COMPARING CTENOPHORE SPECIES IN THE BLACK SEA AND THE EASTERN MEDITERRANEAN 

Tamara Shiganova

1 *

, Julia Bulagakova

1

, Epaminondas Christou

2

, Ioanna Siokou-Frangou

2

1

P.P.Shirshov Institute of oceanology Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia - *shiganov @sio.rssi.ru

2

National Centre for Marine Research, Hellinikon, Athens, Greece

Abstract

The possibility of two Black Sea invaders Mnemiopsis leidyiand Beroe ovatablooms in the eastern Mediterranean is analyzed. A

Comparison between these two species and the indigenous close species Bolinopsis vitreaand Beroe cf. cucumisis presented.

Key words: Mnemiopsis leidyi, Bolinopsis vitrea, Beroe ovata, Beroe cucumis

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

437

While M. leidyiand the indigenous Mediterranean species

Bolinopsis vitreaAgassiz, 1880,another representative of the

ctenophore Order Lobata, occur typically in neritic waters, they rarely

overlap (1). Bolinopsis vitreais indigenous to the Mediterranean, but

not particularly abundant, although other species of Bolinopsis can

sometimes reach high densities in other areas (2)

B. vitreaand M. leidyihave a similar size range and general body

shape, but B. vitrealobes are relatively shorter and they originate

about halfway between the mouth and the infundibulum. The

estimated relationship in the present study between total length with

lobes and wet weight for both species showed that Bolinopsisis

heavier than M. leidyiof equivalent length. Similarly, dry weight is

higher for Bolinopsisthan for M. leidyiin the Aegean Sea. Our

experiments indicate that Bolinopsis vitreahas a lower metabolic and

ingestion rate than M. leidyi of comparable length, suggesting that

Bolinopsisis better adapted to the oligotrophic Mediterranean waters.

The reproduction rate of Bolinopsis vitreaindividuals is very weak

(12-96 eggs. d

-1

), probably due to the low ambient prey availability,

while M.leidyispecimens produced 448 and 440 eggs per day,

respectively. 

The invasion of M. leidyito the northern Aegean did not elicit any

notable effect on behalf of the zooplankton communities, or on

mesozooplankton abundance, biomass and community composition.

If we compare zooplankton abundance before the M. leidyiinvasion,

this was much higher in most areas of the Black Sea than in the

Aegean Sea, which was precisely what favoured the huge M. leidyi

outbreak in the Black Sea. Thus, low abundance of zooplankton in

most areas of the Aegean Sea could act as a limiting factor for M.

leidyidevelopment. According to our estimations, a population as

small as that present cannot graze more than 0.08% of copepod

abundance daily, which is negligible.

Among the other preys of both ctenophore species are fish eggs and

larvae. 

With a big abundance of anchovy eggs and larvae in the Aegean

Sea, there seems to no measurable impact of M. leidyi and B. vitreaon

the abundance of anchovy ichthyoplankton in the northern Aegean

Sea.

Our experimental data show that conditions of the Aegean Sea can

be well tolerated by M. leidyi. It can live, feed at a high intensity, and

reproduce here. Its eggs develop well, and the percent survival and

development of eggs are high (99.7%), but it has a smaller size than

in the Black Sea, close to the size of individuals recorded in the Sea

of Azov and in the Caspian Sea. Probably this is connected with a

suboptimal salinity in the latter places, while in the case of the Aegean

Sea, conversely, local salinity may be too high. 

Experimental and field observations bring us to the conclusion that

the distribution of both B. vitreaand M. leidyiis regulated to a major

degree by prey availability and that the abundance of both species is

correlated with the biological productivity of their habitat. In the

mostly oligotrophic waters of the Aegean Sea, particularly open

waters with low zooplankton density, the development of these

carnivorous species is severely limited, and hence, their impact on the

biota is virtually nil. 

In 1997 another invader ctenophore, Beroe ovata,spontaneously

appeared in the Black Sea and the Black Sea ecosystem began rapidly

to recover (3,4). The question of origin of this species became

relevant. First of all scientists presumed that Beroe ovatahad arrived

from Mediterranean Sea. A closer analysis of its morphology led to a

revision of its identity, which turned out to be Beroe ovataMayer

1912. It is believed to have been introduced with ship ballast water. Its

origin is presumed to be the Atlantic coast of North America, exactly

as the previous invader Mnemiopsis leidyi. Moreover comparing the

new invader genus Beroe with Mediterranean Beroe ovataled us to

conclude that it is not Beroe ovataChun 1880, but Beroe cf. cucumis

Mayer which inhabits the Mediterranean Sea (5). 

Representatives of Beroelive in the shallows and estuaries of the

Mediterranean Sea, and of the tropical and temperate Pacific and

Atlantic Oceans. Few species inhabit Arctic Seas (2, 6, 7). All species

of beroids are considered to be exclusively feeding on other

planktivorous ctenophores. There is often a trophic linkage between

Beroespecies and planktivorous ctenophores. Beroeis an important

link in pelagic food chains, but before its arrival in the Black Sea,

comparatively little was known about its biology. Beroesignificantly

affects the population structure of planktivorous ctenophores and thus

indirectly modifies the population dynamics of the zooplankters at

lower trophic levels,as clearly demonstrated by B. ovatain the Black

Sea.

B. ovataspread from the Black Sea to the Sea of Marmara, where

it occurs every year during seasonal development of this species

(August-November), even it was found near the Dardanelles (per.

com. Melek Isinibilir, Istanbul University), most probably B. ovata

might spread further west to the eastern Mediterranean and overlap

with indigenous B. cf. cucumis.

Like M.leidyi and B. cf. cucumis (8, 9), B.ovatawould not be able

reach high density in the eastern Mediterranean due to very low prey

(M.leidyiand B. vitrea) availability. (13) Thus at the moment a bloom

of ctenophores –both invaders and indigenous – is not to be expected

in the eastern Mediterranean.

References

1-Kremer, Patricia, Michael R. Reeve and Mary Ann Syms, 1986b The

nutritional ecology of the ctenophore Bolinopsis vitrea: comparisons with

Mnemiopsis mccradyifrom the same region. Jour. Plankton Research, 8:

1197-1208.

2-Seravin, L.N, 1998. Ctenophora. A. Dobrovol’sky (ed), St.-Petersburg:

1-84.

3-Vinogradov, M.E., V.V Sapozhnikov, E.A. Shushkina, 1992. The Black

Sea ecosystem. Moscow. Russia. Nauka, 112 p.

4-Shiganova T. A, Musaeva E.I., Bulgakova Yu.V., 2003. Ctenophores

invaders Mnemiopsis leidyi (A.Agassiz) Beroe ovata Mayer 1912, and

their effect on the pelagic ecosystem of the northeastern Black Sea. 2003.

Biol. Bull. N 2.

5-Seravin, L. N, Shiganova T.A., Luppova N.E., 2002. The history of

study of the ctenophore Beroe ovata(Ctenophora, Beroida) and some

features of the Black Sea representavive’s morphology. Zool. J.,81 (10):

1193-1201. 

6-Greve W., Stockner J., Fulton J., 1976. Towards a theory of

specialisation in Beroe/ Ed. Mackie G.O. New York: Plenum Publ. Corp.

Pp. 251-253. 

7-Harbison G.R. Madin L.P. & Swanberg N.R. 1978. On the natural

history and distribution of oceanic ctenophores. Deep-Sea Research,

Vol.25: 233-256. 

8-Shiganova, T. A., B. Ozturk, A. Dede, 1994. Distribution of the

ichthyo-, jelly- and zooplankton in the Sea of Marmara. FAO Fisheries

report,495: 141-145.

9-Shiganova T. A., Mirzoyan Z. A., Studenikina E. A., Volovik S. P.,

Siokou-Frangou I., Zervoudaki S.,Christou E. D., Skirta A. Y., H. J.

Dumont, 2001.The invasion of the ctenophore Mnemiopsis leidyi (

A.Agassiz) on the Black Sea and on other seas of the Mediterranean basin.

Mar. Biol.,431-446.