Spatiotemporal patterns of trophic niche variation within and among species of tropical coastal fishes

Abstract

Intraspecific niche variation shapes the structure and function of food webs, but we still know little about the magnitude and drivers of trophic variation within species in species-rich communities. Here, we examined how intrinsic (sex and life stage) and extrinsic (locality and season) factors affect the diet composition and trophic niche width of tropical fish species. Specifically, we studied co-occurring species with benthopelagic (Stellifer ericymba, S. melanocheir, S. zestocarus, and Larimus argenteus) and benthic feeding habits (S. strabo, Cathorops manglarensis, Notarius troschelii, and Urotrygon rogersi) on the central Pacific coast of Colombia. Overall, we observed strong spatial and seasonal effects driving variation in the consumption of (i) amphipods, copepods, and decapods for benthopelagic species and (ii) mollusks and polychaetes for benthic species. As expected, we observed little sexual diet variation; however, surprisingly, most species showed little ontogenetic diet variation. Seasonality strongly shaped the trophic niche width for most species, but effects were species-specific, suggesting no general pattern of seasonal niche expansion across species. In turn, spatial effects on the trophic niche width were congruent across species, which might be related to differences in the diversity of available resources between bays. Our results reveal the complex interplay between intrinsic and extrinsic factors in shaping resource exploitation by coastal fish. This high level of trophic plasticity may be a critical component for both the persistence of marine populations and the stability of local food webs.

Abstract in Spanish is available with online material.

La variación intraespecífica de nicho moldea la estructura y función de las redes tróficas, pero aún sabemos poco sobre la magnitud y los factores que impulsan la variación trófica dentro de las especies en comunidades con alta riqueza de especies. En este trabajo examinamos cómo los factores intrínsecos (sexo y estadio de vida) y extrínsecos (localidad y temporada) afectan a la composición de la dieta y a la amplitud del nicho trófico de las especies de peces tropicales. Específicamente, estudiamos especies simpátricas de hábitos alimentarios bentopelágicos (Stellifer ericymba, S. melanocheir, S. zestocarus, y Larimus argenteus) y bentónicos (S. strabo, Cathorops manglarensis, Notarius troschelii, y Urotrygon rogersi) en la costa central del Pacífico colombiano. En general, observamos fuertes efectos espaciales y temporales que impulsan la variación en el consumo de (i) anfípodos, copépodos y decápodos para las especies bentopelágicas y (ii) moluscos y poliquetos para las especies bentónicas. Como era de esperar, observamos poca variación sexual en la dieta; sin embargo, sorprendentemente, la mayoría de las especies mostraron poca variación ontogenética en la dieta. La temporalidad moldeó fuertemente la amplitud del nicho trófico para la mayoría de las especies, pero los efectos fueron específicos para cada especie, sugiriendo que no existe un patrón general de expansión temporal del nicho entre las especies. A su vez, los efectos espaciales sobre la amplitud del nicho trófico fueron congruentes entre especies, lo que podría estar relacionado con diferencias en la diversidad de recursos disponibles entre las bahías. Nuestros resultados revelan la compleja interacción entre los factores intrínsecos y extrínsecos que moldean la explotación de los recursos por parte de los peces costeros. Este alto nivel de plasticidad trófica puede ser un componente crítico tanto para la persistencia de las poblaciones marinas como para la estabilidad de las redes tróficas locales.