Drivers of variation in nocturnal insect prey mass and quality

De nachtelijke hemel is niet leeg; het is een drukke snelweg van insecten, een levende hulpbron die een divers ensemble van vogels, vleermuizen en andere luchtjagers voedt. Voor deze roofdieren is het vangen van voedsel een hoogst riskant spel van fysica en biologie. Ze moeten de energie die ze uit een maaltijd halen afwegen tegen de inspanning die nodig is om te vangen en te eten. Een minuscuul insect kan gemakkelijk te grijpen zijn, maar biedt weinig brandstof, terwijl een enorm insect vol energie kan zitten, maar te groot is om door te slikken of te moeilijk om mee te manoeuvreren. Dit concept van "winstgevendheid" staat centraal bij het begrijpen van hoe deze dieren overleven. Wanneer de populaties van deze vliegende roofdieren beginnen te krimpen, zoals de afgelopen jaren het geval is, kijken wetenschappers naar het voedselweb om de oorzaak te vinden. Ze vragen zich af of de insecten zelf zijn veranderd, door minder voedzaam of moeilijker te vangen te worden, waardoor de roofdieren effectief van bovenaf worden uitgehongerd. Om dit te beantwoorden, moeten onderzoekers verder kijken dan eenvoudige tellingen van hoeveel insecten er in de lucht zijn en in plaats daarvan onderzoeken waar die insecten van gemaakt zijn en waar ze vandaan komen.

Een nieuwe studie richt haar aandacht op de nachtelijke prooi die deze luchtjagers voedt, in een poging te begrijpen wat één insect een betere maaltijd maakt dan een andere. De onderzoekers concentreerden zich op twee hoofdvragen: hoeveel energie een insect bevat in de vorm van vet, en hoe zwaar het is. Ze wisten dat niet alle insecten gelijk zijn. Sommigen zijn anders gebouwd op basis van hun stamboom, terwijl anderen variëren afhankelijk van hoe ze zijn opgegroeid. Om de antwoorden te vinden, verzamelden het team insecten uit de nachtelijke hemel en maten zij de lichaamsmassa en het lipengehalte, wat de wetenschappelijke term is voor het vet dat energie opslaat. Vervolgens sorteerden zij deze insecten op type, hoe ze als volwassenen aten en waar ze als larven leefden. Dit stelde hen in staat om te zien of de identiteit van het insect of de jeugdige woonplaats bepaalde hoeveel brandstof het bood aan een hongerig roofdier.

Het onderzoek onthulde dat de kwaliteit van deze nachtelijke voedselvoorziening wordt gedreven door drie specifieke factoren. Ten eerste doet de familie waartoe een insect behoort er sterk toe. De onderzoekers ontdekten dat voor eendagsvliegen de hoeveelheid vet die zij met zich meedragen niet in directe verhouding tot hun grootte toeneemt; naarmate ze groter worden, houden hun vetreserves geen gelijke tred. Voor de andere insectengroepen die zij bestudeerden, groeide het vetgehalte echter gestaag mee met de lichaamsmassa. Dit betekent dat een grote eendagsvlieg niet noodzakelijkerwijs een energieverder maaltijd is dan een kleine, terwijl voor andere insecten de grootte een betrouwbare indicator is van een rijke maaltijd.

Ten tweede vormt de manier waarop een insect als volwassene eet de energievoorraden. De studie maakte onderscheid tussen insecten die als volwassene blijven eten en insecten die dat niet doen. Degenen die gedurende hun hele volwassen leven blijven eten, bekend als "lifetime-feeders", droegen minder lichaamsmassa en vet. In contrast hiermee waren insecten die stoppen met eten als volwassene, nadat ze al hun energie tijdens de larvale fase hadden opgeslagen, zwaarder en rijk aan vet. Deze "larvale-eters" vormen een meer geconcentreerde energiebron voor een roofdier, omdat zij hun middelen hebben opgebouwd voordat ze de vlucht aangingen.

Ten derde beïnvloedt de omgeving waarin het insect is opgegroeid het gewicht, maar niet de vetconcentratie. Insecten die op het land ontwikkelden, waren zwaarder dan die die uit het water tevoorschijn kwamen. Ondanks dit verschil in totaal gewicht bleef de proportie vet in hun lichaam echter gelijk. Een zwaar terrestrisch insect en een lichter aquatisch insect boden hetzelfde percentage energierijk vet, ook al bood de landbewoner een grotere totale lading.

De studie concludeert echter dat het hebben van een zwaar, vetrijk insect niet het hele verhaal is. De werkelijke waarde van een maaltijd wordt strikt beperkt door het vermogen van het roofdier om deze te hanteren. Een vogel of vleermuis heeft een fysieke limiet op hoe grote hap hij kan nemen, een beperking die bekend staat als "gape limitation" (slikbeperking). Een insect kan ongelooflijk voedzaam zijn, maar als het te groot is om door te slikken of te moeilijk om in de vlucht te beheersen, wordt het nutteloos voor de jager. De meest waardevolle prooi bestaat binnen een specifiek groottebereik waar een hoog energiegehalte samenkomt met de fysieke capaciteiten van het roofdier. Door de drijfveren van de prooi van kwaliteit in kaart te brengen, laat het onderzoek zien dat de nutritionele landschappen voor luchtroofdieren geen kwestie zijn van eenvoudige abundantie. In plaats daarvan is het een complex beeld dat wordt gedefinieerd door de mix van insectentypes, hun voedingsgewoonten en hun ontwikkelingsgeschiedenis, alles gefilterd door de fysieke grenzen van de dieren die proberen te eten.