Macronutrient niches and field limitation in a woodland assemblage of harvestmen. Issue 3 (26th December 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Nielsen, Søren Magnus Bang; Bilde, Trine; Toft, Søren
• Is Part Of: Journal of animal ecology. Volume 91:Issue 3(2022)
• Page Start: 593
• Page End: 603
• Publication Date: 2021-12-26
• Subjects: double‐test procedure -- geometric framework -- invasive species -- multidimensional nutritional niche -- niche theory -- Opiliones; Animal ecology -- Periodicals; 591.7
• DOI: 10.1111/1365-2656.13649
• Languages: English
• ISSNs: 0021-8790

Abstract

Abstract: Description of animals' trophic niches helps us understand interactions between species in biological communities that are not easily observed. Analyses of macronutrient niches, that is, the range of macronutrient (protein:lipid:carbohydrate) ratios selected by generalist feeders, may be a useful alternative approach to inter‐species comparisons of diets, especially within taxonomic assemblages of predators where species with similar nutritional requirements are likely to accept similar types of prey. Here we analysed the macronutritional niches of a woodland assemblage of seven harvestman species, all supposed to be predators with omnivorous tendencies. Five species ( Mitopus morio, Leiobunum gracile, Oligolophus tridens, O . hanseni and Paroligolophus agrestis ) were native and two species ( Opilio canestrinii and Dicranopalpus ramosus ) were recent invaders into the community. We compare the fundamental (FMN) and realized (RMN) macronutritional niche positions of the species using a 'double‐test procedure', which provides information on whether the species were food limited in their natural habitat, and whether they were limited by specific macronutrients. All seven species were food limited and six species were non‐protein limited in the field; of these, four species were carbohydrate limited, and in one species females were lipid limited and males were carbohydrate limited. These findings add to the notion that predators are mainly non‐protein limited in the field. The FMN positions of the assemblage fell within 46%–50% protein, 29%–38% lipid and 16%–22% carbohydrate. The amount of carbohydrate in the self‐selected diet combined with carbohydrate limitation confirms that the species are zoophytophagous. Two morphological clusters of species (large long‐legged vs. small short‐legged species) differed not only in microhabitat (upper vs. lower forest strata) but also in macronutrient selection, where large long‐legged species selected higher proportion of carbohydrate than small short‐legged species. Thus, morphologically similar species occupy the same habitat stratum and have similar macronutritional niches. We discuss the hypothesis that the invasive O . canestrinii might have an impact on native species as it allegedly had in urban environments previously. Two basic assumptions about interspecific resource competition were fulfilled, that is, high overlap of nutritional requirements and limitation by food and macronutrients. Abstract : To the author's knowledge, this is the first analysis of the macronutrient niche relations of a whole assemblage of species, including all three macronutrients (protein, lipid and carbohydrate), and combining estimates of niche size and overlap with measurements of food and nutrient limitation in the field. Resumé: Undersøgelser af dyrs fødenicher kan hjælpe os til bedre at forstå de ofte usynlige interaktioner, der foregår mellem arter i biologiske samfund. Traditionelt er dyrs fødenicher blevet undersøgt ved at indsamle informationer om hvilke fødeemner de vælger (dvs hvilke plantearter en herbivor æder, hvilke byttedyr en prædator vælger), et ofte meget resursekrævende arbejde. Et nyudviklet supplement eller alternativ er at beskrive dyrenes makronæringsstof‐nicher, dvs hvilket forhold mellem protein, fedt og kulhydrat der vælges, når dyrene har frit valg til at sammensætte diæten. Sådanne undersøgelser kan ofte laves i laboratoriet med kunstige fødeemner og muliggør derfor undersøgelse af mange arter på samme tid. Denne tilgang er særlig relevant for generalister, der kan få de samme næringsstoffer fra mange forskellige fødeemner. I dette studie undersøger vi makronæringsstof‐nicherne hos alle de syv samlevende arter af mejere i en dansk skov (Risskov). Af de syv arter er to nyligt indvandrede invasive arter (orange vægmejer, gaffelmejer), mens de fem er hjemmehørende (stor skovmejer, broget langbensmejer, lille skovmejer, lille murmejer, hedemejer). Vi sammenligner arternes makronæringsstof‐nicher v.hj.a. to selv‐selektionsforsøg, i hvilke vi måler dyrenes samlede fødeoptagelse samt forholdet mellem protein, fedt og kulhydrat i denne: det første foretages umiddelbart efter dyrene er samlet i felten (den realiserede makronæringsstof‐niche (RMN)), og det andet efter en uge med rigelig og varieret fødetilgang i laboratoriet (den fundamentale makronæringsstof‐niche (FMN)). Forskellene mellem de to målinger fortæller os hvorvidt arterne er fødebegrænsede i felten, samt om de er begrænsede af specifikke makronæringsstoffer. Vi finder at alle syv arter var fødebegrænsede i felten, og at seks af de syv var specifikt næringsstofbegrænsede. Fire arter var kulhydratbegrænsede; hos én art var hunnerne fedtbegrænsede mens hannerne var kulhydratbegrænsede; én art var non‐protein (dvs samlet fedt‐og‐kulhydrat) begrænset. Ingen arter var proteinbegrænsede. Arternes fundamentale makronæringsstof‐nicher indeholdt 46%–50% protein, 29%–38% fedt og 16%–22% kulhydrat. Den relativt store andel af kulhydrat tyder på, at arterne ikke er rent karnivore, men supplerer diæten med fx sukker fra planter, evt honningdug. Efter deres størrelse (kropslængde, benlængde, vægt) danner arterne to grupper (store langbenede vs. små kortbenede). De store langbenede arter valgte højere indhold af kulhydrat end de små kortbenede. Arterne i begge grupper lignede deres gruppefæller mest ikke blot i størrelse, men også i habitatvalg (øvre og nedre strata i skoven) og i valg af makronæringsstoffer, i tilsyneladende modstrid med konkurrence‐ekslusions‐princippet. Begge de invasive arter tilhører gruppen af store langbenede mejere og er derfor økologisk meget nær de to hjemmehørende arter af denne gruppe. Det kunne betyde at de hjemmehørende arter på længere sigt er truet af konkurrence fra de invasive arter. Vores resultater viser, at arterne har stort overlap i fødenicher og desuden er føde‐ og specifikt næringsstofbegrænsede, dvs at to væsentlige forudsætninger for fødekonkurrence mellem arterne er opfyldt.