Populationsdynamische Untersuchungen in einem Räuber‐Beutetier‐System:Phytoseiulus persimilisA.‐H. (Acarina, Phytoseiidae) undTetranychus urticaeKoch
Authors: Ohnesorge B. 
Published: July 2010

Studies on the population dynamics in a predator‐prey system: Phytoseiulus persimilis A.‐H. (Acarina, Phytoseiidae) and Tetranychus urticae Koch (Acarina, Tetranychidae). I. Part: Reproductive value, nutritional value and consumptive potential

The preference of a predator for certain developmental stages of its prey may have significant consequences for the dynamics of the predator‐prey system. The reproductive value RW of a prey individual and its nutritional value V for the predator do not grow synchronously. The quotient RW/V gives an indication of how economic the exploitation of the prey population by the predator is. By attacking a prey stage with a low RW/V quotient, the predator gets much food without doing much harm to the prey population. This is shown for the predacious mitePhytoseiulus persimilisand its preyTetranychus urticae.Laboratory experiments yielded the following results:

1. The intrinsic rate of increase ofT. urticaeonPhaseolusbeans at a temperature of 25°C could be estimated from life tables as rm= 0,216 (table 3). If RW starts with the value 1 in the freshly deposited egg, it grows by the rate of ermper day and reaches its maximum value with 10,8 when the young female starts to oviposit. Thereafter, it will be reduced by the RW of the deposited eggs.

2. rmforPh. persimilisat 25°C was estimated to be 0,36 (table 4). This greater potential for increase (in the face of a lower oviposition rate) is due to the shorter developmental time in comparison toT. urticae.The egg ofPh. persimilisweighs four times as much as the egg ofT. urticae(table 2) and gives birth to a relatively large larva which can complete its development within a short period of time.

3. Prey consumption ofPh. persimilisseems to be governed largely by endogenous factors. With the start of oviposition, it increases by many times and drops drastically when oviposition ceases (fig. 2). From multiple regression analysis, it may be derived that three freshly depositedT. urticaeeggs per day are needed for keeping the predator alive and seven eggs for the production of aPh. persimilis‐egg.

4. The nutritional value of theT. urticae‐egg declines during egg development and reaches the value 0,7 when the young larva hatches (V of the freshly deposited egg = 1). Thereafter, V increases: V of the deutonymph ≅ 2, V of the female ≅ 4,5 (fig. 3).

5. The quotient RW/V has its lowest value in the freshly deposited egg ofT. urticaeand its highest one in the young female starting to oviposit. In the old egg and young larva it is rather high, too (fig. 3).

6. In dual choice tests,Ph. persimilispreferred the young eggs ofT. urticae.The females and the young larvae ofT. urticaewere the least preferred stages (table 1).

7. Simulation studies show that this behaviour ofPh. persimilisallows the populations ofT. urticaeto grow longer and to reach a larger maximum size than it would be the case, ifPh. persimiliswould attack all stages of its prey indiscriminately (fig. 4).

Die Bedeutung der Stadienauswahl des Räubers für die Dynamik eines Räuber‐Beutetier‐Systems wird am Beispiel der RaubmilbePhytoseiulus persimilisund ihres BeutetieresTetranychus urticaedargestellt. Der Wert, den ein Beutetierindividuum für das Vermehrungspotential der eigenen Population hat ‐ der Reproduktionswert RW ‐ und der Wert, den es als Nahrung für den angreifenden Räuber hat ‐ der Verzehrwert V ‐ verändern sich im Ablauf seines Individuallebens nicht gleich schnell und nicht einmal immer gleichsinnig. Je kleiner der Quotient RW/V in einem Entwicklungsstadium des Beutetieres ist, desto ökonomischer ist für den Räuber der Angriff auf das betreffende Stadium. Laboratoriumsuntersuchungen zur Erarbeitung der erforderlichen Parameter hatten folgendes Ergebnis:

1. Die tägliche Vermehrungsrate vonT. urticaeauf Buschbohnen bei 25°C errechnete sich aus Lebenstafeln auf 1,24, ihr logarithmischer Wert rmauf 0,216. Um diesen Faktor nimmt RW während der Jugendentwicklung täglich zu, bis er beim weiblichen Tier zu Beginn der Ovipositionsperiode den maximalen Wert von 10,8 erreicht, wenn man als Einheit den Wert des frisch abgelegten Eies wählt.

2. FürPh. persimilisließ sich rmbei 25°C auf 0,36, nach Literaturangaben sogar auf über 0,4 schätzen. Die höhere Vermehrungsrate trotz geringerer täglicher Eiablagerate ist die Folge der stark verkürzten Jugendentwicklung. Diese wird wiederum durch das große Gewicht der Eier ermöglicht; ein Ei vonPh. persimiliswiegt ca. 4mal soviel wie ein Ei vonT. urticae.

3. Der Beutetierverzehr vonPh. persimilisscheint hauptsächlich von endogenen Faktoren gesteuert zu werden, sofern das Beutetierangebot ausreichend ist:

Heranwachsende, einzeln gehaltene Individuen verzehrten etwas mehr als ausgewachsene, nicht eierlegende. Bei weitem den höchsten Nahrungsverbrauch hatten Weibchen in der Ovipositionsperiode. Eine multiple Regressionsanalyse zeigte, daß für den Erhaltungsstoff‐wechsel 3, für die Produktion eines eigenen Eies 7 frisch abgelegte Eier vonT. urticaebenötigt werden.

4. Der Verzehrwert der Eier vonT. urticaesinkt bis zum Schlüpfen der Larven auf den Wert 0,7 ab (V des frisch abgelegten Eies = 1) und steigt im weiblichen Geschlecht bis zum Deutonym‐phenstadium auf ca. 2 bzw. bis zum Imaeinalstadium auf ca. 4,5 an.

5. Der Quotient RW/V hat für das frisch abgelegte Ei den niedrigsten, für das junge Weibchen den höchsten Wert.

6. In Auswahlversuchen zogPh. persimilisdie frisch abgelegtenT. urticae‐Eier allen anderen Stadien vor, während die jungen Weibchen am wenigsten angegriffen wurden.

Ein Simulationsmodell zeigt, daß dieses Verhalten vonPh. persimilisdem Beutetier eine längere und stärkere Massenvermehrung erlaubt, als wenn alle Stadien unterschiedslos angegriffen würden.