Úvod do terénní zoologie bezobratlých Igor Malenovský Ústav botaniky a zoologie, PřF MU Univerzitní kampus Bohunice: A31-118 malenovsky@sci.muni.cz Metody sběru suchozemského hmyzu http://img.blesk.cz/img/1/full/1781180_.jpg Studuje ¾ všeho živého! Dřív než začnete: co potřebujete zjistit aneb výběr metod, lokalit a termínů •inventarizační (faunistický) průzkum –území je dáno –cílem je zjistit co nejvíce druhů: kombinace různých metod včetně pastí, opakované návštěvy během sezóny –často není nutný standardizovaný sběr kvantitativních dat •výzkum ekologie společenstev –často srovnávání více lokalit/ploch stejného/několika různých typů/lišících se parametry prostředí –často opakované návštěvy během sezóny –nutná standardizace a většinou sběr kvantitativních dat •výzkum populací jednoho druhu –na jedné/více lokalitách –často opakované návštěvy během výskytu druhu/vývojových stádií –zjištění ekologických nároků/odhad početnosti: nutná standardizace a sběr kvantitativních dat –zjištění přítomnosti/celkového rozšíření/hladiny škodlivosti: pokud možno jednoduché selektivní metody •taxonomické, fylogenetické a biogeografické studie –často potřeba specifické konzervace materiálu (DNA, preparáty) Metody •kvalitativní/semikvantitativní (relativní)/kvantitativní (absolutní – vztaženo na plochu/objem, denzity přímo srovnatelné mezi lokalitami a různými odběrovými termíny, žádná metoda však nesebere 100% jedinců) •neselektivní/selektivní •aktivní/pasivní = pasti (bez návnady/s návnadou) •destruktivní/nedestruktivní • •záleží na typu biotopu a taxonomické skupině •téměř každá metoda lze standardizovat, různé metody ale poskytují odlišné výsledky •nutné vzít v úvahu časovou, materiální a personální náročnost: na pořízení vybavení, odběry v terénu, třídění vzorků, preparaci/konzervaci a determinaci •každá metoda má své výhody a nevýhody •metodická literatura (odborné články, knihy) Rušivé vlivy •ovlivnění sběru nezávisle na metodě - meteorologické faktory - sezónní vlivy - denní doba • - osoba sběratele (styl sběru, zkušenost, cílené či bezděčné preferování některých taxonů) •ovlivnění sběru v závislosti na metodě - všeobecné (vliv na všechny jedince, ovlivněna abundance, vzájemný poměr početností jednotlivých druhů však zůstává zachován) - specifické (některé druhy jsou chytány selektivně – velikost, aktivita taxonů, ovlivněna dominance – poměr jedinců druhů ve společenstvu) Individuální sběr (searching) •odchyt lezoucích/létajících jedinců hmyzu •vyhledávání hmyzu na rostlinách (včetně např. min a hálek) či v úkrytech (pod kameny, kůrou stromů, v trsech trávy apod.) •zaměření na specifické mikrohabitaty (např. dutiny stromů, padlé kmeny, mršiny, exkrementy, hnízda savců, ptáků a sociálního hmyzu) http://www.inbio.ac.cr/papers/manual_coleoptera/figs/tronco.jpg • registrace akustických projevů (rovnokřídlí, cikády) • v kombinaci s různými pomůckami často efektivní kvalitativní metoda k nalezení hojných i vzácných druhů • standardizace sběracího úsilí možná na časový úsek („osobominuty/ osobohodiny“) + plochu/transekt • zásadní vliv má terénní zkušenost sběratele • Pomůcky k individuálnímu sběru •měkká pinzeta (forceps), šteteček •exhaustor (aspirator, pooter) •epruvety/smrtičky •příp. dláto, zahradní lopatka apod. Pinzeta nerezová - měkká 0,2 mm - číslo 3 exhaustor Prosívání (sifting) •k extrakci členovců