Oddelek za biologijo MAGISTRSKO DELO Eva VELER Maribor,
Oddelek za biologijo Eva VELER INTERAKCIJE MED LARVAMI VOLKCEV IN PLENILSKO VEDENJE OB POVEČANI PRISOTNOSTI PLENA Interactions between antlion larvae and predatory behaviour under higher prey availability Mentorica: doc. dr. Vesna KLOKOČOVNIK Somentor: red. prof. dr. Dušan DEVETAK Maribor,
Interakcije med larvami volkcev in plenilsko vedenje ob povečani prisotnosti plena Povzetek Larve volkcev so sedentarni plenilci, med katerimi je kar nekaj vrst, ki gradijo pasti v obliki lijakov. V prvem delu naloge smo preučevali interakcije med larvama dveh vrst lijakarjev; Euroleon nostras in Myrmeleon formicarius. Vrsti se v naravi pojavljata simpatrično. V prvem poskusu smo kompeticijo med dvema larvama povečali, tako da smo 15 dni hranili le eno larvo v paru, nato smo režim hranjenja spremenili. Larve E. nostras so, ne glede na hranjenost, ob prisotnosti M. formicarius bolj povečale lijake kot v kontrolnem poskusu, kjer so bile v posode nameščene posamezno. Larve M. formicarius so v interakcijah lijake manj povečevale, hkrati pa so se več prestavljale in so bile pogosteje brez lijakov. Pri večji gostoti larv sta se obe larvi pogosteje prestavljali, pogostejši je bil tudi pojav znotrajcehovskega plenilstva. Ne glede na hranjenost obeh larv v paru, so larve E. nostras v interakcijah pogosteje zmagale kot larve M. formicarius. Sklepamo, da lahko različen odziv larv obeh vrst na pomanjkanje hrane pomembno vpliva na kompeticijsko uspešnost posamezne vrste. V zadnjem poskusu smo pare larv 24 ur snemali in analizirali videoposnetke. Opisali smo 14 novih osnovnih vedenjskih vzorcev, ki so vključeni v direktne interakcije med larvami obeh vrst volkcev. Kot sedentarni plenilci so larve volkcev odvisne od aktivnosti plena, zato je pomembno, da vsako priložnost čim bolj učinkovito izkoristijo. V drugem sklopu naloge smo preučevali odziv larv E. nostras na povečano pristnost plena. Opazovali smo hranjene larve 2. in 3. stadija ter stradane larve 3. stadija. Larvam smo v lijak v kratkem časovnem zaporedju spustili dve mravlji. Večjih razlik v odzivu na nov plen med skupinami nismo opazili. Larve so se večinoma na nov plen odzvale le, če so prvega že usmrtile. V kolikor je bil prvi plen še živ, novega niso poskušale uloviti. Nekatere larve prvega plena niso takoj izpustile, ampak so začele lučati pesek v nov plen, medtem ko so v čeljustih prvega še zmeraj držale. Samo stradane larve so zmeraj izkoristile oba plena, hranjene larve pa so prvi plen vrgle iz lijaka ali ga pustile ležati v lijaku, ne da bi ga do konca izsesale. Ključne besede: volkci, medvrstne interakcije, Euroleon nostras, Myrmeleon formicarius, stradanje, prehranjevalno vedenje, povečana prisotnost plena II
Interactions between antlion larvae and predatory behaviour under higher prey availability Abstract Antlion larvae are sit-and-wait predators which build conical pit-fall traps in sandy soil. In the first part of our experimental work we investigated competitive interactions between two pitbuilding antlion species; Euroleon nostras and Myrmeleon formicarius. Both species are often found simpatrically in sheltered habitats. In first experiment only one larva in each interspecific pair was fed. We changed the feeding regime after 15 days. E. nostras larvae always built larger pits when M. formicarius was present compared to a control group in which larvae were kept separately. Myrmeleon formicarius larvae built smaller pits, relocated more often and were often without a pit for several days during the interactions experiment. At higher larval density the relocation of both larvae was more frequent, there was also a higher percentage of intraguild predation. Irrespective of the feeding regime, E. nostras larvae won more often. We suggest that the difference in the response of both antlion species to prey shortage can have an important effect on competitive success of investigated species. Finally, we video recorded several pairs of antlion larvae during interactions in 24-hours interval. We described 14 new behavioural acts that occurred during larval interactions. Since prey encounter rates are often rare it is important that larvae use each prey as efficiently as possible. In the second part of our experimental work we investigated foraging behaviour of E. nostras larvae under higher prey availability. We compared the behaviour of fed second and third instar and starved third instar larvae. We fed each larva with two ants in a short period of time. There was no difference among larvae from different groups regarding their immediate response to the second prey. Most larvae dropped their prey and attempted to capture the new one, only if the first ant was already dead. If the first prey was still alive, they ignored the new prey. Some larvae did not drop the first ant immediately; instead they started tossing sand in attempt to capture the new prey, while still holding the first ant in their jaws. Only starved larvae always fed on both ants before discarding them from the pit, while fed larvae of both instars frequently discarded the first prey without feeding on them again. Keywords: antlions, interspecific interactions, Euroleon nostras, Myrmeleon formicarius, starvation, foraging behaviour, high prey abundance III
KAZALO VSEBINE 1. UVOD... 1 1.1 Opis družine volkcev (Myrmeleontidae)... 1 1.2 Interakcije med larvami volkcev... 2 1.2.1 Kompeticija med larvami vrst Euroleon nostras in Myrmeleon formicarius... 5 1.3 Odziv larv volkcev na stradanje... 5 1.4 Odziv larv volkcev na povečano prisotnost plena... 7 2. NAMEN IN HIPOTEZE MAGISTRSKE NALOGE... 9 3. MATERIAL IN METODE... 10 3.1 Preučevani vrsti volkcev... 10 3.2 Terensko delo... 10 3.2 Laboratorijsko delo... 11 3.2.1 Premer lijakov in prestavljanje različno hranjenih larv vrste M. formicarius... 12 3.2.2 Interakcije med različno hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev... 13 3.2.3 Interakcije med enako hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev... 14 3.2.4 Interakcije enako hranjenih larv obeh vrst brez predhodne izgradnje lijakov... 15 3.2.5 Odziv larv E. nostras na povečano prisotnost plena... 15 3.3 Analiza in statistična obdelava rezultatov... 16 4. REZULTATI... 17 4.1 Premer lijakov in prestavljanje različno hranjenih larv vrste M. formicarius... 17 4.2 Interakcije med različno hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev... 18 4.3 Interakcije med enako hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev... 22 4.4 Interakcije enako hranjenih larv obeh vrst brez predhodne izgradnje lijakov... 24 4.5 Odziv larv E. nostras na povečano prisotnost plena... 27 5. DISKUSIJA... 31 6. ZAHVALA... 43 7. REFERENCE... 44 IV
