“Os flatheads crescem rapidamente neste sistema fluvial, alcançando grandes tamanhos e podem se alimentar de uma variedade de presas”, afirmou Olivia Hodgson, autora principal do estudo e mestranda no Programa Intercolegial de Pós-Graduação em Ecologia da Penn State. “Como os adultos de flathead têm poucos predadores naturais, os peixes-gato de flathead podem exercer um controle forte sobre o ecossistema.”

Hodgson colabora com Tyler Wagner, cientista da Unidade de Pesquisa em Peixes e Vida Selvagem Cooperativa do USGS na Pensilvânia e professor associado de ecologia pesqueira na Penn State. Ele é o autor sênior do estudo. Em resultados publicados em 4 de setembro na revista Ecology, os pesquisadores relataram que o peixe-gato de flathead é um predador de topo.

Os flatheads ocupavam a posição trófica mais alta — o nível que um organismo ocupa em uma teia alimentar, com base em suas relações alimentares — ainda mais elevada que predadores nativos como o pequeno-mouth bass e o channel catfish. O channel catfish teve uma posição trófica mais baixa nas áreas com flathead catfish. Isso significa que agora eles se alimentam mais baixo na cadeia alimentar, provavelmente porque estão sendo superados pelos flatheads ou evitá-los, conforme explicaram os pesquisadores. Nas áreas com flathead catfish, todos os tipos mostraram dietas mais amplas e sobrepostas.

“Isso sugere que as espécies nativas estão mudando o que comem para evitar competir com ou serem consumidas pelo invasor”, disse Hodgson. “Essas descobertas apoiam a ‘hipótese de disrupção trófica’, que afirma que quando um novo predador entra em um ecossistema, ele força as espécies existentes a alterarem seu comportamento, dietas e papéis na teia alimentar. Isso pode desestabilizar ecossistemas ao longo do tempo. Nosso estudo destaca como uma espécie invasora pode fazer mais do que apenas reduzir populações nativas — pode remodelar todas as teias alimentares e alterar como a energia se move pelos ecossistemas.”

Embora os efeitos predatórios de peixes-gato invasores sobre comunidades de peixes nativos tenham sido documentados — como em um estudo recente no rio Susquehanna liderado por pesquisadores da Penn State — os impactos da invasão nas teias alimentares fluviais ainda são mal compreendidos, observou Hodgson. Este estudo quantificou os efeitos do peixe-gato de flathead na teia alimentar do Susquehanna, comparando seções do rio invadidas com seções não invadidas, focando em várias espécies-chave: flathead catfish — invasor, channel catfish e pequeno-mouth bass — predadores residentes, e camarões e minúsculos — presas.

Além de avaliar a posição trófica, os pesquisadores analisaram o nicho isotópico ocupado pelas espécies de peixes — a gama de marcadores de carbono e nitrogênio encontrados nos tecidos de um organismo, refletindo sua dieta e habitat, proporcionando insights sobre seu papel ecológico.

Para chegar às suas conclusões, os pesquisadores utilizaram análise de isótopos estáveis, uma ferramenta amplamente utilizada que pode explicar padrões dentro de uma teia alimentar, destacando as conexões entre posições tróficas, bem como a amplitude e a sobreposição de nichos tróficos. A análise de isótopos estáveis é especialmente útil para estudar ecologia de invasões, como investigar reorganização trófica e sobreposição trófica entre espécies introduzidas e residentes.

Quando os peixes se alimentam, seus corpos incorporam a assinatura isotópica de sua comida. Ao amostrar seus tecidos, os cientistas podem medir isótopos de nitrogênio e determinar sua dieta, isótopos de carbono para determinar uso de habitat, e comparar assinaturas isotópicas entre regiões para deduzir migrações de peixes ou mudanças de habitat. Para este estudo, channel catfish, pequeno-mouth bass, minúsculos e camarões foram selecionados como espécies focais porque uma análise de dieta anterior realizada em colaboração com pesquisadores da Penn State, USGS e Comissão de Peixes e Barcos da Pensilvânia mostrou que essas espécies são importantes presas para o flathead catfish.

Os pesquisadores coletaram um total de 279 peixes e 64 camarões para análise de isótopos estáveis, incluindo 79 flathead catfish, 45 pequeno-mouth bass, 113 channel catfish e 42 minúsculos de nove espécies. Todas as amostras foram secas em forno e moídas até se tornarem um pó fino usando um pilão e um almofariz. As amostras de isótopos estáveis foram enviadas para as Instalações Centrais da Penn State e para os Laboratórios de Isótopos Estáveis da Universidade Estadual de Michigan para determinação isotópica.

“A análise de isótopos estáveis explicou padrões dentro da teia alimentar do Susquehanna em habitats invadidos e não invadidos pelo peixe-gato de flathead, e nos permitiu entender as conexões entre diferentes espécies na teia alimentar do rio e como espécies invasoras podem levar a alterações na forma como as espécies nativas interagem e competem, o que elas comem e como suas dietas se sobrepõem, e se podem ser deslocadas de habitats preferidos pelo invasor”, disse Hodgson. “Fomos capazes de inferir o uso dos recursos, ajudando-nos a compreender melhor a competição potencial por recursos e como isso muda quando os flathead catfish se estabelecem.”

Contribuíram para a pesquisa: Sydney Stark, graduada recente da Penn State com mestrado em ciência da vida selvagem e pesqueira; Megan Schall, professora associada de biologia na Penn State Hazleton; Geoffrey Smith, biólogo do rio Susquehanna para a Comissão de Peixes e Barcos da Pensilvânia; e Kelly Smalling, hidrologa de pesquisa do Serviço Geológico dos Estados Unidos, Centro de Ciência Hídrica de Nova Jersey.

O financiamento para esta pesquisa foi fornecido pelo Pennsylvania Sea Grant e pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos.