Intra- and interspecific variation and sexual dimorphism in color, size, maturation time, phenology and survival of odonates

Abstract

A species phenology is central to its ecology. Phenology is linked to development time and in extension size. Phenological differences can be found in both inter- and intraspecific comparisons. Sexual dimorphisms in phenology (protandry and protogyny) has been linked to sexual size dimorphism (SSD). In this study I use odonates, popular model organisms for studies of development and sexual dimorphism, to ask questions about variation in size, color, maturation time and phenology. I suggest phenology at the reproductive site is affected not only by larval development but also by maturation in the adult stage. Size does not seem to affect maturation time or phenology on interspecific levels, but on an intraspecific level it seems to do so. I also evaluate the value of citizen science data from the Swedish species portal and find it useful for phenological investigations.

Popular Abstract (Swedish)

Trollsländor i stafett över säsongen

En härlig vårpromenad, citronfjärilen fladdrar förbi längs stigen och i himlen flyger tranorna trumpetande norrut. Två månader senare, samma stig. Nu är det inte citronfjärilar och tranor som möter dig, istället ser du en blågrön mosaikslända disciplinerat patrullera fram och tillbaka längs med stigen.

Vad är det som gör att vi får så olika upplevelser beroende på när på året vi bestämmer oss för att gå den där promenaden? Forskare har länge studerat hur olika djur- och växtarter har olika perioder när de kan ses, reproducerar sig och är aktiva, när träden får löv, när anländer flyttfåglarna anländer och när insekterna börjar flyga. Detta forskningsfältkallas för fenologi. Fenologin varierar mellan arter och kan ses lite som en slags ”stafett” genom året. Arterna är nämligen fördelade olika över säsongen, och arter som utnyttjar liknande resurser flyger ofta inte samtidigt. Inte för att de samarbetar med varandra, utan kanske på grund av att de genom konkurrens har drivits till att utnyttja olika tider.

Jag har studerat fenologin hos trollsländor (insektsordningen Odonata). Detta gjorde jag genom att studera två olika stadier av deras livscykel samt vad som händer mellan dessa stadier.

Trollsländor har en fascinerande livscykel där ägg läggs i vatten, blött sediment eller i växtmaterial i eller nära vatten. Äggen kläcks och ut kryper små larver. Larverna lever sedan som glupska undervattensrovdjur. En del tycker de liknar spindlar eller skalbaggar. Till skillnad från tex fjärilar och skalbaggar så förpuppar inte trollsländor sig. Istället växer larven genom att upprepade gånger ömsa hud. När de växt sig stora nog är det dags att ömsa en sista gång och få den vuxna trollsländans kropp. Denna sista hudömsning gör de ofta på ett vasstrå som sticker upp ur vattnet och händelsen benämns ofta ”kläckning”. Som nykläckta är trollsländorna bleka, mjuka och ömtåliga så kallade teneraler. Efter ungefär ett dygn stelnar de och påbörjar en mognadsprocess som leder till den färg som de sedan kommer ha som könsmogna.

De två livsstadier jag har studerat var kläckningen och när de är vid de platser där de parar sig. Dessutom kvantifierade jag utvecklingstiden mellan dessa två livsstadier, d. v. s. tiden från kläckning tills de har utvecklat en färg som könsmogna individer.

För att studera kläckningen konstruerade jag fällor som fångade upp trollsländorna då de lämnade vattnet. Fällorna var konstruerade som tält med öppen botten vilkas väggar gick ner i vattnet men inte ända ner till botten. Därför kunde larvet fritt simma och krypa in och ut ur fällorna, men de som valde att kläcka i dem kunde sedan inte flyga ut. Jag räknade regelbundet hur många individer av de olika arterna och könen som kläckte i varje fälla. Som väntat fann jag just den ”stafett” som jag beskrivit ovan. Mellan könen hittade jag dock inga skillnader vilket var oväntat eftersom tidigare studier av flygande trollsländor hittat rikligt med exempel på könsskillnader i fenologi.

För att studera närvaron vid de platser där de parar sig laddade jag ner observationsdata från ”Artportalen”. Detta är ett exempel på så kallad ”Citizen Science”- alltså data som samlats av frivilliga. Åter igen hittade jag den omnämnda stafetten. Tyvärr fans det inte tillräckligt mycket data på ”Artportalen” vad gäller kön för att undersöka om fenologin skiljer sig mellan hanar och honor.

För att studera utvecklingstiden mellan dessa två stadier samlade jag även teneraler (beskrivna ovan) från fällorna och höll dem i stora utomhusburar där jag kunde följa deras utveckling dag för dag. Som väntat fann jag skillnader i färgutvecklingstakt mellan arterna Dessa skillnader påverkar de fenologiska skillnader jag hittade vid kläckningen och förstärker förmodligen de fenologiska skillnaderna vid parningsplatserna. Dessutom fann jag att könen utvecklas olika snabbt hos olika arter. Hos de flesta arter utvecklas hannarna snabbare, medan andra arter verkar skilja ut sig från detta generella mönster. Troligtvis speglar dessa skillnader könens konflikt kring när och hur ofta de ska para sig.

Så nästa gång du tar en promenad, kanske på samma stig, fundera kring vilka arter du ser och fundera kring vilka arter du såg förra gången, samt vilka arter du tror att du kommer se nästa gång.

Handledare: Erik Svensson
Examensarbete i biologi 30 hp 2016/2017
Biologiska institutionen, Lunds universitet

• author: Pranter, Robin
• supervisor: Erik Svensson
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BIOY01 20161
• year: 2017
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 8904729
• date added to LUP: 2017-03-17 09:59:12
• date last changed: 2017-03-22 11:12:57