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Experimental evaluation of ontogenetic diet transitions in summer flounder (Paralichthys dentatus), using stable isotopes as diet tracers

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We examined the rate of isotopic change of nitrogen (N) and carbon (C) and isotopic fractionation at two temperatures during several ontogenetic diet transitions in summer flounder (Paralichthys dentatus). We examined prefeeding larvae as they metabolize the maternal source of nutrition and evaluated three diet transitions in the early life stages of this species: (i) yolk dependency to first feeding on zooplankton, (ii) one zooplankton (rotifers) to another (Artemia), and (iii) zooplanktivory to piscivory. We used experimental results and simulations to contrast time- versus growth-based models for estimating parameters of isotopic change and fractionation. All rates of isotopic change were lowest for the transition between zooplanktivory and piscivory, most rapid for the transition from yolk dependency to first feeding, and generally lower at cooler temperatures. Estimates of fractionation were greater for N (2.8‰–3.8‰) than for C (0.23‰–0.91‰) but appeared to be unaffected by water temperature or fish life stage. Simulation results suggested that parameter estimates of isotopic change and fractionation may be compromised when growth rates are low unless sampling design is modified to address slow growth rates. We conclude that sampling strategy and the model used can influence the accuracy and precision of estimates of isotopic change and fractionation.

Nous avons mesuré les taux de variation des isotopes d'azote (N) et de carbone (C), ainsi que la fractionation isotopique, à deux températures, durant plusieurs changements ontogéniques de régime alimentaire chez le cardeau d'été (Paralichthys dentatus). Nous avons d'abord étudié les larves avant leur première alimentation alors qu'elles métabolisent leur réserve alimentaire maternelle, puis durant trois changements de régime dans les premiers stades du cycle de l'espèce, soit (i) de l'utilisation de la vésicule vitelline jusqu'à la première alimentation dans le zooplancton, (ii) durant la substitution d'un type de proie zooplanctonique (rotifères) à un autre (Artemia) et (iii) durant la transition de la zooplanctonophagie à l'ichtyophagie. Les résultats expérimentaux et des simulations nous ont permis de comparer les modèles basées sur le temps et ceux basés sur la croissance pour l'estimation des paramètres de la variation isotopique et de la fractionation. Tous les taux de variation isotopique sont minimaux lors de la transition de la zooplanctonophagie à l'ichtyophagie et ils sont maximaux lors du passage de l'alimentation vitelline à la première alimentation dans le milieu; ils sont aussi plus bas aux températures plus fraîches. Les estimations de la fractionation sont plus élevées pour N (2,8‰–3,8‰) que pour C (0,23‰–0,91‰), mais elles ne semblent pas affectées par la température de l'eau, ni par le stade de développement des poissons. Les résultats des simulations indiquent que les estimations des paramètres de la variation isotopique et de la fractionation sont faussées lorsque les taux de croissance sont faibles, à moins que le plan d'échantillonnage ne soit modifié pour tenir compte de ces faibles taux de croissance. En conclusion, le plan d'échantillonnage et le choix des modèles peuvent affecter la justesse et la précision des estimations de la variation isotopique et de la fractionation.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-11-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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