Drilling predation traces on recent limpets from northern Patagonia, Argentina

Fernando M. Archuby and Sandra Gordillo

Plain Language Abstract

This research focuses on the study of round holes, usually one per shell, that are mainly drilled by gastropods from two families (Muricidae and Naticidae) during predation. These gastropods drill a hole, which is roughly perpendicular to the shell, using a combination of a teeth-rich structure called the radula and an accessory boring organ. When finished, the predators normally kill and consume the soft tissues of the prey through the hole. As a result, the prey shells acquire a trace, which is generically called Oichnus (o-shaped trace). These traces are preserved in the fossil record and allow us to study biotic interactions in great detail. It is known that predators are selective when choosing their prey, depending on certain ecological features (epifaunal vs. infaunal, sessile vs. mobile, etc.), species and size, and they also select the best place on the shell to bore the hole. However, not all drilling predators need to drill a hole to successfully kill and consume their prey, and this can complicate the interpretation of drilling patterns in the fossil record. In our study we characterized the predator-prey interaction between limpets and possibly muricid gastropods from a bulk sample taken from Puerto Lobos beach, on the northern Patagonian Atlantic coast. We found that the drilling predators prefer mussels over limpets, in accordance with expectations (muricid gastropods prefer sessile prey due to their inability to manipulate mobile prey). Within the broad group of limpets, they also chose one species (Nacella magellanica) over all the others. In general, limpets are attacked at different rates in different contexts.

Resumen en Español

Trazas de depredación por perforación en lapas recientes del norte de Patagonia, Argentina

En este trabajo se analiza la relación depredador-presa entre gastrópodos murícidos (principalmente Trophon geversianus Pallas) y las lapas Nacella magellanica Gmelin, Fissurella radiosa Lesson, Diodora patagonica d'Orbigny y Siphonaria lessoni Blainville, a partir de ensambles de muerte de moluscos recientes de Puerto Lobos (41°59’54.2’’ S), en la costa atlántica norpatagónica. La mayoría de las perforaciones de depredación corresponden a Oichnus simplex Bromley, 1981. Cinco perforaciones corresponden a Oichnus ovalis Bromley (1983), asignadas a pulpos. En el caso de O. simplex, la tasa de depredación para todo el ensamble de moluscos fue de 4,72%, mayor que lo hallado para N. magellanica (3,97%) y para todas las lapas (1,57%). Las perforaciones se ubicaron preferentemente en el sector apical y, notablemente, en el marca de inserción del músculo con forma de U. Se detectó selección por tamaño aunque el patrón de este aspecto es débil. La baja tasa de depredación en lapas comparado con mejillines coincide con el presupuesto de que los murícidos tienen fuerte preferencia por presas sésiles debido a que no tienen la capacidad de capturar a las móviles (i.e., lapas). La frecuencia de perforaciones en lapas varía considerablemente entre los trabajos publicados y entre las especies estudiadas. La ausencia de perforaciones de depredación en lapas fósiles sigue sin ser completamente explicada, excepto que las lapas se preservan con dificultad reduciendo la probabildad de hallazgo de especímenes perforados, sumado a la baja frecuencia con que los murícidos las eligen. Este es el primer estudio en Sudamérica sobre esta interacción biótica.

Palabras clave: Depredación por perforación; Lapas; Trophon geversianus; Pulpos; Patagonia Argentina, Ensambles de muerte

Traducción: Author

Résumé en Français

Traces de prédation par perçage sur des patelles actuelles du nord de la Patagonie, Argentine

Dans cette étude, nous analysons les relations proies-prédateurs entre des patelles (Nacella magellanica Gmelin, Fissurella radiosa Lesson, Diodora patagonica d’Orbigny, et Siphonaria lessoni Blainville) et des gastéropodes muricidés (principalement Trophon geversianus Pallas) dans les thanatocénoses de mollusques actuels de Puerto Lobos (41°59’54,2’’ S), sur la côte atlantique du nord de la Patagonie. La plupart des trous percés correspondent à l’ichno-espèce Oichnus simplex Bromley, 1981. Dans cinq cas, les trous ressemblent à Oichnus ovalis Bromley (1983), imputables à des poulpes. Dans les analyses d’O. simplex, la fréquence de perçage au sein de l’assemblage entier de mollusques est de 4,73 %, ce qui est plus élevé que pour N. magellanica (3,97 %) et que pour l’ensemble de toutes les patelles (1,57 %). La distribution des sites de perçages est hétérogène au sein du secteur apical de la coquille, avec une préférence notable et significative pour l’empreinte musculaire en forme de U. Il y a aussi des indices de prédation sélective par rapport à la taille, mais ce schéma n’est pas fortement soutenu. La faible fréquence de perçage sur les patelles par rapport aux moules est cohérente avec l’idée générale selon laquelle les gastéropodes muricidés auraient une forte préférence pour les proies fixes, du fait de leur incapacité à manipuler des proies mobiles. La fréquence de prédation par perçage sur les patelles varie considérablement entre les exemples publiés et au sein des différentes espèces de proies étudiées. L’absence de cas de prédation par perçage sur des patelles fossiles reste en partie inexpliquée, si ce n’est par le fait que les patelles sont rarement préservées dans le registre fossile, ce qui réduit la probabilité de trouver des spécimens percés, en combinaison avec la faible fréquence de sélection des patelles comme proies par les muricidés. Ceci est la première étude en Amérique du Sud centrée sur cette interaction biotique.