z hrabanky, detritu, mechu, trouchu stromů, hub, hnoje apod. •vybírání na plachtě v terénu, efektivněji ale v laboratoři/na pokoji pomocí xeroeklektorů (Mocsarski) http://www.kabourek.cz/getimage.php?image=p_16011_prosiv_kul_plast.jpg http://www.kabourek.cz/getimage.php?image=p_16501_xereklektor.jpg Odchyt do lehké entomologické sítě (netting) •větší létající hmyz: motýli, blanokřídlí, dvoukřídlí sit-komplet PICT0456 Odhady velikosti populace a disperze •metoda zpětných odchytů – capture-mark-recapture •použitelné jen pro velké, nápadné a lehce chytatelné druhy (denní motýli, někteří brouci, rovnokřídlí) •označení jedinců unikátním kódem (kombinace barevných teček, zářezů apod.), případně radioaktivním nebo vzácným prvkem •odhad početnosti na základě poměru označených a neoznačených jedinců při opakovaných odběrech v čase a matematických modelů (např. program MARK (http://warnercnr.colostate.edu/~gwhite/mark/mark.htm) • http://birdguides.com/i/articles/003274/violetcopmark.jpg http://entomologia.rediris.es/gtli/espa/cuatro/D/marca.jpg Usmrcení hmyzu •většinou parami octanu ethylnatého (ethylester kyseliny octové) – netoxický pro člověka, udržuje hmyz vláčný, ale mění některé barvy a může poškodit skupiny s delikátními křídly a chloupky •chloroform (světelné pasti), kyanid draselný (!, zalitý do sádry, motýli), injekce např. čpavku (velcí motýli), jemný stisk hrudi v prstech (denní motýli), cigaretový kouř (drobní dvoukřídlí) •konzervace v ethanolu, formaldehydu apod. •nízká teplota (mraznička), vroucí voda •materiál pro molekulární analýzy – zmrazení, vhození za živa do silného čistého (nedenaturovaného) ethanolu (96%), případně rychlé vysušení Octan etylnatý http://auto-moto-samolepky.afirma.cz/files/products/1211.jpg Smýkání (sweeping) •z bylinné, případně nižších pater keřové a stromové vegetace •jednoduchá semikvantitativní metoda – standardizace na počet smyků stejné sítě (průměr, tvar, délka rukojeti), nelze ale přesně vztáhnout na plochu •nezachycuje hmyz z porostu rovnoměrně, nepoměrně více jsou zastoupeny druhy z horní části stébel a lodyh oproti druhům v nižších partiích porostu •nepoužitelné z mokré vegetace smykacky • Pavel Lauterer & Reinhard Remane Reinhard Remane smyky Vlajkování (tick dragging) •standardní metoda pro monitoring klíšťat (Ixodidae) http://www.zoologie.frasma.cz/obecn%C3%A1%20zoologie/vlajkov%C3%A1n%C3%AD1a.jpg Vysávání (suction sampling) •z travních porostů pomocí ručního vysavače na benzinový pohon •kvantitativní metoda, z přesně stanovené plochy, účinná i na hmyz při povrchu půdy, v trsech apod. •horší účinnost ve vysokých porostech •vyšší náročnost na třídění vzorků (půdní částice, detrit, úlomky rostlin) •D-Vac (Dietrick 1961), Vortis, dnes převážně lehce upravené zahradní vysavače vysavač2 Man at work2 http://www.burkard.co.uk/bigpics/vortis.jpg Emergenční pasti •kombinace fotoeklektoru •kvantitativní metoda: hmyz vylíhlý ze standardní plochy/množství substrátu • emergentka (1) emergentka vrsek Sklepávání (beating) •z větví stromů a keřů – dřeva i listí •sklepávadlo (beating tray) Sklepavadlo http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/Steinau_fg02.jpg/1024px-Steinau_fg02.