Διερεύνηση της ενδοσυντεχνιακής θήρευσης μεταξύ των αρπακτικών Macrolophus pygmaeus (Rambur) και Nesidiocoris tenuis (Reuter)

Abstract

Η μελέτη των βασικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ θηρευτή - θηράματος και ο προσδιορισμός της λειτουργικής απόκρισης ενός θηρευτού εξυπηρετεί στην καλύτερη αξιολόγηση ενός αρπακτικού ως φυσικού εχθρού. Η μελέτη των αλληλεπιδράσεων παράλληλα μεταξύ διαφόρων ειδών θηρευτών που επιδρούν σε ένα είδος λείας, καθώς και η επίδραση αυτών των αλληλεπιδράσεων στην πιθανά αθροιστική θηρευτική συμπεριφορά τους, αποκτά βαρύνουσα σημασία στην μελέτη πολύπλοκων τροφικών συστημάτων καθώς αποτελούν εργαλείο για την αποτελεσματικότερη εφαρμογή τους, στην βιολογική καταπολέμηση εχθρών των καλλιεργούμενων φυτών.

Η παρούσα εργασία είχε ως σκοπό την εκτίμηση της λειτουργικής απόκρισης των αρπακτικών Macrolophus pygmaeus και Nesidiocoris tenuis όταν τους προσφέρθηκε ως λεία, άτομα του αλευρώδη Trialeurodes vaporariorum, σε φύλλα τομάτας, σε ένα απλοποιημενο σύστημα φυτού -θηράματος - θηρευτού. Ως θηρευτές επιλέχτηκαν νύμφες 5ου νυμφικού σταδίου των δυο αρπακτικών, των οποίων η αρπακτικότητά μελετήθηκε κατά τη διάρκεια 24 ωρών. Ως λεία χρησιμοποιήθηκαν άτομα 2ου και 3ου προνυμφικού σταδίου του αλευρώδη. Επιπλέον, μελετήθηκε ο πιθανός ενδοειδικός ανταγωνισμός τόσο για το είδος M. pygmaeus, όσο και το N. tenuis καθώς και ο ενδεχόμενος διαειδικός ανταγωνισμός, στην ταυτόχρονη παρουσία και των δύο θηρευτών. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν, με άτομα του T. vaporariorum, σε διάφορες αυξανόμενες πυκνότητες (10, 30, 50, 70 και 90 άτομα), σε φύλλα τομάτας. Ακόμη επιχειρήθηκε η διερεύνηση της ενδεχόμενης ανάπτυξης ενδοσυντεχνιακής θήρευσης (IGP), μεταξύ των δύο ειδών των θηρευτών. Τέλος, μελετήθηκαν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δύο ειδών αρπακτικών, σε ταυτόχρονη παρουσία τους, χωρίς την παρουσία λείας, με παρατηρήσεις διάρκειας 30 λεπτών. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε εργαστηριακές συνθήκες, στη θερμοκρασία των 25°C.

Η λειτουργική απόκριση τόσο του M. pygmaeus, όσο και του N. tenuis βρέθηκε ότι ακολουθεί τον Τύπο ΙΙ του Holling. Σύμφωνα με αυτόν τον Τύπο ο αριθμός τον καταναλωθέντων ατόμων λείας αυξάνεται με έναν σταθερά μειούμενο ρυθμό σχηματίζοντας μία καμπύλη η οποία τείνει προς ένα μέγιστο όπου παρατηρείται ο κορεσμός του θηρευτή.

Κατά την ταυτόχρονη παρουσία δύο ατόμων του M. pygmaeus, παρατηρήθηκε ανάπτυξη ενδοειδικού ανταγωνισμού, σε μέσες πυκνότητες λείας (30 και 50 ατόμων). Στις ίδιες πυκνότητες λείας, τα άτομα του N. tenuis δεν καταγράφηκαν στοιχεία που να επιβεβαιώνουν την ύπαρξη ενδοειδικού ανταγωνισμού, ενδεχομένως λόγω της πιο έντονης φυτοφαγικής συμπεριφοράς του είδους αυτού. Στις μεγαλύτερες πυκνότητες λείας (90 άτομα), τόσο μεταξύ των ατόμων του M. pygmaeus, όσο και του N. tenuis αναπτύχθηκε συνεργιστική θηρευτική δράση, και η πραγματική κατανάλωση ατόμων λείας ήταν μεγαλύτερη με την εκτιμηθείσα αναμενόμενη.

