Broren min er romfysiker. Jeg har lenge tenkt at romfysikk er vanskeligere å forstå enn biologi, men egentlig er jeg ikke så sikker lenger. Særlig ikke når vi snakker økologi, altså samspillet mellom alle parter i et økosystem. En av de første gangene jeg følte at jeg virkelig fikk innblikk i naturens kompleksitet var da jeg leste en artikkel til faget ZOOL300, insektøkologi, på universitetet i Ås.

I denne artikkelen handlet det om samspillet mellom tre trofiske nivåer; produsenter (planter), primærkonsumenter (planteetere) og sekundærkonsumenter (predatorer).

Det var to plante-etere med i bildet; sikader (Empoasca fabae) og Colorado-potetbillen (Leptinotarsa decemlineata). I USA er dette noen av de verste skadedyrene på potet, og i artikkelen undersøkte de hvordan disse to planteeterne påvirket hverandre, og hvordan dette igjen påvirket rovtegen (Podisus maculiventris) som jaktet på dem. Sikadene og potetbillen konkurrer altså om samme ressurs; potetplanten. Men som regel vil sikadene angripe potetplantene tidligere i sesongen uansett. Har de da noen effekt på potetbillen? Ved hjelp av flere ulike eksperimenter fant forskerne i USA ut at potetbillelarver utviklet seg mye saktere på potetplanter som tidligere hadde blitt kraftig angrepet av sikader. Hva hadde skjedd? Jo, sikadene hadde fått potetplantene til å sette i gang forsvarsverkene. De skulle neimen ikke bli insektføde en gang til! Derfor sleit potetbillelarvene på disse plantene, selv om sikadene var borte for lengst.

Men ikke nok med det; rovtegene spiste mange fler av de potetbillelarvene som levde på planter som tidligere hadde blitt angrepet av sikader. Det er her det begynner å bli komplisert. Forklaringen på dette er allikevel ganske grei å forstå; siden billelarvene utviklet seg saktere på potetplanter som hadde fått i gang forsvarsverkene (på grunn av sikadene), så tok det lenger tid før de vokste seg store. Rovtegene ville bare få i seg nok biomasse for sin egen utvikling, så om billelarvene vokste sakte og var små, så spiste de bare flere. For mens potetbillelarver i første larvestadium veier ca 1 mg, så vokser de via flere larvestadium til de til slutt veier ca 170 mg i siste larvestadium. Så for rovtegene var det omtrent som forskjellen på å spise en non-stop og å spise en kjempestor Toblerone.

Dette var jo tilfredsstillende logisk. Men i diskusjonen i artikkelen så nevner forfatterne at mange andre studier har funnet ut at slike interaksjoner med en tidlig plante-eter og en sein plante-eterpå samme plante har resultert i mindre effekt fra sekundærkonsumenten, altså rovtegen i dette tilfellet. Hva skjer? Vel, mens rovtegen er en predator, så hadde disse andre studiene sett på effekten på parasitoider. Parasitoider er på noen måter kanskje de ekleste av alle insekter. Ikke fordi de ser stygge ut, men de har det aller mest grusomme leveviset. Parasitoider er ofte snylteveps, men kan også være snyltefluer eller insekter i andre familier. Det de har til felles er at larvene deres lever inni andre insekter. De spiser sakte opp vertsinsektene sine innenfra, og de passer på å spise de viktigste organene sist, slik at verten lever lengst mulig og slik kan huse parasitoidelarven lengst mulig. Mange ender opp med å forpuppe seg inni verten og til slutt klekker det en voksen snylteveps fra det som tidligere var for eksempel en bladlus. De spiser nemlig oftest planteetere, og er dermed sekundærkonsumenter og ofte også nyttedyr som brukes i biologisk kontroll av skadedyr. Men hver enkelt snyltevepslarve spiser kun ett byttedyr – i motsetning predatorer som spiser mange byttedyr i sitt liv.

En snyltevepslarve vil altså ikke kunne kompensere for at vertsinsektet er mindre ved å spise flere byttedyr. Derimot vil snyltevepslarven også vokse saktere, og kanskje til og med bli negativt påvirket av plantens forsvarsstoffer som vertsinsektet får i seg. Det er altså slik at dersom en plante-eter angriper en plante før en annen plante-eter , slik at plante-eter nummer to blir negativt påvirket av plantens forsvarsreaksjon, så har dette som regel også en negativ effekt på parasitoider som angriper plante-eter nummer to. Derimot vil predatorer i slike tilfeller kunne kompansere for dårligere kvalitet på plante-eter nummer to ved å spise flere av dem. Iallfall hvis planteforsvaret kun gjør at plante-eterne vokser saktere.

Men ulike plantearter har ulike forsvarsmekanismer, og ulike planteetere kan reagere ulikt på planteforsvaret, som igjen kan føre til ulike responser hos predatorer og parasitoider. Du ser hvordan dette begynner å bli ganske komplisert? I tillegg vil ulike plante-etere kunne sette i gang ulike forsvarsresponser hos plantene. For eksempel vil planteetere med bitemunn som ødelegger plantevev sette i gang en kraftigere forsvarsreaksjon enn planteetere med suge-stikkemunn som kun stikker hull på veggen inn til silvevet.

Dessuten har vi nå bare snakket om den delen av næringskjeden som er over jorda, men plantene har røtter under jorda som også blir angrepet av planteetere som igjen blir angrepet av predatorer, og alle disse underjordiske artene vil kunne påvirke artene over jorda via effekten de har på deres felles ressurs; planten.

Til slutt kommer effekter av klima, jordsmonn, soleksponering, alle de såkalte abiotiske faktorene som påvirker alle artene i økosystemet.

Og oppi alt dette sitter en økolog. Som prøver å forstå hva i huleste som foregår. Da tror jeg ikke nødvendigvis romfysikk hadde vært så mye vanskeligere.

 

Ekstra:

Mini-test av dine næringsnettkunnskaper: http://www.harcourtschool.com/activity/food/food_menu.html

Snylteveps parasiterer bladlus: https://www.youtube.com/watch?v=_EAz43qjH9M

Credits for bilder fra Wikimedia Commons:

“Food web diagram” by LadyofHats – Own work. Licensed under CC0 via Wikimedia Commons

Podisus maculiventris07″ by Russ Ottens, University of Georgia, Bugwood.org – This image is Image Number 1242093 at Forestry Images, a source for forest health, natural resources and silviculture images operated by The Bugwood Network at the University of Georgia and the USDA Forest Service. Licensed under CC BY 3.0 via Wikimedia Commons

Alle andre bilder fra Shutterstock.com