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/Steinau_fg05.jpg/1024px-Steinau_fg05.jpg Fumigace (canopy fogging, pyrethrum knock-down) •semikvantitativní metoda výzkumu fauny korun stromů •zejména při studiu biodiverzity tropických lesů, méně v mírném pásu http://bl832web.lbl.gov/hwood/IMAGES/Hannah%20fogging.jpg http://universitypost.dk/files/universitetsavisen.dk/imagecache/1000x/pictures/4-fogging.jpg Nárazové pasti (flight interception traps, window traps) •mnoho druhů hmyzu po nárazu do překážky v letu spadne dolů •různé konstrukce: v letových koridorech na zemi/zavěšené do korun stromů nebo nad zemí •vhodné např. pro brouky •pro střednědobou až dlouhodobou expozici http://www.inbio.ac.cr/papers/manual_coleoptera/figs/inter2.jpg Photo Malaiseho past (Malaise trap) •podle René E. Malaise (1892–1978) •k odchytu létajícího/lezoucího hmyzu, využívá tendeci hmyzu pohybovat se vzhůru (za světlem) po nárazu do sítě http://www.inbio.ac.cr/papers/manual_coleoptera/figs/malaise.jpg • efektivní zejména pro Hymenoptera, Diptera, část Hemiptera, Coleoptera apod. • pro dlouhodobou expozici, ideálně v letových koridorech hmyzu: průsecích, na cestách, u vodních toků apod. • Autosítě (car traps) •drobný létající hmyz (dvoukřídlí, brouci apod.) up to Japan Autosit suctiontrap suction trap2 Sací pasti (air suction traps) •pravidelný monitoring letové aktivity mšic •v ČR organizován Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským •5 pastí typu Johnston-Taylor v provozu od dubna do listopadu, týdenní vyhodnocování Rozmístění sacích pastí v ČR Barevné (Moerickovy) misky (pan traps) •barva: žlutá, bílá, některé skupiny přitahovány modrou •náplň: voda + detergent + sůl •krátkodobá expozice za dobrého počasí •efektivní zejména pro Hymenoptera, Diptera, Hemiptera (mšice, křísi), Thysanoptera, některé brouky zluta miska1 Lepové desky (sticky traps) •zejména pro monitoring zemědělských škůdců (sady, skleníky) •jednoduchá instalace, ale hmyz lze následně jen špatně odlepit bez poškození (rozpouštědlo) ch1-yellow Světelné pasti (light traps, light sheets) •atraktivní zejména krátké vlnové délky – rtuťové výbojky (125 W) a UV zářivky (15 W) •benzinový agregát, autobaterie, přenosné články (6-12 V) •ovlivnění počasím a fázemi měsíce lov-na-svetlo http://qph.is.quoracdn.net/main-qimg-1d402ce2b1d9a84bcb7130c1ba54174f?convert_to_webp=true http://www.tinsweb.org/images/mtr.jpg Manitoba trap •černá koule zahřívající se na slunci •na ovády taban Picture of Horse Pal trap modified Pasti s návnadou (baited traps) •kombinace různých návnad a typů pastí (např. padací pasti, lepové desky, nárazové pasti apod.) •návnady: trus, mrtvolky zvířat, vnitřnosti, maso, sýry, ryby, pivo, kvasící ovocné šťávy, feromony, CO2 apod. http://www.amentsoc.org/images/dung-baited-pitfall-trap.jpg https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTP6vjgsNT8i5Fsez1nqGaPQNHChjWBbgvlfgP9STz9fti 1T5iu Pasti s návnadou (baited traps) •kombinace různých návnad a typů pastí (např. padací pasti, lepové desky, nárazové pasti apod.) •návnady: trus, mrtvolky zvířat, vnitřnosti, maso, sýry, ryby, pivo, kvasící ovocné šťávy, feromony, CO2 apod. • http://3.imimg.com/data3/MF/RP/MY-10449956/fruit-fly-control-traps-250x250.jpg http://assets.inhabitat.