Zum energetischen Status von Ips typographus L (Col., Scolytidae) während Jungkäferentwicklung, überwinterung, Dispersion und Eiablage1
Authors: Krauße‐Opatz B. , Köhler U. , Schopf R. 
Published: August 2009

Abstract: The energetic state of Ips typographus L. (Col., Scolytidae) during the life cycle. The energetic state of adults of the European spruce engraver I. typographus was investigated during different stages of the life cycle: maturation feeding, hibernation, dispersal, and just after starting to excavate brood galleries. The beetles were characterized by the pattern of free amino acids and especially by the concentrations of proline and alanine. Additionally the lipid concentrations were estimated. In comparison to all adults investigated, only newly moulted beetles showed the highest content of amino acids and a large variety of those amino acids which can be integrated in proteins. The process of sclerotization during the maturation feeding was accompanied by an increase in lipid content and a decrease in the amount of amino acids, with the exception of proline and alanine. In all further physiological stages of the beetles, proline and alanine were found to be dominant. Proline and alanine constituted, in total, 70–80 % of the free amino acids. During dispersal, the sum of proline and alanine ranged between 95 and 130 nmol/mg dry matter, whereas, before and after hibernation, as well as in breeding adults, the corresponding values varied between 60 and 75 nmol/mg dry matter. The concentrations of alanine reached considerably higher amounts in the flying stages. Depending on the date of emergence, the lipid content of the adults (expressed as μequi × acylesters/mg dry matter) varied as follows: 0.32, 0.75 and 0.89. During hibernation, the lipid content was reduced by about 60 %. The results indicated that flying adults have a proline/alanine shuttle system by which energy‐rich compounds derived from the degradation of lipids are distributed within the insect. In line with this hypothesis, the energetic state of flying beetles is characterized by two parameters: 1. The lipid content representing the total energy reserves which are potentially available; and 2. The ratio of the concentrations of proline and alanine being regarded as a measure of the energy which is actually available for respiration during flight. Increasing values of the proline/alanine‐ratio indicated higher levels of fuels for respiration. This approach was used to characterize the energetic state of dispersing beetles. During dispersal, attacked trap‐trees seemed to be more attractive to I. typographus, especially to females, than pheromone traps.

Der energetische Status von I. typographus wurde während der Entwicklung der Jungkäfer unter der Rinde sowie in weiteren populationsdynamisch relevanten Lebensphasen (Dispersion, Eiablage, überwinterung) untersucht. Hierzu wurden die freien Aminosäuren, insbesondere Prolin und Alanin sowie die Acylester als Maß für die Fettreserven bestimmt. Noch nicht ausgefärbte Jungkäfer besaßen im Gegensatz zu allen anderen untersuchten physiologischen Stadien relativ hohe Gehalte an freien Aminosäuren. Nach der Ausfärbung der Jungkäfer dominierten Prolin und Alanin mit einem gemeinsamen molaren Anteil von 70–80%. In der Dispersionsphasce betrugen ihre Absolutgehalte in der Summe 95–130 nmol/mg TM. Zu Beginn der Brut sowie vor und nach der überwinterung lagen die entsprcchenden Werte bei durch‐schnittlich 60–75 nmol mg TM. Auffällig war vor allem bei grundsätzlich flugbereiten Käferstadien der vergleichsweise hohe Alaningehalt.

Während der Ausfärbung reicherten die Imagines Lipide an. Ausgefärbte Jungkäfer, die die Brutsysteme verließen, besaßn in Abhängigkeit vom Ausbohrtermin die folgenden durchschnittlichen Lipidgehalte in μmol Acylester mg TM: 0,32 (August). 0,75 (September). 0,89 (Oktober). Letztgenannter Wert der insgesamt höchsle der gefundenen entsprach 26,5 Gewichtsprozent. Durch die überwinterung verminderten sich die Lipidvorräte um ca. 60 %. Die Ergebnisse liefern Hinweise, daß die in den Lipiden gespeicherte Energie über einen Prolin/Alanin‐shuttle für die Atmung bereitgestellt wird. Auf dieser Basis wird der energetische Status dispergierender Käfer durch 2 Parameter charakterisiert: 1. Das insgesamt verfügbare Energiepotential durch die Gehalte an Acylestern; und 2. Die aktuell für die Atmung verfügbare Energie durch den Quotienten aus den Konzentrationen von Prolin und Alanin (Pro/Ala). Hohe Werte für Pro/Ala indizieren ein hohes Maß an aktuell verfügbarer Energie. Mit Hilfe dieser Meßgrößen wurde der energetische Zustand des Buchdruckers charakterisiert. Für die Dispersions‐ und Besiedelungsphase zeichnete sich die Tendenz ab, daß frisch bebrütete Fangbäume—insbesondere für Weibchen—stärker dispersionsverkürzend wirken als Pheromonfallen.