Behavior ecology of the Humboldt squid, Dosidicus gigas: insights from an animal-borne video and data logging system

Dosidicus gigas is a large pelagic cephalopod of the eastern Pacific that has recently undergone an unexpected, significant range expansion up the coast of North America. The impact that such a range expansion is expected to have on local fisheries and marine ecosystems has motivated a thorough study of this top predator, a squid whose lifestyle has been quite mysterious until recently. Unfortunately, Dosidicus spends daylight hours at depths prohibitive to making observations without significant artificial interference. Observations of this squid‟s natural behaviors have thus far been considerably limited by the bright illumination and loud noises of remotely-operated-vehicles, or else the presence of humans from boats or with SCUBA. However, recent technological innovations have allowed for observations to take place in the absence of humans, or significant human intrusion, through the use of animal-borne devices such as National Geographic‟s CRITTERCAM. Utilizing the advanced video recording and data logging technology of this device, this study seeks to characterize unknown components of Dosidicus gigas behavior at depth. Data from two successful CRITTERCAM deployments reveal an assortment of new observations concerning Dosidicus lifestyle. Tri-axial accelerometers enable a confident description of Dosidicus orientation during ascents, descents, and depth maintenance behavior - previously not possible with simple depth tags. Video documentation of intraspecific interactions between Dosidicus permits the identification of ten chromatic components, a previously undescribed basal chromatic behavior, and multiple distinct body postures. And finally, based on visualizations of spermatophore release by D. gigas and repetitive behavior patterns between squid pairs, this thesis proposes the existence of a new mating behavior in Dosidicus. This study intends to provide the first glimpse into the natural behavior of Dosidicus, establishing the groundwork for a comprehensive ethogram to be supported with data from future CRITTERCAM deployments. Cataloguing these behaviors will be useful in accounting for Dosidicus‟ current range expansion in the northeast Pacific, as well as to inform public interest in the impacts this expansion will have on local fisheries and marine ecosystems.

Tagging studies on the jumbo squid (Dosidicus gigas) in the Gulf of California, Mexico

Dosidicus gigas, the only species in the genus Dosidicus, is commonly known as the jumbo squid, jumbo flying squid (FAO, see Roper et al., 1984), or Humboldt squid. It is the largest ommastrephid squid and is endemic to the Eastern Pacific, ranging from northern California to southern Chile and to 140oW at the equator (Nesis, 1983; Nigmatullin, et al., 2001). During the last two decades it has become an extremely important fisheries resource in the Gulf of California (Ehrhardt et al., 1983; Morales-Bojórquez et al., 2001), around the Costa Rica Dome (Ichii et al., 2002) and off Peru (Taipe et al., 2001). It is also an active predator that undoubtedly has an important impact on local ecology in areas where it is abundant (Ehrhardt et al., 1983; Nesis, 1983; Nigmatullin et al., 2001; Markaida and Sosa-Nishizaki, 2003).

Prospección pesquera del calamar gigante (dosidicus gigas) a bordo del buque japonés "Shinko Maru 2" (04 de noviembre - 17 de diciembre de 1989)

Presenta los resultados obtenidos durante la prospección efectuada a bordo del buque japonés "Shinko Maru 2" entre el 04 de noviembre y el 17 de diciembre de 1989, cuyo objetivo principal fue evaluar la factibilidad de explotar comercialmente el Dosidicus gigas (ORBIGNY) "calamar gigante" o "pota" en el mar peruano. El área de estudio comprendió desde los 03°30 ' S hasta el Callao (12°00 'S). Se emplearon dos sistemas de captura: con calamareras automáticas y luces de atracción (JIGGING) y otra con redes de deriva (DRIFT NET), llevándose a cabo 32 y 24 operaciones de pesca respectivamente.

Crecimiento y reclutamiento del calamar gigante Dosidicus gigas en el Perú (1991 a 1994)

Presenta las características biológicas y poblacionales del calamar gigante a fin de establecer las medidas adecuadas de explotación. Se aprecia que el calamar presenta una alta tasa de crecimiento pudiendo alcanzar tallas de 41 a 53 cm. al año de edad y se revela la presencia de dos pulsos anuales de reclutamiento, los que involucran varios meses durante primavera-verano y otoño-invierno.

Distribución y captura del calamar gigante Dosidicus gigas a bordo de buques calamareros en aguas del Pacífico Centro Oriental y en aguas nacionales y adyacentes

Muestra los resultados biológico pesqueros y oceanográficos del muestreo complementario al monitoreo del calamar gigante o pota, obtenídos a bordo de las embarcaciones calamareras comerciales de bandera coreana, que operaron en aguas internacionales Pacífico Centro Oriental (PCO), nacionales y adyacentes, entre octubre y noviembre de 1996.