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2013/07/Wasp-Trap-Bottles-537x368.jpg Pasti s návnadou (baited traps) •kombinace různých návnad a typů pastí (např. padací pasti, lepové desky, nárazové pasti apod.) •návnady: trus, mrtvolky zvířat, vnitřnosti, maso, sýry, ryby, pivo, kvasící ovocné šťávy, feromony, CO2 apod. http://vysocina.lesnictvi.cz/pictures/lykozrout11.jpg http://www.potrebychovatelu.cz/data/zbozi-foto/3225/tinaset-feromonovy-lapac-mola-satniho-1_v.jpg http://www.bioresources.com.au/images/pheromoneTrap.jpg Preparace „na sucho“ na špendlíky 0102-spendliky-cerne-a-100ks Napíchnutím na entomologický špendlík Napíchnutím na minucii Napínání končetin a křídel Nárazová („okenní“) past napinadlo Preparace motýlů - napínání Nalepením na štítek Nalepovací štítky/minucie vyskacek Entomologické krabice http://heteroptera.wbs.cz/PC160009.JPG http://www.entosphinx.cz/515-3068-home/entomologicka-krabice-bez-vyplne-dna-pro-unit-system-klasik- plne-viko.jpg http://www.entosphinx.cz/474-227-home/kabinet-10-hd-30x40-hd-horni-dil.jpg http://www.insectnet.com/sale/unittrays.jpg „muzejky“ „unit trays“ Ochrana sbírky hmyzu před škůdci Rušník muzejní Anthrenus spp. - rušník http://motyli.kolas.cz/foto/mikrolep/velke/10510002.jpg mol šatní https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQFhJ2Z8jAxdhLwPEDZ3443rIr2nl9QGdA1RjsXzCudAMH ORe179A Tribolium spp. - potemník • skladování v pevně těsnících krabicích v suché místnosti (ideálně 35% rel. vlhkosti – nad 50% riziko plísní!) • dlouhodobá prevence: lindan (HCH), méně vhodné komerčně dostupné přípravky proti molům apod. (např. Invet) • krátkodobé zásahy v profesionálních sbírkách: pyrethroidové dýmovnice (např. Coopex), fosfin, periodické vymražování • akutní napadení – postříkání víka dostupným insekticidním sprejem (např. Actelic), zmrazení celé krabice Zasílání hmyzu poštou Kapalinové preparáty •vajíčka, larvy + dospělci skupin s měkkým tělem (např. Archaeognatha, Zygentoma, Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, Hemiptera: Sternorrhyncha, Neuroptera, apod.) •pro dlouhodobé uchování ideálně 75-80% ethanol •někdy ve směsi s kys. mléčnou nebo octovou (zachová vláčnost, fixuje vnitřní struktury) •nutné pravidelně doplňovat kapalinu http://www.thirteen.org/files/2013/12/manyjars-1024x576.png http://www.byteland.org/images/specimen_vial_c2006tal.jpg Mikroskopické preparáty •částečné, totální •trvalé (např. Kanadský balzám, euparal, Hoyerovo nebo Berleseho medium), dočasné (glycerol) •předchází většinou macerace 10% KOH, a/nebo kys. mléčnou/octovou •barvení (Chlorazol Black E, acid fuchsin) •někdy nutné odvodnění alkoholovou řadou logoSPHINX logo logom ENTOTERA http://entotera.cz Entomologické pomůcky v ČR a na Slovensku – příklady dodavatelů ENTOSPHINX : http://www.entosphinx.cz/cs/ TROPIFENGL http://tropifengl.webnode.cz/ ENTADUS http://www.entadus.cz/ Dr. O. Šauša, http://www.hmyzmagazin.sk/ a další… Literatura http://www.dantikvariat.cz/nahled/obr/obr_134305.jpg •Martin J.E.H. 1977: Collecting, preparing, and preserving insects, mites, and spiders. The Insects and Arachnids of Canada, Part 1. Agriculture Canada, Ottawa, 182 pp. •Schauff M.E. Collecting and preserving insects and mites: techniques and tools. Systematic Entomology Laboratory, USDA, Washington, 66 pp. http://www.ars.usda.gov/SP2UserFiles/ad_hoc/12754100CollectingandPreservingInsectsandMites/collpres .pdf •Skuhravý V. (ed.) 1968: Metody chovu hmyzu. Academia, Praha, 285 pp. •Winkler J.R. 1974: Sbíráme hmyz a zakládáme entomologickou sbírku. Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 211 pp.