Tunturimittarin (Epirrita autumnata) toukkien menestyminen lämpenevässä ilmastossa

Abstract

Ihmistoiminnan kiihdyttämä ilmastonmuutos on merkittävä ekosysteemeitä muuttava tekijä globaalisti. Erityisen voimakkaasti tämä muutos vaikuttaa arktiseen alueeseen, missä lämpeneminen on ollut noin kaksi tai kolme kertaa nopeampaa. Tällä lämpenemisellä odotetaan olevan merkittäviä vaikutuksia etenkin sellaisiin kasvinsyöjähyönteisiin, jotka ovat sopeutuneet käyttämään ravintonaan nuoria lehtiä kasvukauden alussa. Tarkastelen tutkielmassani tunturimittaria (Epirrita autumnata Borkhausen), jonka ensimmäiset toukkavaiheet ovat herkkiä ravintokasvin laadulle. Tässä tutkielmassa selvitän, miten ilmaston lämpenemisen aiheuttama lehtien edistynyt fenologia vaikuttaa tunturimittarin toukkiin kasvukauden aikana huomioiden koko toukkavaiheen sekä kotelovaiheen. Koska munasta kuoriutuvat toukat ovat erityisen herkkiä ravinnon laadulle, ja niiden tiedetään menestyvän huonosti keväisessä kehityksessä pidemmälle edenneillä täysikokoisilla lehdillä, oletan, että nopeammin kehittyneellä ravinnolla ruokituilla toukilla on havaittavissa suurempaa kuolleisuutta, niillä on pienempi kelpoisuutta kuvastava kotelopaino tai ne kehittyvät hitaammin kuin synkroniassa ravintokasvin kanssa kehittyneet toukat. Testatakseni nopeammin kehittyvän ravinnon vaikutusta tunturimittarin kasvuun ja kehitykseen, kasvatin juuri munasta kuoriutuneita tunturimittarin toukkia laboratorio-olosuhteissa. Kokeen aikana annoin niille ravintoa joko synkroniassa kehittyneistä rauduskoivuista (Betula pendula Roth) tai rauduskoivuista, joiden fenologiaa olin edistänyt pitämällä niitä 3 °C lämpimämmässä kuin kontrolliryhmän koivuja. Huolimatta toukkien saamasta erilaisesta ravinnosta, en havainnut eroja toukkien kuolleisuudessa, kotelopainoissa tai koteloitumispäivissä. Myöskään eri poikueiden välillä ei ollut eroja mitatuissa vasteissa. Tulokseni olivat tutkimushypoteesieni vastaisia. Tulokseni viittaavat siihen, että mikäli toukat kuoriutuvat sellaiseen aikaan, että ne saavat munasta kuoriuduttuaan ravinnokseen nuoria lehtiä, myöhemmin kasvukauden aikana ravintokasvin edistynyt fenologia ei aiheuta niille kelpoisuushaittaa.

Climate change accelerated by human influence is one of the most substantial factors that are influencing ecosystems globally. This change is affecting the Arctic region particularly strongly where the warming is two to three times more rapid compared to the rest of the world. This warming is expected to substantially affect spring folivores that are adapted to consume young leaves at the beginning of the growing season. In this thesis, I study the autumnal moth (Epirrita autumnata Borkhausen) whose early larval instars are sensitive to diet quality. I investigate how the advanced phenology of the host plant affects the autumnal moth larvae during the growing season. I will take into consideration the entire larval stage and pupal stage. Because the neonate larvae are particularly sensitive to diet quality, and they are known to fare poorly on mature leaves, I presume that larvae fed with leaves whose phenology is experimentally advanced will have higher mortality rates, they have lower pupal masses that estimate fecundity, or they will develop slower. In order to test the effects of host plant phenology on the growth and development of the autumnal moth, I reared newly hatched larvae under laboratory conditions. During the experiment, I fed them with leaves from silver birches (Betula pendula Roth) that had either developed in synchrony with the larvae or with leaves whose phenology I experimentally advanced by exposing the saplings to 3 °C higher temperatures compared to the control birch saplings. Despite of the different diet, I did not observe any differences in mortality rates, pupal masses or pupating dates between the two groups. Furthermore, the broods the larvae originated from did not have effects on any of the response variables I measured. These findings are contrary to my hypotheses. They indicate that if the larvae hatch at a time when young leaves are available to them, the advanced phenology of the host plants later during the growing season does not eventuate in deleterious effects on the fitness of the moths.