Nahrungsnetze der Insekten

Der Rückgang der biologischen Vielfalt und der damit einhergehende Verlust von Pflanzenarten haben viele Auswirkungen auf unsere Ökosysteme. Das wurde bisher durch Studien im so genannten Offenland, also in nicht überbauten oder von Gehölzvegetation dominierten Gebieten, gezeigt. Jetzt konnte ein Team von Biologinnen und Biologen der Universität Freiburg nachweisen, dass der Verlust von Baumarten in Wäldern Insektenlebensgemeinschaften und deren Interaktionen untereinander und mit Pflanzen destabilisiert. Somit ist die Baumdiversität in Wäldern wichtig, um die Nahrungsnetze von Insekten zu stärken. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Proceedings of the Royal Society B“.

Die Forschenden um Dr. Felix Fornoff, Dr. Michael Staab und Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein von der Professur für Naturschutz und Landschaftsökologie untersuchten Blattläuse und Zikaden, die sich vom Saft verschiedener Bäume ernähren. Zudem schauten sich die Biologen die so genannte Trophobiose, eine Interaktion zwischen Blattläusen und Zikaden mit Ameisen, genauer an. Bei der Trophobiose scheiden Blattläuse und Zikaden für die Ameisen Honigtau, eine Art Zuckerwasser, aus. Im Gegenzug beschützen diese sie vor Feinden. Alle Beteiligten haben somit einen Vorteil und gehen eine Symbiose ein.

In einem 50 Hektar großen Waldexperiment in China stehen auf 600 Versuchsparzellen Baumarten in Monokultur und in Mischungen mit bis zu 16 unterschiedlichen Arten. In diesem Aufbau haben die Freiburger Forscherinnen und Forscher über 10.000 Bäume und mehrere 100.000 Blätter auf diese Blattlaus/Zikaden-Ameisen Interaktionen untersucht. Sie konnten zeigen, dass mit zunehmender Vielfalt der Baumarten mehr Blattlaus- und Zikadenarten sowie Ameisenarten vorkommen. Demnach ist die Baumartenvielfalt ausschlaggebend für die Vielfalt der mit den Bäumen assoziierten Insektenarten. Weiterhin konnte das Team um Fornoff, Staab and Klein durch die Analyse der Nahrungsnetze zeigen, dass mit zunehmender Baumartenvielfalt jede Blattlaus- und Zikadenart mit mehr Baumarten interagiert und auch jede Ameisenart mehr Arten als Partner für ihre Symbiose nutzt. Die Vielfalt an Interaktionspartnern bezeichnen die Forscher als Redundanz im Nahrungsnetz. Das bedeutet, dass die Nahrung der Blattläuse und Zikaden sowie der Ameisen bei sich ändernden Umweltbedingungen in diversen Baumbeständen nicht verloren geht.

Originalpublikation:
Fornoff, F., Klein, A.-M., Blüthgen, N., Staab, M. (2019): Tree diversity increases robustness of multi-trophic interactions. In: Proceedings of the Royal Society B, 20182399. doi: 10.1098/rspb.2018.2399