KAZALO PREGLEDNIC Preglednica 1: Povprečni premeri lijakov (± SD) [mm] in deleži povečanja lijakov [%] larv posamezne vrste pod različnimi režimi hranjenja ob interakciji ali brez.... 18 Preglednica 2: Delež prestavljanja larv [%] posamezne vrste pod različnimi režimi hranjenja, ob interakciji ali brez.... 19 Preglednica 3: Interakcije med larvama pri gostoti 64 osebkov/m 2.... 20 Preglednica 4: Interakcije med različno hranjenimi larvami obeh vrst pri dveh različnih gostotah.... 21 Preglednica 5: Interakcije med enako in različno hranjenimi larvami obeh vrst pri večji gostoti.... 23 Preglednica 6: Interakcije med istovrstnimi pari enako hranjenih larv.... 23 Preglednica 7: Rezultati interakcij med dvema larvama brez predhodne izgradnje lijakov.... 25 Preglednica 8: Katalog vedenjskih vzorcev med interakcijami dveh larv volkcev.... 26 Preglednica 9: Delež (%) larv v posamezni skupini, ki so se na nov plen takoj odzvale s plenilskim vedenjem.... 29 KAZALO SLIK Slika 1: Habitati larv obeh vrst volkcev. Levo zgoraj in desno: pred dežjem bolj in manj zaščiten del habitata na Boču; levo spodaj: habitat vrste E. nostras v Slovenski Bistrici. 11 Slika 2: Povprečni premeri lijaka ( SD) v 30-ih dneh poskusa za obe skupini larv M. formicarius. Puščica nakazuje dan spremembe režima hranjenja.... 17 Slika 3: Izzivanje ob robu lijaka druge larve... 25 Slika 4: Zagrabitev (držanje)... 25 Slika 5: Pregon z lučanjem in beg po površini... 25 V
Okrajšave in simboli angl. EN MF SD MF1 MF2 angleško Euroleon nostras Myrmeleon formicarius standardni odklon Kontrolna skupina, v kateri so larve MF hranjenje v prvem delu poskusa. Kontrolna skupina, v kateri so larve MF hranjenje v drugem delu poskusa. EM64 Skupina, v kateri je v prvem delu poskusa hranjen EN pri gostoti 64 osebkov/m 2. EM213 Skupina, v kateri je v prvem delu poskusa hranjen EN pri gostoti 213 osebkov/m 2. ME64 Skupina, v kateri je v prvem delu poskusa hranjen MF pri gostoti 64 osebkov/m 2. ME213 Skupina, v kateri je v prvem delu poskusa hranjen MF pri gostoti 213 osebkov/m 2. EN MF Skupina, v kateri sta hranjeni obe larvi, EN in MF. EN EN MF MF EN-MF EN-EN MF-MF Skupina, v kateri sta hranjeni obe larvi, 2x EN. Skupina, v kateri sta hranjeni obe larvi, 2x MF. Skupina, v kateri larvi predhodno nista zgradili lijaka, EN in MF. Skupina, v kateri larvi predhodno nista zgradili lijaka, 2x EN. Skupina, v kateri larvi predhodno nista zgradili lijaka, 2x MF. VI
1. UVOD 1.1 Opis družine volkcev (Myrmeleontidae) Volkci (Myrmeleontidae) so holometabolne žuželke iz redu pravih mrežekrilcev (Neuroptera). Za odrasle živali sta značilna dva para približno enako velikih, mrežasto ožiljenih kril in kijasto odebeljene tipalke. So plenilci, aktivni predvsem v mraku in ponoči (Devetak, 2003). Odrasli osebki živijo približno 30 dni. V tem času samice v rahel peščen material odložijo do dvajset jajčec. Iz njih se izležejo larve, katerih razvoj obsega tri larvalne stadije. Larve tretjega stadija se zabubijo pod površino substrata. Obdobje bube traja približno 4 tedne (Griffiths, 1985; Gotelli, 1993). Dolžina življenjskega kroga je vrstno specifična in traja eno do dve leti, pri nekaterih večjih, eksotičnih vrstah, lahko tudi tri do pet let (Gepp, 2010). Larve volkcev so sedentarni plenilci, ki živijo zakopani v rahel, sipek substrat, bolj ali manj zaščiten pred dežjem (Devetak, 2003). So oportunisti, katerih potencialni plen vključuje širok nabor talnih nevretenčarjev (Turner, 1915; Youthed & Moran, 1969; Wilson, 1974; Griffiths, 1980, 1986; Devetak, 1985; Humeau et al., 2015). Za njih so značilne močne čeljusti, preoblikovane v sesalno cev. Z njimi zagrabijo in zabodejo plen, vanj vbrizgajo strup in prebavne encime ter prebavljeno vsebino plena tudi posesajo. Hitinjačo zavržejo (McClure 1976; Griffiths, 1980). Ker imajo larve prekinjeno povezavo med srednjim in zadnjim črevesom, se vsi neprebavljeni ostanki hrane shranjujejo in jih v obliki mekonija izločijo šele po preobrazbi v odraslo žival (Mansell, 1986). Larve volkcev imajo dve osnovni strategiji lova. Larve večine vrst čakajo plen v zasedi pod površjem substrata, pri približno 10 % vrst pa larve gradijo pasti v obliki lijakov (Gepp, 2010). Slednje prežijo na plen skrite v substrat na dnu lijaka (Griffiths, 1980). Strm naklon pobočja lijaka in sipanje peska proti dnu, plenu, ki pade v takšno past, močno otežujeta pobeg (Lucas, 1982; Botz et al., 2003). Večje larve praviloma gradijo večje lijake (Youthed & Moran, 1969; Griffiths, 1980; Heinrich & Heinrich, 1984; Allen & Croft, 1985; Griffiths, 1986; Miler et al., ). Gradnja pasti larvam omogoča večjo uspešnost pri lovu in lov plena, ki je lahko celo večji od larve same (Griffiths, 1980; Lucas, 1982; Mansell, 1996, 1999). 1
Larve volkcev so izjemno občutljive na vibracije v substratu, na podlagi katerih lahko zaznajo približujoč se plen, kot tudi aktivnost drugih larv v bližini. Na zaznavanje plena se lahko odzovejo z lučanjem peska v smeri izvora vibracij (McClure, 1976; Simberloff et al., 1978; Devetak, 1985; Devetak et al., 2007; Fertin & Casas, 2007; Mencinger-Vračko & Devetak, 2008; Devetak, 2014). Zaradi specifičnosti pasti in načina lova so larve volkcev vezane na mesta v habitatu, ki so bolj ali manj zaščitena pred dežjem in imajo določeno strukturo podlage (Gotelli, 1993; Devetak, 2003; Devetak & Arnett, 2015). Poseljujejo primeren substrat v gozdovih, na obalnih sipinah, pod podrtimi drevesi, skalnimi previsi ipd. (Badano & Pantaleoni, 2014). V takšnih habitatih se pogosto nahajajo v večjih skupinah, kjer so vključene v intra- ali interspecifične interakcije (Griffiths, 1993; Gotelli, 1993, 1997; Devetak, 2000). 1.2 Interakcije med larvami volkcev Organizmi so v naravnih združbah neprestano vpleteni v medsebojne interakcije. Kadar osebki tekmujejo za iste vire v okolju, lahko takšne interakcije negativno vplivajo na zmožnost preživetja posameznega osebka ali celo vrste (Tome, 2006). Kompeticija je lahko posredna (angl. exploitation competition), kadar vrsti škodujeta ena drugi, ne da bi osebki pri tem prišli v neposreden stik (tj. izkoriščanje omejenih dobrin), ali neposredna (angl. interference competition), kadar so živali v direktnih stikih z drugimi osebki in za pridobitev dobrine porabljajo dodatno energijo. Slednja je tako imenovana interferenčna kompeticija (Tome, 2006), kamor uvrščamo agresijo, kanibalizem, teritorialnost in podobno (Schoener, 1983). Še posebej je kompeticija pomembna pri simpatričnih vrstah, ki imajo podobne ekološke niše (Tome, 2006). Prisotnost kompeticije so mnogi avtorji že opisali tudi med larvami volkcev, ki so zaradi vezanosti na primeren substrat pogosto omejeni na manjše zaplate habitata, kjer tekmujejo za prostor in hrano (Matsura & Takano, 1989; Griffiths, 1993; Barkae et al., 2010). Poleg tega je znanih tudi več mehanizmov interferenčne kompeticije med njimi. Med najpogosteje raziskovanimi neposrednimi interakcijami med larvami volkcev so lučanje peska v lijake sosednjih larv (Simberloff et al., 1978; Matsura & Takano, 1989; Griffiths, 1991, 2
1993; Barkae et al., 2010), kanibalizem (Griffiths, 1991, 1992; Devetak, 2000; Barkae et al., 2014) in znotrajcehovsko plenilstvo (angl. intraguild predation) (Gotelli, 1997; Barkae et al., 2010). Nekateri avtorji omenjajo celo soočenja (angl. challenges) in razkazovanje oziroma nastopaštvo (angl. displays) ene larve do druge z znaki teritorialnega vedenja (Griffiths, 1991, 1992). Zaradi lučanja peska sosednjih larv med gradnjo in čiščenjem lijaka ali lovom plena, morajo larve pogosteje popravljati svoje lijake, saj se jim ti zaradi peska ves čas nekoliko podirajo. S tem porabljajo dodatno energijo, zato tovrstne interakcije uvrščamo med neposredno kompeticijo (Simberloff et al., 1978). Kanibalizem in znotrajcehovsko plenilstvo sta pogosti interakciji med osebki mnogih predatorskih vrst členonožcev (Polis et al., 1989; Finke & Denno, 2003; Denno et al., 2004). Znotrajcehovsko plenilstvo je kombinacija kompeticije in plenilstva, pri kateri osebek ene vrste ubije in poje osebka druge vrste, ki na podoben način porablja enake vire v okolju (pripada istemu ekološkemu cehu) in je zato direkten tekmec plenilcu. Ta ima ob plenjenju takojšnjo energetsko korist, hkrati pa se zmanjša potencialna kompeticija za skupne dobrine (Polis et al., 1989). Nastopaštvo in soočenja pri larvah volkcev je Griffiths (1991) opisal pri larvah iz rodov Morter in Macroleon sp. Opazoval je namerno približanje ene larve proti drugi in vstopanje v direktne kontakte, ki pa niso bili nujno povezani s kanibalizmom ali predacijo. V poskusu, kjer je v posodo hkrati namestil dve larvi, je opazil, da se je pogosto ena izmed njiju direktno približala drugi larvi med gradnjo lijaka. S premikanjem sprednjih nog naj bi se razkazovala, na kar se je včasih odzvala tudi druga larva. Ena larva je lahko tudi direktno vstopila v lijak druge, kar se je najpogosteje zgodilo že med gradnjo lijaka. Tovrstno vedenje je neredko vodilo do direktnega soočenja med njima (angl. challenges), na koncu katerih je ena izmed njiju»skočila«iz substrata in se po površju ali tik pod njim umaknila. Pri tem naj bi jo druga larva preganjala tudi do 5 cm daleč, nakar se je vrnila in nadaljevala z gradnjo lijaka. V pare je združeval larve različnih velikosti in ugotovil, da je ta dejavnik pomemben napovedovalec zmagovalca; skoraj zmeraj je zmagala večja larva (Griffiths, 1991). Kolikor nam je znano, tovrstnih interakcij podrobneje ni opisal noben drug avtor. 3
Intenzivnost kompeticije narašča z naraščanjem števila osebkov na omejenem območju (tj. gostoto) (Griffiths, 1991) in ima negativen vpliv na rast in razvoj larv (Barkae et al., 2010). Čeprav je Griffiths (1991) opisal nastopaštvo in soočenja med larvami volkcev, večina avtorjev v raziskavah opisuje predvsem vedenja larv, s katerimi se te izogibajo stiku z drugimi osebki. Heinrich & Heinrich (1984) sta na primer opazila, da se larve vrste Myrmeleon immaculatus, ki med potjo naletijo na lijake drugih larv, le tem izognejo in pot nadaljujejo mimo lijaka. Tudi, če so larvo položili delno v lijak, ga je ta zmeraj zapustila (Heinrich & Heinrich, 1984). Larve volkcev se aktivno izogibajo bližnjim sosedom in lučanju peska, tako da povečujejo razdaljo med seboj (Day & Zalucki, 2000), zato se na gosto poseljenih območjih pogosteje prestavljajo (Matsura & Takano, 1989; Griffiths, 1992; Day & Zalucki, 2000; Barkae et al., 2010). Zaradi takšnega vedenja je razporeditev lijakov na teh območjih enakomerna, kar pomeni, da so sosednje larve približno enako oddaljene ena od druge (McClure, 1976; Matsura & Takano, 1989; Day and Zalucki, 2000; Suleiman et al., 2015). Na območjih, kjer se larve volkcev nahajajo pri večji gostoti, te v povprečju gradijo tudi manjše lijake (Youthed & Moran, 1969; Griffiths, 1992; Day & Zalucki, 2000; Devetak, 2000; Scharf et al., 2009), ali pa določen delež larv lijakov sploh ne zgradi (McClure, 1976; Matsura & Takano, 1989; Griffiths, 1991, 1992; Barkae et al., 2010). Vpliv interakcij na premer lijakov larv ni nujno simetričen; manjše larve povečanje gostote praviloma bolj prizadene kot večje. Slednje pa lahko zgradijo celo večje lijake kot tedaj, kadar v bližini ni drugih larv (Griffiths, 1991, 1992). Nekateri avtorji navajajo, da povečana gostota larv ne vpliva na velikost lijakov preučevanih vrst volkcev (McClure, 1976; Matsura & Takano, 1989; Suleiman et al., 2015). Pri večji gostoti larv se pogosteje pojavljata tudi kanibalizem in znotrajcehovsko plenilstvo (Youthed & Moran, 1969, Simberloff et al., 1978; Griffiths, 1991, 1993; Barkae et al., 2014; do Nascimento Lima, 2016), večkrat pa se pojavljata tudi med larvami različnih velikosti in kadar so te izpostavljene pomanjkanju hrane (Griffiths, 1991, 1992; Barkae, 2014). Tudi v slednjem primeru se namreč larve nekaterih vrst pogosteje prestavljajo, s čimer se poveča verjetnost, da padejo v past sosednjih larv (Barkae, 2014; do Nascimento Lima, 2016). Nekateri avtorji zato predvidevajo, da se kanibalizem med larvami volkcev najverjetneje pojavlja priložnostno in ni rezultat namernega plenjenja osebkov iste vrste (do Nascimento Lima, 2016). 4
Čeprav se larve večine vrst na povečano kompeticijo z drugimi osebki odzovejo podobno, je pomen posredne in neposredne kompeticije ter njun vpliv na vedenje larv odvisen od vrste volkcev in pogojev naravnega okolja, v katerem posamezna vrsta živi (Griffiths, 1992; Scharf & Ovadia, 2006). V naravi kompetitivne interakcije pogosto eno vrsto prizadenejo bolj kot drugo (tj. asimetrična kompeticija); tako lahko dolgoročno kompeticija vpliva na vzorce razširjenosti vrst in evolucijo organizmov (Connell, 1980; Rosenzweig 1981, 1987; Tome, 2006). 1.2.1 Kompeticija med larvami vrst Euroleon nostras in Myrmeleon formicarius Navadni (Myrmeleon formicarius) in pegasti volkec (Euroleon nostras) sta edini vrsti volkcev v Sloveniji, katerih larve gradijo lijake (Devetak, 2003). Vrsti sta morfološko in ekološko zelo podobni ter se pogosto pojavljata simpatrično (Devetak, 2000). Med larvami obeh vrst je Devetak (2000) že zabeležil znake asimetrične kompeticije. Na mestih s suhim peščenim substratom, zaščitenim pred dežjem, kjer se hkrati pojavljajo larve ene in druge vrste, je dominantna vrsta E. nostras, larve M. formicarius pa so pogosto izrinjene na rob ustreznega mikrohabitata (Devetak, 2000). Da medvrstna kompeticija močneje prizadene larve vrste M. formicarius je Devetak (2000) dokazal z eksperimentalnim delom. Ugotovil je, da v mešani populaciji larve M. formicarius zgradijo relativno manjše število lijakov kot E. nostras, poleg tega pa je smrtnost zaradi medsebojnega plenjenja pri slednjih manjša (Devetak, 2000). Kakšni so podrobnejši mehanizmi interakcij med tema dvema vrstama in kako na njih vpliva pomanjkanje hrane, do zdaj še ni bilo raziskano. 1.3 Odziv larv volkcev na stradanje Zaradi strategije lova so lijakarji močno odvisni od naključnega srečanja s plenom. Toleranca za stradanje med vrstami ni enaka in je med drugim odvisna tudi od telesne velikosti, temperature okolja in geografskega izvora določenega osebka (Matsura & Murao, 1994; Arnett & Gotelli 2003). Na pomanjkanje plena se larve različno odzovejo. Spremenijo lahko velikost lijakov, tako da jih povečajo in s tem izboljšajo učinkovitost svoje pasti (Arnett & Gotelli, 2001; Suleiman et al., 2015; Miler et al., ) ali pa zaradi stradanja gradijo manjše lijake (Griffiths, 1986; Eltz, 1997; 5
