title: Biologie der Interaktion zwischen Koleopteren und agaricoiden Basidiomyzeten
Creators: name: Henneberg, Lorenz
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2003
Subjects: Koleopteren
Life sciences
Biowissenschaften, Biologie
Basidiomyzeten

description: In dieser Studie werden Interaktionssysteme zwischen Koleopteren und den Basidiomen agaricoider Pilze anhand von Freilanduntersuchungen und Laborexperimenten analysiert. Um innerhalb dieser Assoziationen die Mechanismen und kologische Zusammenhngen zu studieren, werden von Seiten der Pilze die Basidiome von Megacollybia platyphylla und Marasmius alliaceus als Modellsysteme herangezogen. Die Freilanduntersuchungen erfolgten in drei aufeinanderfolgenden Jahren im Bundesland Hessen in den Naturwaldreservaten Niddahnge bei Rudingshain und Schnbuche bei Neuhof und in dem Wirtschaftswald Lahnberge bei Marburg. Basidiome agaricoider Pilze gelten gemeinhin aufgrund ihrer Kurzlebigkeit, Vernderlichkeit und der zeitlichen und rumlichen Diskontinuitt ihrer Fruchtkrperprsenz als auergewhnlich instabile Mikrohabitate. Fr die Ausbildung einer spezialisierten und spezifischen Assoziation mit Insekten erscheinen sie daher kaum prdestiniert. Der in dieser Studie aufgezeigte Fruktifikationstypus von Megacollybia, dem auch Marasmius alliaceus zuzuordnen ist, kennzeichnet sich in seiner Fruchtkrperprsenz jedoch durch ein breit aufgefchertes Raum-Zeit-Muster. Aufgrund dieses Fruktifikationstypus erhht sich die Basidiomverfgbarkeit und somit die Eignung dieser Arten als Habitatressourcen fr Insekten. Insbesondere die mykophagen Kferarten Gyrophaena joyioides und G. gentilis zeigen durch hohe Dominanzen und konstantes Auftreten an den unter Zufallsbedingungen aufgesammelten Megacollybia platyphylla- und Marasmius alliaceus-Basidiomen eine auffallende Spezifitt zu den Basidiomen dieser Pilzarten. Der Lebenszyklus der beiden Kferarten an den agaricoiden Pilzfruchtkrpern wird eingehend dokumentiert. Die Basidiome dienen diesen Kferarten als Aggregationszentrum, Paarungsort, Nahrungsquelle, zur Oviposition und als Refugium fr die Larvenstadien. Fr G. joyioides und G. gentilis sind artdifferenzierte Strategien der Brutfrsorge und eine rasche Embryonal- und Larvalentwicklung nachzuweisen. Ergebnisse aus Laborversuchen legen eine Unterscheidung zwischen einem Ansiedlungs- und einem Besiedlungsfenster fr die Kfer an Basidiomen unterschiedlicher Entwicklungszustnde nahe. Auf der Basis der Gyrophaena- Besiedlungsdaten und des Megacollybia platyphylla-Fruktifikationstypus entstand ein Metapopulationskonzept, das die Besiedlungsdynamik zwischen Pilzkfern und Basidiomen bei der Besetzung der Mikrohabitate modelliert. Die dargelegten Anpassungsmechanismen und Konzepte werden als elementare konstitutive Bausteine angesehen, um eine effektive und kontinuierliche Habitatbesiedlung der Kfer an den agaricoiden Basidiomen zu ermglichen und somit das Artberleben der Kfer in der instabilen Habitatnische der agaricoiden Basidiome zu sichern. Die homoznen Gyrophaena-Arten gewinnen offenkundig aus der Besiedlung der Basidiome von Megacollybia platyphylla und Marasmius alliaceus einen Vorteil. Durch Fra an Basidien und Basidiosporen, den Reproduktionseinheiten der Pilze, ben sie einen negativen Druck auf die Pilze aus. Zur eingehenden kologischen Charakterisierung der analysierten Assoziation wird einer rckgewandten Beziehung vom Pilz zum Insekt anhand der Frage, ob die basidiombesiedelnden Insekten zur Basidiosporenausbreitung beitragen,nachgegangen. Bei den in dieser Analyse herangezogenen Vergleichspilzarten Armillaria mellea agg., Pholiota aurivella und Pholiota squarrosa, die aufgrund ihrer Insektenbesiedlungsstruktur als unspezifische Insekten-Pilz-Assoziationen eingestuft sind, ist ein hohes Potential zur Basidiosporenausbreitung durch die basidiombesiedelnden Insekten nachzuweisen. Neben Basidiosporen werden auch ubiquitr verbreitete Pilzarten, Saprobionten und Pathogene holziger Pflanzen, entomopathoge Pilze und insbesondere mykotrophe fruchtkrperbesiedelnde Pilzarten verfrachtet. Die Sporenausbreitung kann sowohl exozoisch als auch endozoisch erfolgen und stellt im Vergleich zu der ungerichteten, dispers streuenden Windverbreitung ein hochwirksames Ausbreitungssystem dar. In den spezifischen Kfer-Pilz-Assoziationen zwischen Gyrophaena und den Basidiomen von Megacollybia platyphylla beziehungsweise Marasmius alliaceus wurde keine insektenvektorielle Ausbreitung der Basidiosporen nachgewiesen. Bedingt durch den pilzschdigenden Basidiosporenfra und einen erhhten Befallsdruck mit mykoparasitischen Pilzen gewinnen die Gyrophaenae aus der Interaktion offensichtlich einen einseitigen Vorteil, so da die spezifischen Gyrophaena-Megacollybia platyphlla/Marasmius alliaceus- Assoziationen als von den Pilzkfern gefhrte Ausbeutungssysteme einzustufen sind.
