Back to Theses

Eeva Punju 2002: Larval competition between two specialist parasitoids, Cotesia melitaeaum and Hyposoter horticola. MSc-Thesis.

Tutkimukseni tarkoituksena oli selvittää kokeellisesti kahden Ahvenanmaalla täpläverkkoperhoseen (Melitaea cinxia) erikoistuneen loispistiäisen toukkien välistä kilpailua ja kilpailun toimintamekanismeja. Lisäksi pyrin selvittämään lois-pistäistoukkien toukkavaiheiden morfologiaa sekä kilpailun vaikutusta aikuisten pistiäisten painoon, joka vaikuttaa niiden kelpoisuuteen. Cotesia melitaearum on loipisitäisistä pienempi, ja niitä voi kehittyä yhdessä isäntätoukassa 1-20. Yhden isäntä-sukupolven, eli yhden vuoden aikana C. melitaearum ia voi kehittyä kahdesta kolmeen peräkkäistä sukupolvea eri ikäisissä isän-tätoukissa. Hyposoter horticola on suurempi, ja niitä kehittyy yhdessä isäntätoukassa aina vain yksi. Naaras munii kuoriu-tumisvalmiina oleviin toukkiin, jotka ovat vielä muniensa sisällä, ja kehitys kestää koko isännän toukka-ajan. Koska C. melitaearum ei ilmeisesti kykene erottamaan H. horticola n jo loisimia toukkia terveistä, näiden kahden loispistiäisen toukat joutuvat kilpailemaan isäntätoukissa. Kilpailu voi tapahtua H. horticola toukan ja kaikkien kolmen eri C. melitaearum -sukupolven toukkien välillä. Aiemmin on osoitettu, että 3. sukupolven C. melitaearum häviää kilpailussa. Tässä tutkimuksessa tar-kastelin kilpailua ensimmäisen ja toisen sukupolven C. melitaearum in toukkien ja H.horticola n toukkien välillä. Tarkoituksena oli täydentää tietoa loisten välisen kilpailun vaikutuksista niiden menestykseen. Isäntä, täpläverkkoperhonen, on luokieltu Suomessa uhanalaiseksi lajiksi, joten myös sen loisten populaatiodynamiikan tunteminen on tärkeää.

Koetta varten altistin laboratoriossa kasvatettujen perhostoukkia H. horticola n luontaiselle loisinnalle lajien esiintymis-paikoilla, joilla ei ole tavattu C. melitaearum ta. Nämä H. horticola lle altistetut toukat loisitutin laboratoriossa yksitellen C. melitaearum -naarailla. Toukista osan siis altistin H. horticola n luontaiselle ja C. melitaearum en ensimmäisen sukupolven loisin-nalle (H+C1), osan H. horticola n ja C. melitaearum en toisen sukupolven loisinnalle (H+C2). Jätin osan H. horticola n luontai-sesti loisimista perhostoukista vertailuryhmäksi, vain H. horticola n loisimiksi (H), sekä loisitutin laboratoriossa kasvatet-tuja perhostoukkia, jotka eivät olleet altistuneet H. horticola lle, molempien sukupolvien C. melitaearum ella (C1 ja C2). Kasva-tin perhostoukkia, kunnes niistä kehittyi jompi kumpi loispistiäinen tai perhonen. Aikuiset pistiäiset kuivasin ja punnitsin. Osa perhostoukista kuoli kesken kokeen, ja suoritin niille ruumiinavauksen mikroskoopin avulla. Avasin osan myös ter-veistä perhostoukista selvittääkseni kilpailun mekanismeja ja ajoitusta. Aineiston analysoinnissa käytin pääosin logistista regressiota ja varianssianalyysiä.

Kilpailu ensimmäisen sukupolven C .melitaearum en ja H. horticola n välillä päättyi H. horticola n voittoon: Kilpailuryhmässä H+C1 isäntätoukista oli 33,3 % H. horticola n menestyksekkäästi loisimia, mikä on lähes sama osuus (36,3 %) kuin vertai-luryhmässä H, jossa H. horticola oli ainoana loispistiäisenä. Cotesia melitaearum en loisimien toukkien osuus oli alle puolet (28,6 %) siitä, mitä se oli ryhmässä C1, jossa C. melitaearum oli ainoa loispistiäinen (61,5 %). Kilpailun mekanismit jäivät osin epäselviksi, mutta todennäköisesti H. horticola tukahdutti C. melitaearum -munat tai toukat fysiologisin keinoin.

Toisen sukupolven C. melitaearum menestyi kilpailussa paremmin, sen menestyksekkäästi loisimien isäntätoukkien osuus kil-pailuryhmässä H+C2 oli lähes sama kuin ryhmässä C2, jossa C. melitaearum oli ainoana loispistiäisenä (75,9 % vs. 76,5 %). Hyposoter horticola kärsi tappion kilpailussa toisen sukupolven C. melitaearum ta vastaan, sen loisimia isäntätoukkia oli vain 17,7 % kilpailuryhmässä H+C2, kun ainoana loispistiäisenä ollessaan ryhmässä H se loisi 36,3 % isäntätoukista. Dissek-toiduista isäntätoukista löytyi kuolleita H. horticola n toukkia, joissa oli melanisoituneita jälkiä todisteena fyysisestä kon-taktista. Ilmeisesti ensimmäisen toukkavaiheen C. melitaearum oli aiheuttanut vammat leuoillaan.

Lajienvälinen kilpailu ei vaikuttanut kummankaan pistiäisen painoon, mutta sisarusten välinen kilpailu pienensi C. melitaearum -yksilöiden painoa.

Isäntätoukkien kuolleisuus oli melko suuri, ja loisinta lisäsi isännän ennenaikaisen kuoleman todennäköisyyttä. Kuollei-suus oli epäsymmetristä, ja saattoi osaltaan vaikuttaa havaintoihini kilpailun lopputuloksesta: Kilpailuryhmässä H+C1 suurin osa C. melitaearum -yksilöistä epäonnistui loisinnassaan isäntätoukan kuollessa. Ryhmässä H+C2 taas suuri osa H. horticola n loisimista toukista kuoli. Epäsymmetrisen kuolleisuuden syy ei selvinnyt tässä tutkimuksessa.

Luonnossa siis vain toisen sukupolven C. melitaearum voittaa kilpailussa H. horticola a vastaan. Koska H. horticola pystyy loisimaan vain n. 30 % isäntätoukista, jäänee C. melitaearum elle tarpeeksi kilpailusta vapaita toukkia loisittavaksi, jotta kanta säilyy. Myös muilla tekijöillä, mm. hyperparasitismilla, lienee vaikutusta näiden kilpailijoiden yhteisesiintymiseen