Roberts, 2007; Rotkopf et al., 2012), s čimer je lahko povezano tudi zmanjšano vzdrževanje le teh (Youthed & Moran, 1969; Klokočovnik & Devetak, 2013). Nekateri avtorji navajajo tudi začetno povečanje lijaka, ki pa se po daljšem obdobju stradanja zaradi izčrpanosti larv vseeno začne zmanjševati (Heinrich & Heinrich, 1984; Lomascolo & Farji-Brener; 2001, Scharf et al., 2011; Scharf, 2016). Gradnja manjših in manj vzdrževanih lijakov v obdobju stradanja je značilna tudi za vrsto E. nostras (Klokočovnik & Devetak, 2013). Ena izmed strategij, s katero se lahko larve volkcev izognejo stradanju zaradi pomanjkanja plena na določenem območju, je tudi, da se prestavijo na mesto, kjer bo srečanje s plenom verjetnejše. Za stradane larve je zato značilno pogostejše prestavljanje (Heinrich & Heinrich, 1983; Rosenberg, 1987; Roberts, 2007), poleg tega so lahko razdalje prestavljanja vse večje (Heinrich & Heinrich, 1983). Dolžina obdobja stradanja, ki sproži prestavljanje larve, pa se med različnimi vrstami volkcev razlikuje (Matsura & Murao, 1994; Sharf & Ovadia, 2006). Larve se lahko v odziv na lakoto tudi zabubijo in se na ta način izognejo neugodnim razmeram v okolju (Griffiths, 1985; Klokočovnik & Devetak, 2013). Strategija, ki jo larve določene vrste volkcev izberejo za premostitev stradanja, je odvisna predvsem od značilnosti habitata, v katerem živijo. Če je ta prostorsko raznolik, je verjetnost srečanja s plenom na drugem mestu lahko večja, zato je prestavljanje smiselno. V primeru, ko je habitat bolj enoten pa gre ob odsotnosti plena najverjetneje za časovno oz. globalno pomanjkanje, zato s prestavljanjem, ki je energetsko potratno (Lucas, 1985b), larva ne bo pridobila prednosti (Rotkopf et al., 2013). Tudi živali, ki živijo v okolju z veliko količino plena, se bodo ob pomanjkanju hrane praviloma prestavile hitreje, saj imajo pogosto hitrejši metabolizem in slabše prenašajo stradanje kot tiste, ki živijo v okolju, kjer je tudi sicer hrana na razpolago v manjših količinah in je temu prilagojen tudi njihov metabolizem (Matsura & Murao, 1994; Crowley & Linton, 1999). Poznavanje razmer, v katerih larve živijo v naravnem okolju, je zato ključno za interpretacijo rezultatov laboratorijskih poskusov (Sharf & Ovadia, 2006). S prestavljanjem in iskanjem bolj primernega mesta za prežanje na plen se larve odzovejo tudi, kadar v okolici zaznavajo plen, a so same pri plenjenju neuspešne (Sharf & Ovadia, 2006). Pomemben signal je tudi hitrost zmanjševanja količine plena; torej ali pomanjkanje plena 6
nastopi nenadoma, ali pa se njegova količina postopoma zmanjšuje do prenehanja. Prestavljanje naj bi sprožila le nenadna odsotnost plena (Griffiths, 1986; Jenkins, 1994). Postopno zmanjševanje količine hrane najverjetneje larve zaznavajo kot časovno (globalno) pomanjkanje plena, na kar se lahko odzovejo z znižanjem hitrosti metabolizma (Scharf & Ovadia, 2006). Lakota vpliva tudi na interakcije med larvami; pogostejši je kanibalizem (Griffiths, 1992, Barkae, 2014), manj pa je interakcij povezanih z lučanjem peska (Griffiths, 1992). 1.4 Odziv larv volkcev na povečano prisotnost plena Kot sedentarni plenilci so larve volkcev odvisne od aktivnosti plena. Ker je srečanje s plenom pogosto redko, je pomembno, da vsako priložnost čim bolj učinkovito izkoristijo (Griffiths, 1980). V nekaterih naravnih habitatih se količina plena skozi različno časovno obdobje spreminja. Kadar se količina plena v kratkem času poveča, se temu prilagodijo tudi larve volkcev. Plen hitreje prebavijo, zniža se čas manipulacije s plenom in zmanjša se delež plena, ki ga izkoristijo, preden ostanke zavržejo. Larve hitreje zavržejo plen, če pričakujejo prihod novega, saj je verjetnost ulova plena, ki pade v lijak medtem, ko se larva že hrani, manjša (Lucas, 1985a). Tudi pajki ob povečani prisotnosti plena porabijo manj časa za prehranjevanje z enim plenom in ga ne izkoristijo nujno v celoti. Plen lahko tudi ubijejo, ne da bi ga nato izkoristili. Izkoristijo le energetsko najbolj bogat del vsakega plena (Samu & Biro, 1993). Tak odziv je v skladu s teorijo optimalnega plenjenja (Tome, 2006), saj plenilcu omogoča, da v kratkem času poveča energetske zaloge, tako da izkoristi le najbolj energetsko bogate dele plena in se z njim več ne ukvarja, ko razmerje med energijo, porabljeno za manipulacijo s plenom, in energijo, ko jo od plena v določnem času še lahko dobi, ni več optimalno (Samu, 1993). Larve volkcev vrste Morter sp. so sposobne uloviti nov plen tudi, če se trenutno že prehranjujejo, a se nanj odzovejo le, če ta pade v lijak po tem, ko so prvega že usmrtile. Če prvi plen ob prihodu drugega še ni mrtev, larve drugega ignorirajo. Volkci so v poskusu, ki ga je napravil Griffiths (1980) ob zaznavi novega plena takoj izpustili že mrtev plen in začeli loviti drugega. 7
Na ta način larve izkoristijo priložnost za dodaten vir energije, a hkrati tvegajo izgubo energije v primeru, da so pri lovu novega plena neuspešne ali pozneje nezmožne ponovno poiskati prvi plen (Griffiths, 1980). Larve drugega stadija za lov enako velikega plena porabijo več energije kot larve tretjega stadija (Griffiths, 1980), zato s takšnim vedenjem verjetno tvegajo večjo izgubo energije kot larve tretjega stadija. Znano je tudi, da se tvegano vedenje pogosteje pojavlja pri živalih, ki stradajo (Goodenough et al., 2009). 8
2. NAMEN IN HIPOTEZE MAGISTRSKE NALOGE Magistrska naloga je vsebinsko sestavljena iz dveh delov. Namen prvega sklopa raziskovalnega dela magistrske naloge je podrobneje raziskati interakcije med larvami vrst E. nostras in M. formicarius pri različnih gostotah larv in pod različnimi pogoji hranjena. Postavili smo naslednje hipoteze: 1) Ne glede na vrsto larve predvidevamo, da bodo hranjene larve v paru bolj povečale lijake kot nehranjene. 2) Predvidevamo, da se bodo nehranjene larve v paru pogosteje prestavljale kot hranjene. 3) Predvidevamo, da se bodo nehranjene larve v paru ob prisotnosti plena odzivale z lučanjem peska. 4) Predvidevamo, da bodo larve obeh vrst ob interakcijah manj povečale svoje lijake kot larve v kontrolnih poskusih, poleg tega se bodo tudi pogosteje prestavljale. 5) Kadar bosta obe larvi enako hranjeni, bo delež parov, v katerih se bo vsaj ena larva prestavila, manjši kot v poskusu, kjer ena od larv ne bo hranjena. 6) V interakcijah med enako hranjenima larvama bodo larve E. nostras gradile večje lijake kot larve M. formicarius. V drugem sklopu poskusov smo raziskali odziv različnih skupin larv E. nostras na povečano prisotnost plena. Zastavili smo naslednje hipoteze: 1) Predvidevamo, da hranjene larve ne bodo kazale zanimanja za drugo mravljo v lijaku, medtem ko bodo držale še živ plen. 2) Stradane larve bodo poskušale zagrabiti nov plen kljub še živemu prvemu plenu. 3) Larve tretjega stadija, ki bodo plen pravkar usmrtile, bodo takoj prenehale s hranjenjem le-tega in zagrabile novo mravljo v lijaku. 4) Larve drugega stadija, ki bodo plen pravkar usmrtile, nove mravlje v lijaku ne bodo takoj zagrabile. 9
