Food selection and fitness optimisation in insects

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Populærvidenskablig sammenfatning på dansk Både løbebiller og springhaler er nyttedyr i det danske landbrugsland. Løbebiller er oftest betragtet som rovdyr, der spiser skadelige insekter i marken og er derved medvirkende i skadedyrsbekæmpelsen. Springhaler er minder insekter, som oftest lever i de øverste jordlag og som hovedsagelig spiser svampehyfer. Svampene nedbryder organisk materiale og optager derved næringsstoffer i hyferne. Når springhalerne spiser af hyferne frigives næringsstofferne til jorden og deved til planterne. Selv om springhalerne er små kan de optræde i tusindtals i en landbrugsjord og derved være af stor betydning for næringsomsætningen i jorden. I det økologisk landbrug, hvor der ikke bruges pesticider og kunstgødning, er det vigtigt at udnytte den naturlige faunas kapacitet optimalt, for at opnå så stort et udbytte af afgrøder som muligt. Forudsætningen for at kunne pleje den naturlige fauna og derved opnå maximal effekt er, at man for det første er fortrolig med nyttedyrets biologi og for det andet kender til de interaktioner der foregår organismerne imellem. Formålet med denne afhandling har været at øge kenskabet til fødebiologien for nogle af markens løbebiller og springhaler og at undersøge om ændringer i første trofiske niveau kan medføre effekter i flere trofiske niveauer i fødekæden. Harpalus rufipes og Armara similata er to almindeligt forekomne løbebiller fra det danske landbrugsland, som er forskellige set i forhold til andre løbebiller idet en stor del af deres føde består af plantefrø; i stor udstrækning ukrudtsfrø. Maveindholdsunder-søgelser har vist, at biller fanget i marken har spist bladlus, og derved måske medvirket i en bladlusebekæmpelse, men hvad får billerne ud af at spise bladlus? Ingenting, ser det ud som om! De voksne billers fekunditet og larvernes overlevelse er uændret om deres diæt har bestået af blandede ukrudtsfrø eller blandede ukrudtsfrø + bladlus og andre insekter. Derimod var både fekunditet og overlevelse forværret hvis billerne havde fået en ren insekt diet i forhold til, når der var ukrudtsfrø blandet i diæten. Dog overlevede larverne længere på en blandet insekt diæt end hvis de slet ingen mad fik. Dette viser, at billerne måske kun spiser andre insekter, når der er mangel på føde af højere kvalitet, og at de gør det for at øge deres overlevelseschancer. Fødeindtaget hos en tredie art af løbebiller blev undersøgt, men med en lidt anden indgangsvinkel. Hvis en plante får inkorporeret et gen, der kan få planten til at producerer en proteinasehæmmer, så kan et eventuelt angreb af et herbivor insekt formindskes. Det eller de insekter der spiser af planten vil ved indtag af proteinasehæmmeren ikke kunne nedbryde proteiner og derved ikke kunne spise så meget af planten som hvis der ingen hæmmer var til stede. Men hvad vil der ske med de nyttige predatorer i marken, der spiser af skadedyerne? Vi fandt, at løbebillen vil spise mindre af skadedyrene hvis de havde spist herbivorer, der havde spist en føde hvori der var proteinasehæmmer. Dette er en utilsigtet effekt, som måske i nogen grad vil kunne ophæve den positive effekt af proteinasehæmmeren. Når springhalerne græsser af de forskellige svampe i jorden, så kan dette have en indvirkning på svampenes nedbrydningsevne. Svampene kan respondere positivet, hvis græsningstrykket ikke er for højt, ved at vokse hurtigere og dermed øge nedbrydningen af det organiske stof. Derimod, hvis græsningstrykket er højt, så vokser svampen langsommere. I laboratorieforsøg har det vist sig, at springhalerne er meget selektive når de vælger hvilken svamp de vil græsse på. Det galdt også undersøgelserne her, hvor springhalerne blev præsenteret for 8 forskellige svampearter, som findes i den samme jord, som springhalerne lever i. De svampe, som springhalerne foretrak at græsse på, var de svampe der fik springhalerne til at vokse hurtigst, hvor de fik flest afkom og hvor overlevelsen var størst. En af springhalerne, Folsomia fimetaria, var endda i stand til at vælge mellem een svamp, der havde vokset på tre forskellige naturlige substrater, ren jord, jord blandet med halm og jord blandet med kløver og udvælge svampen voksende på det substrat, der gav springhalen størst fordel. Dette viser, at en ændring i et lavere trofisk niveau, her det organiske materiale, kan have en kaskerende effekt i de højere trofiske niveauer i fødekæden. Hvis springhalerne er lige så selektive i marken som de er i laboratoriet, så er der svampe, der vil blive græsset meget stærkt, og andre der knapt vil blive rørt hvilket muligvis vil have indvirkning på nedbrydningsprocesserne. Men trods de mange laboratorieforsøg ved man stadig meget lidt of springhalernes selektivitet ude i marken. Derfor har vi udviklet en metode, som skal gøre det muligt at detektere hvilke organismer springhalerne har spist, når de bliver fanget i marken. Den går ud på at opformere det DNA, der findes i springhalernes tarme, og ud fra dette materiale afgøre hvilke arter af svampe der har indgået i kosten. Denne metode vil i fremtiden gøre det muligt at undersøge fødeselektiviteten hos en lang række jordlevende insekter.