ปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศน์ระหว่างกุ้งขาวแปซิฟิค (Litopeneaus vannamei) กับกุ้งท้องถิ่นของประเทศไทย ในระบบนิเวศจำลอง

Abstract

แม้ว่าการนำกุ้งขาวแปซิฟิคซึ่งเป็นกุ้งต่างถิ่น เข้ามาทดแทนการเพาะเลี้ยงกุ้งกุลาดำ จะเป็น ทางออกหนึ่งของการแก้วิกฤตการเลี้ยงกุ้งทะเลของประเทศไทย แต่การหลุดลอดของสัตว์น้ำ ต่างถิ่น อาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพท้องถิ่นได้ ปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญ สำหรับการอยู่รอด และที่อาจส่งผลกระทบทางนิเวศน์ของกุ้งขาวแปซิฟิค ได้แก่ พฤติกรรมการหลีกเลี่ยงผู้ล่า และการแข่งขันใช้ทรัพยากรพื้นที่และอาหารร่วมกับกุ้งท้องถิ่น โครงการนี้จึงได้ ออกแบบการทดลองในระบบนิเวศจำลอง (ตู้กระจกขนาด 20 ลิตร และถังพลาสติกขนาด 65 ลิตร) เพื่อประเมินพฤติกรรมการใช้พื้นที่ การหลีกเลี่ยงผู้ล่า และการใช้ทรัพยากรอาหารของกุ้งขาว แปซิฟิค เทียบกับกุ้งท้องถิ่น ผลการทดลองในตู้กระจกพบว่า ในการทดลองที่มีกุ้งชนิดเดียว กุ้งขาวแปซิฟิคมีพฤติกรรมว่าย ในมวลน้ำอยู่ตลอดเวลา (สภาวะตู้กระจก) คล้ายกับลักษณะการว่ายน้ำของกุ้งกุลาดำ (ได้มาจากการเลี้ยง) และกุ้งแชบ๊วย (ได้มาจากแหล่งน้ำธรรมชาติ) ในขณะที่การทดลองที่มีกุ้งอยู่ร่วมกัน 2 ชนิด คือกุ้งขาวแปซิฟิคและกุ้งท้องถิ่น กุ้งขาวแปซิฟิคมีระดับการเคลื่อนที่ (เดิน+ ว่ายน้ำ) ที่เพิ่มขึ้น (สัดส่วนของกุ้งที่มีการเคลื่อนที่มากกว่าค่ามัธยฐานของเปอร์เซ็นต์การเคลื่อนที่ เปลี่ยนจาก 0.23 ไป เป็น 0.38) เมื่ออยู่ร่วมกับกุ้งท้องถิ่นชนิดอื่น ในขณะที่กุ้งท้องิ่นชนิดอื่นมีการเคลื่อนที่ลดลงอย่างมี นัยสำคัญ (p>0.05, non-parametric rank tests) เมื่อพิจารณาผลของผู้ล่าต่อพฤติกรรมการว่ายน้ำ และอัตรารอดของกุ้ง ในตู้กระจก พบว่าการปรากฏของผู้ล่า (ปลากะพงขาว) ทำให้กุ้งทุกชนิดมีการเคลื่อนที่ลดลง (p<0.05) ทั้งในสถานการณ์ ที่กุ้งอยู่แยกชนิดเดี่ยว ๆ และอยู่ร่วมกับกุ้งขาวแปซิฟิค และปลาสามารถจับกุ้งขาวแปซิฟิคได้มากกว่ากุ้งกุลาดำ แต่ไม่แตกต่างกับกุ้งแชบ๊วย อย่างไรก็ตาม ปลาจะจู่โจมกุ้งขาวมากกว่ากุ้งท้องถิ่นชนิดอื่น ๆ ในระยะเวลาเท่ากัน (แม้ว่าอาจไม่ประสบความสำเร็จในการล่าก็ตาม) สำหรับการทดลองประเมินอัตรารอดของกุ้งขาวแวนาไมจากผู้ล่า เทียบกับกุ้งแชบ๊วยซึ่งเป็นกุ้งพื้นเมืองของไทย โดยผันแปรวัสดุพื้นท้องน้ำ ระดับความขุ่น และปริมาณแหล่งหลบภัยในถังพลาสติก ที่มี และไม่มีผู้ล่า พบว่าอัตราการรอดของกุ้งทั้งสองชนิดในถังที่มีปลา มีค่าน้อยกว่าถังที่ไม่มีปลา (ชุดควบคุม) อย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ส่วนในถังที่มีปลาและกุ้งอยู่ร่วมกันนั้น ปัจจัยต่าง ๆ ที่ทดสอบไม่ได้ทำให้อัตรารอดของกุ้งขาวแวนาไมแตกต่างจากกุ้งแชบ๊วย ยกเว้นในการทดลองที่ผันแปรประเภทของวัสดุพื้นท้องน้ำ (ไม่มีวัสดุ ทรายละเอียด ทรายหยาบ และโคลน) ที่พบว่าในชุดที่มีผู้ล่า กุ้งขาวแวนาไมมีอัตรารอดสูงกว่ากุ้งแชบ๊วยอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) แต่ความแตกต่างกังกล่าว ไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุพื้นท้องน้ำ กุ้งขาวสามารถกินอาหารธรรมชาติได้เหมือนกับกุ้งแชบ๊วย โดยพบอาหารทั้งหมดในกระเพาะอาหารได้ประมาณ 5 ประเภทคือ ไส้เดือนทะเล เศษเนื้อ เศษพืช สาหร่ายเซลล์เดียว และครัสเตเชีย-ขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังพบเศษหินในปริมาณมากด้วย (เฉลี่ย 16.62-60.19 เปอร์เซ็นต์) เมื่อเทียบกับ ปริมาณอาหารที่กินไปไม่หมด) นอกจากนี้กุ้งขาวแปซิฟิคอาจมีข้อได้เปรียบในการแก่งแย่งอาหาร เนื่องจาก มีอัตราการเจริญจำเพาะ (specific growth rate, % น้ำหนักต่อวัน, SGR) ที่กว่ากุ้งแชบ๊วยใน ชุดการทดลองในตู้กระจกที่อยู่แบบกุ้งชนิดเดียว และการทดลองที่กุ้งขาวแปซิฟิคอยู่ร่วมกับกุ้งท้องถิ่น (ค่า SGR ของกุ้งขาว = 1.08-1.75% กรัม ต่อวัน; SGR ของกุ้งแชบ๊วย = 0.28-0.91% กรัมต่อวัน) และอัตราการเจริญเติบโตของกุ้งขาวไม่ได้ลดลงเมื่อมีการเพิ่มความหนาแน่นของกุ้งชนิดเดียวกันเอง หรือเมื่ออยู่กับกุ้งแชบ๊วย ในขณะที่กุ้งแชบ๊วยมีอัตราการเติบโตลดลงในกรณีที่อยู่ร่วมกับกุ้งขาวที่ความหนาแน่นสูง (3 ต่อ 3) และในกรณีที่สัดส่วนกุ้งแชบ๊วยต่อกุ้งขาว เท่ากับ 3 ต่อ 1 ผลการศึกษานี้สะท้อนให้เห็นว่ากุ้งขาวน่าจะมีความสามารถในอยู่รอดในธรรมชาติได้ดี เนื่องจากมีความสามารถในการหลบเลี่ยงการล่า ในระดับที่ใกล้เคียงกับกุ้งท้องถิ่นที่มีลักษณะการดำรงชีวิตคล้ายกุ้งขาว อีกทั้งมีความสามารถในการกินอาหารธรรมชาติได้คล้ายกับกุ้งแชบ๊วย นอกจากนี้กุ้งขาวแปซิฟิคอาจมีข้อได้เปรียบในการแก่งแย่งอาหาร เนื่องจากมีอัตราการเจริญเติบโต ที่ดีกว่ากุ้งแชบ๊วย และไม่ได้รับผลกระทบจากการอยู่อย่างหนาแน่น (ไม่ว่าจะเป็นชนิดเดียวกันเอง หรือกับชนิดอื่น) ดังนั้นการล่าจึงไม่น่าจะเป็นอุปสรรคในการอยู่รอดของกุ้งขาวแวนาไมในธรรมชาติ และกุ้งขาวอาจมีข้อได้เปรียบในการใช้ทรัพยากรอาหารในธรรมชาติ

Although the introduction of Pacific whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) for aquaculture may alleviate existing crisis for black tiger prawn (Penaeus monodon) aquaculture, the releases of this species into the wild may negatively impact local biodiversity. Important ecological interactions though which whiteleg shrimp can negatively affect local biodiversity include predator avoidance and competition for space and food. This study therefore, examined whiteleg shrimp’s behavior to avoid predators and compete for food and space compared to local shrimp species, banana prawn (Penaeus merguiensis), black tiger prawn, (P. monodon) and Metapeneas sp., in microcosms (20 L aquaria and 65 L tanks). We also investigated the outcomes of predation and space/food competition. The aquaria experiments (no predator) suggested that Pacific whiteleg shrimp were active swimmers, similar to banana prawn obtained from the wild and black tiger prawn cultured in hatxhery. In the two-species aquaria experiments (whiteleg shrimp and a local species), the swimming and walking activities of the whiteleg shrimp increased from the single