-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

HE

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

he_IL

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
קישור סיכוני טריפה, מתח פיסיולוגי אוכלי עשב ופירוק מיקרוביאלית המלטת צמח
קישור סיכוני טריפה, מתח פיסיולוגי אוכלי עשב ופירוק מיקרוביאלית המלטת צמח
JoVE Journal
Biology
This content is Free Access.
JoVE Journal Biology
Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

קישור סיכוני טריפה, מתח פיסיולוגי אוכלי עשב ופירוק מיקרוביאלית המלטת צמח

Full Text
14,034 Views
10:20 min
March 12, 2013

DOI: 10.3791/50061-v

Oswald J. Schmitz1, Mark A. Bradford1, Michael S. Strickland1,2, Dror Hawlena3

1School of Forestry and Environmental Studies,Yale University, 2Department of Biological Sciences,Virginia Tech, 3Department of Ecology, Evolution and Behavior,The Hebrew University of Jerusalem

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates how predation risk affects the chemical composition of herbivore prey and subsequently influences the decomposition of their carcasses. By examining the dietary changes in stressed herbivores, the research highlights the implications for soil microbial activity and nutrient cycling.

Key Study Components

Area of Science

  • Ecology
  • Soil Microbiology
  • Animal Behavior

Background

  • Predation risk can induce stress in herbivores, altering their chemical makeup.
  • Carcasses of stressed herbivores may affect soil microbial processes.
  • Understanding these interactions is crucial for ecosystem nutrient cycling.
  • Previous studies have shown that herbivore inputs can significantly influence soil dynamics.

Purpose of Study

  • To evaluate the impact of predation stress on herbivore chemical composition.
  • To assess how these changes affect the decomposition rates of carcasses.
  • To explore the broader implications for nutrient cycling in various ecosystems.

Methods Used

  • Experimental rearing of grasshoppers under predation risk and control conditions.
  • Analysis of metabolic states and body chemical composition post-sacrifice.
  • Monitoring decomposition rates of carcasses and associated plant litter.
  • Use of mesocosms to control environmental variables and measure microbial activity.

Main Results

  • Predation stress led to significant changes in the chemical composition of herbivores.
  • Decomposition rates of carcasses were influenced by the herbivores' stress levels.
  • Soil microbial respiration was affected by the chemical quality of the decomposing carcasses.
  • The findings suggest that even low-abundance herbivores can have substantial ecological impacts.

Conclusions

  • Predation risk alters herbivore chemistry, affecting ecosystem processes.
  • Understanding these dynamics is essential for predicting nutrient cycling in grassland ecosystems.
  • The methods developed can be applied to various ecosystems beyond the study site.

Frequently Asked Questions

What is the main focus of this study?
The study focuses on how predation risk alters the chemical quality of herbivore prey and its effects on carcass decomposition.
How does predation stress affect herbivores?
Predation stress induces dietary changes in herbivores, impacting their chemical composition.
What methods were used to assess decomposition rates?
The study used mesocosms to monitor the decomposition rates of grasshopper carcasses and associated plant litter.
What are the implications of this research?
The findings highlight the role of herbivores in nutrient cycling and ecosystem dynamics, even at low abundances.
Can the methods be applied to other ecosystems?
Yes, the methods are applicable to various grassland systems and can help understand nutrient cycling in those environments.

אנו מציגים שיטות להערכת סיכון טריפה איך יכול לשנות את האיכות הכימית של טרף אוכלי עשב על ידי גרימת שינויים תזונתיים כדי לעמוד בדרישות מוגבר של לחץ, ואיך הריקבון של פגרים מאוכלי עשב הלחוצים אלה מאט פירוק המלטת צמח לאחר מכן על ידי חיידקי קרקע.

המטרה הכוללת של הליך זה היא לקבוע כיצד קצב הפירוק של חומר אורגני מושפע מההרכב הכימי בגוף של פגרי בעלי חיים בעקבות לחץ מטריפה. זה מושג על ידי יצירת תנאי גידול ניסיוניים החושפים את הטרף ללחץ סיכון של טריפה בתנאי שדה ומסכנים תנאי בקרה נטולי מתח. השלב השני הוא איסוף החגבים מהטיפולים הניסיוניים ולאחר אימות מצבם המטבולי באמצעות הקרבת הנשימה, הם לניתוח תכולה כימית איזוטופית בגוף במעבדה ולתהליכי פירוק בשטח.

