侵略的なヨーロッパの緑のカニの潮間の集団を評価する
Summary
緑のカニ集団の動態における時空間的パターンを理解することは、この有害な侵略的な種の生態学的および経済的影響を予測し、管理するために不可欠である。このプロトコルは、北西大西洋の岩石間潮帯で緑のカニの個体数を評価するための標準化された方法を作成するために開発されました。
Abstract
侵略的な種は、世界中の生態系に大きな混乱を引き起こしました。ヨーロッパの緑のカニは1800年代に北米に侵攻し、IUCNによる世界で最悪の侵略者の1つと考えられています。この有害な侵略的な種の生態学的および経済的影響を予測し、管理するためには、時空間的な緑色のカニ集団のダイナミクスの観察が不可欠です。このプロトコルは、ニューイングランドとカナダ大西洋の岩石間潮帯における緑のカニの個体数のダイナミクスを評価するための標準化された方法を作成するために開発されました。このプロトコルは、研究者、教育者、学生、市民科学者を含む複数のユーザーがアクセスできるように設計されました。それはカニの集団を調査するために設計されたが、このプロトコルは適応しやすく、潮間種の任意の数のために使用することができる。このプロトコルを使用して収集されたデータは、生態学的研究、保全活動、緩和戦略、漁業開発、教育的アウトリーチ目的など、幅広い用途を持っています。
Introduction
生物学的侵入は、種の相互作用や生態学的プロセスを破壊する可能性があり、生態学的11、2、32,3および経済的結果4に広範囲に及ぶ可能性がある。侵略を正常に予測、緩和、適応する能力は、時空間的集団力学5を特徴付けることに強く依存する。さまざまなツール(例えば、集団遺伝学、安定同位体)が存在し、侵略的な種を追跡するための(例えばeDNA)が出現しているが、従来のin in situモニタリング技術は、侵略的な種の分布および豊富さを評価するために広く利用され続けている。
ヨーロッパの緑のカニ(カルチヌス・マエナス)は、1817年に北米で初めて検出され、世界の生態系6、77に侵入6した侵略種です。緑のカニは、食,餌8、9を9通じてネイティブ二枚貝の個体数を減らし、食料と8避難所10、11、12のネイティブ甲殻類と競合し10、11ウナギの草の生息地の破壊とその後の魚の群れ構造1212、13、14を通じて、地元の生態系に多くの悪影響を及ぼします。12,13,14これらの問題を複雑にすることは、世界の他の海洋の99%よりも温暖化が速く起こっているメイン湾のような地域で深刻な生態学的および社会経済的な影響を及ぼしている温度の上昇と緑カニの豊富さおよび/または範囲拡張17,15、16との間のリンクである。15
北米の東海岸では、緑のカニはバージニア州からニューファンドランドまで及んでいます。彼らは最も一般的に満潮レベルから5-6 m18に至るまでの深さで波で保護された海岸線、河口、および堤防で見られます。潮間帯での彼らの存在は、彼らが海岸線の調査のための理想的な海洋種になります。緑のカニを識別するために使用される最も特徴的な特徴は、目の両側に5つの脊椎または「歯」と目の間の3つの脊椎のパターンです( 付録1を参照)。彼らのカラパス(後側)は、典型的にはまだら濃い緑色と茶色ですが、腹側の色のパターンは大きく異なることがあります( 付録2を参照)。
現在、緑のカニの集団モニタリングを行っている多くの組織、研究者、市民科学者グループ、教育者がいます。しかし、標準化されたプロトコルが存在しなくて、データセットを比較し、最終的には地域規模と地域規模の両方で緑のカニの個体数を理解することが困難になります。このプロトコルは、ニューイングランドとカナダ大西洋の岩石間潮帯における緑のカニの時空間的集団ダイナミクスを定量化するように設計されています。理想的には、標準化された、安価で、容易に適応可能な調査の開発は、研究者、市民科学者、教育者、学生を含む幅広いユーザーによる長期的な監視努力を促進します。
緑のカニは、このプロトコルの関心のターゲット種であるが、データは、ネイティブのヨナと岩ガニ(癌のボレアリスと癌の刺激)だけでなく、侵略的なアジアの海岸カニ(ヘミグラプサスサンギヌス)のデータも収集されます。これらは、ニューイングランド北部の岩石間潮帯で一般的に見られるカニ種であり、その人口分布と豊富な傾向は生態学的および経済的意義を有する。このプロトコルと共に、ニューイングランド北部に特有のカニの識別(付録1)を支援するために、潮間カニフィールドガイドが開発されました。このプロトコルでは、Anecdata19を使用して、データ入力とストレージ プラットフォーム 「潮間グリーンカニ プロジェクト」も開発されました。Anecdata は、監視データの収集とアクセスのための Web ベースおよびモバイル ソリューションを提供する無料のオンライン市民科学プラットフォームであり、データを簡単に収集、管理、共有するためのユーザーフレンドリーなプラットフォームを提供します。
