Stable isotopes reveal differences in diet among Cichlasoma minckleyi morphs in the Cuatro Ciénegas basin

Authors: Stevens, MJ2

Year: 1999 (xxxi)

Abstract

Cichlasoma minckleyi , an endemic cichlid widespread in the Cuatro Ciénegas basin, is characterized by having a trophic polymorphisim. The two most common morphs are a detritivore and a molluscivore, which differ in pharyngeal tooth morphology. Diet studies suggest strong overlap between the two morphs. We used stable isotopes of carbon and nitrogen to test the hypothesis that the morphs of C. minckleyi have different diets. We also compared stable isotope values of the two morphs among sites with and without an introduced fish, Hemichromis sp., to test whether its invasion has caused a detectable shift in diet of C. minckleyi . Stable isotopes offer two advantages over traditional diet studies because: 1) they allow for large non-destructive sample sizes because fin clips can be used; and 2) they provide a temporally integrated assessment of diet rather than a snapshot in time. We collected fish specimens from eight habitats within the Cuatro Ciénegas basin and determined their morphology in the field using an otoscope to view the pharyngeal teeth. A small clipping was taken from the dorsal fin for analysis using a isotope-ratio mass spectrometer. d13 values do not change with trophic level, and thus indicate diet. In contrast, d15N increases up a food chain and hence is a good indicator of trophic position. The morphs differed in d13C, indicating that they have different food sources, but did not differ in d15N, suggesting that they occupy similar trophic positions. Differences in isotope values of either carbon or nitrogen among sites did not correlate with the Hemichromis invasion.

Resumen

Isótopos estables revelan diferencias en la dieta entre morfotipos de Cichlasoma minckleyi en la cuenca de Cuatro Ciénegas El cíclido endémico, Cichlasoma minckleyi , ampliamente distribuido en la cuenca de Cuatro Ciénegas, se caracteriza por su polimorfismo trófico. Los dos morfotipos más comunes son el detritívoro y el que se alimenta de moluscos, los cuales difieren en la morfología de los dientes faríngeos, aunque los estudios sobre hábitos alimenticios acusan un marcado traslape entre los dos morfotipos. Utilizamos isótopos estables de carbono y nitrógeno para probar la hipótesis de que los morfotipos de C. minckleyi tienen dietas diferentes. En forma adicional, comparamos los valores de los isótopos estables de ambos morfotipos entre localidades con y sin una especie de pez introducido, Hemicromis sp., con el fin de probar si la invasión ha causado cambios detectables en la dieta de C. minckleyi . El uso de istótopos estables tiene dos ventajas en comparación con los estudios tradicionales de dietas porque: 1) es posible la toma no-destructiva de tamaños de muestra grandes, por solo cortes pequeñas de las aletas; y 2) permite hacer una evaluación de la dieta en un período de tiempo en lugar de una “imagen instantánea”. Colectamos organismos en ocho hábitats de la cuenca de Cuatro Ciénegas, y en el campo determinamos su morfología utilizando un otoscopio para observar los dientes faríngeos. Se les tomó un pedacito de la aleta dorsal para ser analizada con un espectrómetro de masa de proporción de isótopos. La d13C no varía entre nivel trófico, y por ello sirve para indicar la dieta. En contraste, la d15N aumenta hacia arriba en la trama trófica, y es un buen índice de la posición trófica. Los morfotipos difirieron en d13C, indicando que tienen diferentes fuentes alimenticias, aunque no difirieron en d15N, lo cual sugiere que ambos ocupan niveles tróficos similares. No se encontró correlación entre las diferencias en las lecturas de carbono ni de nitrógeno, con la invasión de Hemichromis.