Summary
The closely related North American yellow perch (Perca flavescens) and the Eurasian perch (Perca fluviatilis) share many similarities in morphology, life history traits, environmental tolerance and trophic requirements, including ontogenetic diet shifts. Consequently, the functional foraging niches of these species are hypothesized to be similar. However, their feeding ecology has never been compared directly. Knowledge of the ecological and trophic niches of Eurasian perch and yellow perch is needed to better understand their role in ecosystems and their invasive potential. This study aimed at comparing the feeding ecology and characterizing the functional role of yellow perch and the Eurasian perch in North America and Europe by means of stable isotope analysis. The stable isotope ratios of nitrogen and carbon (15N and 13C) represent powerful ecological tools to trace consumer foraging history and determine trophic position. Similarities in the transition of diets and magnitude of trophic position were expected. In contrast to expectations, marked breakpoints in trophic position during growth and an ontogenetic diet shift occurred in Eurasian perch, but not in yellow perch. Also, large Eurasian perch occupied higher trophic levels than adult yellow perch. Eurasian perch became increasingly piscivorous after they reach about 160 mm total length. The species comparison across a similar size range revealed high variability in trophic position among individual yellow perch and a more size related trophic position in Eurasian perch. Large yellow perch seem to be more opportunistic and omnivorous predators than their European counterpart, which exhibited rather stable patterns of resource use. The elevated trophic positioning of Eurasian perch suggests that they may exert a more pronounced top-down trophic control of populated ecosystems, which would influence water quality. High flexibility in diet of yellow perch and strong piscivory in large Eurasian perch might favor their ability to invade ecosystems. The functional niche of YP and EP might show great overlap, but the realized niches of different populations probably differ strongly due to competition, predation, the size spectrum or different prey items, which remain to be clarified.
Zusammenfassung
Der Amerikanische Flussbarsch (Perca flavescens) und der Eurasische Flussbarsch (Perca fluviatilis) weisen viele Gemeinsamkeiten auf. Sie ähneln sich in ihren Lebenszyklen, Ansprüchen an ihre abiotische Umgebung und in Bezug auf ontogenetische Nischenwechsel in ihrer Ernährung. Aus diesem Grund wird beiden Arten dieselbe Rolle im Ökosystem zugeschrieben. Funktionelle Eigenschaften beider Barscharten oder deren Rolle im Ökosystem wären somit vergleichbar. Die Nahrungsökologie beider Arten wurde jedoch noch nie interkontinental verglichen. Um ihre Bedeutung für das Ökosystem zu verstehen und ihr Invasionspotenzial besser abschätzen zu können, bedarf es Wissen über die trophische Nische beider Arten. Diese Studie sollte mithilfe stabiler Isotopenanalyse die Ernährungsökologie beider Arten beziehungsweise die sich daraus erschließende Funktion der Fische in den entsprechenden Ökosystemen im interkontinentalen Vergleich betrachten. Mithilfe der stabilen Isotope von Stickstoff und Kohlenstoff (15N und 13C) kann die Nahrungsaufnahme rekonstruiert und die trophische Stellung bestimmt werden. Es wurden ähnliche Wechsel der Ernährung in Abhängigkeit von der Größe der Barsche sowie eine vergleichbare Einnischung beider Arten erwartet. Die Studie konnten dabei deutliche Veränderungen in der trophischen Position während des Wachstums sowie ontogenetische Nischenwechsel bei Eurasischen-, nicht jedoch bei Amerikanischen Flussbarschen feststellen. Adulte, Eurasische Flussbarsche nahmen höhere trophische Positionen als Amerikanische Flussbarsche vergleichbarer Größe ein. Der Vergleich eines ähnlichen Größenspektrums zeigte eine weitaus höhere Variabilität in der trophischen Position der Amerikanischen Flussbarsche und eine deutlich größenabhängige trophische Position der Eurasischen Flussbarsche. Große Amerikanische Flussbarsche scheinen opportunistisch und eher omnivor in ihrer Ernährung zu sein verglichen mit Eurasischen Flussbarschen, welche ab etwa 160 mm Gesamtlänge zunehmend piscivor wurden. Die höhere Position Eurasischer Flussbarsche im Nahrungsnetz impliziert eine stärkere Abwärtssteuerung von besiedelten Ökosystemen, was beispielsweise die Wasserqualität beeinflusst. Wobei die flexible Ernährungsweise von Amerikanischen Flussbarschen und die piscivore Ernährung großer Eurasischer Flussbarsche auch ihre Konkurrenzfähigkeit als Neozooen befördern könnten. Die fundamentalen Nahrungsnischen beider Arten mögen zum Großteil überlappen, jedoch scheint die realisierte Nische der untersuchten Amerikanischen Flussbarsche an unbekannten Standortfaktoren wie Konkurrenz, Größenspektrum und Art der Beuteorganismen angepasst zu sein.