Protocol
Representative Results
Discussion
このプロトコルは、研究者、教育者、学生、市民科学者を含む複数のユーザーがアクセスできる岩石間潮帯におけるカニ集団の空間的および時間的傾向を評価するための調査方法を記述する。このプロトコルの利点は、次のとおりです: それは、特殊なまたは高価な機器を必要としません, 方法論は、スキルレベルの広い範囲に対して親しみやすく (例えば, 3rd と4年生 の学生?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ガブリエラ・ブラッド博士、ロバート・ステネック博士、エリカ・フェレリ博士、エセル・ウィルカーソン博士、スーザン・エアーズ、ジョージタウン・セントラルスクール3年生と4年生、ジュリー・アップハムとウェストバース小学校4年生、ジュリー・アップハムとウェストバース小学校4年生、ジュリー・アップハムとウェストバース小学校4年生、GMイデバイス・イデスタ・イデックス・イデスタ・イデスタ・イデスタ・イデブ・イデックス・イデスタの学生たち、この原稿に関するコメントや提案をしてくれたアン・ヘイデン、ケイトリン・クリーバー、ハンナ・ウェバーに感謝します。この議定書の開発と実行を支援してくれた資金源であるNOAAサルトンストール・ケネディ補助金プログラム(グラント・#NA18NMF4270194)、メイン・シー・グラント、ロバート・アンド・パトリシア・スイス財団、ジョージタウン・アイランド教育基金に感謝します。最後に、この原稿は、3人の匿名のレビュアーが提供したコメントと編集のおかげで大幅に改善されました。
Materials
| 1 m2 PVC quadrat (1/2" PVC) | Any hardware/home improvement store | PVC can be sourced at any hardware/home improvement store and cut into 1m lengths to form quadrat (4 1/2" PVC elbows will also be needed to connect 1 m lengths into square) | |
| 1/2" rebar | Home depot | 5152 | *optional (for marking low intertidal area) |
| 40 m Fiberglass Transect Tape | Grainger | 3LJX1 | |
| 5 gal bucket | Home depot | 05GLHD2 | |
| Ade Advanced Optics Salinity Refractometer | Amazon | *optional | |
| Clip board | Any office supply store or Amazon | ||
| Uei Waterproof Digital Thermometer | Amazon | *optional | |
| Vernier calipers | Bel-Art | Many companies make calipers, however our preferred brand is Bel-Art which can be sourced on Amazon |
References
- Barnosky, A. D., et al. Approaching a state shift in Earth’s biosphere. Nature. 486, 52-58 (2012).
- Butchart, S. H. M., et al. Global biodiversity: indicators of recent declines. Science. 328, 1164-1168 (2010).
- Grosholz, E. Ecological and evolutionary consequences of coastal invasions. Trends in Ecology and Evolution. 17, 22-27 (2002).