species experiments (proportion of individuals with the activities above the median values increased from 0.23 to 0.38), but those of all other local species was substantially reduced (p<0.05, non-parametric rank tests). In both single- and two-species experiments, the presence of predator (Asian seabass, Lates calcarifer) significantly reduced swimming and walking activities of all species, including whiteleg shrimp, banana prawn, black tiger prawn and Metopeneaeus sp. The predator successfully captured higher number of whiteleg shrimp compared to black tiger prawn, but the numbers did not differ between whiteleg shrimp and the other two species. However, predator attacked whiteleg shrimp at a higher rate than other local species. In the tank experiments (whiteleg shrimp and banana prawn), the survival of one or both species was significantly reduced when a predator was present (p<0.05). However, the various substrate types, shrimp densities, refuge coverage levels and turbidity levels did not affect survival of both shrimp species. However, in the substrate experiment, the survival of banana prawn was lower that of whiteleg shrimp (p<0.05). Whiteleg shrimp consumed similar types and proportion of natural diets to banana prawn. We found five diet types in similar proportions in stomachs of wild caught whiteleg shrimp and banana prawn. Diet types types included polycheates (represented by their setae), issue remains, phytoplankton, small crustaceans (parts) and plant remains. In addition, we found substantial amount of gravel in the stomachs of both species (16.62-60.19 percent of the total diet volume). In the aquariz food competition experiments, whiteleg shrimps showed consistently higher specific growth rates (% weight per day, SGR) than banana prawn across all experiment groups, both intra- and interspecific competition setting (whiteleg shrimp SGR = 1.08-1.75% g per day; banana prawn SGR – 0.28-0.91 % g per day). Banana prawn, on the other hand, showed growth rate reduction in the presence of whiteleg shrimp in two settings, 3 to 3 and 1 to 3 ratios of whiteleg shrimp and banana prawn. Our results suggests that Pacific whiteleg shrimp has several characteristics facilitating its survival in the wild. This species underwent a similar predation pressure compared to local shrimp species, and it could utilize existing resources in a similar manner to the local shrimp species. In addition, it may have an advantage over competition (both intra and interspecific competition) compared to banana prawn, Predation is probably not a major constraint to population establishment of a feral population.