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Dung scent profiles or single scent compounds
what do dung beetles use to detect their food?
Viktoria Zagler
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Christian Schulze
DOI
10.25365/thesis.8040
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30433.85869.948370-7
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das erfolgreiche Auffinden geeigneter Nahrungsressourcen sowie die Auswahl bevorzugter Dungtypen durch koprophage Käfer hängen wahrscheinlich massgeblich von Duftstoffen ab, welche vom Dung abgegeben werden. Es ist allerdings weitgehend unbekannt, ob einzelne Duftstoffe oder das gesamte Duftstoffgemisch von Dungkäfern genutzt wird, um geeignete Nahrung aufzufinden. Diese Studie untersuchte Artenreichtum und Artenzusammensetzung von Dungkäfergemeinschaften sowie die Häufigkeit des Auftretens einzelner Arten an verschiedenen Dungsorten. Die Freilandarbeit wurde in einem landwirtschaftlich genutzten Gebiet in Niederösterreich zwischen 3. August und 3. September 2007 durchgeführt. Um die Bedeutung der vom Dung abgegebenen Duftstoffe für die Artenzusammensetzung und das Auftreten einzelner Dungkäferarten zu testen, wurde das Duftstoffgemisch der verschiedenen Dungsorten untersucht,. Insgesamt wurden 1.057 Dungkäfer, zugehörig zu 15 Arten mit Hilfe von Barberfallen gefangen, die jeweils mit einem von sieben unterschiedlichen Dungtypen beködert waren. Die sieben verschiedenen Dungproduzenten repräsentierten vier Herbivore (Schaf, Pferd, Kuh, Gans), zwei Omnivore (Mensch, Schwein) und ein Karnivore (Hund). Die Zusammensetzung der von einzelnen Dungsorten abgegebenen volatilen Stoffgemische wurde mittels Gaschromatographie-Massenspektroskopie analysiert. Insgesamt konnten 17 flüchtige Verbindungen im Dungduft nachgewiesen werden, die zu 6 verschiedenen Verbindungsklassen (Fettsäurederivate, Benzene, Schwefelverbindungen, Stickstoffverbindungen, Ketone, Sesquiterpene) zählen. Sowohl die angelockten Dungkäfergemeinschaften als auch die Duftstoffzusammensetzungen unterschieden sich signifikant zwischen den einzelnen Dungtypen. Für sieben Duftstoffe (4-Propylphenol, 3-Methylindol, unbekanntes Fettsäurederivat, β-Caryophyllen, Indol, unbekannte Stickstoffverbindung und Dimethyldisulfid) zeigte sich ein deutlicher Effekt auf das Auftreten der vier am häufigsten in den beköderten Barberfallen gefangenen Dungkäferarten, vier Vertreter der Gattung Onthophagus. Einige dieser Duftstoffe stehen in engem Zusammenhang mit der Ernährung der Dungproduzenten und könnten daher von Dungkäfern als Indikator für die Qualität der Nahrungsresource verwendet werden. Jedoch wirkten nicht alle Duftstoffe als Lockmittel, sondern für einzelne konnte eine negative Wirkung auf die Anzahl auftretender Individuen gezeigt werden. Unsere Ergebnisse liefern deutliche Hinweise darauf, dass sowohl einzelne Duftstoffe als auch Duftstoffgemische von Dungkäfern genutzt werden, um geeignete Nahrung aufzufinden. Für eine detaillierte Untersuchung der Bedeutung einzelner Duftstoffe als olfaktorische Reize für koprophage Käfer sind weiterführende Wahlversuche unabdingbar.
Abstract
(Englisch)
In coprophagous beetles the successful detection of suitable food sources as well as the selection of preferred dung types most likely are facilitated by volatile odorants emitted by the dung. However, it is largely unknown whether entire dung scent profiles or individual dung scent compounds are used by dung beetles to detect their food source. This study quantified species richness and composition of dung beetle assemblages as well as food preferences of individual species attracted to different dung types. Field work was conducted in a farmland area in Lower Austria between 3 August and 3 September 2007. The odors of used dung types were analyzed to evaluate the importance of emitted volatile odorants for species composition and the occurrence of individual species. A total of 1,057 dung beetle individuals belonging to 15 species were caught by pitfall traps, each baited with dung from one of seven different dung producers represented by herbivores (sheep, horse, cattle, and goose), omnivores (human, and pig) and one carnivore (dog). One additional control trap remained unbaited. The dung scent composition emitted by different dung types was analyzed using gas chromatography-mass spectrometry. A total of 17 dung scent odorants out of 6 compound classes (fatty acid derivates, benzenoids, sulphur-containing compounds, nitrogen-containing compounds, ketones, sesquiterpenoids) were detected in the scent samples. Composition of dung beetle communities as well as dung scent profiles differed significantly between dung types. Seven dung odorants (4-Propylphenol, 3-Methylindole, unknown fatty acid derivate, β-Caryophyllene, Indole, unknown nitrogen-containing compound and Dimethyl disulfide) were found to affect the occurrence of the 4 most abundant dung beetle species, all belonging to the genus Onthophagus, in the pitfall trap samples. Some compounds are closely associated with the nutrition of the dung producers and therefore may be used by dung-feeding beetles as indicator for food quality. Not all dung scents related to the occurrence of individual dung beetle species acted as attractant, but appeared to have a strong negative effect on the attractiveness of exposed dung baits. Our study indicates that both single dung scent compounds and a combination of different scents are used by dung beetles to detect suitable dung sources. The importance of determined dung scents possible acting as cues for the selection of adequate food by coprophagous beetles has to be further evaluated by choice experiments.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Infochemicals herbivore dung carnivore dung omnivore dung dung beetle assemblages species composition food preferences olfactory cues dung scents dung scent profiles
Schlagwörter
(Deutsch)
Infochemicals Herbivorendung Carnivorendung Omnivorendung Dungkäfergemeinschaften Artenzusammensetzung Nahrungspräferenzen olfaktorische Reize Dunggerüche Dunggeruchsprofile
Autor*innen
Viktoria Zagler
Haupttitel (Englisch)
Dung scent profiles or single scent compounds
Hauptuntertitel (Englisch)
what do dung beetles use to detect their food?
Paralleltitel (Deutsch)
Duftstoffgemische oder einzelne Duftstoffe ; was nutzen Dungkäfer zum Auffinden ihrer Nahrung?
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
46 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Schulze
Klassifikationen
42 Biologie > 42.03 Methoden und Techniken der Biologie ,
42 Biologie > 42.91 Terrestrische Ökologie
AC Nummer
AC08158093
Utheses ID
7247
Studienkennzahl
UA | 444 | | |