Exploring short-snout seahorse (Hippocampus hippocampus) feeding ecology, habitat variation and their relationship

Alexandre, Maria Rita Silva

http://hdl.handle.net/10400.1/26796

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Authors

Alexandre, Maria Rita Silva

Advisor(s)

Palma, Jorge

Abstract(s)

Os cavalos-marinhos (Género Hippocampus) são espécies únicas com uma morfologia característica e distinta das demais espécies de peixes ósseos. Em virtude disso, possuem fraca mobilidade, facto que implica uma maior fidelidade a habitats preferenciais como áreas costeiras rasas, incluindo lagoas costeiras, zonas de recife e estuários. A sua alimentação tem por base diferentes grupos de crustáceos, desde os copépodes nas primeiras fases de vida até pequenas espécies de camarões, misidáceos, e anfípodes entre outros, na fase de vida adulta. Globalmente, as diferentes espécies de cavalos-marinhos sofrem impactos antropogénicos incluindo a destruição dos seus habitats, captura como espécies acessórias (by-catch) e captura direta motivada principalmente pela sua utilização na medicina tradicional chinesa e como espécies ornamentais. Em face disto, todas as espécies de cavalos-marinhos (Hippocampus spp.) estão atualmente incluídas no Anexo II da Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies da Fauna e Flora Selvagens Ameaçadas de Extinção (CITES) e na Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da IUCN. Para além disso, as duas espécies europeias de cavalosmarinhos, o Hippocampus guttulatus (cavalo-marinho de focinho comprido) e H. hippocampus (cavalo-marinho de focinho curto) estão abrangidas pela Convenção de Berna e pela Convenção de Barcelona para a Proteção do Ambiente Marinho e da Região Costeira do Mediterrâneo. Presentes em águas nacionais, a sua ocorrência em maior abundância foi historicamente referenciada na Ria Formosa, sendo este um ecossistema costeiro complexo que oferece uma variedade de habitats, quer para o H. guttulatus quer para o H. hippocampus. A região é composta por uma série de ilhas-barreira, canais, extensos sapais, áreas de salinas e vastas pradarias marinhas, destacando-se as formações de Zostera noltii e Cymodocea nodosa. A presença destes diversos habitats proporciona diferentes níveis de complexidade estrutural na zona subtidal, criando oportunidades para os cavalos-marinhos se associarem a habitats preferenciais. Nas áreas de pradarias marinhas, estas espécies encontram abrigo, uma preferência que pode ser atribuída á sua morfologia e comportamento singulares. Estas características únicas permitem aos cavalos-marinhos explorar eficazmente esses habitats em busca de alimento, proteção e condições de reprodução. Além disso, a preferência do H. hippocampus por habitats menos densamente vegetados pode ser uma estratégia adaptativa para evitar predadores e competidores. No entanto, pode torná-los mais vulneráveis a ameaças antropogénicas, como a degradação do habitat e a pesca excessiva, sendo assim então essencial entender a relação entre a ecologia alimentar do H. hippocampus e a variação do habitat, para desenvolver estratégias de conservação eficazes para este peixe. As estruturas preferidas desta espécie incluem ervas marinhas e algas, que oferecem abrigo contra predadores e potenciam a ocorrência de fontes de alimento. A disponibilidade de presas que compõem a dieta natural do H. hippocampus, pode variar de acordo com a estrutura ecológica do habitat, influenciando diretamente o seu comportamento alimentar. É importante notar que a diversidade de presas disponíveis pode ser um indicador de saúde geral do ecossistema, e uma diminuição na variedade de presas pode sinalizar um ecossistema em declínio. Assim, as alterações ambientais induzidas pela ação humana têm um impacto significativo na qualidade dos habitats, geralmente resultando na sua degradação e numa redução da sua complexidade estrutural. Estas alterações podem incluir a destruição física do habitat, a introdução de espécies invasoras, a poluição da água e a alteração dos padrões de salinidade e temperatura. Cada uma dessas alterações pode ter efeitos profundos na capacidade do H. hippocampus comprometendo a sua sobrevivência. Por isso, é essencial entender a relação destas espécies com os seus habitats preferenciais, incluindo a relação de dependência trófica, e como a sua variação pode afetar a sua ocorrência e bemestar. Por exemplo, se um tipo específico de presa se torna menos abundante devido á degradação do habitat, o H. hippocampus pode ser forçado a se adaptar a um novo tipo de presa ou a procurar um novo habitat, resultando daiimplicações significativas para a sobrevivência das populações. Neste contexto, este estudo procurou determinar o comportamento alimentar do H. hippocampus em termos de consumo diário de alimento e de preferência alimentar em função dos diferentes habitats de ocorrência e da sua complexidade estrutural. Para isso, foram recriados em cativeiro, três diferentes tipos de habitat de ocorrência da espécie (erva marinha C. nodosa, sedimento misto composto por elementos inertes e alga Codium spp., e de alga C. prolifera), cada um com a sua densidade de ocorrência padrão em ambiente natural (densidade normal) e com uma redução de 50% na sua densidade estrutural (densidade baixa). Em cada habitat, foram fornecidos individualmente, e posteriormente em simultâneo, três tipos de presas representativas da alimentação do H. hippocampus no meio selvagem: anfípodes (Gammarus spp.), misidáceos (Diamysis lagunaris) e camarões (Palaemon varians). Durante o estudo, foram observados 48 adultos de H. hippocampus, tendo sido alocados quatro indivíduos em cada um dos 12 tanques de observação. Quando fornecido individualmente na primeira experiência este estudo, cada tipo de presa foi fornecido ad libitum para avaliar o consumo diário de alimento sob diferentes condicionantes ambientais. Quando fornecido conjuntamente na segunda experiência, cada tipo de presa foi disponibilizado na quantidade média anteriormente observada, para avaliar uma eventual preferência alimentar do H. hippocampus em função da disponibilidade de presas e do tipo e complexidade estrutural de cada habitat. A informação recolhida permitiu avaliar o consumo diário de alimento e a dependência da sua abundância e disponibilidade em ambiente natural, bem como identificar eventuais variações de preferência alimentar em função do habitat de ocorrência e da sua complexidade. Além disso, foi possível observar como essas preferências alimentares podem mudar em resposta a alterações no habitat, proporcionando uma visão mais dinâmica da ecologia alimentar do cavalo-marinho de focinho curto. Por exemplo, em habitats de baixa densidade, os cavalos-marinhos demonstraram uma maior preferência por misidáceos, especialmente em áreas com menor complexidade estrutural, como é o caso do habitat de C. prolifera. Em conjunto, esta informação é de especial relevância pois destaca a importância de considerar a ecologia alimentar na gestão de habitats e na elaboração de estratégias de conservação de espécies marinhas. Compreender as preferências alimentares do H. hippocampus e como elas estão ligadas á estrutura do habitat pode auxiliar na identificação de áreas prioritárias para a conservação e desenvolver medidas de gestão que apoiam a saúde e a resiliência das populações desta espécie.

Seahorses (Genus Hippocampus) are unique bony fish with poor mobility, primarily inhabiting shallow coastal areas. Their diet consists of various crustaceans, from copepods to small shrimp. Due to anthropogenic impacts, all seahorse species are listed in CITES Appendix II and the IUCN Red List. European species, H. guttulatus and H. hippocampus, are also protected by regional conventions. The Ria Formosa, a complex coastal ecosystem, offers diverse habitats for both species, including seagrass beds that provide shelter and food sources. However, human-induced environmental changes can degrade these habitats, compromising seahorse populations. This study aimed to determine the feeding behavior of H. hippocampus in different habitats and structural complexities. Three habitat types were recreated in captivity: Cymodocea nodosa seagrass, mixed sediment with Codium spp. algae, and Caulerpa prolifera, each with normal and low-density variations. Three prey types representative of H. hippocampus’ wild diet were provided individually on a first trial, and then simultaneously on a second trial: amphipods (Gammarus spp.), mysids (Diamysis lagunaris), and shrimp (Palaemon varians). The study involved 48 adult H. hippocampus individuals, with four allocated to each of the 12 observation tanks, observing their daily food consumption and preferences under various environmental conditions. Results showed variations in prey preferences based on habitat type and complexity. For example, in low-density habitats, seahorses preferred mysids, especially in simpler environments like C. prolifera. This research highlights the importance of integrating feeding ecology into habitat management and conservation strategies to support the health and resilience of H. hippocampus populations. Understanding the relationship between seahorses and their preferred habitats is crucial for preserving these important indicators of marine ecosystem health.