Mikroklimatet formar insektssamhällena i norr och påverkar växtskador och parasitism

Klimatet och dess förändringar påverkar inte bara de enskilda arterna, utan också den komplexa växelverkan arter emellan. Nu har en forskargrupp vid Helsingfors universitet påvisat hur mikroklimatet formar varje del av de levande samhällena i högsta norden, från individantalet inom de enskilda arterna till växelverkan mellan arterna och de växtskador som växelverkan ger upphov till. Forskningsresultaten antyder att klimatförändringarna kan rubba maktförhållandena mellan insekterna i norr och förändra deras inverkan på sin miljö.

Hur klimatförhållandena påverkar just växelverkan mellan arter är det viktigt att förstå, eftersom denna växelverkan skapar krafter som formar miljön – däribland insektsangrepp på växter, pollinering, predation och parasitism. 

Forskare Tuomas Kankaanpää, som lett studien, har undersökt mikroklimatets effekter på insektssamhällen i nordöstra Grönland. I studien har han utnyttjat den variation i mikroklimat som uppträder längs en bergssluttning. Denna miljövariation har han jämfört med variation i de fjärilssamhällen som äter fjällsippa, och i de samhällen av parasitsteklar och -flugor, dvs. parasitoider, som angriper dessa fjärilslarver.

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

– För att uppnå en allmän förståelse av hur organismsamhällena svarar på klimatförändringar kan vi inte alltid undersöka art för art, plats för plats – det blir helt enkelt för arbetsdrygt och invecklat. I stället bör vi ta reda på vilka egenskaper som förenar de arter som sinsemellan svarar på klimatförhållandena på samma sätt, förklarar Kankaanpää. Bland de nordliga parasitoiderna har vi funnit att en central sådan egenskap är hur arten utnyttjar sina värdarter. Arter som förmår lura länge inuti sina värdar visar sig föredra 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 skyddande snötäcke.

Pörhönopsayökkösen toukka

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. ​​​​​​​

Larverna av svart hedfly, som angriper fjällsippans blommor, orsakar däremot 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 heta somrar.

En av de allvarliga konsekvenserna av klimatförändringar anses vara den möjligheten att arter som är beroende av varandra råkar i otakt. En möjlig konsekvens är att en växtätare lyckas undfly sina rovdjur genom att uppträda vid en tidpunkt då rovdjuret saknas, och därmed ökar i antal. I sin studie upptäckte forskarna att en av det svarta hedflyets viktigaste fiender håller jämna steg med blomningen hos fjällsippan och därmed med utvecklingen av dess värdlarver. En annan huvudfiende, som har en mer varierad diet och ger sig på flera andra fjärilsarter, tycks tajma sin aktivitet relativt oberoende av både sippa och hedfly. I de områden där larverna förekom som rikligast lyckades denna senare art fortfarande lägga ägg i de flesta larver. Konsekvenserna av sådana skillnader mellan konkurrerande parasitoidarter kan vara betydande, eftersom larver som hamnar i samma värdindivid måste tävla om sin levande föda, och skillnader i utvecklingsstadium kan påverka utgången av den konkurrensen.

Hittills har parasitoidsamhällena i världens nordligaste regioner undersökts förvånansvärt litet. Det som gör det förvånansvärt är att dessa regioner och organismsamhällen lämpar sig så väl för studier av vilka faktorer som formar växelverkan mellan arter. Dessa trakter är artfattiga, vilket gör det enklare att undersöka hur de lokala arterna påverkar varandra. Och vad parasitoiderna beträffar är de långt specialiserade rovdjur, som torde reagera speciellt känsligt på miljöförändringar.

Tuomas Kankaanpää har genomfört sin forskning inom en nordisk forskargrupp som omfattar både Helsingfors universitet och Sveriges lantbruksuniversitet (SLU). Gruppen leds av professor Tomas Roslin. Gruppen har studerat växelverkan mellan insekter världen över, men forskarna är speciellt fästa vid Grönland.

– Den här regionen erbjuder unika förutsättningar för att studera 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 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 publicerades i den prestigefyllda tidskriften Journal of Animal Ecologyhttps://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2656.13415

För mer information, kontakta:
Tuomas Kankaanpää
Forskare vid Helsingfors universitet
tuomas.kankaanpaa@helsinki.fi

Tomas Roslin
Forskargruppens ledare, professor i insektsekologi, Helsingfors universitet och Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
tomas.roslin@helsinki.fi