紧缩！聆听水下声学捕获的大型海洋捕食者的“碎壳声”

白斑鹰射线（Aetobatus narinari）用坚固的颚裂开蛤,、牡蛎和海螺等坚硬的贝壳，以进入猎物的软组织。

“轰击贝壳”（听起来确实像）是一种掠食性模式，当螃蟹，章鱼，蛤，牡蛎和海螺等硬壳软体动物食用时，从螃蟹到章鱼再到大型鱼类和哺乳动物，这种海洋生物都在使用这种掠食性模式。这些捕食者必须使用坚固的爪子或坚固的颚将外壳分开，以进入猎物的软组织。

尽管在海洋环境中盛行，但这种进食行为仍难以进行远程研究，尤其是对于大型海洋动物而言，它们几乎完全破坏了贝壳，几乎没有留下痕迹。此外，由于它们移动性强，科学家很难直接观察其觅食习惯，这就是为什么在较大的海洋捕食者及其相互作用的生态系统中，人们对贝壳破碎（硬藻类）的生态学仍然知之甚少的原因。因此，对于这种情况发生的时间和地点几乎一无所知。

调高声音！一项研究使用白斑鹰射线和水下声学记录器，首次表征了它们如何在受控环境中食用像蛤一样的硬壳软体动物猎物。科学家们可以根据声音来判断捕食者在吃什么，在这个过程中，它可以听到超过100米的沿海泻湖中的环境噪声。研究小组希望这项技术将有助于监测佛罗里达州恢复工作如潮水般被大型捕食者（如rays鱼）吞噬的蛤c数量。

以佛罗里达州立大学海港分校海洋研究所为首的科学家团队与FAU工程与计算机科学学院合作，以白斑鹰射线（Aetobatus narinari）为模型。微粒海洋实验室和水族馆；佛罗里达理工学院（Florida Institute of Technology）率先使用无源声学来表征它们在受控环境中如何消耗硬壳软体动物猎物。

科学家通过使用录音机监测水下声音，对贝壳破碎进行了量化和分类。结果发表在实验海洋生物学与生态学杂志上，结果表明，使用这项技术，可以根据声学特征区分猎物类型。研究人员能够根据听起来如何确定捕食者正在吃什么。此外，在自然环境中进行的压碎贝壳的模拟测试表明，在超过100米的沿海泻湖中，在高于环境噪声的情况下，该过程是可以听到的。

流动性极强的白点鹰（Aetobatus narinari）消耗各种软体动物，包括双壳类和腹足类。

软体动物捕食者与贝类之间的相互作用通常发生在低能见度的河口水域。科学家需要替代的基于非视觉的方法来连续监视，收集和记录可能对保护产生严重影响的关键数据，首席作者，FAU港务局助理研究员，渔业部负责人Matt Ajemian博士说。与FAU Harbor Branch合作的生态与保护（FEC）实验室的合著者LaurentChérubin博士，副研究员；和麻省大学研究协调员Breanna DeGroot。“在此研究之前，基于被动声学的压碎壳的行为的文献尚未被认真考虑为识别大型可移动软体动物的生态作用的工具。从对这些动物的先前经验中我们知道，它们在喂食过程中产生的裂纹很大，几乎像爆炸一样，但是当时没有任何数据来支持它。这就是促使我们进行这项初步研究的原因。”

白斑鹰射线消耗多种软体动物，包括双壳类和腹足类。在这项研究中，科学家们记录了总共434种被射线吞噬的猎物，涵盖了8种硬壳软体动物。菜单上：硬蛤，带状郁金香，皇冠海螺，字母橄榄，佛罗里达海螺，闪电螺，梨螺和马螺。

软体动物的质地，厚度和强度各不相同。Mote Marine Lab's Sharks的共同作者兼资深生物学家金·巴索斯-赫尔（Kim Bassos-Hull，M.S.）表示：“我们观察到的与两种被分析的两种主要猎物相关的消费信号和行为差异，可能是由于这些壳的形状不同所致。” ＆射线养护研究计划。“很明显，与带状郁金香壳和所有其他腹足动物相比，硬蛤的加工时间要长得多。这很可能是由于在处理和吹开硬蛤lam（可能进入猎物的软组织）过程中需要实施更多数量的破裂射线而造成的。”

研究人员通过使用改良的重型钳子手动碾碎蛤the而在野外模拟的碾碎硬蛤的信号特征也与在大型圆形咸水栖息地中记录的相似。

“在特定的时间和地点，很难在指令中吃到射线，因此我们必须在现场测试中有所创新，” Ajemian说。

这项研究的数据对于软体动物贝类至关重要，软体动物贝类为人类提供了高质量和高价值的海鲜，并为生态系统提供了有益的服务，然而，对于自然种群和恢复种群，大型捕食者的自然死亡来源却鲜为人知。

“我们研究中展示的无源声学方法提供了一个独特的，较少干扰的平台，可以远程直接观察水生环境中诸如贝壳破裂之类的捕食事件，并支持监视技术以量化捕食者对这些宝贵资源造成的损失，即使在充满挑战的环境中也是如此。条件。”

该团队希望这项技术将可用于监视佛罗里达州附近的大型捕食者正在捕食多少只蛤rays，例如射线。

“在自动检测分类方面，我们还有很多工作要做，但是这项工作使我们更接近于远程捕获这些难以捉摸的物种中的捕食者，” Ajemian说。

参考：Matthew J. Ajemian，Catherine Lamboy，Ali Ibrahim，Breanna C. DeGroot，Kimbrough Bassos-Hull，David A. Mann和LaurentChérubin撰写的“使用无源声学技术捕获大型移动捕食者的贝壳粉碎”，2020年12月17日，Journal of实验海洋生物学与生态学.DOI：
10.1016 / j.jembe.2020.151497

研究的合著者是佛罗里达理工学院海洋工程和海洋科学系的凯瑟琳·兰博伊； FAU工程与计算机科学学院计算机与电气工程与计算机科学系的Ali Ibrahim博士；和Loggerhead Instruments，Inc.总裁David A. Mann博士。

这项工作是由“海港分校海洋研究所基金会”管理的“拯救我们的海洋专业牌照计划”（AWD-001259）资助的。