Unusual fatty acid biomarkers reveal age- and sex-specific foraging in polar bears (Ursus maritimus)

Authors: Thiemann, G.W.; Budge, S.M.; Iverson, S.J.; Stirling, I.

Source: Canadian Journal of Zoology, Volume 85, Number 4, April 2007 , pp. 505-517(13)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

We used fatty acid (FA) biomarkers in a novel approach to study the foraging habits of a top predator. We tested the hypothesis that non-methylene-interrupted FA (NMI FA), synthesized by benthic molluscs, are transferred via pinnipeds to polar bears (Ursus maritimus Phipps, 1774) at the top of the arctic marine food web. Among eight species of marine mammals preyed upon by polar bears, NMI FA were prevalent only in benthic-feeding bearded seals (Erignathus barbatus (Erxleben, 1777)) and Atlantic walruses (Odobenus rosmarus rosmarus (L., 1758)). These two prey species differed in their relative proportions of NMI FA— 22:2Δ7,15 was almost exclusive to bearded seals, whereas 20:2Δ5,11 was most abundant in Atlantic walruses. Six different NMI FA were identified in polar bears. Trends in individual NMI FA showed that large, adult male polar bears were the primary predators of bearded seals and Atlantic walruses. These findings were confirmed through quantitative FA signature analysis (QFASA) using an entirely different set of FA. In addition to corroborating the accuracy of QFASA diet estimates, these results indicate that individual NMI FA can provide specific information on polar bear foraging and therefore provide insights into the bottom–up effects of environmental change in arctic ecosystems.

Nous utilisons des acides gras (FA) comme biomarqueurs dans une méthodologie nouvelle pour l’étude des habitudes alimentaires d’un prédateur de niveau supérieur. Nous testons l’hypothèse selon laquelle les FA sans interruption méthylénique (NMI FA) synthétisés par les mollusques benthiques sont transférés via les pinnipèdes aux ours polaires (Ursus maritimus Phipps, 1774) au sommet du réseau alimentaire marin de l’Arctique. Chez les huit espèces de mammifères marins servant de proies aux ours polaires, les NMI FA ne sont présents en quantité que chez le phoque barbu (Erignathus barbatus (Erxleben, 1777)) et le morse de l’Atlantique (Odobenus rosmarus rosmarus (L., 1758)) qui se nourrissent de benthos. Ces deux espèces de proies diffèrent par leurs proportions relatives de NMI FA— le 22:2Δ7,15 se retrouve presque exclusivement chez le phoque barbu, alors que le 20:2Δ5,11 est le plus abondant chez le morse de l’Atlantique. Six NMI FA différents se reconnaissent chez l’ours polaire. Les tendances observées chez les différents NMI FA montrent que les ours polaires adultes mâles de grande taille sont les prédateurs principaux des phoques barbus et des morses de l’Atlantique. Ces résultats sont corroborés par une analyse quantitative des signatures des FA (QFASA) qui utilise un ensemble différent de FA. En plus de confirmer la justesse des estimations du régime alimentaire faites par QFASA, nos résultats indiquent que des NMI FA individuels peuvent fournir des renseignements spécifiques sur l’alimentation des ours polaires et, par conséquent, ouvrir des perspectives sur les effets ascendants des changements environnementaux dans les écosystèmes arctiques.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2007

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