Ekologiczne uwarunkowania występowania nicieni owadobójczych (Steinernematidae, Heterorhabditidae) w wybranych ekosystemach północno-zachodniej Polski
Ładowanie...
Data
2013
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
Abstrakt
W latach 2004-2009 w północno-zachodniej Polsce przeprowadzono badania faunistyczne i ekologiczne, odnoszące się do powiązań nicieni owadobójczych z rodziny Steinernematidae i Heterorhabditidae ze środowiskiem. Teren badań obejmował ekosystemy o zróżnicowanych warunkach siedliskowych: kompleksy leśne, parki, skwery miejskie i przemysłowe, wydmy nadmorskie oraz agrocenozy (sady, pola uprawne, użytki zielone) . Przeprowadzona analiza faunistyczna pozwoliła potwierdzić powszechne występowanie nicieni owadobójczych w różnych środowiskach. Łącznie wyizolowano siedem gatunków nicieni z rodziny Steinernematidae i Heterorhabditidae, w tym jeden - Steinernema silvaticum - którego wstępowanie wcześniej nie było znane w naszym kraju. Określono preferencje środowiskowe poszczególnych gatunków oraz wpływ wybranych czynników biotycznych i abiotycznych na aktywność biologiczną tych organizmów Wśród nicieni z rodzaju Steinernema największą elastycznością ekologiczną wyróżniał się S. feltiae. Gatunek ten stwierdzono w bardzo różnych typach ekosystemów (zwarte kompleksy leśne, zadrzewienia parkowe i skwery miejskie, agrocenozy, pas wydm nadmorskich), w obecności owadów należących do różnych grup systematycznych (Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera). Najwięcej prób z S. feltiae wyizolowano z lasów sosnowych, w miejscach gradacji motyli tj. strzygoni choinówki Panolis flammea i paprocha cetyniaka Bupalus piniastris, a także w miejscach masowego występowania pędraków chrząszczy Melolontha melolontha. W zieleni miejskiej S. feltiae występował najczęściej w alejach dębowych ze słonikiem żołędziowcem Curculio glandium, a w mniejszym stopniu z opuchlakiem lilakowcem Otiorhynchus rotundatus. W miejscach żerowania chrząszczy z rodziny Curculionidae i Scarabaeidae odnotowano także wysoki udział S. affine. Interesujący jest fakt stwierdzenia zjawiska współwystępowania nicieni S. affine (44% stwierdzeń) i S. feltiae (56% stwierdzeń) na zalesionych gruntach porolnych zasiedlonych przez pędraki, przy jednoczesnym braku gatunków z rodziny Heterorhabditidae. Zjawisko koegzystencji nicieni w glebie zaobserwowano również w zieleńcach miejskich, co sugeruje istnienie różnic między populacjami nicieni owadobójczych w rozkładzie przestrzennym i czasowym, które umożliwiają im przetrwanie razem w tym samym środowisku. Do rzadziej notowanych w północno-zachodniej Polsce gatunków z rodziny Steinernematidae należały: Steinernema silvaticum - gatunek związany z terenami zadrzewionymi, S. bicornutum - występujący w sadach i w zieleńcach miejskich, a także S. carpocapsae - stwierdzony wyłącznie w agrocenozach, przy wysokim zagęszczeniu drutowców Elateridae w glebie. Wśród nicieni z rodziny Heterorhabditidae dominował Heterorhabditis megidis, najczęściej notowany w zieleńcach miejskich zasiedlonych przez błonkówki roślinożerne, zwłaszcza z rodziny Tenthredinidae i Argidae. Ogółem, najwyższy procentowy udział badanych nicieni odnotowano w zadrzewieniach, odpowiednio: w sadach niechronionych (63%), w zieleńcach miejskich (31%) i w lasach (30%). Natomiast tereny otwarte (skwery bez zadrzewień, łąki, wydmy) i częściowo odsłonięte (różanki, żywopłoty) były preferowane głównie przez nicienie z rodziny Heterorhabditidae. Ponadto zaobserwowano, że skład gatunkowy i aktywność nicieni owadobójczych zmieniała się sezonowo. Przykładowo, w zieleńcu zdominowanym przez opuchlaki O. rotundatus, największe zagęszczenie