Cambios en la distribución y concentración del calamar gigante (Dosidicus gigas) frente a la costa peruana durante 1991 - 1995

Da a conocer la distribución y concentración del calamar gigante (Dosidicus gigas) frente a la costa peruana en el período 1991-1995, en base al monitoreo biológico-pesquero realizado por el IMARPE a bordo de la flota calamarera. Asimismo, analiza los cambios mensuales en la distribución y concentración del recurso, los que están estrechamente relacionados con el comportamiento del ambiente marino.

Variabilidad espacial de la pesquería de Dosidicus gigas (d’Orbigny, 1835) calamar gigante del 2004 al 2012

Se efectuó un análisis de la distribución espacial de operaciones de pesca de la flota calamarera industrial dentro y fuera de la zona económica exclusiva peruana (ZEE) con relación a la temperatura superficial de mar (TSM) y concentración de clorofila-a (Cl-a) para el periodo 2004-2012. La data de operaciones de pesca se dividió en tres periodos en función a distancia a la costa considerando regulaciones de pesca, de enero 2004 a octubre 2010, de noviembre 2010 a diciembre 2011 y 2012. Durante el primer periodo, se identificaron dos patrones mensuales de distribución espacial, de enero a julio fue a lo largo del litoral desde Paita (5°S) hasta San Juan de Marcona (15°22’S) y de agosto a diciembre entre Chimbote y Paita. En el segundo periodo, las operaciones de pesca formaron pequeñas concentraciones y puntos de pesca dispersas debido a la restricción de pesca dentro de las 80 millas náuticas desde noviembre del 2010. Durante el 2012 la flota se localizó fuera de la ZEE. Las mayores concentraciones de la flota se ubicaron entre 30 a 90 millas náuticas de la costa. Mayores concentraciones de pesca se localizaron en Paita-Chimbote (5°-9°S) y Callao- San Juan de Marcona (12°03’-15°22’S). Las faenas de pesca se realizaron en un rango amplio de TSM entre 14,1 y 26,8 °C, con mayor incidencia en temperaturas entre 18,4 a 22 °C, con tendencia a localizarse en áreas de mayor temperatura durante los últimos años. Respecto a la clorofila-a, la flota faenó entre concentraciones de clorofila-a de 0 a 9,5 mg/m3 dentro de la ZEE, y entre 0,2 y 0,5 mg/m3 fuera de la ZEE. Se observó un patrón de distribución de flota, asociado a las anomalías de temperatura superficial de mar del área El Niño 1+2, a la distribución latitudinal y una variabilidad cíclica mensual de la TSM.

Procesamiento y utilización de diferentes partes del cuerpo del calamar gigante Dosidicus gigas en forma de harina como factor de crecimiento en dietas balanceadas para Penaeus vannamei

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Ecología Acuática y Pesca) U.A.N.L. Facultad de Ciencias Biológicas.

Age, Growth and Population Structure of Jumbo Flying Squid, Dosidicus Gigas, Based on Statolith Microstructure Off the Exclusive Economic Zone of Chilean Waters

The jumbo flying squid, Dosidicus gigas, support an important squid fishery off the Exclusive Economic Zone of Chilean waters. However, we only have limited information about their biology. In this study, age, growth and population structure of D. gigas were studied using statoliths from 333 specimens (386 females and 147 males) randomly sampled in the Chinese squid jigging surveys from 2007 to 2008 off the Exclusive Economic Zone of Chile. Mantle lengths (MLs) of the sample ranged from 206 to 702 mm, and their ages were estimated from 150 to 307 days for females and from 127 to 302 days for males. At least two spawning groups were identified, the main spawning peak tended to occur between August and November (austral spring group), and the secondary peak appeared during March to June (austral autumn group). The ML-age relationship was best modelled by a linear function for the austral spring group and a power function for the austral autumn group, and the body weight (BW)-age relationship was best described by an exponential function for both the groups. Instantaneous relative growth rates and absolute growth rates for ML and BW did not differ significantly between the two groups. The growth rate of D. gigas tended to be high at young stages, and then decreased after the sub-adult stage (>180 days old). This study suggests large spatial and temporal variability in key life history parameters of D. gigas, calling for the collection of more data with fine spatial and temporal scales to further improve our understanding of the fishery biology of D. gigas.