3. MATERIAL IN METODE 3.1 Preučevani vrsti volkcev V eksperimentalnem delu naloge smo preučevali vedenje dveh vrst lijakarjev, ki ju najdemo v Sloveniji; Myrmeleon formicarius in Euroleon nostras. M. formicarius je ena najbolj pogostih evropskih vrst volkcev, ki pa se izogiba toplim in suhim habitatom, zato je v južnih delih Evrope pogosto prisotna na nekoliko višjih nadmorskih višinah. Izbira habitate z drevesno vegetacijo in rahlim suhim substratom. Lijake gradi tako na izpostavljenih, kot tudi na zaščitenih mestih (Badano & Pantaleoni, 2014). E. nostras naseljuje najrazličnejše biotope, v širokem razponu nadmorskih višin. Za razliko od M. formicarius, E. nostras gradi lijake le v zaščitenih mikrohabitatih, zato larve pogosto najdemo tudi v bližini človeških bivališč; pod mostovi, napušči streh, ob obzidjih ipd. Sicer tudi ta vrsta izbira z gozdom poraščena okolja, čeprav jo na zaščitenih mestih najdemo tudi v bolj odprtih habitatih (Badano & Pantaleoni, 2014). Morfološko so larve obeh vrst zelo podobne, z lahkoto pa se jih določi na podlagi pigmentacije zadnjih nog. Pri vrsti M. formicarius so tam prisotne temneje obarvane lise, medtem ko takšnih lis na zadnjih nogah E. nostras ne najdemo (Badano & Pantaleoni, 2014). 3.2 Terensko delo Terensko delo smo izvedli julija 2016 in junija. Na terenu smo nabrali larve obeh preučevanih vrst lijakarjev. Larve smo našli z iskanjem lijakov v primernem substratu. Osebke vrste M. formicarius smo nabirali na Boču na dveh različnih lokacijah; v manjših zaplatah zrahljane zemlje v bukovem gozdu in ob gozdni poti, kjer so bile larve bolj ali manj zaščitene pred dežjem. V istih habitatih smo nabrali tudi larve vrste E. nostras, le da smo te večinoma našli v bolj zaščitenih delih habitata, pod kamnitimi previsi in debli podrtih dreves. Del slednjih smo nabrali tudi na različnih lokacijah v Slovenski Bistrici, kjer smo jih našli v peščenem substratu, zaščitenem pred direktnimi padavinami ob temeljih starejših zgradb (slika 1). 10
S plastično žlico smo jih skupaj z nekaj substrata začasno prenesli v majhne plastične posode in jih prepeljali v laboratorij. Slika 1: Habitati larv obeh vrst volkcev. Levo zgoraj in desno: pred dežjem bolj in manj zaščiten del habitata na Boču; levo spodaj: habitat vrste E. nostras v Slovenski Bistrici. Vrsti smo že na terenu določili na podlagi vzorca pigmentacije na zadnjih nogah (Badano & Pantaleoni, 2014). Nabirali smo larve tretjega stadija vrste M. formicarius in larve drugega in tretjega stadija E. nostras. Larvalni stadij osebkov smo določili na podlagi širine glavine kapsule (Devetak et al., 2005). 3.2 Laboratorijsko delo Poskuse smo med julijem in septembrom 2016 izvajali v laboratoriju Katedre za fiziologijo živali in etologijo Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru. Junija in julija smo poskuse izvajali v prostorih Zavoda SI OK v Slovenski Bistrici. Povprečna temperatura prostora v času laboratorijskega dela je bila 23 0,5 C. Larve smo v laboratoriju posamično namestili v plastične lončke in jih 7 dni pred pričetkom poskusa enkrat dnevno hranili s po eno mravljo delavko bleščečečrne lesne mravlje (Lasius fuliginosus). Larve smo tudi med poskusi hranili izključno s to vrsto mravelj. 11
V prvem sklopu laboratorijskih poskusov smo preučevali interakcije med larvama obeh vrst volkcev, v drugem sklopu pa smo analizirali plenilsko vedenje larv E. nostras ob povečani prisotnosti plena. V vseh sledečih poskusih smo poskusne posode, v katere smo nato namestili larve volkcev, napolnili s kremenčevim peskom granulacije 230-540 µm, ki je najustreznejša granulacija za obe vrsti (Devetak & Arnett, 2015; Klokočovnik in sod., neobjavljeno). 3.2.1 Premer lijakov in prestavljanje različno hranjenih larv vrste M. formicarius Interakcije med larvami volkcev vplivajo na pogostost prestavljanja larv (Day & Zalucki, 2000; Barkae et al., 2010) in premer njihovih lijakov (Devetak, 2000; Scharf et al., 2009). Pred preučevanjem interakcij med obema vrstama lijakarjev smo s preliminarnim poskusom preverili, kako se pod različnimi režimi hranjenja spreminja premer lijaka larv M. formicarius v odsotnosti interakcij z drugimi osebki, saj za to vrsto ta podatek še ni bil znan. Podatke za E. nostras smo povzeli po Klokočovnik in Devetak (2013). Trideset larv M. formicarius smo razdelili v dve skupini po 15 osebkov. Vsako larvo smo posamično namestili v pravokotne plastične posode (12,5 x 7,5 cm). Prvih 24 ur smo jih omejili s plastičnim tulcem, da smo zagotovili, da so vse larve naredile lijak na sredini posode. V prvi skupini (MF1) smo 15 zaporednih dni larve enkrat dnevno nahranili s po eno mravljo, v drugi skupini (MF2) larv nismo hranili. Naslednjih 15 dni smo režim hranjenja zamenjali. Vsak dan smo s pomičnim merilom izmerili premer lijaka (natančnost meritev 1 mm) ter zabeležili morebitno prestavljanje larv. Izračunali smo delež povečanja premera lijakov med prvim in zadnjim dnem obeh delov poskusa ter ga nato primerjali z deležem povečanja premerov lijakov larv v interakciji. Primerjali smo tudi pogostost prestavljanja larv v obeh poskusih. Vsakič, ko je larva podrla svoj lijak, smo dogodek zabeležili kot prestavljanje. Včasih so larve več dni ostale brez lijakov in so se v tem času zelo verjetno tudi prestavljale, a ker njihove lokacije brez lijaka ni bilo zmeraj mogoče določiti, smo tovrstno prestavljanje izključili iz analize. Dejanska pogostost prestavljanja je bila zato v nekaterih primerih višja kot navajamo v nadaljevanju. 12
3.2.2 Interakcije med različno hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev V naravnih habitatih se larve obeh vrst nahajajo pri različnih gostotah. Devetak (2000) za vrsto E. nostras navaja podatek 44-543 osebkov/m 2, za larve M. formicarius pa 29-248 osebkov/m 2 (Devetak, 2000). Naš poskus smo izvedli pri dveh različnih gostotah; 64 in 213 osebkov/m 2. Poskus pri manjši gostoti larv smo izvajali od julija do septembra 2016. Po dve živali smo namestili v okrogle plastične posode s premerom 20 cm. Površina substrata je znašala približno 314 cm 2, kar je ob naselitvi dveh larv ustrezalo gostoti 64 osebkov/m 2. Trideset posod smo razdelili v dve skupini po 15 in v vsako namestili po en osebek vsake vrste. Vsako larvo smo ob namestitvi za 24 ur, oziroma dokler ni zgradila lijaka, omejili s plastičnim tulcem. Tako smo ob začetku poskusa zagotovo vedeli, kateri lijak pripada kateri vrsti larve. Po odstranitvi tulcev smo larvama omogočili interakcije. Pri prvi skupini (EM64) smo 15 zaporednih dni hranili osebke E. nostras, medtem ko M. formicarius niso bili hranjeni. V drugi skupini (ME64) je bil režim hranjenja