nicieni zanotowano w miesiącach letnich (20.000-25.000os./m2). W tym czasie zidentyfikowano dwa gatunki nicieni - S. bicornutum i S. feltiae. Natomiast jesienią zmienił się częściowo skład gatunkowy wyizolowanych nicieni (S. bicornutum, S. affine) i zmalało ich zagęszczenie w glebie ( o ok. 5000os./m2 mniej niż latem). Podobnie w zadrzewieniach z dębami zasiedlonych przez słonika żołędziowca C. glandium, najwyższe zagęszczenie nicieni S. feltiae i S. affine zanotowano latem (odpowiednio 300.000os./m2 i 40.000os./m2). Natomiast na innym stanowisku z dębami wiosną dominował S. feltiae (32.000os./m2), a latem gatunek ten współwystępował z S. affine i dominującym w tym czasie H. megidis (20.000os./m2). W przeprowadzonych badaniach potwierdzono istotny wpływ czynników abiotycznych (rodzaj gleby i jej właściwości fizyko-chemiczne) na aktywność biologiczną i infekcyjność nicieni. Nicienie preferowały gleby piaszczysto-gliniaste. Jednak największą różnorodność gatunkową wykazywały w glebach piaszczystych. Niektóre gatunki nicieni były związane z określonym rodzajem gleby. I tak S. silvaticum i H. bacteriophora stwierdzono tylko w piaskach, a H. megidis głównie w utworach gliniastych. Nicienie występowały w glebach o różnym stopniu pH, choć poszczególne gatunki preferowały określony stopień kwasowości. S. bicornutum i H. megidis występowały jedynie w glebach alkalicznych, a inne jak S. silvaticum tylko w środowisku kwaśnych (pH<4,5). Optymalny rozwój większości gatunków nicieni owadobójczych obserwowany był w temperaturze 25°C. Stwierdzono, że konkurencja może przyspieszać bądź opóźniać aktywność nicieni w środowisku. W warunkach współwystępowania w różnych wariantach temperaturowych (15, 20 i 25°C), S. feltiae częściej porażał owady testowe G. mellonella niż H. megidis i szybciej docierał do żywiciela infekując go. W przypadku współwystępowania S. feltiae z S. affine wpływ temperatury na aktywność obu gatunków był znaczący. W niższych temperaturach (15 i 20°C) śmiertelność owadów była najwyższa wtedy, gdy oba gatunki znajdowały się wewnątrz ciała żywiciela jednocześnie (36% przy 15°C i 58% przy 20°C). Natomiast w temperaturze 25°C owady były najczęściej porażane tylko przez S. feltiae (58% testowanych owadów). Niezmienna we wszystkich wariantach temperaturowych, zarówno w warunkach kontrolnych jak i w warunkach współwystępowania z H. megidis czy S. affine, pozostawała struktura płci S. feltiae. Zauważono, że samców było zwykle dwukrotnie mniej niż samic. To sugeruje, że skład populacji pasożytniczych nicieni może odbiegać od oczekiwanej proporcji płci, wynoszącej po 50% osobników spośród samców i samic, a proporcja płci 1:1 nie jest stała w populacjach tych nicieni. Ta dysproporcja może mieć związek z tempem rozrodu danej populacji nicieni i jej zagęszczeniem w środowisku. Dzięki diagnostyce molekularnej wykazano, że istnieją różnice pomiędzy izolatami tego samego gatunku pochodzącymi z różnych stanowisk, co sugeruje specyficzne przystosowania lokalnych populacji do określonych warunków siedliskowych. Wydaje się, że kondycja każdego gatunku, preferencje w wyborze owada-gospodarza i przyjęta strategia żerowania, a także reakcja na niekorzystne warunki otoczenia będą decydowały o trwałości każdej z populacji w środowisku.
Opis
Słowa kluczowe
nicienie owadożerne, Heterorhabditidae, Steinernematidae
Cytowanie
Karbowska-Dzięgielewska, M. (2013). Ekologiczne uwarunkowania występowania nicieni owadobójczych (Steinernematidae, Heterorhabditidae) w wybranych ekosystemach północno-zachodniej Polski. Szczecin, Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, 124 s. ISBN 978-83-7663-142-4 https://hdl.handle.net/20.500.12539/1552