Die Rolle von Räuber-Beute Naivität für den Invasionserfolg von Marienkäfern - Ein Vergleich von Arteninteraktionen über zwei Kontinente hinweg
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Fehlendes erkennen von nicht heimischen Räubern durch heimischen Beutetieren und Räubern kann zum Invasionserfolg von nicht heimischen Räubern beitragen. Räuber-Beute Naivität setzt voraus, dass sich Räuber in ihren Erkennungssignalen unterscheiden. Um ein besseres Verständnis dieser Mechanismen bei Insekten zu erhalten, haben wir Wechselwirkungen zwischen heimischen und nicht heimischen Marienkäfern mit heimischen Blattläusen als Beutetiere und Ameisen als Räuber getestet. Um einen interkontinentalen Vergleich zwischen den Wechselwirkungen ziehen zu können, haben wir unsere Experimente in Europa und Nordamerika durchgeführt. Um zu sehen, ob Räuber-Beute Naivität vorliegt, haben wir das Vermeidungsverhalten von Blattläusen gegenüber chemischen Signalstoffen zwischen heimischen und nicht heimischen Marienkäfern verglichen. Außerdem quantifizierenten wir die Prädation von Blattläusen durch Marienkäfer, um deren Gefräßigkeit zu erfassen. Um die Räuber-Räuber Naivität von Ameisen zu untersuchen, haben wir Verhaltensexperimente zwischen Ameisen und heimischen sowie nicht heimischen Marienkäfern durchgeführt und dabei sowohl die Aggression von Ameisen als auch die Reaktion von Marienkäfern erfasst. Zudem haben wir uns die Rolle von chemischen Signalstoffen von Marienkäfern für die Aggression von Ameisen näher angesehen und die Zusammensetzung dieser auf Artniveau chemisch analysiert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Blattläuse chemische Signale von den meisten heimischen Marienkäferarten vermieden. Außerdem zeigten wir, dass Signalstoffe des gebietsfremden Asiatischen Marienkäfers Harmonia axyridis zwar von Blattläusen in Nordamerika, nicht aber von Blattläusen in Europa vermieden wurden. Auf beiden Kontinenten waren H. axyridis und Coccinella septempunctata die größten Marienkäferarten und fraßen die meisten Blattläuse. Wie erwartet verhielten sich Ameisen der Art Lasius niger weniger aggressiv gegen H. axyridis als gegen die meisten einheimischen Marienkäferarten. In Nordamerika haben wir allerdings kein eindeutiges Muster zwischen heimischen und gebietsfremden Marienkäfern gefunden. Das Entfernen von chemischen Signalstoffen hat zu einer Abnahme von Ameisenaggression gegen Marienkäfer geführt – das künstliche Auftragen von Signalstoffen hat die Aggression von L. niger wieder erhöht. Die Zusammensetzung der chemischen Signalstoffe von Marienkäfern ist artspezifisch, was eine wichtige Voraussetzung für Räuber-Beute Naivität ist. Fehlendes Vermeidungsverhalten bei Blattläusen und geringere Ameisenaggression trägt wahrscheinlich zum Invasionserfolg von H. axyridis in Europa bei. Interkontinentale Unterschiede in Blattlaus- und Ameisenwechselwirkungen mit H. axyridis lassen sich mit Unterschieden in der Invasionsgeschichte von H. axyridis erklären. Vermeidungsverhalten bei Blattläusen und Ameisenaggression gegen den asiatischen Marienkäfer H. axyridis in Nordamerika legen schnelle Adaptation von heimischen Blattläusen und Ameisen gegenüber neuartigen gebietsfremden Marienkäfern nahe. Während vergleichbare Wechselwirkungen zwischen heimischen und kürzlich eingeführte europäische Marienkäferarten möglicherweise auf Ähnlichkeiten in Signalstoffen zurückzuführen sind. Abschließend lässt sich sagen, dass Vorteile durch Räuber-Beute und die Räuber-Räuber Naivität bei Insekten in frühen Stadien der Einführung vorkommen, allerdings mit zunehmender Zeit durch schnelle evolutive Adaptation oder auch lernen verschwinden können. Im Vergleich dazu kann eine große Körpergröße in Relation zu heimischen Konkurrenten langfristig zum Invasionserfolg von gebietsfremden Räubern beitragen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2018) Predation and avoidance behavior of the pea aphid Acyrthosiphon pisum towards native and invasive lady beetles in Europe. Book of abstracts, Annual meeting of the Ecological Society of America, New Orleans, USA
Ünlü, A.G., Terlau, J.F., Bucher, R.
- (2018) Predator-predator naivete contributes to the invasion success of the ladybeetle Harmonia axyridis in Europe. Book of abstracts, Annual meeting of the Ecological Society of America, New Orleans, USA
Bucher, R., Japke, L.M., Ünlü, A.G., Menzel, F.
- (2019) Comparison of predator-prey interactions between native and non-native lady beetles: similarities in predation rates but differences in cue recognition between European and North American populations. Book of abstracts, International symposium Ecology of Aphidophaga 14, Montreal, Canada
Ünlü, A.G., Bertleff, D., Diekmann, J., Brand, S., Obrycki, J.J., Bucher, R.
- (2020) Comparison of native and non-native predator consumption rates and prey avoidance behavior in North America and Europe. Ecology and Evolution, 10:13334−13344
Ünlü, A.G., Obrycki, J.J., Bucher, R.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/ece3.6932) - (2020) Predation and avoidance behavior of the pea aphid Acyrthosiphon pisum confronted with native and invasive lady beetles in Europe. Biological Invasions, 22:1647−1656
Ünlü, A.G., Terlau, J.T., Bucher, R.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s10530-020-02209-5) - (2021) Predation and avoidance behavior in aphid-ladybird interactions of native and invasive ladybirds in Europe. Ecological Entomology, 46:41−47
Bertleff, D., Diekmann, J., Brand, S., Ünlü, A.G., Bucher, R.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/een.12938)