Pesquería sostenible del calamar gigante Dosidicus gigas (Orbigny, 1835) en el mar peruano

La investigación se efectuó con información de la pesquería del calamar gigante proveniente de la flota industrial-artesanal, cruceros de investigación nacional e internacional, así como de organismos públicos y privados tanto nacionales como del extranjero. El objetivo fue estudiar las principales características biológico-pesqueras del calamar gigante, asimismo se analizaron los parámetros sociales, económicos e institucionales de la pesquería del recurso, con la finalidad de evaluar la sostenibilidad de su pesquería, proponiendo los indicadores más convenientes para describir la situación y las tendencias de las distintas dimensiones del desarrollo sostenible, en tal sentido se concluyó que la pesquería del calamar gigante sí cumple los parámetros internacionales de sostenibilidad, faltando sólo una mayor participación (ganancias económicas) por parte de los pescadores artesanales.

Biomasa y distribución del calamar gigante (Dosidicus gigas) en el mar peruano aplicando el método hidroacústico: 1999 - verano 2015.

La biomasa y distribución espacial del calamar gigante o pota (Dosidicus gigas) estimada mediante el método hidroacústico fue variable entre 1999 y 2015. La biomasa promedio en las estaciones de verano fluctuó entre 500.000 y 800.000 toneladas (t) a excepción del 2004 y 2005 cuando se estimaron las mayores abundancias con 1,7 millones de t y 1,6 millones de t, respectivamente. Las menores abundancias en verano, correspondieron a los años 2000, 2013 y 2014 con alrededor de 100.000 t. Durante la primavera, las mayores abundancias se registraron en el 2001 (863.000 t) y 2002 (879.000 t). En invierno, las biomasas fluctuaron entre 4.000 t (2010) y 560.000 t (2001). La variabilidad de la distribución espacial de la pota estuvo asociada a parámetros oceanográficos, influenciada principalmente por el frente oceánico y las masas de Aguas Subtropicales Superficiales (ASS); así como a isotermas de 18 °C a 25 °C e isohalinas de 34,8 ups a 35,5 ups.

Estimación de la población del calamar gigante Dosiducs gigas en el litoral peruano mediante el análisis de cohortes

Presenta los estimados de la abundancia poblacional del calamar gigante mediante el análisis de cohortes para los años de 1991 a 1995. Identifica dos cohortes, las que se reclutan a la pesquería en diferentes momentos y dan origen a fuertes pulsos de reclutamiento.

Identification and estimation of size from the beaks of 18 species of cephalopods from the Pacific Ocean

A method of identifying the beaks and estimating body weight and mantle length of 18 species of cephalopods from the Pacific Ocean is presented. Twenty specimens were selected from each of the following cephalopod species: Symplectoteuthis oualaniensis, Dosidicus gigas, Ommastrephes bartramii, S. luminosa, Todarodes pacificus, Nototodarus hawaiiensis, Ornithoteuthis volalilis, Hyaloteuthis pelagica, Onychoteuthis banksii, Pterygioteuthis giardi, Abraliopsis affinis, A. felis, Liocranchia reinhardti, Leachia danae, Histioteuthis heteropsis, H. dofleini, Gonalus onyx, and Loligo opalescens. Dimensions measured on the upper and lower beak are converted to ratios and compared individually among the species using an analysis of variance procedure with Tukey's omega and Duncan's multiple range tests. Significant differences (P =0.05) observed among the species' beak ratio means and structural characteristics are used to construct artificial keys for the upper and lower beaks of the 18 species. Upper and lower beak dimensions are used as independent variables in a linear regression model with mantle length and body weight (log transformed). (PDF file contains 56 pages.)

Distribution of ommastrephid paralarvae in the eastern tropical Pacific

Jumbo squid (Dosidicus gigas) and purpleback squid (Sthenoteuthis oualaniensis) (Teuthida: Ommastrephidae) are thought to spawn in the eastern tropical Pacific. We used 10 years of plankton tow and oceanographic data collected in this region to examine the reproductive habits of these 2 ecologically important squid. Paralarvae of jumbo squid and purpleback squid were found in 781 of 1438 plankton samples from surface and oblique tows conducted by the Southwest Fisheries Science Center (NOAA) in the eastern tropical Pacific over the 8-year period of 1998–2006. Paralarvae were far more abundant in surface tows (maximum: 1588 individuals) than in oblique tows (maximum: 64 individuals). A generalized linear model analysis revealed sea-surface temperature as the strongest environmental predictor of paralarval presence in both surface and oblique tows; the likelihood of paralarval presence increases with increasing temperature. We used molecular techniques to identify paralarvae from 37 oblique tows to species level and found that the purpleback squid was more abundant than the jumbo squid (81 versus 16 individuals).