Amerikanischer Gizzard Shad

Der Amerikanische Gizzard Shad ( Dorosoma cepedianum ), auch Schlamm-Shad genannt , gehört zur Familie der Heringe und ist in weiten Teilen der Süß- und Brackwassergebiete der Vereinigten Staaten von Amerika ^{[ 3 ]} sowie in Teilen Kanadas und Mexikos ^{[ 4 ]} heimisch . Ausgewachsene Exemplare haben einen hochrückigen Körper mit einer silbrig-grünen Färbung auf der Oberseite, die auf der Unterseite in einfarbiges Silber übergeht [5]. ^{Der Gizzard Shad} lebt üblicherweise in Süßwasserseen, Stauseen, Flüssen und Bächen, kann aber auch in Brackwasser vorkommen, wie beispielsweise an der Atlantikküste der Vereinigten Staaten. Sein Verbreitungsgebiet erstreckt sich über fast das gesamte Festland der Vereinigten Staaten, wobei er sich in der Regel nicht weiter nördlich als New York und nicht weiter westlich als New Mexico ausbreitet ^{[ 3 ]} . Er ist ein wichtiger Bestandteil vieler Ökosysteme, die er bewohnt, und kann Veränderungen im Phyto- und Zooplankton bewirken , wodurch er indirekt andere planktonfressende Fische beeinflusst. ^{[ 6 ]} Der Gizzard Shad wird häufig als Nahrungsquelle für Sportfische eingesetzt, wobei die Ergebnisse hinsichtlich Management und Effektivität unterschiedlich ausfallen.

Der Gizzard Shad verdankt seinen Namen seinem Muskelmagen , einem mit Steinen oder Sand gefüllten Sack, der ihm bei der Verdauung der aufgenommenen Nahrung hilft. Sein Gattungsname Dorosoma verweist auf die lanzettförmige Gestalt des Jungfisches (von griechisch doro = lanzettförmig, soma = Körper). Der Artname cepedianum ist eine Anspielung auf den französischen Amateur - Ichthyologen La Cépède .

Historisch gesehen erstreckte sich das Verbreitungsgebiet des Gizzard Shad von North Dakota im Nordwesten der Vereinigten Staaten im Süden bis nach New Mexico im Südwesten, im Osten bis nach Florida im Südosten und im Norden bis zum 40. Breitengrad Nord (historisch gesehen wurde er nicht weiter nördlich als im unteren New Yorker Hafen gesichtet). ^{[ 3 ]} In vielen der Großen Seen wurde er erst im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert beobachtet, obwohl vermutet wird, dass er im Eriesee heimisch ist und diesen nach der letzten Eiszeit erreichte. ^{[ 5 ]}

Gizzard Shad leben typischerweise in Seen und Stauseen, können aber auch in Flüssen, Bächen und Brackwasser vorkommen. Sie halten sich in der limnischen Zone auf und können in manchen Seensystemen bis zu 80 % der Fischbiomasse ausmachen. Sie bevorzugen flache Seen mit schlammigem Grund und relativ hoher Trübung. ^{[ 7 ]} Dies mag zum Teil an ihren Fortpflanzungspräferenzen liegen, beruht aber wahrscheinlich darauf, dass sie in klaren Gewässern und Gewässern mit dichtem Pflanzenbewuchs geringere Überlebensraten aufweisen. ^{[ 8 ]}

Die Rückenflosse des Gizzard Shad beginnt hinter dem Ansatz der Bauchflossen, und der letzte Flossenstrahl ist stark verlängert. Er besitzt eine lange Afterflosse mit 25 bis 36 langen Weichstrahlen . ^{[ 9 ]} Das Maul des Gizzard Shad hat einen kurzen, breiten Oberkiefer mit einer tiefen Einkerbung am ventralen Rand und einen schwachen, relativ kleineren Unterkiefer. Das Maul selbst ist subterminal bis inferior (im unteren Bereich des Kopfes), und die adulten Tiere besitzen keine Zähne. ^{[ 10 ]} Der Gizzard Shad hat außerdem 90 bis 275 Kiemenreusen an den unteren Extremitäten. ^{[ 5 ]} Seine Bauchflossen befinden sich im Brustbereich des Fisches. Die Größe des Gizzard Shad variiert von sehr kleinen Jungfischen bis zu einer maximal dokumentierten Länge von 477 mm und einem maximalen Gewicht von 1,56 kg. ^{[ 7 ]} In nördlichen Gewässern ist die durchschnittliche Länge typischerweise größer und reicht von 284 mm im Alter von drei Jahren bis zu 399 mm im Alter von zehn Jahren. ^{[ 3 ]} Sie besitzen ein verzweigtes Seitenlinienorgan, das sich auf Kopf und Vorderkörper beschränkt, ähnlich dem Seitenlinienorgan anderer Heringsarten . ^{[ 11 ]}

