Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

An extended food web from Greenland – adding birds, spiders and plants to a parasitoid-lepidopteran web

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, Bio- ja Ympäristötieteellinen tiedekunta, Biotieteiden laitos fi
dc.contributor.author Hopkins, Tapani
dc.date.accessioned 2012-10-01T10:27:01Z
dc.date.available 2012-10-01T10:27:01Z
dc.date.issued 2012-10-01
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/36981
dc.description.abstract Quantitative food webs have been used since the 1990s to describe the ecology of ecosystems. Such webs describe not only ‘who eats whom’ but also how many individuals get eaten, giving a detailed picture of the connections in an ecosystem. This detail allows far-reaching ecological conclusions to be drawn, for all manner of questions ranging from the influence of abiotic and biotic factors on population dynamics to the effect of latitude on ecosystem structure. Currently the webs’ greatest limitations are their incompleteness and lack of geographic coverage: most published webs focus on a tiny fragment of the total food web, and there are few webs from higher latitudes. In this thesis I address these limitations, by extending a parasitoid-lepidopteran web which is being collected in the High Arctic. I add data on bird and spider predation of the web’s Lepidoptera, and on the lepidopterans’ herbivory of their food plants. Specifically, I ask what the relative strengths of predation and parasitism are in this community, and what effect herbivory has on the plants’ seed production. I measured predation rates using both live caterpillars and modelling clay dummies as bait. The former, caterpillars of Sympistis nigrita tethered to threads, gave an estimate of both spider and bird predation. The latter showed bird predation only, but gave a larger sample size than tethered caterpillars. For the herbivory rates, I measured the seed production of avens flowers (Dryas octopetala x integrifolia, one of the main lepidopteran food plants) when damaged by feeding caterpillars. I found that predation is an important cause of mortality for S. nigrita, comparable to the high rates of parasitism already observed. During the larval period, some 38% of S. nigrita caterpillars are killed by spiders, 8% by parasitoids and 8% by birds. The caterpillars ate highly variable amounts of avens flowers, with 14.4% of flowers damaged by feeding in a set of 743 flowers, and 8.3% in another set of 672 flowers. The damaged flowers produced fewer and smaller seeds than did undamaged ones, causing overall avens seed production to drop by 7%. Overall, my findings show spider predation to be a relevant addition to the current parasitoid-lepidopteran food web. Bird predation, however, is relatively light – both when compared to spider predation and also to earlier predation rates reported from warmer latitudes. It is nevertheless comparable to the (naively twice as strong) parasitism since almost half the parasites die when their host is predated. When comparing food webs in order to address large scale ecological questions, such as the effect of latitude on food web structure, broader webs may be required instead of the mere parasitoid-host webs produced to date. fi
dc.description.abstract Määrällisiä ravintoverkkoja on käytetty 1990-luvulta lähtien kuvaamaan ekosysteemien ekologiaa. Niistä selviää sekä kuka syö ketäkin että kuinka moni yksilö tulee syödyksi – antaen tarkan kuvan lajien välisistä vuorovaikutuksista. Tällainen yksityiskohtainen ekosysteemin kuvaus mahdollistaa lukuisten ekologisten kysymysten käsittelemisen, aina abioottisten ja bioottisten tekijöiden vaikutuksesta populaatioihin siihen, miten eliöyhteisojen rakenne vaihtelee leveyspiirin mukaan. Nykyisellään ravintoverkkojen suurimpana heikkoutena on kattavuuden puute: useimmat julkaistut verkot sisältävät vain murto-osan alueen lajeista, eikä verkkoja juurikaan ole kuvattu kylmiltä leveyspiireiltä. Työssäni täydennän verkkoja kattavammiksi laajentamalla loisten ja perhosentoukkien verkkoa, jota kerätään parhaillaan Grönlannissa: lisään verkkoon perhosentoukkien saalistajat (linnut ja hämähäkit) sekä toukkien ravintokasvin. Selvitin saalistuksen määrän levittämällä maastoon syötteinä sekä eläviä perhosentoukkia että muovailuvahasta tehtyjä keinotoukkia. Elävien toukkien – eli lankaan kiinnitettyjen Sympistis nigrita -toukkien – avulla selvitin lintujen ja hämähäkkien saalistamien toukkien määrän. Keinotoukat mittasivat ainoastaan lintujen saalistusta, mutta suuremmalla otoksella. Kasvinsyönnin laajuutta arvioin toukkien yleisimmästä ravintokasvista lapinvuokosta (Dryas octopetala x integrifolia). Mittasin kuinka moni kukista joutui toukkien syömäksi ja miten tämä vaikutti siementuottoon. Saalistus osoittautui merkittäväksi S. nigrita -toukkien kuolinsyyksi ja oli mitattua loisintaa voimakkaampaa. Kaiken kaikkiaan 38% toukista joutuu hämähäkin, 8% loisen ja 8% linnun syömäksi. Toukat söivät lapinvuokkoa vaihtelevissa määrin: 743 kukan otoksesta toukat olivat vahingoittaneet 14.4%, ja 672 kukan otoksesta 8.3% oli vahingoittunut. Vahingoittuneet kukat tuottivat vähemmän ja pienempiä siemeniä, minkä seurauksena lapinvuokon siementuotto väheni 7%. Tulosteni perusteella hämähäkit ovat Grönlannissa merkittäviä perhosentoukkien saalistajia ja ne kuuluu lisätä nykyiseen loisten ja perhosentoukkien verkkoon. Linnut sen sijaan saalistavat verraten vähän toukkia – sekä hämähäkkeihin verrattuna että myös siihen verrattuna, mitä lintujen on raportoitu saalistavan eteläisemmillä leveyspiireillä. Lintujen suorittama saalistus on kuitenkin verrattavissa loisintaan (15%), koska monet loiset kuolevat isäntänsä mukana saalistukseen jolloin lopullinen loisintaosuus puolittuu. Tulevaisuudessa saatetaan tarvita nykyisiä lois-isäntä -verkkoja laajempia ravintoverkkoja, jos ekologisia kysymyksiä halutaan ratkoa vertaamalla eri alueiden ravintoverkkoja. Näin voitaisiin esimerkiksi selvittää leveyspiirin vaikutusta eliöyhteisön rakenteeseen. fi
dc.language.iso en fi
dc.subject opinnäytteet fi
dc.subject pro gradu-tutkielmat fi
dc.subject dummy larvae
dc.subject Dryas octopetala x integrifolia
dc.subject Sympistis nigrita
dc.title An extended food web from Greenland – adding birds, spiders and plants to a parasitoid-lepidopteran web fi
dc.type.ontasot Pro gradu -työ fi
dc.ths Roslin, Tomas
dc.subject.discipline Ekologia ja evoluutiobiologia fi

Files in this item

Files Description Size Format View/Open
Gradu_Hopkins.pdf 30.63Mb PDF View/Open
This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account