Mikroklimatet formar insektssamhällena i norr och påverkar växtskador och parasitism inom ett landskap

I studien har forskaren Tuomas Kankaanpää utnyttjat den variation i mikroklimat (dvs klimat inom ett begränsat område) som uppträder längs en bergssluttning i nordöstra Grönland. Denna miljövariation har han jämfört med förekomsten av fjärilar som äter fjällsippa samt parasitsteklar och parasitflugor (parasitoider*) som angriper dessa fjärilslarver.

Den här studien lägger en avgörande pusselbit till vårt tidigare arbete, där vi påvisat att skillnader och förändringar i makroklimatet (alltså skillnader mellan större regioner) tycks återspegla sig i insektssamhällen Arktis över. Finner vi samma effekter av klimatvariation över större och mindre områden, och när klimatet varierar mellan olika år, ja då kan vi vara relativt säkra på att resultaten är både riktiga och relativt allmängiltiga, säger Tomas Roslin, professor i insektsekologi vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och ledare för forskargruppen.

De nya fynden visar att variationer i mikroklimat inom landskapet har en avgörande effekt på strukturen hos de lokala parasitoidsamhällena. Även om Kankaanpää har studerat samma typ av livsmiljö överallt, hedmark dominerad av fjällsippa, så varierar arternas individantal och växelverkan mellan arterna med mikroklimatet.

– Om vi vill veta hur organismsamhällen svarar på klimatförändringar kan vi inte alltid undersöka art för art och plats för plats – det tar för lång tid och blir för invecklat. I stället bör vi ta reda på vad de arter som svarar på klimatförhållandena på samma sätt har gemensamt, förklarar Kankaanpää.

En sådan gemensam egenskap är hur en parasitoid utnyttjar sina värdarter. Forskarna har bland annat sett att arter som angriper små larver och kan lura länge inuti sina värdar föredrar platser där snön smälter tidigt, och gynnas av förhållanden där det är kallt på vintern medan solen gassar varmt på sommaren. Däremot tycks arter som främst angriper stora larver och puppor behöva ett snötäcke som skyddar mot kalla vintertemperaturer.

Larverna av svart hedfly, som angriper fjällsippans blommor, orsakar å sin sida mer skada på snöfattiga, torra och solvarma platser. Samma inverkan kan ses i de långvariga miljö-övervakningsdata som samlats in av forskningsstationen vid Zackenberg. I den tidsserien ser man att de skador som orsakas av fjärilslarverna blir störst efter relativt varma somrar. Hur klimatet blir i framtiden kan därmed påverka hur framgångsrika olika grupper av parasitoider blir.

En allvarlig konsekvens av klimatförändringar är risken att arter som är beroende av varandra råkar i otakt. Det kan till exempel leda till att en växtätare lyckas undfly sina rovdjur genom att vara aktiv under en tidpunkt då rovdjuret saknas, och därmed ökar i antal.

Att tajmningen hos växelverkande arter kan påverkas olika av klimatförhållandena framgår också tydligt i den aktuella studien. Av det svarta hedflyets viktigaste fiender håller en art jämna steg med blomningen hos fjällsippan och därmed med utvecklingen av dess värdlarver – trots lokala variationer i när värdväxten blommar. Däremot tycks en annan huvudfiende, som har en mer varierad diet och ger sig på flera andra fjärilsarter, tajma sin aktivitet relativt oberoende av både sippa och hedfly. Helt fel blir det ändå inte, för i de områden där larverna förekom som rikligast lyckades denna senare art fortfarande lägga ägg i de flesta larver.

Att tajmningen hos de två konkurrerande parasitoidarterna har ett så olika förhållande till tajmningen hos den gemensamma värdarten kan leda till förändrade konkurrensförhållanden parasitoiderna emellan. Parasitoidlarver som hamnar i samma värdindivid måste nämligen tävla om sin levande föda, och då kan skillnader i angreppstidpunkt – och i vilket utvecklingsstadium de uppnått när de möts – påverka utgången av konkurrensen.

Parasitoidsamhällena längst i norr är inte särskilt väl utforskade, förvånansvärt nog. Dessa regioner och organismsamhällen är nämligen ytterst lämpliga för studier av vilka faktorer som formar växelverkan mellan arter. Det finns helt enkelt inte så många arter att ta hänsyn till. Och vad parasitoiderna beträffar är de ytterst specialiserade rovdjur, som torde reagera speciellt känsligt på miljöförändringar.

Tuomas Kankaanpää har genomfört sin forskning inom en nordisk forskargrupp som omfattar både SLU och Helsingfors universitet. Gruppen har studerat växelverkan mellan insekter världen över, men forskarna är speciellt förtjusta i Grönland.

– Den här regionen erbjuder unika förutsättningar för studier av effekterna av klimatförändringar. Här i Högarktis förändras klimatet särskilt snabbt. Dessutom jobbar vi i världens största nationalpark, vilket minimerar all annan mänsklig inverkan och tillåter oss att urskilja just klimatförändringens inverkan, förklarar Tomas Roslin.

– Hur insektssamhällena svarar på variationer i mikroklimatet inom ett landskap ger oss en fingervisning om vilka förändringar som kan förväntas i framtiden. Vad beträffar effekternas fortplantning genom naturens näringsvävar återstår ännu mycket att utreda. En fråga jag vill ställa är om en ökning av en fjärilsart kan vara ett hot mot mer sällsynta fjärilsarter som delar på samma rovdjur, funderar Kankaanpää.

Studien publiceras i den prestigefyllda tidskriften Journal of Animal Ecology.

* Parasitsteklarna och parasitflugorna i studien är parasitoider, rovdjur som under sin utveckling från larv till fullbildad insekt lever av en enda bytesindivid och oftast dödar den i processen. I en grupp av parasitoider lägger honorna ägg i unga värddjur och så ligger äggen eller de små larverna där tills värden har vuxit till sig. När värden är stor nog växer parasitoiden blixtsnabbt till sig och äter upp hela värden inifrån. Den andra gruppen påminner mer om klassiska rovdjur, och sätter igång med att äta upp värden inifrån så fort äggen kläckts.

För mer information, kontakta

Tuomas Kankaanpää
Forskare vid Helsingfors universitet
tuomas.kankaanpaa@helsinki.fi

Tomas Roslin
Forskargruppens ledare, professor i insektsekologi vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
tomas.roslin@slu.se, 018-67 23 83

Länk till ursprungsartikeln:

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2656.13415

Film

Film på Youtube

Media som vill använda filmsekvenser kan kontakta Tuomas direkt.

Pressbilder

(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Fotograf ska anges.)

Insektsfällor på världens tak. På försommaren täcks dalen ofta av havsdimma, som här. Detta är en av de faktorer som påverkar vilket mikroklimat insekterna upplever. Foto: Tuomas Kankaanpää.

Särskilt på natten kryper larverna av svart hedfly upp i fjällsippans blomställningar, där den äter både ståndare och pistill. Detta minskar växtens frösättning och hämmar dess fortplantning. Foto: Tuomas Kankaanpää.