- Marbuah, G., Gren, I. M., McKie, B. Economics of harmful invasive species: A review. Diversity. 6, 500-523 (2014).
- Kamenova, S., et al. Invasions toolkit: current methods for tracking the spread and impact of invasive species. Advances in Ecological Research 2017. 56, 85-182 (2017).
- Carlton, J. T., Cohen, A. N. Episodic global dispersal in shallow water marine organisms: The case history of the European shore crabs Carcinus maenas and C. aestuarii. Journal of Biogeography. 30, 1809-1820 (2003).
- Klassen, G. J., Locke, A. A biological synopsis of the European green crab, Carcinus maenas. Fisheries and Oceans Canada. Canadian Manuscript Report of Fisheries and Aquatic Sciences. 2818, (2007).
- Baeta, A., Cabral, H. N., Marques, J. C., Pardal, M. A. Feeding ecology of the green crab, Carcinus maenas (L. 1758) in a temperate estuary, Portugal. Crustaceana. 79, 1181-1193 (2006).
- Pickering, T., Quijón, P. A. Potential effects of a non-indigenous predator in its expanded range: assessing green crab, Carcinus maenas, prey preference in a productive coastal area of Canada. Marine Biology. 158, 2065-2078 (2011).
- Rossong, M. A., Williams, P. J., Comeau, M., Mitchell, S. C., Apaloo, J. Agonistic interactions between the invasive green crab, Carcinus maenas (Linnaeus) and juvenile American lobster, Homarus americanus (Milne Edwards). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 329, 281-288 (2006).
- Rossong, M. A., Quijon, P. A., Williams, P. J., Snelgrove, P. V. R. Foraging and shelter behavior of juvenile American lobster (Homarus americanus): the influence of a non-indigenous crab. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 403, 75-80 (2011).
- Matheson, K., Gagnon, P. Effects of temperature, body size, and chela loss on competition for a limited food resource between indigenous rock crab (Cancer irroratus Say) and recently introduced green crab (Carcinus maenas L). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 428, 49-56 (2012).
- Davis, R. C., Short, F. T., Burdick, D. M. Quantifying the effects of green crab damage to eelgrass transplants. Restoration Ecology. 6, 297-302 (1998).
- Garbary, D. J., Miller, A. G., Williams, J., Seymour, N. R. Drastic decline of an extensive eelgrass bed in Nova Scotia due to the activity of the invasive green crab (Carcinus maenas). Marine Biology. 161, 3-15 (2014).
- Congleton, W. R., et al. Trends in Maine softshell clam landings. Journal of Shellfish Research. 25, 475-480 (2006).
- Pershing, A. J., et al. Slow adaptation in the face of rapid warming leads to collapse of the Gulf of Maine cod fishery. Science. 350, 809-812 (2015).
- Young, A. M., Elliott, J. A. Life history and population dynamics of green crabs (Carcinus maenas). Fishes. 5, (2019).
- Young, A. M., Elliott, J. A., Incatasciato, J. M., Taylor, M. L. Seasonal catch, size, color, and assessment of trapping variables for the European green crab Carcinus maenas (Brachyura: Portunoidea: Carcinidae), a nonindigenous species in Massachusetts, USA. Journal of Crustacean Biology. 37, 556-570 (2017).
- St-Hilaire, S., Krause, J., Wright, K., Poirier, L., Singh, K. Break-even analysis for a green crab fishery in PEI, Canada. Management of Biological Invasions. 7, 297-303 (2016).
- Poirier, L. A., et al. Moulting synchrony in green crabs (Carcinus maenas) from Prince Edward Island, Canada. Marine Biology Research. 12, 969-977 (2016).
- Peters, G. P., et al. The challenge to keep global warming below 2 C. Nature Climate Change. 3, 4-6 (2013).
- Masson-Delmotte, V., et al. IPCC. Summary for Policymakers. Global Warming of 1.5 °C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. 32, (2018).
