Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Behövs alla arter i ett ekosystem?
Thomas Lakowitz
I naturen brukar en djurarts aktivitet leda till att något händer i ekosystemet där den finns. Ett
ekosystem kan delas in i samhällen. Man kan prata om ett samhälle av t ex primärproducenter (växter)
och ett av betare, som i sin tur äter växterna. Den aktivitet som betarna utövar på ekosystemet brukar
kallas för ekosystemfunktion.
I de flesta ekosystem finns en mängd arter som verkar göra samma sak. Jag har tittat på ett sådant
samhälle där ryggradslösa djur som snäckor och kräftdjur betar alger. Dessa växer som en påväxt
(perifyton) på andra växter, stenar eller bara på bottnen av ett vattendrag. När dessa alger växer på
andra växter kan de göra det i tjocka lager. På det viset skymmer de solljuset som växten behöver för
fotosyntesen. På grund av detta växer växten sämre och det i sin tur påverkar hur resten av miljön i t
ex sjön kommer att se ut. Växterna tar upp näring ur vattnet som de använder för sin tillväxt och växer
de sämre, finns det mer näring över till andra primärproducenter, t ex växtplankton. Dessa gynnas
också av den ökande mängden solljus när växterna börjar försvinna. Då blir det de som skymmer
solljuset och förstärker den negativa effekten för växterna, som kanske helt försvinner. Mängden
växtplankton gör att sikten försämras i vattnet, vilket kan få andra följder, som tex att fiskar och andra
djur som är beroende av synen för att skaffa föda gör detta sämre och får svårare att klara sig.
Om ett rovdjur, t ex en fisk, som äter snäckor och andra djur som betar alger, ökar i antal kommer
betarna att börja minska i antal. Om de är väldigt utsatta kanske de till och med försvinner. Det är
troligt att fisken kommer att äta vissa djur hellre än andra, eftersom vissa är lättare att hitta och äta
upp. Hos t ex snäckor kan de med hårt skal klara sig bättre än de med mjukare skal. Det finns även
möjligheter för bytesdjuren att kompensera för att en rovfisk är närvarande genom att de känner
kemiska signaler i vattnet som de reagerar på. Då kan de gömma sig, eller vara framme andra tider på
dygnet. Detta påverkar algerna på ett positivt sätt eftersom betarna har minskat sin aktivitet.
Jag tittade på två arter kräftdjur och tre snäckarter. I olika uppsättningar med minskade artantal såg jag
hur algbetningen påverkades. Arterna försvann efter ett mönster man kan se när fisk kommer in i
fiskfria vatten. Snäckorna minskar t ex med ökande styrka på skalet. Det jag fann var att när arterna
betare minskar i antal (medan individantalet förblir detsamma) kompenserar de kvarvarande arterna
för bortfallet och betningen påverkas inte så mycket förrän man når en kritisk nivå. I detta fall när bara
snäckorna var kvar. Snäckorna visade inte att de kunde ta över varandras födonischer helt. Därför
minskade betningen successivt när snäckorna försvann en efter en. När de blev utsatta för fisklukt
reagerade snäckorna mest negativt och betade mycket mindre. Det var också de som stod för den
största betningen. Man kunde också se att arterna konkurrerade med varandra om födan eftersom de
betade mer om varje art var ensam, men denna effekt försvann i närvaro av fisklukt fast den totala
betningen var mycket lägre.
I en sjö där snäckorna skulle börja minska i antal kommer algerna att finnas kvar i högre utsträckning
och växterna få svårare att klara sig. Denna effekt förstärks också av att snäckorna reagerar negativt på
närvaron av fisk, även om konkurrenssituationen förändras då. Man kan alltså säga att en ökning av
vissa rovfiskar kan förändra hela utseendet i en sjö bara genom att de ökar i antal. Ekologer kallar
detta en “top-down effekt” vilket betyder att djur högre upp i näringsväven starkt kan bidra till vad
som händer längre ner och på så sätt påverka hela miljön där de finns. Alla arter behövs inte för att
ekosystemet skall fungera, men om man har fler arter blir det en försäkran mot att en störning drabbar
systemet direkt. Med få arter skulle en minskning av individantalet få direkta följdverkningar och
systemet blir mindre stabilt.
Swedish official title: Swedish credits: 20p
E-mail address of first author: [email protected]
Supervisor: Christer Brönmark, Ecology
Submission date/time: 2004-01-12
Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Effects of a directional loss in biodiversity among periphyton grazers,
simulating increased predation pressure.
Thomas Lakowitz
Biology, Limnology
Spring 2003
Abstract in English
The interest in ecosystem responses on biodiversity loss has received much attention in the
last decade. Investigations involving freshwater communities are few, and undoubtly there is
a need for more knowledge of these systems reaction to reduction of diversity. Here, loss in
diversity among periphyton grazers is studied. Experiments in biodiversity loss are usually
assuming random loss of species. This study takes on another angle, as it uses empirical
results of prey sensitivity, to understand the systems ability to maintain ecosystem function.
The study organisms were one amphipod, Gammarus pulex, one isopod, Asellus aquaticus,
two pulmonate snail species, Physa fontinalis and Lymnaea peregra and one prosobranch
snail species, Bithynia tentaculata, all common in freshwater systems in southern Sweden and
utilizing periphyton as a food source to various degrees. The removal sequence was in the
order they are listed above, starting with G. pulex. Their ability to graze periphyton was
tested, in absence and presence of fish cue from tench (Tinca tinca), a benthivorous fish
feeding on snails to a great extent.
Redundancy was found among the grazing community in both cases, allthough clearer in
absence of fish cue. The snail species showed little niche complementarity and ecosystem
function declined as they were removed. The grazing capacities of the individual species was
also tested and here a large negative effect on fish cue was detected. The weaker shelled P.
fontinalis and L. peregra, showed the strongest negative reactions, while G. pulex seemed
unaffected and A. aquaticus even showed a slight increase in activity.
An interesting, but puzzling, result was a relatively higher variance in all experiments in the
presence of fish cue. It seems only the snail species are responsible for this reaction. For B.
tentaculata this can be a result of their ability to switch to filter feeding, but the two other
snail species reaction remains unexplained.
The additive effect of the individual species separate grazing rates compared to a community
of all the five species grazing together, showed signs of competition. This may have been
released in the presence of fish cue, as grazing rates were higher in the community than for
the additive effect of the individual species.
In conclusion, a directional loss of diversity can result in very marked effects on ecosystem
function. Specialist predators like tench may aid to alter ecosystem processes of periphyton
grazers negatively because of its ability to prey on molluscs.
