Detektering av flera fiskarter i dieten hos den invasiva svartmunnade smörbulten påvisar nya trofiska interaktioner i Östersjön

Syftet med studien var att undersöka diet hos svartmunnad smörbult i två olika områden i Östersjön under två år genom att använda två olika metoder.
Svartmunnad smörbult har samlats in genom ryssjefiske och nätfiske i maj och juni 2018-2019 i Karlskrona skärgård i södra Östersjön och på Åland i norra Östersjön. Datasetet innehåller data över diet hos svartmunnad smörbult, insamlat genom visuell dietanalys och DNA metabarcoding. Visuell dietanalys har gjorts genom dissektion och artbestämning av bytena till lägsta möjliga taxonomiska nivå, och sedan har vi både räknat byten/bytesgrupper och uppskattat deras relativa proportioner i varje prov. Vid DNA metabarcoding har vi använt oss av markören 12S för detektering av fiskarter i dieten, och markören COI för en uppskattning av proportionerna av fisk resp. ryggradslösa djur i dieten. DNA från smörbultarnas maginnehåll har amplifierats med PCR och sedan sekvenserats med Illumina MiSeq. Som output får man då antal sekvenser per bytesart, vilket ungefär motsvarar relativ biomassa per bytesart. Det gör att man kan jämföra ungefärliga dietproportioner mellan visuell dietanalys och metabarcoding. Variation i diet mellan områden och år analyserades separat för visuell dietanalys och metabarcoding (12S) med Redundancy analysis (RDA).

För att se hur smörbultarnas förekomst i miljön eventuellt påverkade smörbultarnas diet analyserade vi hur ryssjefångsterna varierade mellan områden, månader och år. Data över svartmunnad smörbults förekomst i miljön har standardiserats för fångst per ansträngning (CPUE) för att göra data jämförbart mellan områden, månader och år. Sedan relaterade vi ryssjefångsterna till bytesgrupper i dieten med linear mixed models (LMM) och general linear mixed models (GLMM).

För att minska risken att dra felaktiga slutsatser av analysen av smörbultarnas förekomst i miljön i relation till smörbultarnas diet undersökte vi tätheterna i miljön av olika bytesgrupper. Vi ville se så att eventuella skillnader mellan år i smörbultsdiet faktiskt berodde på att smörbultarna hade ätit andra saker eller olika mängder, och inte på eventuella stora skillnader i bytesförekomster i miljön. Vi fick tillgång till data över förekomst av fiskyngel/-larver från Karlskrona (båda åren) och över ryggradslösa djur från både Karlskrona och Åland (båda åren) från länsstyrelsen i Blekinge och Fiskeribyrån på Åland/Husö biologiska station. Data för tätheter i miljön av olika bytesgrupper har standardiserats för provtagningsansträngning för att möjliggöra jämförelser mellan år. Vi testade för skillnader inom områden mellan år med linjära modeller.

För att kunna köra analyserna behövs mjukvaran R.

1. Fil Diet_data_RG_no_zoopl_200520_csv_1 (används för RDA och plotten över relativa bytesproportioner i visuell dietanalys). 346 rader, 50 kolumner.

2. Fil rg_dna_comparison_VSCA_COI_csv_1 (används för plotten över proportioner av fisk respektive ryggradslösa djur i dieten baserat på visuell dietanalys och metabarcoding (COI)). 17 rader, 6 kolumner.

3. Fil RG_DNA_metabarcoding_12S_2018_2019_csv_1 (används för RDA och plotten över relativa bytesproportioner baserat på DNA metabarcoding (12S)). 109 rader, 39 kolumner.

4. Fil RG_DNA_metabarcoding_FO_csv_1 (används för plotten över frekvensförekomst av fiskbyten i DNA metabarcoding (12S)). 85 rader, 11 kolumner.

5. Fil DNA_seq_vs_rg_catch_csv_1 (används för analysen av antal 12S-sekvenser från fiskbyten i dieten i förhållande till tätheter i miljön av svartmunnad smörbult). 105 rader, 11 kolumner.

6. Fil VSCA_prey_abund_vs_rg_catch_csv_1 (används för analysen av antal ryggradslösa byten i dieten i förhållande till tätheter i miljön av svartmunnad smörbult). 5645 rader, 12 kolumner.

7. Fil data_ttest_fish_KK_1819_csv_1 (används för analys av tätheter i miljön av fiskbyten i Karlskrona 2018 och 2019). 25 rader, 4 kolumner.

8. Fil data_ttest_BMI_KK_1819_csv_1 (används för analys av tätheter i miljön av ryggradslösa byten i Karlskrona 2018 och 2019). 37 rader, 4 kolumner.

9. Fil data_ttest_BMI_AL_1819_csv_1 (används för analys av tätheter i miljön av ryggradslösa byten på Åland 2018 och 2019). 49 rader, 4 kolumner.

10. Fil data_ttest_rg_median_catch_1819_rev_csv_1 (används för analys av tätheter i miljön av svartmunnad smörbult på Åland och i Karlskrona 2018 och 2019). 20 rader, 5 kolumner.

Filerna code_fish_diet_log.txt och Rplots.pdf innehåller utdata i text och bild från R-skriptet code_fish_diet.R (avsnitt 7). Om skriptet körs i samma directory som datafilerna ligger i kan det reproduceras med kommandoraden:
Rscript code_fish_diet.R > code_fish_diet_log.txt. Utdata från sessionInfo() har även lagts separat i filen code_fish_diet_sessionInfo.txt i avsnitt 7. Visa mindre..