obraten. Po 15 dneh smo zamenjali režim hranjenja v obeh skupinah in larve opazovali nadaljnjih 15 dni. Larve smo hranili enkrat dnevno, tako da smo po eno mravljo izpustili direktno v lijak hranjenega volkca. S tem smo zagotovili, da mravlja ni zašla v lijak nehranjenega volkca. Vsak dan smo pred hranjenjem fotografirali lijake obeh larv v posodi ter izmerili premere. Osredotočili smo se tudi na vzdrževanost lijakov, prestavljanje larv, plenjenje med larvama ter aktivnost nehranjene larve med hranjenjem druge. Junija smo poskus pri večji gostoti larv izvedli z uporabo manjših, pravokotnih posod (12,5 x 7,5 cm), v katerih je površina substrata merila približno 94 cm 2, kar ob naselitvi 2 larv ustreza gostoti 213 osebkov/m 2. Z naselitvijo larv v manjše posode smo povečali verjetnost interakcij med larvama obeh vrst. Štirideset posod smo razdelili v dve skupini po 20 osebkov in v vsako namestili po eno larvo vsake vrste. Prvih 24 ur sta bili larvi ločeni s pregrado, da sta lahko zgradili vsaka svoj lijak. Po tem času smo pregrade odstranili in v prvi skupini (EM213) s po eno mravljo nahranili le larve E. nostras, v drugi skupini (ME213) pa le larve M. formicarius. 13
Štiriindvajset ur po odstranitvi pregrad in prvem hranjenju sta se v velikem deležu posod obe larvi prestavili ali pa nista več imeli lijakov. Po tem času smo zabeležili rezultate in poskus prekinili, saj ni bilo več mogoče z gotovostjo določiti, kateri lijak pripada kateri vrsti in nadaljevanje ni bilo smiselno. Rezultate obeh poskusov pri različnih gostotah larv smo zato primerjali le za prvih 24 ur po odstranitvi pregrade. Rezultate poskusa pri večji gostoti smo primerjali tudi s poskusom, kjer smo pri enaki gostoti (213 osebkov/m 2 ) preučevali interakcije med enako hranjenima larvama obeh vrst. 3.2.3 Interakcije med enako hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev Junija in julija smo izvedli tudi serijo poskusov, s katerimi smo podrobneje preučevali direktne interakcije med enako hranjenima osebkoma obeh vrst volkcev. Poskuse smo izvedli v pravokotnih posodah (12,5 x 7,5 cm) pri gostoti 213 osebkov/m 2. Za te poskuse smo vse larve predhodno stehtali z analitsko tehtnico (natančnost meritev 0,1 mg) in nato v pare združevali le osebke, katerih telesna masa se skoraj nikoli ni razlikovala za več kot 1 % telesne mase lažjega volkca. Na ta način smo omejili morebiten vpliv velikosti larve na izid rezultatov kompeticije. V analizo smo vključili samo pare, kjer sta v prvih 24 urah pred odstranitvijo pregrade oba volkca zgradila lijake. Poskus smo izvedli za različne kombinacije: 1) E M po ena larva vsake vrste (n=40) 2) E E dve larvi E. nostras (n=15) 3) M M dve larvi M. formicarius (n=20) Obe larvi smo namestili v pregrajeno posodo in jima omogočili nemoteno gradnjo lijakov. Po 24 urah smo pregrade odstranili, oba osebka nahranili z eno mravljo in nadaljnjih 24 ur opazovali dogajanje. Pozorni smo bili na prestavljanje ali zapuščanje lijakov pri posamezni vrsti in delež larv posamezne vrste, ki po 24. urah niso več imele lijakov. Kjer je bilo mogoče, smo v parih, kjer je prišlo do prestavljanja obeh larv določili zmagovalca. To je bila larva, 1) ki je po 24 urah edina imela lijak, 2) ki je imela bistveno večji lijak kot druga larva v paru. 14
3.2.4 Interakcije enako hranjenih larv obeh vrst brez predhodne izgradnje lijakov V tej seriji poskusov smo po dve larvi namestili v pravokotne plastične posode (12,5 x 7,5 cm) brez pregrade. Tako smo jima, še preden sta zgradili vsaka svoj lijak, omogočili direktna soočenja. Poskus smo izvedli na 12 parih vsake od treh kombinacij: 1) MF-EN M. formicarius in E. nostras brez pregrade 2) EN-EN 2 larvi E. nostras brez pregrade 3) MF-MF 2 larvi M. formicarius brez pregrade Dogajanje smo snemali 24 ur in nato na podlagi analize videoposnetkov pripravili katalog vedenjskih vzorcev, ki se pojavljajo med larvami v direktnih interakcijah. 3.2.5 Odziv larv E. nostras na povečano prisotnost plena V drugem sklopu laboratorijskega dela smo se ukvarjali s preučevanjem plenilskega vedenja larv E. nostras ob povečani prisotnosti plena. Larve smo posamično namestili v okrogle posode s premerom 20 cm in počakali, da naredijo lijak. Tudi v tem poskusu smo jih začasno omejili s plastičnim tulcem, da so lijak naredile na sredini posode. Larve iz tretje skupine 23 dni po izgradnji lijakov nismo hranili. Plenilsko vedenje larv smo med hranjenjem tudi posneli in pozneje analizirali posnetke. Poskus smo izvedli na treh različnih skupinah larv E. nostras (n=10): 1) dobro hranjene larve 3. stadija, 2) dobro hranjene larve 2. stadija in 3) stradane larve 3. stadija. Za vsako skupino smo izvedli dve različni variaciji hranjenja: 1) Nov plen pade v lijak, ko larva prvega plena še ni ubila. Larvi smo v lijak spustili prvo mravljo. Ko jo je zagrabila, smo po približno 20 s, še preden je prvi plen usmrtila, v lijak spustili še eno mravljo. 15
Beležili smo ali se je larva na nov plen odzvala z lovom ali ne. Dogajanje smo snemali vsaj dokler ni larva usmrtila prvega plena in je drugi pobegnil iz lijaka, če se nanj ni odzvala z lovom. 2) Nov plen pade v lijak, ko larva prvi plen že usmrti. Pri tem poskusu smo vsaki larvi v lijak spustili prvi plen in počakali, dokler ga larva ni usmrtila (a ne manj kot 2 min). Nato smo v lijak spustili nov plen in opazovali odziv larv. Vedenje smo snemali dokler ni larva po končanem hranjenju popravila lijaka in/ali obmirovala z razprtimi čeljustmi. Beležili smo ali se je larva na nov plen odzvala z lovom ali ne in primerjali delež larv v posamezni testni skupini, ki so po hranjenju z drugim plenom ponovno zagrabile prvi plen in se z njim nahranile. 3.3 Analiza in statistična obdelava rezultatov Dogajanje v izbranih poskusih smo snemali z digitalnima videokamerama Sony HDR-CX 130 in Sony HDR-CX 240 ter pametnim telefonom Samsung Galaxy A3 (2016). Videoposnetke smo analizirali s programom Filmora Video Editor (8.5.3). Za statistično obdelavo zbranih podatkov smo uporabili Microsoft Excel 2016. Izračunali smo povprečne vrednosti in standardne odklone premerov lijakov, deleže povečanja lijakov ter deleže parov, pri katerih smo opazili posamezno vedenje. 16
Povprečen premer lijakov [mm] 4. REZULTATI 4.1 Premer lijakov in prestavljanje različno hranjenih larv vrste M. formicarius Vse larve M. formicarius so med trajanjem poskusa povečale premer svojih lijakov. V prvem delu poskusa, ko smo hranili le larve v skupini MF1, so te hitreje povečevale premer lijakov (k=0,97), kot larve v drugi skupini, ki niso bile hranjene (k=0,48). Slednje so lijake povečevale v prvih 8 dneh poskusa, nato pa se premer njihovih lijakov ni več povečeval (slika 2). Po spremembi režima, so larve v skupini MF2 začele zvezno povečevati lijake (k=0,66), medtem ko se premer lijakov v drugi skupini ni več bistveno povečeval (k=0,11). 80 75 70 65 60 55 50 MF1 MF2 45 40 35 30 0 5 10 15 20 25 30 Čas [dan] Slika 2: Povprečni premeri lijaka ( SD) v 30-ih dneh poskusa za obe skupini larv M. formicarius. Puščica nakazuje dan spremembe režima hranjenja. Legenda: MF1 - skupina, hranjena v prvem delu poskusa; MF2 - skupina, hranjena v drugem delu poskusa. Štiri od petnajstih larv (26,7 %) v skupini MF2 so se v prvem delu poskusa prestavile, 3 od njih dvakrat. Po spremembi režima hranjenja sta se prestavili 2 larvi (13,3 %), od teh ena do konca poskusa ni več zgradila lijaka. Nobena od 30 larv M. formicarius se v času trajanja poskusa ni zabubila, so pa 3 larve postale neaktivne, podrle lijake in se umaknile globlje pod površino. 17
2. del poskusa 1. del poskusa 4.2 Interakcije med različno hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev Vse larve so med 30-dnevnim poskusom pri gostoti 64 osebkov/m 2 povečale svoje lijake. V povprečju so larve obeh vrst v kontroli gradile nekoliko večje lijake, kot v poskusu z interakcijami. Povprečen delež povečanja lijakov v posameznem delu poskusa je bil zmeraj večji pri tisti vrsti v paru, ki je bila v tem delu poskusa hranjena. Povprečni premeri in deleži povečanja lijakov posamezne vrste pod različnimi režimi hranjenja med interakcijo ali brez so prikazani v preglednici 1. Ne glede na hranjenost, so larve E. nostras lijake ob prisotnosti larv M. formicarius v prvi polovici poskusa bistveno bolj povečale, kot če so bile v posodi same. Predhodno nehranjene larve M. formicarius, ki smo jih začeli hraniti v drugem delu poskusa so v prisotnosti drugih larv lijake znatno manj povečale (4 %), kot kadar so bile v posode nameščene posamezno (13 %). V vzdrževanosti lijakov hranjenih in nehranjenih larv v interakcijah nismo opazili bistvenih razlik. Preglednica 1: Povprečni premeri lijakov (± SD) [mm] in deleži povečanja lijakov [%] larv posamezne vrste pod različnimi režimi hranjenja ob interakciji ali brez. Podatki za E. nostras so povzeti po Klokočovnik & Devetak (2013). Vrsta/skupina EN EN-K MF MF-K EN EN-K MF MF-K Režim hranjenja Hranjene Nehranjene Prvi dan 46 ± 4 52 ± 4 51 ± 6 53 ± 3 46 ± 6 55 ± 5 42 ± 8 52 ± 3 Zadnji dan 56 ± 9 57 ± 3 61 ± 6 67 ± 5 51 ± 8 55 ± 6 49 ± 5 59 ± 2 Delež povečanja 18 9 16 21 10 0 14 12 Režim hranjenja Nehranjene Hranjene Prvi dan 56 ± 9-62 ± 2 68 ± 5 51 ± 8 56 ± 4 49 ± 4 60 ± 3 Zadnji dan 57 ± 11-63 ± 7 70 ± 6 54 ± 8 59 ± 5 51 ± 4 69 ± 4 Delež povečanja 2-2 3 6 5 4 13 Legenda: EN - E. nostras ob interakciji, EN-K - E. nostras brez interakcije, MF - M. formicarius ob interakciji, MF-K - M. formicarius brez interakcij. V tridesetdnevnem poskusu smo le redko zabeležili direktne interakcije med larvama. Občasno smo v posameznih posodah opazili, da sta se larvi prestavili, to pa je bilo skoraj zmeraj povezano tudi z vidnimi sledmi premikanja larv po površini (oz. tik pod površino) substrata. 18
Prestavljanje vsaj ene izmed larv v paru smo v skupini EM64 zabeležili pri 57 % parov, manj so se larve prestavljale v skupini ME64 (36 %). V slednji so se larve prestavljale v prvem in drugem delu poskusa, medtem ko se v skupini EM64 po spremembi režima hranjenja nobena larva ni več prestavila. V vseh parih, kjer smo zabeležili prestavljanje larv, sta se vsaj enkrat na isti dan prestavili obe larvi. V istih parih so se larve M. formicarius nekajkrat prestavile, ne da bi se istočasno prestavile tudi larve E. nostras. V primerjavi s kontrolo, se je v poskusih, kjer sta bili larvi v interakcijah, prestavil večji delež larv posamezne vrste (preglednica 2). Izstopa podatek za E. nostras, kjer so se vse larve po prenehanju hranjenja v kontrolnem poskusu prestavile ali zabubile (Klokočovnik & Devetak, 2013), v poskusih z interakcijami pa nobena. Preglednica 2: Delež prestavljanja larv [%] posamezne vrste pod različnimi režimi hranjenja, ob interakciji ali brez. Podatki za E. nostras brez interakcije so povzeti po Klokočovnik & Devetak (2013). Vrsta/skupina EN EN-K MF MF-K EN EN-K MF MF-K Režim hranjenja Hranjene Nehranjene 1. del poskusa 57 0 21 0 21 12 57 27 Režim hranjenja Nehranjene Hranjene 2. del poskusa 0 100 15 0 15 0 0 13 Legenda: EN - E. nostras ob interakciji, EN-K - E. nostras brez interakcije, MF - M. formicarius ob interakciji, MF-K - M. formicarius brez interakcij. Kadar sta se v skupini EM64 na isti dan prestavila oba osebka v paru, je skoraj zmeraj (83%) larva E. nostras nov lijak zgradila na starem mestu, M. formicarius pa je lijak prestavila. V teh primerih je bil lijak M. formicarius tudi bistveno manjši. Vsi osebki E. nostras so imeli lijake na vse dni poskusa v obeh skupinah. Larve M. formicarius so bile v skupini EM64 vsaj en dan brez lijaka pri 36 % parov, a vse le v prvem delu poskusa, ko niso bile hranjene. V skupini ME64 je več časa brez lijaka preživela samo ena larva M. formicarius (8 %), v ostalih parih so tudi larve te vrste imele lijake vse dni poskusa (preglednica 3). 19
Aktivnost nehranjene larve v paru v času hranjenja druge larve je bila izjemno redka (3 %). V teh primerih so se nehranjene larve prikazale na površje (če pred tem niso bile vidne) in/ali nekajkrat zalučale pesek iz lijaka. Drugih odzivov nismo opazili. Larve M. formicarius so bile aktivnejše v skupini ME64, kjer so bile hranjene v prvem delu poskusa, v drugem delu pa smo začeli hraniti sosednjo larvo (MF64). Preglednica 3: Interakcije med larvama pri gostoti 64 osebkov/m 2. Prestavljanje [%] 1. del poskusa 2. del poskusa Brez Brez Predacija Aktivnost Prestavljanje Predacija lijaka lijaka [%] [%] [%] [%] [%] [%] Aktivnost [%] EN 57 0 0-0 0 0 36 EM 64 MF 57 36 0 18 0 0 0 - EN 21 0 0 38 15 0 0 - ME 64 MF 21 8 0-15 8 0 54 Legenda: EM 64 v prvem delu poskusa hranjen E. nostras, ME 64 v prvem delu poskusa hranjen M. formicarius; MF M. formicarius, EN E. nostras. Pri gostoti 213 osebkov/m 2 smo larve opazovali le 24 ur po odstranitvi pregrade, saj se je v tem času večji delež larv prestavil, njihova identifikacija za potrebe selektivnega hranjenja pa ni bila več mogoča. Rezultate poskusov z različno hranjenima larvama obeh vrst pri obeh gostotah smo zato primerjali samo za prvi dan po odstranitvi pregrad (preglednica 4). V skupini ME213 sta se v več kot treh četrtinah parov prestavili obe larvi (76 %), medtem ko se pod enakim režimom hranjenja pri nižji gostoti (ME64) ni prestavila nobena larva. Tudi pri skupinah z obratnim režimom hranjenja je bilo prestavljanje pogostejše pri višji gostoti. Pri nekaterih parih je nov lijak po prestavljanju zgradila le ena larva, druga pa je ostala brez njega. V vseh primerih je brez lijaka pogosteje ostala larva M. formicarius, to pa se je pri večji gostoti zgodilo pri večjem deležu parov. Ne glede na režim hranjenja smo pri večji gostoti že v prvih 24 urah interakcij zabeležili po en primer predacije med larvama. V obeh primerih je larva, ki je nismo nahranili, uplenila larvo, ki smo jo nahranili. 20
