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 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) • 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. 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) Odchyt do lehké entomologické sítě (netting) • větší létající hmyz: motýli, blanokřídlí, dvoukřídlí 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) • 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 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 Vlajkování (tick dragging) • standardní metoda pro monitoring klíšťat (Ixodidae) 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 Emergenční pasti • kombinace fotoeklektoru • kvantitativní metoda: hmyz vylíhlý ze standardní plochy/množství substrátu Sklepávání (beating) • z větví stromů a keřů – dřeva i listí • sklepávadlo (beating tray) Fumigace (canopy fogging, pyrethrum knock-down) • semikvantitativní metoda výzkumu fauny korun stromů • zejména při studiu biodiverzity tropických lesů, méně v mírném pásu 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 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 • 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.) 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 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 Lepové desky (sticky traps) • zejména pro monitoring zemědělských škůdců (sady, skleníky) • jednoduchá instalace, ale hmyz lze následně jen špatně odlepit bez poškození (rozpouštědlo) 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 Manitoba trap • černá koule zahřívající se na slunci • na ovády 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. 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. 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. Preparace „na sucho“ na špendlíky Napíchnutím na entomologický špendlík Napíchnutím na minucii Napínání končetin a křídel Nárazová („okenní“) pastPreparace motýlů - napínání Nalepením na štítek Nalepovací štítky/minucie Entomologické krabice „muzejky“ „unit trays“ Ochrana sbírky hmyzu před škůdci Anthrenus spp. - rušník mol šatní 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 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 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 • 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/12754100CollectingandPreservingI nsectsandMites/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.