Κατά την ταυτόχρονη παρουσία ατόμων και των δύο ειδών θηρευτών δεν παρατηρήθηκε ανάπτυξη ενδοσυντεχνιακής θήρευσης. Παρατηρήθηκε όμως στις μέσες πυκνότητα λείας (30 και 50 άτομα) μειωμένη θηρευτική ικανότητα και των δύο θηρευτών γεγονός που εισηγείται την ύπαρξη διαειδικού ανταγωνισμού. Αντιθέτως, στις υψηλότερες πυκνότητες οι θηρευτές ανέπτυξαν συνεργιστική θηρευτική δράση καταναλώνοντας μεγαλύτερο αριθμό ατόμων λείας, σε σχέση με τις αναμενόμενες τιμές.

Στην απουσία λείας, η ταυτόχρονη παρουσία και των δύο θηρευτών, είχε σαν αποτέλεσμα την αύξηση της κινητικότητας τους, με πιο κινητικά τα άτομα του M. pygmaeus. Επιπλέον, δεν παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των επαφών όταν υπήρχαν άτομα του ίδιου είδους θηρευτών ή κατά την ταυτόχρονη παρουσία και των δύο ειδών θηρευτών. Τέλος, παρατηρήθηκαν επαφές είτε μεταξύ ατόμων του ιδίου είδους ή των δύο ειδών των θηρευτών το πρώτο χρονικό διάστημα της ταυτόχρονης παρουσίας τους στο τριβλίο.

The dynamical relationship between predators and their prey is one of the dominant themes in ecology. The functional also response of a predator is a key factor in the population dynamics of predator–prey systems and can determine if a predator is able to regulate the density of its prey and serves to a better assess of its ability as a natural enemy. Moreover, the study of the interactions between different species of predators that may affect one common prey, and the impact of these interactions in potential addittive predatory behavior, acquires great significance in the study of complex food systems as a tool for the effective implementation in biological control pests of cultivated plants. At the present study we investigated the functional response of predators Macrolophus pygmaeus and Nesidiocoris tenuis to densities of second and third instar of whitefly Trialeurodes vaporariorum, on tomato leaf, in a simplified tritrophic system (plant - prey – predators). As predators we used fifth instar of both predators. Furthermore, we studied the possible intraspecific competition that might is exhibited in both species M. pygmaeus, and N. tenuis as well as the potential interspecific competition, at the simultaneous presence of both predators. The prey densities that were selected were 10, 30, 50, 70 and 90 individuals of 2nd-3rd instar of T. vaporariorum ontomato leaves, into petri dishes. Furthermore, we studied the development of the potential intraguild predation (IGP), between the two predator species. Finally, we studied the behavioural interactions between the two predator species in the absence of prey, at their simultaneous presence, with observations of a 30 minutes period. The experiments were conducted under laboratory conditions at a temperature of 25oC. Through the schematic presentation of the predation of M. pygmaeus and N. tenuis, it was found that both the predators exhibit a Type II functional according to Holling classification.. According to this Type, the number of the consumed prey increased with a constant decreased rhythm forming a curve which extends to a plateau where predator’s saturation is observed. At the simultaneous presence of two individuals of M. pygmaeus, we observed a intraspecific competition at prey densities of 30 and 50 individuals. However, there was not found such a behaviour between individuals of N. tenuis at the same prey densities. At higher prey densities (90 individuals) there was found a synergistic impact of the individuals of M. pygmaeus, as well as that of N. tenuis with the actual consumption of prey to be higher from the expected. There was not observed an intraguild predation between the individuals of both species. However, there was a reduction in predatory ability of the two predators at the densities of 30 and 50 individuals of prey suggesting the existence of an interspecific competition. Additionally, at higher prey densities the number of the consumed prey items were increased, a fact that suggests the existence of a synergistic effect of the two predatory species. In the simultaneous presence of both predator species in the absence of prey, it was observed an increase in the mobility of the predators, with the more active to be the individuals of M. pygmaeus. Furthermore, no differences were observed between the number of contacts among either the two individuals of a the predator species or the two species at their simultaneous presence at a petri dish,.while the contacts took place only during the first period of the observation time.