לאחר מכן, פגרי החגבים מונחים בחלקות סגורות ומניחים להתפרק למשך 40 יום. במקביל, צמחים בתוך מזוקוסמוס מסומנים בפחמן 13 פחמן דו חמצני. חומר דשא נקצר לאחר מכן מהמזוקוסמוס הזה כ-10 ימים לפני השלמת פירוק פגר החגבים בן 40 הימים לייבוש באוויר.

לאחר מכן מכניסים את הדשא המיובש לתוך המתחם בנקודת הזמן של 40 יום. השלב האחרון הוא לנטר את קצב הפירוק של פסולת הדשא באתרה לאורך 75 יום על ידי מעקב אחר נשימת הקרקע והנשימה של פחמן 13 פחמן דו חמצני באמצעות טכניקת זרימה דרך תא הכוללת ספקטרוסקופ טבעת חלל פירו. בסופו של דבר, שיטות אלה מכמתות כיצד שינויים כימיים בגופם של אוכלי עשב שנלחצים על ידי טריפה יכולים לווסת את קצב הפירוק על ידי חיידקים בבריכת האדמה.

זה מראה שאפילו לבעלי חיים עם שפע נמוך יכולות להיות השפעות מכפיל חשובות. במערכות אקולוגיות, לעומת זאת, השיטה שאנו מדברים עליה היום ישימה במערכת האקולוגית הישנה הזו. זה ישים באופן נרחב יותר למערכות עשב אחרות כמו סוואנות אפריקאיות או ערבות הערבה של הפארק הלאומי ילוסטון, שם לעתים קרובות אתה מקבל הרבה תשומות של פגרים אוכלי עשב לאדמה והפירוק של הפגר הזה יכול להשפיע בצורה חשובה.

מחזור הנוטריינטים של המערכת האקולוגית שאתם רואים במקומות האלה, במקומות האלה, מזוקוסמוס סגור עגול של 0.5 מטר משמש למניעת הגירה או הגירה של מיני בעלי חיים. כל כלוב mes Cosm בנוי מאורך 2.4 מטר של גדר אלומיניום רשת בגובה 1.5 מטר המכוסה באורך 2.5 מטר של סינון אלומיניום בגובה 1.75 מטר. הכניסו את הכלוב לאדמה בשדה על ידי חפירת תעלה בעומק 10 ס"מ על רוחב ארבעה סנטימטרים סביב בסיס הכלוב.

ואז להטביע את הכלוב בתעלה לעומק של 10 סנטימטרים ולהדביק את התעלה סביב השמש. חלק מהדק חתיכה עגולה של סינון חלון לחלק העליון של כלוב הקוסמוס המזו. יש לסדר את המזוקוסמוס בעיצוב ניסוי זוגי משוכפל בחלקת השדה, יש לבחור את מיקום החלקה כך שיתאים לזהות מין הצמח ולכיסוי היחסי של הצמח.

השתמש ברשת טאטא כדי לאסוף נימפות חגב שניות ואחסן אותן במזוקוסמוס בצפיפות שדה. לאחר מכן השתמש ברשת טאטא כדי ללכוד פרטים של צד דומיננטי בישיבה ובמשקל, ולא מינים של טורפי עכבישים אורגי קורים. לאחר שימוש במלט המתייבש במהירות כדי להדביק את מכרה העכבישים, מלאי את העכבישים בצפיפות שדה לקוסמוס מזו אחד מכל זוג.

זה יהיה הטיפול במתח מזוקוסמוס ללא עכבישים יהיה הטיפול נטול המתח לאחר חגב. נימפות פותחו לשלבי הכוכב הרביעי והחמישי. אסוף את כל הפרטים מהכלובים והקצה באופן אקראי פרטים מכל כלוב לאחת משלוש קבוצות הבדיקה הבאות.

אימות קבוצה ראשונה של לחץ פיזיולוגי. קבוצת מצב שתיים, אימות השינוי בסטוכיומטריה של יסודות הגוף ופירוק מיקרוביאלי בקבוצה השלישית למדידת פירוק מיקרוביאלי. הצב זוגות משוכפלים של צווארוני PVC באתר השדה.

