アフリカペンギンのマルチプレデター群集、ダイブタイプ、水深、性別が採餌の成功と効率に影響を与える

Multi-predator assemblages, dive type, bathymetry and sex influence foraging success and efficiency in African penguins.

• Grace Sutton
• Lorien Pichegru
• Jonathan A Botha
• Abbas Z Kouzani
• Scott Adams
• Charles A Bost
• John P Y Arnould

抄録

海洋の捕食者は、周囲の環境に応じて獲物を見つけて捕獲するための狩猟技術を適応させている。しかし、特定の戦略が採餌の成功と効率にどのような影響を与えているかについては、ほとんど知られていません。動物追跡技術の小型化により、一人の人間が複数のデータロガーを装備してマルチスケールの追跡情報を得ることができるようになった。動物媒介のビデオデータロガーを追加することで、ビデオ記録期間中に得られた移動データに文脈に応じた情報を提供することが可能になります。本研究では、ビデオデータロガー、加速度計、GPS、デプスレコーダを組み合わせて、南アフリカのアルゴア湾にある2つのコロニーから、絶滅の危機に瀕しているアフリカペンギンの採食の成功と効率に対する生息地、性別、他の捕食者の存在の影響を調査しました。ビデオデータロガーの電池寿命に限界があったため、完全な採食旅行全体にわたって獲物の捕獲を検出する機械学習モデルを開発した。このモデルは、同時に記録された加速度計と動物搭載カメラで検出された獲物捕獲信号を用いて検証され、その後、各個体の完全な採餌旅行全体を通して獲物捕獲を検出するために適用された。ダイブの位置を知らせるために GPS と水深情報を使用して、個体は遠洋性と底生性の両方の潜水行動を行うことが観察された。メスは一般的にオスよりも遠洋でのダイビングの成功率が高く、操縦性と生理的な潜水能力のトレードオフを示唆している。対照的に、少なくともバードアイランド（BI）ではオスの方が底生ダイブで成功しているが、これはおそらくメスに比べて体が大きく、生息地をより深く、より長い時間利用できるためであろう。BIではオス、セントクロイ（SC）では雌雄ともに同様の底質ダイブ成功率を示した。これは、セントクロイ周辺の海底が比較的浅いため、メスが底生ダイビングで獲物を捕獲する可能性が 高まったことによると考えられる。カメラデータを観察した結果、個体はペンギンや他の海鳥、捕食魚（サメやマグロ）、クジラなどの他の捕食者と一緒に定期的 に採食していることがわかった。他の海鳥の存在は個体の採餌成功率を高めたが、捕食魚の存在は減少させ、より大きな異種生物による競争的排除を示唆している。この研究は、アフリカペンギンの底生生物の新しい採餌戦略を浮き彫りにし、個体が気候変動に対応して獲物の利用可能性の変化の影響を緩衝できることを示唆している。さらに、本研究では集団採餌が一般的であったが、採餌の成功に及ぼす影響は、存在する異種生物の種類に大きく依存している。

Marine predators adapt their hunting techniques to locate and capture prey in response to their surrounding environment. However, little is known about how certain strategies influence foraging success and efficiency. Due to the miniaturisation of animal tracking technologies, a single individual can be equipped with multiple data loggers to obtain multi-scale tracking information. With the addition of animal-borne video data loggers, it is possible to provide context-specific information for movement data obtained over the video recording periods. Through a combination of video data loggers, accelerometers, GPS and depth recorders, this study investigated the influence of habitat, sex and the presence of other predators on the foraging success and efficiency of the endangered African penguin, , from two colonies in Algoa Bay, South Africa. Due to limitations in the battery life of video data loggers, a machine learning model was developed to detect prey captures across full foraging trips. The model was validated using prey capture signals detected in concurrently recording accelerometers and animal-borne cameras and was then applied to detect prey captures throughout the full foraging trip of each individual. Using GPS and bathymetry information to inform the position of dives, individuals were observed to perform both pelagic and benthic diving behaviour. Females were generally more successful on pelagic dives than males, suggesting a trade-off between manoeuvrability and physiological diving capacity. By contrast, males were more successful in benthic dives, at least for Bird Island (BI) birds, possibly due to their larger size compared to females, allowing them to exploit habitat deeper and for longer durations. Both males at BI and both sexes at St Croix (SC) exhibited similar benthic success rates. This may be due to the comparatively shallower seafloor around SC, which could increase the likelihood of females capturing prey on benthic dives. Observation of camera data indicated individuals regularly foraged with a range of other predators including penguins and other seabirds, predatory fish (sharks and tuna) and whales. The presence of other seabirds increased individual foraging success, while predatory fish reduced it, indicating competitive exclusion by larger heterospecifics. This study highlights novel benthic foraging strategies in African penguins and suggests that individuals could buffer the effects of changes to prey availability in response to climate change. Furthermore, although group foraging was prevalent in the present study, its influence on foraging success depends largely on the type of heterospecifics present.

©2020 Sutton et al.