Der Gizzard Shad ist dorsal braun oder grau und ventral weißlich. ^{[ 9 ]} Ein Schulterfleck , manchmal mit violettem Schimmer, ^{[ 12 ]} kann hinter dem oberen Kiemendeckel schwach sichtbar sein. ^{[ 9 ] [ 12 ]} Der Fisch ist oft schleimig. ^{[ 9 ]}

Gizzard Shad ernähren sich in ihrem frühen Lebensabschnitt planktonfressend und fressen als Larven hauptsächlich Phytoplankton und Zooplankton wie Aufwuchs , Goldalgen und Rädertierchen . ^{[ 13 ]} Der Nahrungsbedarf der Jungfische (einschließlich der Larven) kann so hoch sein, dass es zu einem Zusammenbruch der Zooplanktongemeinschaft kommt, was weitreichende Folgen für das gesamte Ökosystem hat. ^{[ 6 ]} In Stauseen im Mittleren Westen der USA, wo Gizzard Shad oft die häufigsten Fische (gemessen an der Biomasse) sind, stellen sie ihre Ernährung im ersten Lebensjahr in der Regel auf Sedimentdetritus um, ^{[ 14 ]} während sie in manchen natürlichen Seen ihr ganzes Leben lang stark auf Zooplankton angewiesen sein können. ^{[ 15 ]} Da Zooplankton nährstoffreicher ist als Detritus, bevorzugen Gizzard Shad wahrscheinlich große Zooplanktonarten (z. B. Daphnien ), wenn diese verfügbar sind. In vielen Stauseen ist großes Zooplankton jedoch selten, weshalb Gizzard Shad auf Detritus angewiesen sind. Ihr Wachstum kann geringer ausfallen, wenn sie sich ausschließlich von Detritus ernähren (im Vergleich zu Zooplankton). In Stauseen fressen sie möglicherweise mehr Zooplankton (und weniger Detritus), wenn die Dichte von Artgenossen gering und das Vorkommen von großwüchsigem Zooplankton hoch ist. ^{[ 16 ]} In solchen Fällen machen Daphnien und andere Krebstiere einen großen Teil der Nahrung mancher Gizzard Shad aus. Auch Sediment und Sand werden von ihnen aufgenommen und unterstützen die Verdauung in ihrem muskulösen Muskelmagen. ^{[ 13 ]}

Gizzard Shad ernähren sich hauptsächlich tagsüber und sind nachts kaum aktiv. ^{[ 6 ]} Im Herbst wurden sie nachts im Lake Mead in Arizona beobachtet, wo sie sich in sehr flachem Wasser von 60 bis 90 cm Tiefe in Schwärmen versammelten.

Der Beginn der Laichzeit liegt typischerweise zwischen Mitte Mai und Anfang Juni und wird durch steigende Wassertemperaturen ausgelöst. Die Anzahl der Eier pro Individuum variiert je nach Population, beträgt aber im Durchschnitt 12.500 Eier bei einem zweijährigen Exemplar und erreicht ihren Höhepunkt mit 380.000 Eiern bei einem vierjährigen. Die Eier werden in flachen Gewässern in Klumpen abgelegt, wobei es scheinbar nicht zu einer Paarbildung kommt. Das Laichen findet abends und in den frühen Morgenstunden statt. Die Eier haften an Unterwasserpflanzen und werden von den Eltern nicht betreut. Die Nahrungsaufnahme beginnt drei bis vier Tage nach dem Schlüpfen, und die meisten Jungfische sind beim Schlüpfen 3,3 mm lang. ^{[ 7 ]} Gizzard Shad zeichnen sich durch eine sehr hohe Fruchtbarkeit und ein schnelles Wachstum aus, wodurch sie in Bezug auf Abundanz und Biomasse sehr schnell einen bedeutenden Anteil eines Ökosystems ausmachen können. ^{[ 17 ]}