הסר את כל הצמחייה בתוך כל צווארון באמצעות גזירה על פני האדמה. בנוסף, הקימו קבוצה של צווארוני PVC ברחבי אתר השדה כדי לשמש כבקרות שפע טבעיות של פחמן 13 שאליהן לא מתווספים חגבים או פסולת דשא. לאחר מכן לצבע אחד בכל זוג, הוסף פגר אחד שלם מיובש בהקפאה של חגב שגדל עם סיכון לטורפים כפי שתואר קודם לכן, באמצעות כלובי שדה, הקפד לתעד את הביומסה שנוספה לקולר השני.

בכל זוג, הוסף שני פגרים שלמים מיובשים בהקפאה שגודלו ללא סכנת טורף. שוב, רישום הביומסה שנוספה. כסו את צווארוני ה-PVC ברשת כדי למנוע פינוי חגבים על ידי נבלות מהחלקות ותנו לפגרי החגבים להתפרק למשך 40 יום.

במהלך תקופה זו, סמן פסולת דשא בפחמן 13 על ידי שקיעה ראשונה של מסגרת עץ מרובעת בגודל 60 ס"מ על 60 ס"מ עם חותם גומי מצופה בשומן סיליקון חמישה סנטימטרים באדמה. לאחר מכן החלק תא פרספקס שקוף עם שסתום כניסה ויציאה על גבי מסגרת העץ כך שהגומי אוטם את תחנות המדידה של בסיס הקמת התא המרכזיות לכל החלקות המכילות צבעי PVC. הצמדה וונטורית של מכשיר הספקטרוסקופיה של טבעת החלל שבוע לאחר תיוג פחמן 13 כמתואר בפרוטוקול הטקסט, השתמש בספקטרומטר מסה של יחס דלתא תרמו בתוספת איזוטופ או דומה להשוואת דלתא פחמן 13 של פסולת הדשא עם ערכי שפע טבעיים שנאספו ממדגם אקראי של מיני דשא זהים כ-10 ימים לפני תום 40 הימים של פירוק פגר הדשא לקצור את פסולת הדשא המסומנת להיות מיובש באוויר לאחר 40 יום.

10 גרם פחמן מיובש באוויר, 13 פסולת דשא מסומנת לכל צבע שתוקנה בעבר עם פגרי חגבים. עקוב אחר קצב המינרליזציה של פסולת הדשא באתרה לאורך 75 יום על ידי כיסוי ראשון של כל צבע ומעקב אחר נשימת הקרקע הכוללת והנשימה של פחמן 13 פחמן דו חמצני באמצעות טכניקת זרימה דרך תא. דגימות גז מכל צבע מנוטרות בזמן אמת כל שמונה דקות כל אחת באמצעות טבעת חלל פירו למטה, ספקטרוסקופיה של טבעת חלל ספקטרוסקופ למטה מאפשרת מעקב סימולטני אחר סך הפחמן ודלתא 13 של נשימת הקרקע.

העריכו את התרומה של פסולת דשא מסומנת פחמן 13 לנשימת הקרקע הכוללת באמצעות משוואות ערבוב איזוטופים. על פי ההוראות בפרוטוקול הטקסט, תרשים זה מראה את קצב חילוף החומרים הסטנדרטי של אוכלי עשב ביחס למסת הגוף של אוכלי העשב. הנתונים מחולקים לשתי קבוצות על פי טיפול ניסיוני, חגבים ממזוקוסמוס המכילים טורפים כדי לגרום ללחץ ולשלוט במזוקוסמוס ללא טורפים ולכן אין לחץ מושרה עקב הבדלי מסת גוף בין חגבים בודדים והעובדה שקצב חילוף החומרים משתנה עם חלקות מסת הגוף אמור להציג קצב חילוף חומרים ביחס למסת הגוף של החגבים.

מגמות מקבילות לטיפולים השונים מצביעות על כך שקצב חילוף החומרים עולה כמכפלה קבועה של קצב חילוף החומרים הסטנדרטי IE. אין מסת גוף לפי אינטראקציה של קצב חילוף החומרים עבור כל האנשים הלחוצים, גוף החגב, תכולת יסודות הפחמן והחנקן בתנאים בסיכון וללא סיכון מוצגים בטבלה זו. ראוי לציין כי יש הבדל קטן מאוד של 4% ביחס הפחמן לחנקן בגוף בין הטיפולים. אף על פי כן, ההבדלים הקטנים האלה יכולים להיות מתורגמים להבדלים גדולים בפירוק פסולת הדשא על ידי בריכת המיקרואורגניזמים באדמה.

