Die Reproduktion von Meeressäugern beruht auf einem prekären Wendepunkt der Meeresressourcen

Veränderte Umweltbedingungen können Meeressäugerpopulationen bedrohen, indem sie es schwieriger machen, Beute zu finden, und eine neue Studie zeigt, wie kleine, allmähliche Verringerungen der Beute tiefgreifende Auswirkungen auf Tierpopulationen haben können.

Der Fortpflanzungserfolg weiblicher See-Elefanten hängt von ihrer Fähigkeit ab, Beute zu finden und während ihrer monatelangen Nahrungssuche an Gewicht zuzulegen. Forscher an der UC Santa Cruz untersuchten die Beziehungen zwischen Verhaltensstrategien von Elefantenrobben im offenen Ozean, Gewichtszunahme und lebenslangem Erfolg bei der Erzeugung von Welpen.

Ihre Ergebnisse, veröffentlicht am 8. März in Ökologische Briefezeigen eine scharfe Schwelle in der Beziehung zwischen Massenzunahme und Jungtierproduktion, was auf einen physiologischen Wendepunkt hindeutet, an dem unzureichende Massenzunahme zu Reproduktionsversagen führt.

„Wir fanden heraus, dass das tiefere Tauchen während der Nahrungssuche es den Weibchen ermöglichte, mehr Masse aufzubauen, und dass die Zunahme ihrer Masse zu einer geringfügigen Erhöhung ihrer Überlebenschancen und einer massiven Zunahme der Anzahl der Welpen führte, die sie im Laufe ihres Lebens produzierten“, sagte die entsprechende Autorin Roxanne Beltran, Assistenzprofessor für Ökologie und Evolutionsbiologie an der UC Santa Cruz.

Beltrans Team nutzte 25 Jahre Daten, die im Rahmen des langjährigen UCSC-Seeelefanten-Forschungsprogramms im Año Nuevo-Reservat gesammelt wurden, um den Einfluss von Verhaltensstrategien und dem Erfolg bei der Nahrungssuche auf das Überleben und die Fortpflanzung bei weiblichen nördlichen Seeelefanten zu untersuchen. Biologger, die von den Robben getragen wurden, zeichneten ihre Aktivitäten während der monatelangen Wanderungen auf, einschließlich wohin die Robben gingen und wie tief sie tauchten, während Daten, die am Strand von Año Nuevo gesammelt wurden, den Forschern sagten, welche Tiere überlebten, wie viel Gewicht sie zunahmen und wie viele Welpen, die sie im Laufe ihres Lebens hatten.

„Konzeptionell ist es sinnvoll, dass ein Individuum genug Energie gewinnen muss, um zu überleben und sich zu reproduzieren, aber wir konnten zeigen, wie eng diese miteinander verwoben sind, und vorschlagen, wann das Überleben Vorrang vor der Reproduktion haben sollte“, sagte Co-Erstautor Keith Hernandez, der daran arbeitete an der Studie als Postdoktorand in Beltrans Labor an der UCSC und ist jetzt an der Oregon State University.

Weibliche See-Elefanten gebären jährlich im Winter ein einzelnes Jungtier. Sie verbringen vier Wochen am Strand, um ihren Welpen zu pflegen, und verlassen sich vollständig auf die gespeicherte Energie, bis sie den Welpen entwöhnen und zum Fressen ins Meer zurückkehren können. Nach der Winterbrutzeit fahren sie zwei Monate lang aufs Meer hinaus, bevor sie zur Häutung in die Kolonie zurückkehren. Dann brechen sie zu einer langen Wanderung nach der Häutung auf und reisen sieben bis acht Monate lang Tausende von Kilometern über den Nordpazifik.

Einzelne Robben verfolgen während dieser Nahrungssuche unterschiedliche Strategien, indem sie unterschiedliche Entfernungen von der Küste zurücklegen, in unterschiedliche Tiefen tauchen und auf unterschiedliche Beute (verschiedene Fisch- und Tintenfischarten) abzielen. Die Forscher fanden heraus, dass die Tauchtiefe der stärkste Prädiktor für den Massenzuwachs war. Tiefer tauchende Robben wanderten weiter von der Küste weg und ernährten sich energiereicher als flacher tauchende Robben.

Die daraus resultierende Massenzunahme wirkt sich direkt auf die Fähigkeit einer Robbe aus, einen Welpen zu produzieren. Ein Weibchen, das nicht genug zunimmt, wird kein Junges gebären, nachdem es an den Strand zurückgekehrt ist. Die Schwelle liegt bei etwa 205 Kilogramm (450 Pfund): Tiere, die weniger als das zunahmen, wurden selten puppen, während diejenigen, die mehr als 260 Kilogramm (573 Pfund) zunahmen, fast immer puppen.

Das Überleben hängt auch von der Gewichtszunahme ab, und je länger eine Frau lebt, desto mehr Welpen kann sie produzieren. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass auf lange Sicht eine relativ kleine Anzahl langlebiger weiblicher See-Elefanten die meisten Jungen in der Kolonie hervorbringt. Diese „Supermoms“ können bis zu 23 Jahre alt werden und in ihrem Leben mehr als 15 Welpen produzieren, während die meisten Weibchen nicht annähernd so lange leben und viel weniger Welpen produzieren. Die Strategien, die es diesen Müttern ermöglichen, so erfolgreich zu sein, waren jedoch lange Zeit ein Rätsel.

„Wir entdeckten, dass zusätzliche 5 Prozent des Erfolgs bei der Nahrungssuche zu einer 300-prozentigen Steigerung der lebenslangen Welpenproduktion führten, aufgrund der Auswirkungen des Massenzuwachses sowohl auf das Überleben als auch auf die Geburt und Aufzucht eines Welpen pro Jahr“, sagte Beltran. „Diese Ergebnisse sagen uns, welche Strategien es diesen langlebigen Säugetieren ermöglichen, ihre wichtigste Aufgabe zu erfüllen, nämlich am Leben zu bleiben und einen Beitrag für die nächste Generation zu leisten.“

Die Studie bietet auch einen Rahmen für die Untersuchung demografischer Trends bei anderen Arten, sagte Hernandez.

„Die Bestimmung der Beziehung zwischen Erfolg bei der Nahrungssuche, Überleben und Fortpflanzungserfolg kann effektive Managementpraktiken informieren, sobald wir die kritischen Perioden im Jahreszyklus eines Tieres verstehen“, sagte er.

Der Population der nördlichen See-Elefanten geht es derzeit recht gut, sie wächst jedes Jahr um etwa 4 Prozent, nachdem sie im 19. Jahrhundert fast ausgerottet wurde. Gleichzeitig verändert sich jedoch ihre Meeresumwelt aufgrund des Klimawandels, und die Fischereiindustrie erkundet das Potenzial der tiefen „mesopelagischen“ Zone, in der See-Elefanten ihre energiereichste Beute finden, sagte Beltran.

„Die Hochseefischerei und der Klimawandel könnten beide dramatische Auswirkungen auf die Nahrungsressourcen für See-Elefanten haben“, sagte sie. „Seeelefanten sind jetzt unglaublich erfolgreich, aber das könnte sich ändern, wenn sich ihre Umgebung in den kommenden Jahren verändert.“