description: The aim of this study was to analyze mechanisms and ecological relationships between Coleoptera and basidiocarps of agarics. Therefore, field experiments as well as laboratory experiments were conducted in basidiocarps of Megacollybia platyphylla and Marasmius alliaceus served as model systems. Basidiocarps of both mushrooms were picked up in three consecutive years in two different natural forest preserve reservations and in one economic forest area incidentally. Due to their ephemerality, their rapid transience, and their discontinuous temporal and spatial occurrence, basidiocarps of agarics are regarded as exceptionally unstable microhabitats. Therefore, the agaricoid basidiocarps seem to be inapt for the development of specialized and specific associations with insects. The present field studies, however, revealed that the fructification of Megacollybia is characterized by broad temporal and spatial pattern of occurrence. Marasmius alliaceus resembles this type of fructification. These results suggest that in contrast to other agaricoid mushrooms, basidiocarps of Megacollybia platyphylla and Marasmius alliaceus may serve as appropriate habitat resources for insects. This assumption was supported by colonization data. In particular the two mycophagous staphylinids Gyrophaena joyioides and G. gentilis showed high dominance and continuity values at Megacollybia platyphylla and Marasmius alliaceus basidiocarps indicating specificity to these species. Moreover, the present study revealed that basidiocarps of these two species serve as aggregation centers, mating arenas, food source, for oviposition, and as refuge for larval development. Furthermore, the study uncovered that both G. joyioides and G. gentilis have an extremely shortened larval developmental period though using different breeding strategies. These breeding strategies are interpreted as specific adaptations to the ephemeral microhabitats. Laboratory experiments established another adaptation mechanism of insects to their specific habitat niche. Observation of settlement and colonization showed that Gyrophaena use mushrooms of different developmental phases in a different way. Based on this data, a meta-population concept was developed. This concept includes staphylinid migration behavior and mushroom habitat proposition to model the dynamic proceedings during occupation of this particular habitat niche. It is assumed that the represented adaptive mechanisms and concepts constitute elementary features to ensure effective and continual colonization of the ephemeral agaricoid basidiocarps by Gyrophaena. Another aim of the study was the ecological characterization of the association between basidiocarps of agarics and settling Coleoptera. Obviously, Coleoptera benefit from settling at Megacollybia platyphylla and Marasmius alliaceus basidiocarps by feeding the reproductive units of the mushrooms. As a consequence, however, they harm the mushrooms. To investigate whether there is any benefit on the side of the mushrooms, a potential spore dispersal contribution by the basidiocarp settling insects was assessed. Despite a high dispersal potential of mushroom spores in the control organisms Armillaria mellea agg., Pholiota aurivella, Pholiota squarrosa, and inoculum dissemination of ubiquitous fungi, saprobiontic and pathogenic fungi of plants, entomopathogenic fungi, and particularly mycotrophic fungi by basidiocarp colonizing insects, however, there was no evidence forinsect dispersal of basidiospores within the specific Gyrophaena-Megacollybia platyphylla/Marasmius alliaceus-association. Thus, these mushrooms seem not to benefit from specific association. In contrast, due to impairment of basidiospore feeding and increased infestation with mycoparasitic fungi, they are impaired by colonization. The Gyrophaena on the other hand profit by the specific association. In conclusion, specific Gyrophaena-Megacollybia platyphylla/Marasmius alliaceus-association must be classified as a system of exploitation.