Mots-clés : prédation par perçage ; patelles ; Trophon geversianus ; poulpes ; Patagonie argentine ; thanatocénoses

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Spuren von Bohr-Prädation auf heutigen Napfschnecken von Nordpatagonien, Argentinien

In dieser Untersuchung analysieren wir das Räuber-Beute Verhältnis zwischen muriciden Gastropoden (meist Trophon geversianus) und den Napfschnecken Nacella magellanica, Fissurella radiosa, Diodora patagonica und Siphonaria lessoni aus heutigen Mollusken-Grabgemeinschaften von Puerto Lobos (41°59’54.2’’ S) an der Atlantikküste von Nordpatagonien. Die Mehrheit der Bohrlöcher passt auf die Ichnospezies Oichnus simplex Bromley, 1981. In fünf Fällen ähneln die Löcher Oichnus ovalis Bromley (1983), die Kraken zugeschrieben werden kann. Die Analyse von O. simplex ergab, dass die Bohrfrequenz der gesamten Mollusken-Assemblage 4.72% war, was höher ist als für N. magellanica (3.97%) und für alle Napfschnecken-Stücke zusammen (1.57%). Die Bohrungen waren Fundstellen selektiv im apikalen Sektor des Gehäuses, mit einer deutlichen und statistisch signifikanten Präferenz für die U-förmige Muskelansatzstelle. Es gibt ebenso einige Anzeichen auf selektive Prädation in Bezug auf die Größe, jedoch ist das Muster nicht ausgeprägt. Die niedrigen Bohrfrequenzen von Napfschnecken im Vergleich zu Miesmuscheln stimmen mit der allgemeinen Vorstellung überein, dass muricide Gastropoden eine starke Vorliebe für sesshafte Beute haben, da sie nicht mit Beweglichem umgehen können. Das quantitative Auftreten von Bohr-Prädation auf Napfschnecken variiert erheblich zwischen den veröffentlichten Beispielen und innerhalb der verschiedenen Arten sowie der jeweils untersuchten Beute. Das Fehlen von Nachweisen auf Bohr-Prädation bei fossilen Napfschnecken bleibt teilweise ungeklärt, mit Ausnahme der Tatsache dass Napfschnecken sehr selten im Fossilnachweis sind, was die Wahrscheinlichkeit angebohrte Stücke zu finden reduziert und die geringe Frequenz in der Muriciden ihre Napfschneckenbeute zum Bohren wählen. Dies ist die erste Untersuchung in Südamerika, die sich auf diese biotische Interaktion konzentriert.

Schlüsselwörter: Bohr-Prädation; Napfschnecken; Trophon geversianus; Kraken; argentinisches Patagonien, Grabgemeinschaften

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski

Wwiercenia, ślady drapieżnictwa na okazach skałoczepów z północnej Patagonii, Argentyny

W tym badaniu analizujemy związek drapieżnik-ofiara między ślimakami rozkolcowatymi (głównie Trophon geversianus Pallas) i skałoczepami Nacella magellanica Gmelin, Fissurella radiosa Lesson, Diodora patagonica d'Orbigny i Siphonaria lessoni Blainville z pokładów szczątków mięczaków w Puerto Lobos (41°59'54.2''S), na atlantyckim wybrzeżu północnej Patagonii. Większość otworów odpowiada śladom działalności ichnotaksonu Oichnus simplex Bromley, 1981. W pięciu przypadkach otwory przypominają Oichnus ovalis Bromley (1983), a więc można je przypisać ośmiornicom. W analizach O. simplex częstotliwość wwierceń całego zespołu mięczaków wynosiła 4,72%, czyli była wyższa niż dla N. magellanica (3,97%) i dla wszystkich skałoczepów razem (1,57%). Otwory były selektywnie położone w rejonie wierzchołkowym muszli, z wyraźną i statystycznie istotną preferencją dla bruzdy mięśniowej w kształcie litery U. Istnieją również dowody na selektywne drapieżnictwo w odniesieniu do wielkości, chociaż próba nie jest przekonywująca. Niskie częstości występowania otworów na muszlach skałoczepów, w porównaniu do małży, jest zbieżne z ogólną koncepcją, że ślimaki rozkolcowate wykazują silną preferencję dla osiadłych ofiar ze względu na ich niezdolność do atakowania poruszających się zwierząt. Ilościowa częstość występowania drapieżnictwa na skałoczepach różni się znacznie w zależności od opublikowanych przykładów i od badanych gatunków. Brak zapisów dotyczących drapieżnictwa na kopalnych skałoczepach pozostaje częściowo niewyjaśniony, pomijając fakt, iż muszle rzadko zachowują się w zapisie kopalnym, zmniejszając w ten sposób prawdopodobieństwo znalezienia nawierconych okazów, a także niską częstością wyboru przez rozkolcowate skałczepów do wierceń. Jest to pierwsze badanie w Ameryce Południowej poświęcone tej biotycznej interakcji.

Słowa kluczowe: Wiercenia drapieżnicze; Skałoczepy; Trophon geversianus; Ośmiornice; Patagonia; Argentyna; Pośmiertne nagromadzenia

Translator:  Dariusz Nowakowski