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Water velocity influences prey detection and capture by drift-feeding juvenile coho salmon (Oncorhynchus kisutch) and steelhead (Oncorhynchus mykiss irideus)

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Abstract:

We examined the effects of water velocity on prey detection and capture by drift-feeding juvenile coho salmon (Oncorhynchus kisutch) and steelhead (sea-run rainbow trout, Oncorhynchus mykiss irideus) in laboratory experiments. We used repeated-measures analysis of variance to test the effects of velocity, species, and the velocity × species interaction on prey capture probability, prey detection distance, and swimming speeds during prey capture. We used 3D video analysis to assess the spatial and temporal characteristics of prey detection and capture. Coho and steelhead showed significant, velocity-dependent decreases in capture probability (~65% to 10%, with an increase of velocity from 0.29 to 0.61 m·s-1) and prey detection distance, with no effect of species and no velocity × species interaction. Neither velocity nor species affected prey interception speed; fish intercepted prey at their predicted maximum sustainable swimming speed (Vmax) at all velocities. Speed of return to the focal point increased significantly with increasing velocity, with no effect of species. At faster velocities, return speeds were faster than Vmax, indicating potential increases in energetic cost because of anaerobic swimming. The 3D analysis suggests that the reduction in capture probability was due to both reduced prey detection distance and a uniform decline in detection probability within the prey capture area.

Nous examinons lors d’expériences en laboratoire l’effet de la vitesse du courant sur la détection et la capture des proies chez de jeunes saumons coho (Oncorhynchus kisutch) et truites arc-en-ciel anadromes (Oncorhynchus mykiss irideus) qui se nourrissent dans la dérive. Une analyse de variance à mesures répétées a permis de tester les effets de la vitesse du courant, de l’espèce et de l’interaction vitesse × espèce sur la probabilité de capture des proies, la distance de détection des proies et la vitesse de nage durant la capture des proies. Une analyse vidéo 3D a servi à déterminer les caractéristiques spatiales et temporelles de la détection et de la capture des proies. Les saumons et les truites connaissent des diminutions significatives des probabilités de capture (~65 % à 10 % lors d’une augmentation de vitesse de 0,29 à 0,61 m·s-1) et de la distance de détection des proies en fonction de la vitesse de courant; l’espèce et l’interaction vitesse × espèce restent sans effet. Ni la vitesse du courant, ni l’espèce n’affectent la vitesse d’interception des proies; les poissons interceptent les proies à leur vitesse maximale prédite de nage soutenue (Vmax) à toutes les vitesses du courant. La vitesse de retour au point focal augmente significativement en fonction de la vitesse du courant, mais sans effet de l’espèce. Aux vitesses du courant les plus grandes, la vitesse de retour dépasse Vmax, ce qui indique un accroissement potentiel du coût énergétique à cause de la nage anaérobie. L’analyse 3D laisse croire que la réduction de la probabilité de capture peut être due autant à la diminution de la distance de détection de la proie qu’à un déclin uniforme de la probabilité de détection dans la zone de capture des proies.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-02-01

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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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