Impact of biotic and abiotic factors on epibiotic communities of the Barents Sea red king crab

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Based on a long-term dataset of species composition and infestation levels of associated organisms on the invasive Barents Sea red king crab, a multivariate analysis was conducted to determine the contributions of biotic and abiotic factors to the fouling community structure. Results indicate that host size and exoskeleton age were the most significant factors for diversity indices and infestation intensity. Abiotic factors played a diminished role in the formation of fouling communities. Temperature conditions during the mass molting periods were found to have significant effects, apparently serving as a catalyst for the primary settlement of crab shells by benthic organisms. Our data not only yield new insights into the formation of fouling communities of decapod crustaceans, but also provide valuable information for further studies on the adaptation process of the red crab to the conditions of the Barents Sea.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. G. Dvoretsky

Murmansk Marine Biological Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ag-dvoretsky@yandex.ru
Russian Federation, Murmansk, 183038

V. G. Dvoretsky

Murmansk Marine Biological Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ag-dvoretsky@yandex.ru
Russian Federation, Murmansk, 183038

References

  1. Алимов А. Ф., Богуцкая Н. Г. Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 436 с.
  2. Бизиков В. А., Сидоров Л. К., Алексеев Д. О., Буяновский А. И. Динамика численности и размерного состава камчатского краба в Баренцевом море в период 2003–2016 гг. // Тр. ВНИРО. 2018. Т. 172. С. 91–127.
  3. Дворецкий А. Г., Дворецкий В. Г. Сообщество обрастателей камчатского краба в губе Дальнезеленецкая (Восточный Мурман, Баренцево море): сравнительный анализ сезонных особенностей // Труды КарНЦ РАН. 2013а. № 2. Сер. Биогеография. Вып. 14. C. 78–85.
  4. Дворецкий А. Г., Дворецкий В. Г. Видовой состав макросимбионтов и обрастателей камчатского краба в прибрежье Баренцева моря (губа Дальнезеленецкая) в 2010 году // Вестник МГТУ. 2013б. Т. 16. № 3. С. 452–459.
  5. Дворецкий А. Г., Дворецкий В. Г. Исследование сообщества обрастателей камчатского краба в губе Дальнезеленецкая в 2011 году // Рыбное хозяйство. 2016. № 2. С. 57–59.
  6. Дворецкий А. Г., Дворецкий В. Г. Структура сообществ симбионтов камчатского краба в прибрежье Баренцева моря в 2012 г. // Труды ВНИРО. 2018. Т. 172. С. 160–171.
  7. Дворецкий А. Г., Дворецкий В. Г. Исследования эпибионтов камчатского краба в губе Дальнезеленецкая летом 2013 года // Рыбное хозяйство. 2019. № 1. С. 43–46.
  8. Карсаков А. Л., Трофимов А. Г., Анциферов М. Ю., Ившин В. А., Губанищев М. А. 120 лет океанографических наблюдений на разрезе «Кольский меридиан». Мурманск: ПИНРО, 2022. 146 с.
  9. Кузьмин С. А., Гудимова Е. Н. Вселение камчатского краба в Баренцево море. Особенности биологии, перспективы промысла. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2002. 236 с.
  10. Кузнецов В. В. Биология массовых и наиболее обычных видов ракообразных Баренцева и Белого морей. М.: Наука, 1964. 244 с.
  11. Павлова Л. В. Трофические связи камчатского краба и его воздействие на донные биоценозы // Биология и физиология камчатского краба прибрежья Баренцева моря / Отв. ред. Г.Г. Матишов. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2008. С. 77–104.
  12. Павлова Л. В. Использование показателей выравненности видов для оценки влияния камчатского краба Paralithodes camtschaticus (Tilesius, 1815) (Decapoda: Anomura) на бентос Баренцева моря // Биол. моря. 2021. Т. 47. С. 421–427. doi: 10.31857/S0134347521060115
  13. Тальберг Н. Б. Сравнительная характеристика миграций камчатского краба на прибрежных акваториях Баренцева и Охотского морей // Тр. ВНИРО. 2005. Т. 144. С. 91–101.
  14. Bhaud M., Cha J. H., Duchene J. C., Nozais C. Influence of temperature on the marine fauna: what can be expected from a climatic change // J. Therm. Biol. 1995. V. 20. P. 91–104. doi: 10.1016/0306-4565(94)00031-D
  15. Chao A. Estimating the population size for capture-recapture data with unequal catchability // Biometrics 1987. V. 43. Р. 783–791. doi: 10.2307/2531532
  16. Chao A. Non-parametric estimation of the number of classes in a population // Scand. J. Stat. 1984. V. 11. Р. 265–270. doi: 10.2307/4615964
  17. Colwell R. K., Coddington J. A. Estimating terrestrial biodiversity through extrapolation // Phil. Trans. Royal Soc. Lond. 1994. V. 345. P. 101–118. doi: 10.1098/rstb.1994.0091
  18. Dvoretsky A. G., Dvoretsky V. G. Some aspects of the biology of the amphipods Ischyrocerus anguipes associated with the red king crab, Paralithodes camtschaticus, in the Barents Sea // Polar Biol. 2009a. V. 32. P. 463–469. doi: 10.1007/s00300-008-0541-x
  19. Dvoretsky A. G., Dvoretsky V. G. Distribution of amphipods Ischyrocerus on the red king crab, Paralithodes camtschaticus: Possible interactions with the host in the Barents Sea // Estuar. Coast. Shelf Sci. 2009b. V. 82. P. 390–396. doi: 10.1016/j.ecss.2009.01.025
  20. Dvoretsky A. G., Dvoretsky V. G. Population biology of Ischyrocerus commensalis, a crab-associated amphipod, in the southern Barents Sea: a multi-annual summer study // Mar. Ecol. 2011. V. 32. P. 498–508. doi: 10.1111/j.1439-0485.2011.00450.x
  21. Dvoretsky A. G., Dvoretsky V. G. Copepods associated with the red king crab Paralithodes camtschaticus (Tilesius, 1815) in the Barents Sea // Zool. Stud. 2013. V. 52. Article 17. doi: 10.1186/1810-522X-52-17
  22. Dvoretsky A. G., Dvoretsky V. G. Commercial fish and shellfish in the Barents Sea: Have introduced crab species affected the population trajectories of commercial fish? // Rev. Fish Biol. Fisheries. 2015a. V. 25. P. 297–322. doi: 10.1007/s11160-015-9382-1
  23. Dvoretsky A. G., Dvoretsky V. G. Size at maturity of female red king crab, Paralithodes camtschaticus, from the coastal zone of Kola Peninsula (southern Barents Sea) // Cah. Biol. Mar. 2015b. V. 56, 49–54. doi: 10.21411/CBM.A.9EBE5D8C
  24. Dvoretsky V. G., Dvoretsky A. G. New echinoderm-crab epibiotic associations from the coastal Barents Sea // Animals. 2021. V. 11. Article 917. doi: 10.3390/ani11030917
  25. Dvoretsky V. G., Dvoretsky A. G. Ecology and distribution of red king crab larvae in the Barents Sea: a review // Water. 2022. V. 14. Article 2328. doi: 10.3390/w14152328
  26. Dvoretsky V. G., Dvoretsky A. G. Winter epibiotic community of the red king crab Paralithodes camtschaticus in Sayda Bay (Barents Sea) // Animals. 2024. V. 14, Article 100. doi: 10.3390/ani14010100
  27. Fernandez-Leborans G. Epibiosis in Crustacea: an overview // Crustaceana. 2010. V. 83. P. 549–640. doi: 10.1163/156854010X492707
  28. Firstater F. N., Hidalgo F. J., Lomovasky B. J., Gallegos P., Gamero P., Iribarne O. O. Effects of epibiotic Enteromorpha spp. on the mole crab Emerita analoga in the Peruvian central coast // J. Mar. Biol. Ass. UK. 2009. V. 89. P. 363–370. doi: 10.1017/S0025315408002208
  29. Magurran A. E. Ecological diversity and its measurement. Princeton Univ. Press: New Jersey, 1988. 185 p.
  30. Matishov G. G., Matishov D. G., Moiseev D. V. Inflow of Atlantic-origin waters to the Barents Sea along glacial troughs // Oceanologia. 2009. V. 51. P. 321–340. doi: 10.5697/oc.51-3.321
  31. Pavlova L. V., Dvoretsky A. G. Prey selectivity in juvenile red king crabs from the coastal Barents Sea // Diversity. 2022. V. 14. Article 568. doi: 10.3390/d14070568
  32. Williams J. D., McDermott J.J. Hermit crab biocoenoses; a worldwide review of the diversity and natural history of hermit crab associates // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2004. V. 305. P. 1–128. doi: 10.1016/j.jembe.2004.02.020

