Pressemitteilung vom 13. August 2015:
Vielfalt sorgt für Stabilität unter den Tieren in freier Wildbahn
Studie an Motten erklärt, weshalb in manchen Jahren Insektenplagen auftreten
Kalmar/Halle(Saale). Warum die Populationsgrößen von Pflanzen- und Tierarten mehr oder weniger stark schwanken, ist eine Frage, die die Ökologie schon lange bewegt. Forscher der Linnaeus University in Schweden und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben nun ein wichtiges Detail zur Beantwortung dieser Frage gefunden. Dazu untersuchten sie über einen Zeitraum von elf Jahren nachtaktive Falter (Motten) und fanden heraus, dass individuelle Unterschiede der Tiere eine positive und stabilisierende Wirkung auf die Population haben. So verfügen Nachfalterarten mit unterschiedlicher Farbzeichnung in der Regel über größere Populationen, die zudem von Jahr zu Jahr weniger schwanken. Diese Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht.
Das Foto zeigt eine Zahneule (Hada plebeja), ein kälteliebender Nachtfalter der Familie der Eulenfalter (Noctuidae). In der Studie zeigte er eine abwechslungsreiche Färbung - also eine hohe Variabilität.
Foto: Martin Wiemers/ UFZ
Das Rotes Ordensband (Catocala nupta) - an faulem Obst saugend. Der Nachtfalter erhielt seinen Namen nach der markanten roten Färbung. In der Studie zeigte diese Art keine Variabilität, das heißt die Population schwankte stärker als bei den Arten mit hoher Variabilität in Farbe und Zeichnung.
Foto: Martin Wiemers/ UFZ
Motten sind eine artenreiche Gruppe von Insekten, die in verschiedenen Lebensräumen vorkommen. Die nachtaktiven Falter erfüllen eine wichtige Funktion als Bestäuber. Sie legen ihre Eier auf Pflanzen ab, von denen sich die Raupen während des Wachstums ernähren. Die Larven und die voll entwickelten Motten sind eine wichtige Nahrungsquelle für Vögel und Fledermäuse. Einige Arten verursachen aber auch große Schäden an Pflanzen und Bäumen in der Land- und Forstwirtschaft. Es ist seit langem bekannt, dass die Größe der Populationen von einigen nachtaktiven Falterarten von Jahr zu Jahr stark schwankt, während andere Arten relativ stabil über die Jahre hinweg sind. Weshalb das so ist, war bislang zu großen Teilen unklar.
Ein Forscherteam um Professor Anders Forsman von der Linnaeus Universität hat daher über einen Zeitraum von elf Jahren Motten an einem Standort in Südschweden mit einer Lichtfalle gesammelt. Dabei konnten über 115.000 Motten von 246 verschiedenen Arten untersucht werden. Die Forscher zählten auch, wie viele Falter pro Art sie in den verschiedenen Jahren fangen konnten. Zur Auswertung wurden die Arten in drei verschiedene Gruppen eingeteilt – je nachdem wie stark sich die Musterung zwischen den Individuen innerhalb jeder Art unterschied.
„Dabei erfassten wir mehr Individuen von Arten, die stark in Farbe und Zeichnung variierten – und weniger Individuen von Arten, die wenig oder gar keine Farbvariationen aufwiesen. Bei letzteren schwankte zudem die Anzahl der Motten zwischen den verschiedenen Jahren sehr stark“, sagt Dr. Markus Franzén vom UFZ, der für die Feldarbeiten verantwortlich war. „Die Beziehung zwischen der Farbvariation und der Stabilität war jedenfalls nicht dadurch beeinflusst, dass jene Arten mit großer Variation in Farbe und Zeichnung nur während einer kurzen Zeit des Jahres aktiv waren oder nur wenige Wirtspflanzen als Nahrungsquelle nutzen konnten. Daher sind wir ziemlich sicher, dass es die Unterschiede in Farbe und Musterung sind, die diese Dynamik hervorrufen“, ergänzt Franzén.
Die Populationsschwankungen verliefen zwischen den verschiedenen Arten sehr unterschiedlich. Dies deutet darauf hin, dass die Änderungen durch biologische Prozesse und nicht aufgrund von abiotischen Prozessen wie zum Beispiel durch schwankende Wetterbedingungen hervorgerufen worden sind. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die abwechslungsreiche Färbung dafür sorgt, dass Fressfeinde weniger effektiv beim Jagen sind und mehr Individuen übersehen“, sagt Prof. Anders Forsman von der Linnaeus Universität. „Die individuellen Unterschiede tragen zu einer erhöhten Stabilität der Falterpopulationen bei. Damit deckt sich unsere Schlussfolgerung mit früheren Studien zu Fröschen, Eidechsen und Schlangen, die bestätigen, dass eine größere Variation in der Färbung einer Art ein Schlüssel zum Erfolg in der freien Wildbahn ist“, fährt er fort.
Die Ergebnisse haben auch praktische Bedeutung. Informationen über Tierfarbzeichnungen können in der Naturschutzbiologie verwendet werden, um festzustellen, welche Arten besonders bedroht sind und daher vordringlich geschützt werden sollten. „Vielleicht können unsere Ergebnisse auch helfen, vorherzusagen, welche Arten in ihrem Bestand so stark von Jahr zu Jahr schwanken werden, dass sie Schäden in der Land- oder Forstwirtschaft verursachen“, sagt Per-Eric Betzholtz von der Linnaeus Universität, der auch an der Studie beteiligt war.
Tilo Arnhold/ Susanne Hufe
Publikation:
Forsman, A., Betzholtz, P-E., and Franzén, M. (2015): Variable coloration is associated with dampened population fluctuations in noctuid moths. Proceedings of the Royal Society B 282: 20142922.
http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2014.2922
Die Studie wurde gefördert vom Swedish Research Council, der Linnaeus University, der Magnus Bergvalls Foundation und der Europäischen Union (FP7, Projekt STEP – Status and Trends of European Pollinators).
Weitere Informationen:
Dr. Markus Franzén (in englischer Sprache)
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: +49 (0)345-558-5315
https://www.ufz.de/index.php?de=32047
und
Prof. Anders Forsman / Dr. Per-Eric Betzholtz
Linnaeus University
Tel. +46 (0)480-44 61 73, +46 (0)706-27 27 38 / +46 (0)480-44 62 49, +46 (0)725-29 65 90
http://lnu.se/personal/anders.forsman
http://lnu.se/personal/per-eric.betzholtz
oder über
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
Tilo Arnhold, Susanne Hufe (UFZ-Pressestelle)
Telefon: +49-(0)341-235-1635, -1630
http://www.ufz.de/index.php?de=640
sowie
Jonas Tenje
Communicators, Linnaeus University
Tel. +46 (0)470-767465, +46 (0)703-08 40 75
http://lnu.se/employee/jonas.tenje?l=en
Weiterführende Links:
EU-Projekt „STEP - Status and Trends of European Pollinators“ (EU FP 7, Collaborative Project, 2010 – 2015
http://www.step-project.net/
Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems
http://lnu.se/lnuc/linnaeus-university-centre-for-ecology-and-evolution-in-microbial-model-systems?l=en
Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg über 1.100 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.
Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 36.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).