Abstract

Ein Aspekt der „Grüne-Welt-Hypothese“ von Hairston et al. (1960) besagt, dass Herbivore nicht von ihrer Nahrung, sondern durch Prädatoren limitiert werden. Die Welt müsste somit grün sein. Herbivore wiederum müssten frei von interspezifischer Konkurrenz sein, ein konstantes Fressverhalten bei unbegrenztem Nahrungsangebot aufzeigen und außerdem Generalisten sein, was in dem folgenden Paper untersucht wurde. Letztendlich wurden alle drei Thesen widerlegt und die „Grüne-Welt-Hypothese konnte somit nicht bestätigt werden.

Einleitung

Das zentrale Thema des Artikels „Community structure, population control and competition“ von Hairston, Smith und Slobodkin aus dem Jahre 1960 ist die Frage nach den Regulationsmechanismen von Populationsgrößen. Es gibt mehrere Schlussfolgerungen in dem Artikel:

Populationen von Produzenten, Carnivoren und Destruenten werden durch ihr jeweiliges Nahrungsangebot limitiert. Hierbei greifen dichteabhängige Faktoren. Zwischen den Organismen der jeweiligen Trophiestufe existiert interspezifische Konkurrenz. Herbivore dagegen werden selten durch die Nahrung limitiert („Bottom-up-Regulation“)und stattdessen durch Prädatoren („Top-down-Regulation“). Somit gibt es keine dichteabhängige Konkurrenz um Nahrung. Auch müssten alle Herbivoren Generalisten sein, denn Spezialisten werden stets durch die Ressourcen limitiert, da sie nur einen bestimmten Teil des unbegrenzten Reichtums pflanzlicher Nahrung nutzen können. Klimatische Einflüsse, die sich negativ auf die Herbivoren auswirken könnten, spielen aufgrund der langzeitigen Möglichkeit der Adaptation ebenfalls keine Rolle.

Der Artikel von Hairston et al. wurde als „Grüne-Welt-Hypothese“ bekannt.

Um die „Grüne-Welt-Hypothese“ zu überprüfen wurde in diesem Paper die Trophiestufe der Herbivoren näher beleuchtet. Die Versuche wurden mit der herbivoren Weinbergschnecke Helix pomatia und der omnivoren Feldgrille Gryllus assimilis unternommen. Folgende Fragen wurden untersucht:

a) Zeigen Helix pomatia und Gryllus assimilis bei einem unbegrenzten Nahrungsangebot ein konstantes Fressverhalten?

b) Präferiert H. pomatia bzw. G. assimilis eine bestimmte Nahrungspflanze bzw. haben sich die beiden Arten auf eine bestimmte Pflanzenart als Nahrungsquelle spezialisiert? c) Gibt es interspezifische Konkurrenz zwischen Helix pomatia und Gryllus assimilis?

Material und Methode

Als Versuchstiere dienten die Weinbergschnecke (Helix pomatia) und die Feldgrille (Gryllus assimilis). Beide Arten stammten aus einer Zucht.

Als Versuchspflanzen dienten Kopfsalat (Lactuca sativa) aus dem Supermarkt, Waldmarbel (Luzula sylvatica) und eine Gräsermischung (Holcus mollis und Anthoxantum odoratum) aus dem Freiland. Alle Pflanzen wurden jeweils vor Beginn des Versuches gewaschen, abgetrocknet und in gleich große Stücke geteilt, um einheitliche Versuchsbedingungen zu schaffen.

Der Versuch umfasste zwei Treatments mit je drei Ansätzen, die je sieben Mal wiederholt wurden.

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Für die Ansätze wurden einmal eine einzelne Schnecke, eine einzelne Grille und beide Tiere zusammen in einen 25cm • 25cm • 10cm großen Plastikbehälter mit Deckel und Luftlöchern und mit insgesamt 25g der Versuchspflanzen gegeben. Die Zusammensetzung der einzelnen Pflanzenarten wurde in den einzelnen Treatments variiert (siehe unten). Auch wurden die Tiere gewogen und für die beiden Treatments etwa gleich schwere Tiere verwandt. Jeder der drei Ansätze wurde sieben Mal wiederholt. Dieser so genannte Block a-g erstreckte sich von der Wand des Praktikumsraumes (a) bis zum Fenster (g). Aufgrund der Heizung bestand ein Temperaturgradient im Praktikumsraum und mithilfe des Blocks wurde gewährleistet, dass dessen möglicher Einfluss auf jedes Treatment derselbe war.

Im ersten Treatment befanden sich je 8,3g Frischgewicht von Lactuca sativa, Luzula sylvatica und der Gräsermischung gut durchmischt in den einzelnen Plastikbehältern.

Tab.1: Treatment 1

Im zweiten Treatment wurde der Anteil an Kopfsalat variiert, da die Annahme bestand, dass Herbivore Pflanzen mit einem hohen Wassergehalt bevorzugen.

Es wurden 1g Lactuca sativa und je 12g von Luzula sylvatica und der Gräsermischung gut durchmischt in die Behälter gegeben.

Tab.2: Treatment 2

Die Versuchszeit jedes Treatments betrug 22 Stunden.

Danach wurden die Pflanzen auseinander sortiert und von Kot, Schneckenschleim bzw. Grilleneiern gereinigt und im Trockenschrank getrocknet. Über einen ermittelten Umrechnungsfaktor konnte von dem Trockengewicht der Pflanzen auf das Feuchtgewicht und somit auf die aufgenommene Biomasse der Tiere geschlossen werden.

Anschließend erfolgte die statistische Auswertung der Daten im Computerraum. Verwendet wurden der ANOVA-Test mittels des Statistikprogramms R, Box-Cox und Excel.

Ergebnisse

a) Zeigen Helix pomatia und Gryllus assimilis bei einem unbegrenzten Nahrungsangebot ein konstantes Fressverhalten?

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Abb.1: Vergleich der Gesamtkonsumption (Schnecke + Grille) in den beiden Treatments mit 4% und mit 33% Kopfsalat

Helix pomatia und Gryllus assimilis zeigten bei unbegrenztem Nahrungsangebot (25g Pflanzenmaterial in beiden Treatments) kein konstantes Fressverhalten. In dem Treatment mit 4% Salat wurde deutlich mehr Biomasse konsumiert, als im Treatment mit 33% Salat.

Der statistische Vergleich mit einem p-Wert von 0,19 und F 2,36 mit1,71 zeigte allerdings keine Signifikanz.

b) Präferiert H. pomatia bzw. G. assimilis eine bestimmte Nahrungspflanze bzw. haben sich die beiden Arten auf eine bestimmte Pflanzenart als Nahrungsquelle spezialisiert?

Abb.2: Durchschnittliche Konsumption von Salat durch die Feldgrille (g),

die Weinbergschnecke (s) und beide zusammen (sg)

p=0,04 F 1,36 =4,62 → Signifikant

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