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Water temperature of the coastal branch of the Murmansk Current in January–July 2009–2013 (according to Karsakov et al., 2022).

Download (68KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dynamics of indices of biological diversity of epibiont communities of Kamchatka crab in the Eastern Murmansk in the summer period of 2009–2013. Average values ​​(per one inhabited host) with standard errors are presented.

Download (83KB)
Indexing metadata
4. Рис. 3. Ординационные диаграммы, показывающие связь факторов среды со средней интенсивностью заселения крабов (а) и индексами биологического разнообразия эпибионтных сообществ (б). Независимые переменные: CL – длина карапакса, MS – стадия линьки, M – самцы, F – самки, D – глубина при отлове крабов, IR – число травмированных ног, Т0 – температура во время отлова краба, Т1–Т7 – температура воды прибрежной ветви Мурманского течения в слое 50–200 м в январе – июле, Тa – среднегодовая температура воды. Зависимые переменные (интенсивность заселения): Nem –Nemertea, Pol-s – Polychaeta (Sedentaria), Pol-e – Polychaeta (Errantia), Hir – Hirudinea, Gast – Gastropoda, Biv –Bivalvia, Cop – Copepoda, Amph – Amphipoda, Cirr – Cirripedia, Echin – Echinodermata, Oth – Прочие. S – количество видов, H – индекс Шеннона.

Download (183KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences