Auswirkungen von Hitzewellen auf eine Räuber-Beute Beziehung
Abstract
Hitzewellen können besonders auf Gliedertiere wie Insekten, Milben und Spinnen fatale Auswirkungen haben, da ihre Hitzetoleranz oft niedriger ist als die täglichen Extremtemperaturwerte während einer Hitzewelle und daher lebenswichtige Eigenschaften negativ beeinflusst werden können. Theoretisch können sich Organismen an Umweltstress durch genetische (Änderung der DNA Sequenz) und plastische Modifikationen (keine Änderung der DNA Sequenz) bis zu einem gewissen Grad anpassen. Praktisch ist aber die Dauer von Hitzewellen zu kurz, um wirksame genetische Anpassungen zu entwickeln. Plastische Modifikationen hingegen können kurzfristig zu vorteilhaften Anpassungen an Hitzewellen führen, da diese innerhalb einer Generation wirksam sein können, aber auch auf die nächste Generation übertragen werden können. Was passiert aber, wenn ein Räuber und seine Beute unterschiedliche plastische Anpassungspotenziale haben? Führt dies zu einer Entkoppelung der meistens fein abgestimmten Räuber-Beute Beziehungen? Diese Fragen sollen anhand der Raubmilbe Phytoseiulus persimilis und dessen Beute, der Spinnmilbe Tetranychus urticae, die im biologischen Pflanzenschutz prominente Gegenspieler sind, untersucht werden. Folgende Annahmen sollen geprüft werden: (1) plastische Modifikationen an Hitzestress sind für Räuber und Beute innerhalb einer Generation möglich und können auch auf die nächste Generation übertragen werden; (2) die Kosten dieser Anpassungen sind für den Räuber höher als für seine Beute; und (3) die Konsequenzen dieser unterschiedlichen Anpassungspotenziale führen zu einer ineffizienten Bekämpfung der Spinnmilben durch den Räuber bei Hitzewellen. In vier Experimenten sollen die Vor- und Nachteile von Anpassungen der Eltern- und Filialgeneration an Hitzewellen evaluiert werden. Das plastische Potenzial in Bezug auf Hitzewellen soll von folgenden Eigenschaften des Räubers und der Beute näher untersucht werden: (1) Aggressivität des Räubers und Abwehrverhalten der Beute; (2) Beeinflussung des Abwehrverhaltens der Beute durch Lernen; (3) die Entwicklung, Reproduktion und Überleben von Räuber und Beute, und (4) die Auswirkungen von Hitzewellen auf die Populationsdynamik von Räuber und Beute. Diese Studie kann einen wesentlichen Beitrag zu der kontrovers geführten Debatte liefern, ob sich Gliedertiere durch plastische Modifikationen an die häufiger auftretenden Hitzewellen, bedingt durch den Klimawandel, anzupassen können. Wissenschaftliche Studien zu diesem Thema sind nämlich rar und fehlen bis dato gänzlich in Bezug auf die Auswirkungen von Hitzewellen auf Räuber-Beute Beziehungen. Abschließend kann die Studie für die biologische Kontrolle von Schadorganismen von enormer Bedeutung sein, da hier erstmals untersucht wird, ob eine ausreichende Spinnmilbenkontrolle durch die bisher erfolgreiche Raubmilbe P. persimilis unter Hitzestress gewährleistet ist.
Schlagworte Hitzewellen generationen-übergreifende Plastizität Räuber-Beute Beziehung Milben biologische Schädlingskontrolle
Publikationen
Von Jägern und Gejagten: Hitze und ihre Auswirkungen auf Schädlingspopulationen und die Räuber-Beute-Beziehung
Autoren: Koschier, EH; Walzer, A Jahr: 2020
Populärwissenschaftlicher Beitrag
Mitarbeiter*innen
Andreas Walzer
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01.09.2019 - 01.03.2025