Preglednica 4: Interakcije med različno hranjenimi larvami obeh vrst pri dveh različnih gostotah. Poskus Število parov (n) Prestavljanje [%]* MF brez lijaka [%]* EN brez lijaka [%]* Predacija [%]* EM 64 15 13 7 0 0 EM 213 20 45 10 5 5 ME 64 20 0 0 0 0 ME 213 17 77 35 18 6 Legenda: EM 64, EM 213 skupini pri manjši in večji gostoti, hranjen samo E. nostras; ME 64, ME 213 skupini pri manjši in večji gostoti, hranjen samo M. formicarius; EN E. nostras; MF M. formicarius. *Delež, glede na število vseh parov. 21
4.3 Interakcije med enako hranjenima larvama dveh vrst lijakarjev Po odstranitvi pregrad in hranjenju smo v poskusnih posodah opazili različno dogajanje. 1. Obe larvi sta po hranjenju popravili vsaka svoj lijak in se v času trajanja poskusa nista premikali po posodi, da bi prišli v direktne interakcije. 2. Obe larvi sta po hranjenju podrli lijake. Po 24 urah: a) ni še nobena larva zgradila novega lijaka; b) sta obe larvi zgradili približno enako velik nov lijak oziroma razlika med njima ni bila bistvena; c) je le ena larva zgradila nov lijak; d) sta obe larvi zgradili nov lijak, ena bistveno večjega kot druga. Kadar sta obe larvi podrli svoje lijake sta se vpletli v bolj ali manj intenzivne direktne interakcije, ki smo jih podrobneje opisali v naslednjem poskusu. V analizi smo uporabili 36 parov. 86 % parov je v prvih 24 urah po odstranitvi pregrade podrlo lijake in se soočilo. Na podlagi velikosti, lokacije in prisotnosti oz. odsotnosti lijakov, smo lahko po 24. urah zmagovalca določili v 77 % soočenj, v ostalih primerih pa volkca še nista zgradila novega lijaka, ali pa sta oba zgradila nov lijak podobne velikosti. V odločenih soočenjih je bil dominantnejši E. nostras, ki je zmagal v 75 % primerov. V večini od teh soočenj M. formicarius ni zgradil lijaka (78 %) ali pa je zgradil bistveno manjši lijak, pogosto ob robu posode. Tudi E. nostras v primeru zmage larve M. formicarius, (25 %) v večini primerov ni zgradil lijaka (67 %) ali pa je zgradil manjši lijak. V preglednici 5 smo rezultate tega poskusa primerjali tudi z rezultati poskusov pri enaki gostoti, v katerih smo pred odstranitvijo pregrade nahranili le eno larvo; E. nostras (EM213) ali M. formicarius (ME213). Delež soočenj je bil v skupini EM213 bistveno nižji (45 %) kot v preostalih dveh skupinah (EN MF in ME213 ) in je bil najvišji pri skupini EN MF, v kateri sta bili hranjeni obe larvi (86 %). Ne glede na hranjenost larv, je E. nostras v vseh treh poskusih pogosteje zmagal kot M. formicarius, pri tem pa je bila razlika v deležu zmag posamezne vrste največja v poskusu, ko sta bili obe larvi nahranjeni (EN MF). M. formicarius je najvišji delež zmag dosegel v poskusu EM213, ko larve niso bile nahranjene (40 %). 22
Preglednica 5: Interakcije med enako in različno hranjenimi larvami obeh vrst pri večji gostoti. Poskus Število Zmaga EN Zmaga MF MF brez EN brez Soočenja [%] parov (n) [%]* [%]* lijaka [%]** lijaka [%]** EN MF 36 86 75 25 78 67 EM 213 20 45 60 40 67 50 ME 213 17 77 67 33 75 75 Legenda: EN MF obe larvi nahranjeni; EM 213 nahranjen samo E. nostras; ME 213 nahranjen samo M. formicarius; MF M. formicarius; EN E. nostras. * Delež zmag glede na število parov, pri katerih je rezultat odločen. ** Delež larv brez lijaka glede na število parov, pri katerih je zmagala druga vrsta volkca. V kontrolnih poskusih, kjer smo v posode naselili dve larvi iste vrste, je bil delež soočenj pri obeh vrstah približno enak (60 %), v primerjavi z EN MF skupino, kjer so se larve soočile v 86 % (preglednica 6). V soočenjih med dvema larvama E. nostras, nismo mogli v nobenem primeru že po 24-ih urah določiti zmagovalca, saj pri 83 % parov nobena larva ni zgradila novega lijaka, pri ostalih pa sta obe larvi zgradili približno enako velika lijaka. Kadar sta obe larvi M. formicarius po soočenju zgradili nov lijak (50 %), je bil zmeraj eden bistveno večji kot drugi, zato smo v vseh primerih lahko določili zmagovalca. Pri 5,6 % vseh parov M. formicarius je prišlo do znotrajcehovskega plenilstva. Preglednica 6: Interakcije med istovrstnimi pari enako hranjenih larv. Število parov (n) Soočanja [%] Odločen rezultat [%]* Eden brez lijaka [%]* Oba brez lijaka [%]* Kanibalizem [%]* EN EN 10 60 0 0 83 0 MF MF 18 56 80 30 20 10 Legenda: EN EN dve enako hranjeni larvi E. nostras; MF MF dve enako hranjeni larvi M. formicarius *Delež parov glede na število vseh soočenj 23
4.4 Interakcije enako hranjenih larv obeh vrst brez predhodne izgradnje lijakov V vseh primerih sta se obe larvi po tem, ko smo ju položili na substrat vanj zakopali in za dalj časa obmirovali. Nato se je ena od njiju začela prva premikati po posodi. V mešanih parih je bila v večini primerov (67 %) to larva E. nostras. Prva larva se je po posodi navadno začela premikati na videz naključno, v 25 % parov v skupini EN-MF pa se je premaknila direktno proti drugi larvi. Sledile so bolj ali manj intenzivne direktne interakcije med larvama. V vseh parih, kjer sta bili obe larvi normalno aktivni, smo opazili teritorialno vedenje dominantnejše larve. Larva je izbrala del posode, v katerem se je nato ves čas zadrževala, z njega pa preganjala drugo larvo, ki se je večkrat, naključno ali namerno, vračala in vdirala na njeno območje. Po pregonu vsiljivca, se je dominantna larva vrnila nazaj na svoj teritorij. Od začetka se larve ob prvem približanju druge larve pogosto niso odzvale. Pozneje so postajale interakcije vse bolj intenzivne, dominantnejše larve pa so drugo larvo v paru začele preganjati iz vse večjega območja. Trajanje in intenzivnost interakcij je bila med pari zelo različna. Pri nekaterih parih je imela ena larva dominantnejšo vlogo od začetka, pri drugih parih pa sta bili larvi bolj enakovredni. Takšna soočenja so bila pogostejša predvsem pri istovrstnih parih E. nostras. V večini parov so se interakcije do večera umirile, tako da je vsaj ena larva v paru, zgradila lijak. Kadar sta obe larvi zgradili lijak, je bil lijak dominantnejše larve večji. Šestina (17 %) medvrstnih interakcij se je končala z usmrtitvijo ali plenjenjem druge larve. V vseh primerih je bila to larva M. formicarius. Le redki pari so bili aktivni tudi v dopoldanskem času drugega dneva. Pri mešanih parih (EN-MF) so bile tudi v tem poskusu v večini primerov (64 %) dominantnejše larve E. nostras (preglednica 7). Pri 50 % tistih parov, kjer je bila dominantnejša larva M. formicarius, med larvama nismo posneli intenzivnejših interakcij, saj je bila larva E. nostras zelo malo aktivna. 24
Preglednica 7: Rezultati interakcij med dvema larvama brez predhodne izgradnje lijakov. Obe lijak [%] MF brez lijaka [%] EN brez lijaka [%] Zmaga MF [%] Zmaga EN [%] Predacija/ usmrtitev [%] MF-EN 33 42 17 36 64 17 EN-EN 58-42 - - 0 MF-MF 42 50 - - - 0 Legenda: MF-EN M. formicarius in E. nostras; EN-EN 2 larvi E. nostras; MF-MF 2 larvi M. formicarius Opisali smo 14 osnovnih vedenjskih vzorcev. Nekateri so prikazani na slikah 3-5. Najpogostejši vedenjski vzorci, ki smo jih opazili tako pri mešanih, kot tudi istovrstnih parih, so opisani v preglednici 8. Slika 3: Izzivanje ob robu lijaka druge larve Slika 4: Zagrabitev (držanje) Slika 5: Pregon z lučanjem in beg po površini 25