Biological interactions between fish and jellyfish in the northwester Mediterranean

Abstract

Jellyfish are important components of marine ecosystems, being a key link between lower and higher trophic levels. Jellyfish blooms occur sporadically and unpredictably in coastal areas and often have important socio-economic consequences for fisheries and tourism. This PhD thesis addresses some questions regarding the potential impact, positive and/or negative, that jellyfish have on fish populations in the Catalan coast (NW Mediterranean). Firstly, the natural diet of one of the most abundant jellyfish in the area, the scyphomedusa Pelagia noctiluca, was studied analyzing its gut contents and conducting biomarker analyses (stable isotopes and fatty acids). These results were complemented with laboratory experiments to calculate their digestion times and also with the records of fish larvae and jellyfish abundances in the field. All together, these results were used to estimate the potential feeding impact of P. noctiluca on fish eggs and larvae and competition between both groups of organisms. Results suggest that the potential consumption of ichthyoplankton by the jellyfish and competition between them may be high. Secondly, the association between the jellyfish Rhizostoma pulmo and Cotylorhiza tuberculata and the carangid fishes Trachurus mediterraneus, Trachurus trachurus and Caranx rhonchus was studied in detail. For this purpuse, field observations of jellyfish and their hosted fish were carried out during summer to describe fish behavior. Moreover, laboratory experiments were performed to determine the survival capability of the jellyfishassociated fish to the venom of their hosts. Finally, biomarker analyses were conducted to understand the significance of the association. All this information demonstrated the benefit of the association for the fish.

Las medusas son componentes importantes de los ecosistemas marinos ya que son un vínculo clave entre el zooplancton más pequeño y los niveles tróficos superiores. Las proliferaciones de medusas ocurren esporádica e impredeciblemente en áreas costeras y con frecuencia tienen importantes consecuencias socioeconómicas para la pesca y el turismo. Esta tesis doctoral aborda algunas cuestiones relacionadas con el potencial impacto de las medusas, tanto positivo como negativo, sobre las poblaciones de peces en la costa catalana (NO Mediterráneo). En primer lugar, se estudió la dieta natural de una de las medusas más abundante en la zona, Pelagia noctiluca, analizando su contenido estomacal y sus biomarcadores (isótopos estables y ácidos grasos). Estos resultados se complementaron con sus tiempos de digestión (obtenidos mediante experimentos de laboratorio) y también con las abundancias en mar abierto de larvas de peces y medusas. En conjunto, estos resultados demostraron que el potencial impacto de depredación de P. noctiluca sobre huevos y larvas de peces es alto y que existe una probable competencia entre ambos grupos por el alimento. En segundo lugar, se estudió la asociación entre las medusas Rhizostoma pulmo y Cotylorhiza tuberculata y los peces carángidos Trachurus mediterraneus, Trachurus trachurus y Caranx rhonchus. Para ello, se estudió durante el período de verano el comportamiento en el mar de los peces asociados. Además, se realizaron experimentos de laboratorio para determinar la capacidad de supervivencia de estos peces al veneno de sus medusas anfitrionas. Finalmente, se realizaron análisis de biomarcadores para comprender la importancia de estas asociaciones. Toda esta información demostró el beneficio obtenido por los peces cuando se asocian a medusas.