Theresa-Anne M. Tatom-Naecker, Suzanne M. Budge, Celeste B. Parry, Stephen J. Trumble, Randall S. Wells, Daniel P. Costa · Frontiers in Marine Science · 2026

First application of quantitative fatty acid signature analysis in bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) and its implications for diet estimation in free-ranging cetaceans

Resumo em português

Introdução A análise quantitativa de assinaturas de ácidos graxos (QFASA) pode fornecer estimativas dietéticas em nível de espécie integradas ao longo de semanas a meses, as quais são valiosas para avaliar a saúde, os papéis ecológicos e a vulnerabilidade a perturbações. No entanto, essa abordagem teve uso limitado em cetáceos. Coeficientes de calibração (CCs) foram principalmente derivados de mamíferos não cetáceos, parâmetros ideais do modelo QFASA não estão definidos, e a integração temporal dos ácidos graxos (AGs) do tecido adiposo subcutâneo (blubber) permanece pouco esclarecida. Métodos Utilizamos golfinhos-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus, n = 3, doravante “golfinho”) sob cuidados profissionais com dietas conhecidas e variadas para desenvolver e avaliar CCs específicos por espécie e camada de blubber, bem como explorar o desempenho do modelo sob diferentes combinações de parâmetros. Para cada golfinho, calculamos os CCs para o blubber interno e externo, comparamos estes aos CCs publicados de não golfinhos e avaliamos dietas estimadas por QFASA para diferentes conjuntos de AGs, medidas de distância, fontes de CCs (golfinho e não golfinho) e períodos de integração dos AGs. O desempenho do modelo foi avaliado considerando a distinção das presas, a porcentagem de AGs do predador fora dos intervalos das presas [valores predator-beyond-prey (PBP)] e o erro ponderado entre as estimativas e as dietas conhecidas dos golfinhos. Resultados Os CCs dos golfinhos diferiram entre o blubber interno e externo e dos CCs de não golfinhos para muitos AGs. CCs específicos para golfinhos e correspondentes por camada produziram estimativas com menor erro e identificaram com maior precisão espécies-chave de presas do que CCs de não golfinhos. As estimativas de blubber interno e externo foram consistentes com o consumo de presas integrado ao longo de semanas a meses, apoiando a natureza de longo prazo da QFASA. Contudo, o desempenho do modelo foi sensível ao conjunto de AGs, à medida de distância, à fonte dos CCs e à complexidade da dieta do golfinho. Em algumas combinações de parâmetros, o AG aumentado contribuiu com grande parte do sinal do modelo, reduzindo a interpretabilidade, o que evidencia a necessidade de seleção cuidadosa dos parâmetros. Discussão Estes resultados fornecem os primeiros CCs específicos por camada para golfinhos-nariz-de-garrafa e ilustram a utilidade e limitações da QFASA para a estimativa dietária em cetáceos. Recomendamos que os pesquisadores usem CCs específicos da espécie e da camada sempre que possível, e considerem a distinção das presas, valores PBP e a contribuição do AG aumentado ao selecionar os parâmetros do modelo. Também alertamos contra a superinterpretação dos conjuntos de parâmetros ideais e estimativas dietárias derivadas de pequenos conjuntos de calibração. Para obter a compreensão mais completa da dieta de cetáceos em vida livre, a QFASA é melhor aplicada como um dos vários métodos complementares, e não como uma abordagem isolada.

Resumo original em inglês

IntroductionQuantitative fatty acid signature analysis (QFASA) can provide species level diet estimates integrated over weeks to months, which are valuable for assessing health, ecological roles, and disturbance vulnerability. However, the approach has seen limited use in cetaceans. Calibration coefficients (CCs) have mainly been derived from non-cetacean mammals, best-fit QFASA model parameters are undefined, and the temporal integration of blubber fatty acids (FAs) remains poorly resolved.MethodWe used bottlenose dolphins (Tursiops truncatus, n = 3, hereafter "dolphin") under professional care with known, varied diets to develop and evaluate species- and blubber layer-specific CCs and explore model performance under different parameter combinations. For each dolphin, we calculated CCs for the inner and outer blubber, compared these to published non-dolphin CCs, and evaluated QFASA-estimated diets across different FA sets, distance measures, CC sources (dolphin and non-dolphin), and FA integration periods. Model performance was assessed using prey distinctiveness, the percentage of predator FAs that fell outside prey ranges [predator-beyond-prey (PBP) values], and weighted error between estimates and the dolphins’ known diets.ResultsDolphin CCs differed between the inner and outer blubber and from non-dolphin CCs for many FAs. Dolphin-specific, layer-matched CCs produced lower-error estimates and identified key prey species more accurately than non-dolphin CCs. Inner and outer blubber estimates were consistent with prey consumption integrated over weeks to months, supporting QFASA’s long-term nature. However, model performance was sensitive to FA set, distance measure, CC source, and dolphin diet complexity. In some parameter combinations, the augmented FA contributed a large portion of the model signal, reducing interpretability. This highlights the need for cautious parameter selection.DiscussionThese results provide the first layer-specific CCs for bottlenose dolphins and illustrate the utility and limitations of QFASA for cetacean diet estimation. We recommend that investigators use species- and layer-specific CCs where possible and consider prey distinctiveness, PBP values, and the augmented FA’s contribution when selecting model parameters. We also caution against over-interpreting best-fit parameter sets and diet estimates derived from small calibration datasets. To yield the most complete understanding of free-ranging cetacean diet, QFASA is best applied as one of several complementary methods rather than as a standalone approach.

Espécies citadas

• Tursiops truncatus · golfinho-nariz-de-garrafa
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Tursiops truncatus.