עקומות אלה מדגימות שחרור CO2 מצטבר על ידי המאגר המיקרוביאלי תוך פירוק תשומות פסולת דשא ניסיוניות בערכים מתווים בצבעי PVC, ממוצע פלוס מינוס שגיאת תקן אחת. השתל מדגים כי קרקעות מוכנות ללחץ. פגרי חגבים IE מצב הטורף מביא לשיעורי פירוק פסולת צמחים נמוכים ב-19% מאשר קרקעות ביקורת עם פגרי חגבים נטולי לחץ.

השיטה יכולה לעזור לנו לענות על שאלות מפתח במערכות אקולוגיות, אקולוגיה וביו-גיאוכימיה בכך שהיא מאפשרת לנו לעקוב אחר הפחמן שנמצא בעלים של צמחים לתוך בריכות אדמה שונות, וגם לאפשר לנו לעקוב אחר גורל חומרי המזון מהבריכות האלה בחזרה לחלקי הצמח שמעל פני האדמה.

Explore More Videos

מדעי הסביבה גיליון 73 מיקרוביולוגיה ביולוגית צמח אנטומולוגיה אורגניזמים טכניקות חקירה תופעות ביולוגיות תופעות כימיות תופעות מטבוליות תופעות מיקרוביולוגית משאבי כדור הארץ וחישה מרחוק מדעי חיים (כללי) פירוק המלטה Stoichiometry האקולוגי דחק פיסיולוגי ותפקוד מערכת אקולוגי סיכוני טריפה נשימת קרקע קיבוע פחם מדעי קרקע נשימה עכביש grasshoper מערכת מודל

Related Videos

ניטור הורמונים צמחיים במהלך התגובות מתח

11:01

ניטור הורמונים צמחיים במהלך התגובות מתח

Related Videos

17.1K Views

אפיון מנגנוני ההתנגדות אוכלי עשב: Spittlebugs על Brachiaria Spp. כדוגמה

06:52

אפיון מנגנוני ההתנגדות אוכלי עשב: Spittlebugs על Brachiaria Spp. כדוגמה

Related Videos

14.3K Views

אוכלי עשב הנגרמת נדיפים אוכמניות צמח תוך איתות

10:28

אוכלי עשב הנגרמת נדיפים אוכמניות צמח תוך איתות

Related Videos

16.9K Views

עיצוב והפעלה של רציף 13 C ו 15 N תיוג הלשכה לאחיד או דיפרנציאלי, מטבולית ומבנית, צמח איזוטופ תיוג

10:16

עיצוב והפעלה של רציף 13 C ו 15 N תיוג הלשכה לאחיד או דיפרנציאלי, מטבולית ומבנית, צמח איזוטופ תיוג

Related Videos

23.7K Views

מנותקת עלה assays לפשט גנים ביטוי לימודי תפוחי אדמה במהלך התפשטות על ידי לעיסת חרק manduca סקסטה

05:56

מנותקת עלה assays לפשט גנים ביטוי לימודי תפוחי אדמה במהלך התפשטות על ידי לעיסת חרק manduca סקסטה

Related Videos

7.2K Views

כימות Corticolous פרוקי רגליים באמצעות מלכודות דביק

05:28

כימות Corticolous פרוקי רגליים באמצעות מלכודות דביק

Related Videos

6K Views

גידול הפרפר הלבן של הכרוב (Pieris rapae) בתנאים מבוקרים: מקרה בוחן עם עמידות למתכות כבדות

08:08

גידול הפרפר הלבן של הכרוב (Pieris rapae) בתנאים מבוקרים: מקרה בוחן עם עמידות למתכות כבדות

Related Videos

6K Views

JenaTron - גישה ניסויית לחקר ההשפעות של היסטוריית הצמח וההיסטוריה של הקרקע על תפקוד המערכת האקולוגית של העשב

09:23

JenaTron - גישה ניסויית לחקר ההשפעות של היסטוריית הצמח וההיסטוריה של הקרקע על תפקוד המערכת האקולוגית של העשב

Related Videos

2.1K Views

בדיקת חסמים פיזיולוגיים להעברת נגיפי ב כנימות שימוש Microinjection

06:01

בדיקת חסמים פיזיולוגיים להעברת נגיפי ב כנימות שימוש Microinjection

Related Videos

12.5K Views

אוליגו פרופיל המוניים (OLIMP) של סוכרים תאית

08:43

אוליגו פרופיל המוניים (OLIMP) של סוכרים תאית

Related Videos

14.2K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code