Het lijkt op een felgroene rups. Het voelt voor het grootste deel als een rups (zacht en enigszins taai). Het strijkt neer op een blad, klaar om ongeveer een centimeter naar voren te bewegen, net als een rups. Maar zodra een vogel er een op deze munchies klikt, is het duidelijk dat het eigenlijk een stuk groene plasticineklei is, snel gevormd door de handen van ecologen.
Waarom bedriegen onderzoekers echte dieren met nepinsecten?
Om erachter te komen hoe vaak de echte bugs worden opgegeten, blijkt het. "Je kunt niet zoveel over de natuur leren door naar individuele soorten te staren", zegt insectenecoloog Tomas Roslin. Vijf jaar geleden ontdekte Roslin dat hij Arctische insecten bestudeerde in het afgelegen noorden van Groenland. Maar hij werd gedwarsboomd door het feit dat het moeilijk was om te meten hoe vaak deze insecten werden opgegeten, gezien het feit dat er maar weinig roofdieren op die breedtegraad leefden.
Een collega, ecoloog Eleanor Slade van de universiteit van Oxford, zei daarentegen tegen Roslin dat ze groot succes had in het meten van het aantal bugs op het zuidelijke eiland Borneo, dat zich uitstrekt over de evenaar. Zowel Slade als Roslin, die werkt voor de Zweedse Universiteit voor Landbouwwetenschappen maar in Finland is gevestigd, gebruikten een creatieve techniek die de afgelopen 15 jaar aan populariteit heeft gewonnen: ersatz-insecten.
Om de onpraktijken te omzeilen van hoe vaak werkelijke insecten worden gegeten, maken ecologen vaak gebruik van dummy-insecten, gemaakt van boetseerklei en in het wild gelijmd op bladeren. Vogels bijten hier meestal op neer, maar spugen ze snel uit zodra ze zich realiseren dat ze geen voedsel zijn, en bijten sporen achter. Zodra ecologen de wormen opnieuw verzamelen, kunnen ze deze tekens gebruiken om te zien hoe vaak vogels of andere dieren ze probeerden op te eten. Dit kan een algemeen beeld geven van de "predatordruk" op insecten in een bepaald gebied, zegt Roslin.
Een rups vastgelijmd aan een plant in Noord-Groenland wacht om te worden gekauwd. (Tomas Roslin / Science) Roslin was getroffen door de enorme verschillen tussen de observaties van hem en Slade en wilde deze predatietrends kwantificeren door experimenten op wereldwijde schaal uit te voeren. Daarbij hoopte hij een kader te creëren voor andere onderzoekers om de relaties tussen roofdieren en hun prooi algemener te meten. Hij hoopte ook dat een dergelijk kader ecologen zou helpen inschatten hoe klimaatverandering en habitatvernietiging deze patronen in verschillende gebieden anders zouden kunnen beïnvloeden.
"Het is heel moeilijk om het met slechts één onderzoeker te doen, " zegt Roslin, maar gelukkig voor hem, "zijn er ecologen over de hele wereld."
Roslin maakte gebruik van een informeel netwerk van bijna 40 andere insectenonderzoekers, gevestigd op locaties variërend van het Smithsonian Tropical Research Institute in Panama tot buitenposten in Afrika, Alaska, Australië en Europa. Het wereldwijde team heeft 4 tot 18 dagen bijna 3.000 gestandaardiseerde valse rupsen uitgezet om ze door vogels en ongewervelde dieren te laten bijten en verzamelde ze vervolgens opnieuw om te meten hoe gekauwd ze waren.
De tropen zijn enkele van de biologisch meest diverse regio's ter wereld - die ongeveer de helft van de aardsoorten bevatten, ondanks dat ze minder dan 7 procent van het land uitmaken - dus je zou verwachten dat er een goede hoeveelheid predatie aan de hand is. Warme temperaturen, overvloedig vocht en een relatief stabiel klimaat stellen de omgevingen in staat om miljoenen soorten te ondersteunen die zich voeden met en elkaar ondersteunen.
Dientengevolge verwachtte Roslin dat predatie aanzienlijk dichter bij de evenaar en dichter bij zeeniveau zou toenemen. Zoals hij het zegt, zijn de temperaturen hoger en is er over het algemeen meer beschikbare energie in de voedselketen. Met andere woorden, er is meer leven om te eten en meer leven om het te eten, vooral koudbloedige ongewervelde dieren.
"Het was een van de zeldzame gevallen waarin een grote theorie waar is", zegt Roslin. De onderzoekers ontdekten dat de kans dat een dummy rups werd gebeten met 2, 7 procent steeg voor elke breedtegraad die men dichter bij de evenaar bewoog, en 6, 6 procent voor elke 100 meter die dichter bij de zeespiegel kwam.
Op de hoogste breedtegraden, waren rupsen slechts 13 procent waarschijnlijk gegeten als die op de evenaar, terwijl ze op de grote hoogten slechts 24 procent werden gegeten als die op zeeniveau, volgens het vorige week gepubliceerde onderzoek in het tijdschrift Science . "Nu hebben we eigenlijk een voorspelling voor wat we moeten zien" bij het bestuderen van interacties tussen organismen in verschillende delen van de wereld, zegt Roslin.
Studie-auteur Tomas Roslin houdt dat een van de relatief weinig rupsen in Noord-Groenland werd gekauwd door een roofdier. (Tomas Roslin / Science) "Dit is een heel netjes resultaat en het levert duidelijk bewijs dat de sterkte van biotische interacties varieert met de breedtegraad en mogelijk verband houdt met de opmerkelijke diversiteit van het leven in de tropen", zegt Michigan Mittelbach, ecoloog Gary State University, die uitgebreid onderzoek heeft gedaan naar hoe soortendiversiteit verschilt over grote schalen, inclusief door breedtegraad.
Mittelbach was vooral onder de indruk van de 'crowd-sourced' benadering van Roslins studie, zegt hij. (Met 'crowd-sourced' bedoelt hij niet dat de studie was gebaseerd op waarnemingen van burgerwetenschappers, maar dat wetenschappers uit de hele wereld waren ingeschakeld die al op belangrijke locaties waren gestationeerd.) De resultaten weerspiegelen, zegt Mittelbach, de resultaten van een uitgevoerde studie bijna 40 jaar geleden door entomoloog Robert Jeanne van de Universiteit van Wisconsin over hoe de predatie van wespenlarven door mieren varieert in de breedtegraad.
Die studie vereiste echter een "Herculean inspanning" met één hand door Jeanne, en Mittelbach hoopt dat Roslin's onderzoek zal inspireren tot meer eenvoudige, wereldwijde samenwerkingsexperimenten.
Mittelbach waarschuwt echter dat deze resultaten zich mogelijk niet soepel vertalen in het bestuderen van echte soorten, omdat de kleirupsen niet bewegen of naar echte wormen ruiken. (Om ze snel en kosteneffectief te houden, rollen onderzoekers hun dummies in slechts enkele seconden uit.)
Roslin is van plan om deze samenwerkingsbenadering terug te brengen naar het Noordpoolgebied, met een meer gerichte studie om te kijken hoe insectenbestuiving zich verhoudt tot verschillende delen van de regio. Het zou "onbetaalbaar" voor hem zijn om door het Noordpoolgebied te reizen om dit onderzoek uit te voeren, maar als hij een eenvoudig experiment ontwerpt, kan hij de wetenschappers gebruiken die al op onderzoeksstations in de omgeving zijn gevestigd om hem te helpen.
"[We] kunnen allemaal samenwerken om een grote vraag op een zeer goedkope en zeer efficiënte manier op te lossen, " zegt Roslin.
