Úspěšnost přezimování slunéček: vliv podmínek prostředí na přežívání jedinců a jejich energetické zásoby

Aneta Hurková

Master's thesis

Overwintering performance in ladybirds: effects of environmental conditions on survival rate and energy reserve use

Abstract:

Jedním z nejdůležitějších environmentálních faktorů určujícím přežití hmyzu během přezimování jsou zimní teploty. I pro diapauzující hmyz má teplota výrazný vliv na hospodaření s energetickými zásobami a přežívání během zimy. Ve své diplomové práci jsem pokračovala ve dlouhodobém experimentu, který navazuje na mou bakalářskou práci, o vlivu teploty během přezimování na energetické zásoby. V této práci je měřeno přežívání jedinců, dopady velikosti těla na jejich přežívání a tělesná kondice (relativní obsah tuku) přeživších jedinců. Dále jsou zahrnuty doplňující pilotní experimenty, kdy bylo provedeno měření vlivu parazitické houby Hesperomyces virescens (Laboulbeniales: Laboulbeniaceae) na přežívání přezimujících slunéček a měření dopadů manipulativního zvýšení vzdušné vlhkosti na přežívání přezimujících slunéček. Jako modelový druh jsem použila ve své práci invazní slunéčko východní, Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). Po dobu 3 let byli jedinci slunéčka východního během přezimování vystavováni přirozeným zimním teplotám na různých lokalitách v České republice a bylo měřeno jejich přežívání. Měření obsahu tuku se sestávalo ze tří fází. Měření suché hmotnosti, dále pomocí louhování roztoku diethyletheru s chloroformem probíhalo odstranění tuku z těl brouků, a nakonec byla měřena suchá libová hmotnost jedinců, což umožnilo vypočítat obsahu tuků v těle brouků. Okolní teplota se ukázala být velice silným prediktorem zimního přežívání slunéček. Ve své práci jsem dále potvrdila vliv přezimování na tělesnou kondici slunéček. Pro všechny přezimující jedince druhu Harmonia axyridis byla zaznamenána statisticky průkazně nižší tělesná kondice po zimě ve srovnání se stavem před přezimováním. Residuály obsahů tuků se průkazně lišily i mezi pohlavími. Vliv teploty během přezimování na tělesnou kondici nebyl statisticky průkazný. Samotné přežívání je průkazně negativně ovlivněno přítomností parazitů, v mém případě napadením houbou Hesperomyces virescens. Pilotní experiment zkoumající vliv vlhkosti vzduchu potvrdil, že zvýšení vlhkosti má pozitivní dopady na přežívání slunéček, především, když okolní teploty jsou nadprůměrné.

Abstract:

One of the most important environmental factors which significantly affect insect survival during overwintering are winter temperatures. Even for diapausing insects temperature significantly affects energetic stores and survival during winter. This work is based on long-term research which was launched during my bachelor thesis titled ‘How are energetic stores in insects affected by temperature regime during overwintering?’. In the present Diploma thesis I investigated how ladybird survival depends on ambient temperature and if environmental temperature affects ladybird body conditions (relative fat content). In addition, I investigated effect of parasitic fungus Hesperomyces virescens (Laboulbeniales: Laboulbeniaceae) and consequences of changes in air humidity on ladybird winter survival. Invasive ladybird Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) was used as the model species for all experiments. Over a period of three years, adult ladybirds were exposed to natural winter temperatures at various locations across the Czech Republic. Ladybird winter survival was recorded, and measurement of body condition (relative fat content) was performed for a subset of ladybirds. The measurement consisted of three phases: 1) dry mass measurement, 2) leaching ladybirds in a solution of diethylether and chloroform to remove fat from their bodies, and finally 3) the measurements of dry lean mass. Ambient temperature was very strong predictor of winter survival of ladybirds. In addition, the negative effect of overwintering on body condition of ladybirds was confirmed, however it was not significantly related to winter temperature. Interestingly, post-overwintering body condition differed between sexes, males being in a better condition. Ladybird survival was negatively affected by occurrence of parasitic fungi, in this case by fungus Hesperomyces virescens. The last pilot experiment confirmed the significant effects of humidity on ladybirds. Increased humidity had positive effect on ladybirds survival especially when ambient temperature are above average.

Keywords

Ekofyziologie, Přezimování hmyzu, Přežívání, Teplota, Velikost těla, Vlhkost

Keywords

Ecophysiology, Overwintering of insect, survival, Temperature, Body size, Humidity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 3. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Michal Knapp, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme:
Applied Ecology