta. SOM: sedimentary organic matter, POM: particulate organic matter.
Le specie ittiche hanno mostrato valori di δ13C e δ15N arricchiti, se paragonati a
quelli delle fonti di materia organica (Fig. 1). Nel confronto tra le specie di Mugilidi
sono state riscontrate differenze significative per i valori di δ13C (P < 0.001) e δ15N
(P < 0.001).
S. Vizzini, G. Sarà, A. Savona, A. Mazzola
762
Tab. 1 - R
isultati dell’analisi della varianza ad 1-via eseguita per verificare la presenza di differenze
composizione
isotopica
(δ13ad
C 1-via
e δ15N)
delle per
tre verificare
specie dilaMugilidi.
[*=differenze
P≤0.05; nella
**=
Tab. 1 - nella
Risultati
dell’analisi della
varianza
eseguita
presenza di
P≤0.01;
***=
P≤0.001;
Ns
non
significativa
(P≥0.05)].
13 = differenza
15
composizione isotopica (δ C e δ N) delle tre specie di Mugilidi. [*= P≤0.05; **= P≤0.01; ***=
Results
of Ns
the=analysis
of non
variance
performed
in order to verify differences between species in the
P≤0.001;
differenza
significativa
(P≥0.05)].
isotopic
(δ13of
C variance
and δ15N).
[*= P≤0.05;
**=to P≤0.01;
***= P≤0.001;
Nsspecies
= non-signiResults composition
of the analysis
performed
in order
verify differences
between
in the
ficant
difference
(P≥0.05)].
isotopic
composition
(δ13C and δ15N). [*= P≤0.05; **= P≤0.01; ***= P≤0.001; Ns = non-significant
difference (P≥0.05)].
δ13C
δ15N
Sorgente di variazione
Specie
Residui
C Cochran
df
2
33
MS
16.66
0.18
F
91.95
Specie
Residui
C Cochran
2
33
4.77
0.13
35.64
P
***
Ns
***
Ns
Conclusioni
I valori di δ13C e δ15N per le specie di Mugilidi indicano che alla base della rete
trofica sono presenti sorgenti di materia organica arricchite in 13C ed impoverite in 15N,
probabilmente derivate da Ruppia sp. e Gracilaria sp. L’analisi dei valori di δ15N non
esclude un diretto utilizzo della materia organica sedimentaria da parte dei Mugilidi,
concordemente a quanto riportato da Almeida et al. (1993). Il disaccoppiamento nell’uso delle fonti di carbonio ed azoto, già messo in evidenza in altri ambienti per altri
consumatori (Couch, 1989; Vizzini et al., 2002), potrebbe spiegare tale risultato.
Sebbene la composizione isotopica di C. labrosus, L. ramada e M. cephalus sia
compresa in un intervallo di ~2.5‰ per il carbonio e di ~1‰ per l’azoto e suggerisca
una dieta basata su materia organica bentonica, i risultati dell’analisi della varianza
hanno messo in luce che le differenze nella composizione isotopica delle tre specie
risultano altamente significative. Per cui considerando un aumento di ~1‰ per il δ13C
e ~3.5‰ per il δ15N ad ogni incremento di livello trofico, si deduce che le tre specie
di Mugilidi, pur appartenendo sempre allo stesso livello trofico, gravano su risorse
differenti evidenziando, pertanto, la presenza di fenomeni di ripartizione. I risultati di
questo lavoro sono in accordo con dati di letteratura ottenuti principalmente attraverso
metodiche classiche quali l’analisi dei contenuti stomacali (Blaber, 1976; Blaber, 1977;
Mariani et al., 1987). Ulteriori ricerche potrebbero permettere di individuare con maggior dettaglio il ruolo trofico svolto dalle singole risorse trofiche.
Ringraziamenti
Si ringraziano il Prof. A. Castelli (Università di Pisa) e l’International Marine Center (OR) per il supporto
logistico fornito durante la fase di campo, e il Dott. B. Savona per l’assistenza offerta sul campo ed in laboratorio.
Bibliografia
ALMEIDA R.R., MOREIRA F.M., COSTA J.L., ASSIS C.A., COSTA M.J. (1993) – The feeding
strategies of Liza ramada (Risso, 1826) in fresh and brackish water in the river Tagus, Portugal.
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Analisi di d13C e d15N in alcuni Mugilidi dello Stagno di Santa Giusta
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BLABER S.J.M. (1977) – The feeding ecology and relative abundance of mullet (Mugilidae) in Natal
and Pondoland estuaries. Biol. J. Linn. Soc., 9: 259-275.
COUCH C.A. (1989) - Carbon and nitrogen stable isotopes of meiobenthos and their food resources.
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MICHENER R.H., SCHELL D.M. (1994) - Stable isotope ratios as tracers in marine aquatic food
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VIZZINI S., SARÀ G., MICHENER R.H., MAZZOLA A. (2002) - The role and contribution of the
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carbon and nitrogen stable isotope analysis. Acta Oecol., 23: 277-285.
Lavoro effettuato con fondi MIUR, MIPAF e Università di Palermo.