Einfluss invasiver Arten auf Räuber-Beute Beziehungen
Impact of biotic invasion on predator-prey interactions
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (95%); Geowissenschaften (5%)
Keywords
-
Biotic Invasion,
Earthwormes,
Food Web,
Soil Ecology,
Molecular Ecology
Zu den wichtigsten Ursachen für den globalen Wandel zählen heutzutage invasive fremdländische Arten. Trotz der langjährigen Forschung über die Schadwirkung unabsichtlich eingeführter Arten und die Ansiedlung sowie Erfolge fremdländischer natürlicher Gegenspieler in der Biologischen Schädlingsregulation, sind die zugrunde liegenden Mechanismen immer noch weitgehend unbekannt. Das vorliegende Projekt beschäftigt sich mit der Asiatischen Regenwurmart Amynthas agrestis (Oligochaeta, Megascolicidae), die seit kurzem in den Great Smoky Mountain National Park einwandert und den Folgen dieser Invasion. Frühere Studien über invasive Regenwürmer haben bereits gezeigt, dass neben der Bodenstruktur und der Mikroorganismengemeinschaft auch die Mesofauna und die Vegetation stark beeinflusst werden. Im Gegensatz dazu ist das Wissen über die von Regenwürmern ausgelösten Veränderungen in der Boden-Makroinvertebratengemeinschaft noch sehr lückenhaft, vor allem im Bezug auf Wechselwirkungen zwischen invasiven Regenwurmarten und der heimischen Prädatorengemeinschaft. Im vorliegende Projekt soll mit Hilfe modernster molekularer Techniken zur Analyse von Darminhalten genau diese Wissenslücke gefüllt werden. Das primäre Ziel ist es, Interaktionen zwischen der neu einwandernden Regenwurmart A. agrestis und heimischen, räuberischen Invertebraten aufzudecken. Zudem werden indirekte Folgen der Ausbreitung von Amynthas untersucht, indem Änderungen im Nahrungswahlverhalten einzelner Räuber im Bezug auf die bereits etablierten Regenwurmarten sowie auf alternative ("nicht Regenwurm") Beute analysiert werden.
Nationalparks sind wichtige Rückzugsgebiete für eine artenreiche Gemeinschaft von Pflanzen und Tieren. In zunehmendem Ausmaß findet man allerdings fremdländische von Menschen importierte Arten, die in diese Naturschutzgebiete einwandern und die heimische Artengemeinschaft gefährden. In dieser Studie werden heimische Räuber des Great Smoky Mountains National Parks und ihre Reaktion auf eine Asiatische Regenwurmart untersucht. Die fremdländischen Regenwürmer wurden vermutlich von Besuchern bewusst oder unbewusst in den Park eingeschleppt und weisen eine unregelmäßig Verbreitung im National Park auf. Man findet sie meist in der Nähe von Straßen und Wanderwegen. Die Asiatischen Regenwürmer fügen sich in die lokale Regenwurmgemeinschaften ein. Die häufigsten Räuber unter den Laufkäfern und den terrestrischen Salamandern nutzen die Asiatischen Einwanderer als zusätzliche Futterquelle und das obwohl diese exotischen Regenwürmer bei Gefahr mit einem auffälligen Verteidigungsverhalten reagieren. Früherer Untersuchungen zum Einfluss fremdländischer Regenwürmer auf die Bodenstruktur, heimische Regenwurmarten und Pflanzen, ließen uns signifikanten Folgen auch auf die Räubergemeinschaft erwarten. Letzteres konnte in dieser Studie allerdings nicht bestätigt werden. Weder die Häufigkeit und die Dominanzstruktur der Räuber, noch deren Nahrungswahl änderte sich aufgrund der einwandernden Asiatischen Regenwürmer. Schwierigkeiten das Verhalten der meist versteckt lebenden Bodentiere zu beobachten, führt dazu, dass die möglichen Gefahren, die von fremdländischen Bodentieren ausgehen, oft übersehen werden. Im Zuge dieses Projektes ist es gelungen molekulare nicht-invasive Methoden zu entwickeln, die vor allem die Erforschung von Nahrungsbeziehungen zwischen Bodenorganismen erleichtert. Besonderen Wert wurde dabei darauf gelegt, Verfahren zu entwickeln die das Töten vermeiden und die Räuber so wenig wie möglich beeinträchtigen. Dies ist besonders wichtig, wenn man in Naturschutzgebieten arbeitet oder sich mit gefährdeten Arten beschäftigt, die nur in geringer Individuenzahl zu finden sind. Diese Studie lieferte erste Einblicke in ein hoch diverses Nahrungsnetz und seine Elastizität, aber es gibt noch mehr zu entdecken. Vorerst sind die Ergebnisse eine ermutigende Neuigkeit für Naturschutzgebiete, denn einige der exotischen eingeführten Organismen werden in Ökosysteme integriert ohne schwerwiegende Folgen für die heimische Artengemeinschaft.
- Universität Innsbruck - 100%
- Marc E. Frischer, University of Georgia - Vereinigte Staaten von Amerika
- Paul F. Hendrix, University of Georgia - Vereinigte Staaten von Amerika
Research Output
- 55 Zitationen
- 10 Publikationen
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2014
Titel Integrating juvenile earthworms in studies of biotic invasion - the advantage of using a molecular key. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Konferenz The 10th International Symposium on Earthworm Ecology, Athens, Georgia, USA. Abstracts -
2014
Titel DNA as marker to investigate trophic interactions - a review and an example on earthworm predation. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Konferenz The 10th International Symposium on Earthworm Ecology, Athens, Georgia, USA. -
2013
Titel How to interpret molecularly-derived feeding interactions in field studies. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Et Al Konferenz MTI-2, 2nd International Symposium on the Molecular Detection of Trophic Interactions, Lexington, Kentucky, USA. Abstracts -
2013
Titel Native carabid beetles and salamanders as natural enemies of the invasive earthworm Amynthas agrestis. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Konferenz ISBCA 2013, 4th International Symposium on Biological Control of Arthropods, Pucon, Chile. Abstract -
2013
Titel What can be learned from a study using denaturing high-performance liquid chromatography to reveal the diet of a generalist predator? Typ Conference Proceeding Abstract Autor Frischer Me Et Al Konferenz MTI-2, 2nd International Symposium on the Molecular Detection of Trophic Interactions, Lexington, USA. Abstract -
2013
Titel Storage and shipping of tissue samples for DNA analyses: A case study on earthworms DOI 10.1016/j.ejsobi.2013.04.001 Typ Journal Article Autor Straube D Journal European Journal of Soil Biology Seiten 13-18 Link Publikation -
2013
Titel Molecular identification of earthworms using multiplex PCR. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Et Al Konferenz BioSyst.EU 2013 - Global systematics, Vienna, Austria. Abstract -
2013
Titel Do invasive earthworms change the diet of native invertebrate and vertebrate predators? Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Et Al Konferenz MTI-2, 2nd International Symposium on the Molecular Detection of Trophic Interactions, Lexington, Kentucky, USA. Abstract -
2012
Titel Non-invasive methods to investigate trophic interactions among epigeic animals. Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Et Al Konferenz XVIth International Colloquium on Soil Zoology, Coimbra, Portugal. Abstracts -
2012
Titel Effect of earthworm invasion on the prey spectrum of native carabid beetles (Coleoptera, Carabidae). Typ Conference Proceeding Abstract Autor Juen A Konferenz XVIth International Colloquium on Soil Zoology, Coimbra, Portugal. Abstracts