Sie sind zur Hybridisierung mit dem nahe verwandten Fadenflossen-Hering ( Dorosoma petenense ) fähig. ^{[ 3 ]}

Der Gizzard Shad kann die Produktivität eines Ökosystems durch die Umverteilung von Nährstoffen steigern, insbesondere im adulten Stadium, wenn er Detritus in tieferen Wasserschichten des Sees aufnimmt und diesen sowohl anderen Raubfischarten zur Verfügung stellt ^{[ 16 ]} als auch in besser bioverfügbarer Form ausscheidet ^{[ 18 ]} . Daher kann der Gizzard Shad die Algenproduktion selbst bei hoher Phosphorbelastung aus den Einzugsgebieten stark beeinflussen und Maßnahmen zur Bekämpfung der anthropogenen Eutrophierung entgegenwirken ^{[ 18 ]} .

Gizzard Shad sind für toxikologische Tests von chemischen Produkten von Bedeutung. Aufgrund ihrer Abhängigkeiten vom Nahrungsnetz und ihrer hohen Fruchtbarkeit sind Gizzard Shad gewissermaßen die wassergebundene Entsprechung des „Kanarienvogels im Kohlebergwerk“. ^{[ 19 ]}

Ross et al. (2009) ^{[ 20 ]} berichteten, dass die Thiaminaseaktivität von Gizzard Shad im Lake Griffin 16.409 ± 2.121 pmol/g/min betrug. Diese hohe Thiaminaseaktivität wurde in den meisten Monaten und über einen weiten Größenbereich der Shad festgestellt. Die Thiaminaseaktivität in Gizzard Shad ist so hoch, dass sie bei wildlebenden amerikanischen Alligatoren, deren Nahrung hauptsächlich aus Gizzard Shad besteht, zu Thiaminmangel (Vitamin B1) führen kann . Die Alligatorsterblichkeit im Lake Griffin zwischen 1997 und 2002 war wahrscheinlich auf neurologische Beeinträchtigungen infolge von Thiaminmangel zurückzuführen. Auch die bereits 1994 beobachteten niedrigen Schlupfraten der Eier wurden auf einen Mangel bei den Muttertieren zurückgeführt. ^{[ 20 ]}

Gizzard Shad wurden aufgrund ihrer geringen Größe und relativ hohen Populationsdichte in viele See- und Flusssysteme als Nahrungsquelle für Raubfische wie Zander , Barsch und Forelle eingeführt . Man ging davon aus, dass sie für Raubfische eine leichte Beute darstellten und dazu beitragen könnten, die Fischbestände zu erhöhen und gleichzeitig den Druck auf Beutetiere (wie den Sonnenbarsch ) zu verringern. ^{[ 21 ]} Aufgrund ihres schnellen Wachstums können sie jedoch rasch eine Größe erreichen, die für viele Fische unerreichbar ist. Sie bleiben anfällig für die Jagd durch fischfressende Vögel wie den Graureiher sowie durch Waschbären und andere Feuchtgebietsräuber. ^{[ 22 ]}

Darüber hinaus laichen Gizzard Shad in großen Mengen und erreichen so hohe Populationsdichten, dass viele von ihnen das erste Jahr überleben und somit praktisch immun gegen Fressfeinde sind. Sie können jedoch auch schädliche Konkurrenten anderer Arten sein und zu einem Rückgang deren Populationen führen. ^{[ 23 ]} Teilweise deshalb werden große Gizzard Shad mitunter als „Plage“ und „unerwünscht“ bezeichnet. ^{[ 24 ]} Gizzard Shad können jedoch durch ihre Fähigkeit, kleine Organismen zu fressen, zur Kontrolle von Zooplankton- und Insektenlarvenpopulationen in produktiven Ökosystemen beitragen. ^{[ 22 ]}