Intraguild predation, weather, and climate teleconnection patterns interact to determine an insect vital rate

Die Natur ist selten eine einfache Kette von Ursache und Wirkung. Das Überleben eines Schmetterlings mag von der Temperatur eines einzelnen Tages abhängen, oder es könnte von einer massiven Verschiebung der Ozeantemperaturen tausende Kilometer entfernt abhängen, die die Windmuster für eine ganze Saison verändert. Diese fernen Verschiebungen sind als Klimatelekonnektionen bekannt, bei denen eine Veränderung im Meer durch die Atmosphäre wellenförmig wirkt und das Wetter weit im Landesinneren beeinflusst. Doch selbst diese mächtigen abiotischen Kräfte wirken nicht in einem Vakuum. Sie kollidieren mit der chaotischen, unmittelbaren Realität von Leben und Tod: wer wen frisst. Seit Jahrzehnten debattieren Wissenschaftler darüber, ob das Schicksal einer Art in den Sternen des Klimas geschrieben steht oder im Gras durch einen hungrigen Nachbarn entschieden wird. Die Wahrheit ist, wie sich herausstellte, dass diese Kräfte keine getrennten Konkurrenten sind, sondern verschlungene Partner, die auf eine Weise zusammenwirken, die ihre Effekte manchmal gegenseitig aufheben oder sogar gänzlich umkehren kann.

In einer Studie über den Gillett's Checkerspot-Schmetterling versuchten Forscher, diesen Knoten zu entwirren, indem sie achtzehn Jahre Felddaten untersuchten. Sie konzentrierten sich auf einen kritischen Moment im Leben des Insekts: die Zeit kurz vor dem Eintritt in ein Ruhestadium, das Diapause genannt wird. Das Überleben während dieses Vor-Diapause-Fensters ist eine vitale Rate, ein spezifisches Maß dafür, wie viele Individuen eine gefährliche Phase durchstehen, um die Population fortzuführen. Das Team untersuchte drei Haupttreiber: das tägliche Wetter, die breiteren Frühlingsklimamuster, die mit den Ozeantemperaturen verknüpft sind, und eine biologische Interaktion namens Intraguild-Prädation. Dieser Begriff beschreibt eine Situation, in der zwei Arten, die möglicherweise um dieselbe Nahrung konkurrieren, sich auch gegenseitig fressen. In diesem Fall kämpften die Schmetterlinge nicht nur gegen die Elemente; sie wurden von anderen Insekten gefressen, die denselben Lebensraum teilten.

Um zu verstehen, wie diese Faktoren interagierten, verwendeten die Wissenschaftler einen ausgeklügelten statistischen Ansatz, der es ermöglichte, den Einflussfluss von einem Faktor zum anderen abzubilden, anstatt nur zu prüfen, ob sie gleichzeitig auftraten. Sie fanden heraus, dass die unmittelbarste Bedrohung für die Schmetterlinge nicht das Wetter selbst war, sondern die Anwesenheit dieser anderen Insekten. Die Rate, mit der die Schmetterlinge überlebten, wurde maßgeblich durch diese zufällige Prädation bestimmt. Doch die Geschichte endete hier nicht. Das Wetter und die großräumigen Klimamuster verschwanden nicht aus dem Bild; stattdessen gestalteten sie das Ergebnis, indem sie das Verhalten und die Anzahl der Prädatoren veränderten.

Die bemerkenswerteste Entdeckung war, wie sich der Einfluss des Klimas je nach dem Weg, den es einschlug, veränderte. Wenn die Forscher die direkte Verbindung zwischen den Frühlingsklimamustern und dem Überleben der Schmetterlinge betrachteten, sahen sie eine Wirkrichtung. Doch wenn sie den Pfad verfolgten, auf dem das Klima zuerst die Intraguild-Prädation veränderte, welche dann wiederum die Schmetterlinge beeinflusste, kehrte sich die Richtung dieses Effekts um. Ein Klimamuster, das den Schmetterlingen direkt scheinbar helfen könnte, könnte sie tatsächlich schaden, indem es die Population ihrer Fressfeinde ankurbelt. Diese Umkehrung bedeutete, dass die isolierte Betrachtung von Wetter und Klima zu einer völlig falschen Schlussfolgerung darüber geführt hätte, was die Population antrieb.

Die Studie zeigt, dass Wissenschaftler, um wirklich zu verstehen, warum eine Art gedeiht oder kämpft, die gesamte Abfolge der Ereignisse betrachten müssen. Sie können nicht einfach fragen, ob der Regen geholfen oder geschadet hat; sie müssen fragen, wie der Regen das Nahrungsnetz verändert hat und wie dieses Nahrungsnetz dann das Überleben des Individuums verändert hat. Indem sie die gesamte Überlebensrate in ihre spezifischen Komponenten zerlegten und der Kette von Ursache und Wirkung folgten, zeigten die Forscher, dass die Debatte zwischen den Rollen von Wetter und Klima eine falsche Wahl ist. Beides spielt eine Rolle, aber ihre wahre Kraft offenbart sich erst, wenn wir sehen, wie sie durch die lebende Welt kaskadieren und so ein einfaches Wetterereignis in ein komplexes biologisches Ergebnis verwandeln.