Unsichtbare Lebensadern: Mikronährstoffe steuern Vielfalt tropischer Bodeninsekten – den tropischen Bodenhexapoden

    Mikronährstoffe wie Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium steigern Abundanz, Artenvielfalt und Zusammensetzung tropischer Bodenhexapoden – sie sind entscheidender für die Bodenfauna als klassische Makronährstoffe.

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    Bodenbewohnende Insekten wie Ameisen profitieren von Nährstoffen im Boden und tragen zur Biodiversität tropischer Wälder bei.

    Tropische Regenwälder beherbergen eine immense Vielfalt an Bodenlebewesen, darunter bodenbewohnende Hexapoden, die eine zentrale Rolle im Nährstoffkreislauf spielen.

    Eine aktuelle Studie zeigt, dass die Verfügbarkeit von Mikronährstoffen wie Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Kalium (K) und Natrium (Na) einen entscheidenden Einfluss auf die Häufigkeit, Artenvielfalt und Zusammensetzung dieser Gemeinschaften hat, während klassische Makronährstoffe wie Stickstoff (N) und Phosphor (P) überraschenderweise nur geringe Auswirkungen zeigen.

    Feldexperiment und Methodik

    Die Forschenden führten ein großangelegtes Feldexperiment an den Standorten Paracou und Nouragues durch, bei dem sie N, P und NP-Düngungen einsetzten.

    • Trotz der kontrollierten Düngung blieben Häufigkeit, OTU-Richness und Zusammensetzung der Hexapoden weitgehend unverändert.
    • Auch die Konzentration von Mikronährstoffen im Boden und in der Laubstreu wurde durch die Düngung nicht beeinflusst.

    Diese Ergebnisse widerlegen die Annahme, dass Makronährstoffe allein die Lebensbedingungen der Bodenfauna stark steuern, und verlagern den Fokus auf die oft vernachlässigten Mikronährstoffe.

    Einfluss von Mikronährstoffen

    Die Analyse zeigte, dass insbesondere Ca, Mg und Na in der Laubstreu sowie im Oberboden positiv mit der Abundanz der Hexapoden (Anzahl der Individuen oder Dichte der Bodeninsekten in einem bestimmten Gebiet) korrelierten.

    Gleichzeitig standen Ca, Mg und K in der Laubstreu in engem Zusammenhang mit der Artenvielfalt, während die Zusammensetzung der Gemeinschaften vor allem durch Ca und Mg beeinflusst wurde.

    Magnesium erwies sich dabei als besonders wirksam, mit den stärksten positiven Effekten auf Häufigkeit und OTU-Richness. (Operational Taxonomic Unit bezeichnet die Anzahl unterschiedlicher taxonomischer Einheiten in einer Probe. Sie ist ein Maß für die Artenvielfalt in einer Gemeinschaft, basierend auf genetischen Daten, z. B. aus DNA-Sequenzierung. Kurz gesagt: Je höher die OTU-Richness, desto größer ist die vielfalt der Arten oder genetischen Gruppen in einer Bodenprobe.)

    Physiologische Hintergründe

    Diese Zusammenhänge lassen sich durch die physiologischen Funktionen der Mikronährstoffe erklären:

    • Calcium ist wichtig für die Muskelbewegung und das Verhärten des Außenskeletts, besonders bei bodenlebenden Tieren, die abgestorbenes Material fressen, wie Milben, Asseln und Tausendfüßer.
    • Kalium und Natrium sind wichtig für Nervenfunktionen, den Transport von Stoffen durch Zellmembranen und den Stoffwechsel, während Magnesium möglicherweise hilft, das Außenskelett der Tiere zu verhärten.
    • Natrium zeigte außerdem eine negative Verbindung zur natürlichen Phosphorverfügbarkeit in den Kontrollflächen, was darauf hindeutet, dass Mikronährstoffe sich gegenseitig beeinflussen können.

    Bedeutung für Ökosysteme

    Die Studie unterstreicht, dass Mikronährstoffe als ökologische Filter wirken und für das Überleben sowie die Vielfalt bodenbewohnender Hexapoden entscheidend sind.

    Sie zeigen, dass der Einfluss von Makronährstoffen, wie in früheren Studien oft angenommen, überschätzt werden könnte. Während N- und P-Düngungen das Pflanzenwachstum förderten, hatten sie keinen direkten Einfluss auf Hexapoden, was auf die spezifischen physiologischen Anforderungen der Tiere hinweist.

    Ausblick und Schlussfolgerung

    Für die Zukunft bedeutet dies, dass Forschung und Ökosystemmanagement Mikronährstoffe in den Fokus nehmen sollten. Nur so lassen sich die tatsächlichen Steuerfaktoren für Bodenfauna erkennen und Schutzstrategien für tropische Regenwälder entwickeln.

    Die Ergebnisse weisen zudem auf die Notwendigkeit hin, langfristige und differenzierte Untersuchungen auf Ebene einzelner Arten durchzuführen, da verschiedene Tiergruppen unterschiedlich auf die Verfügbarkeit von Mikronährstoffen reagieren, sind die Effekte nicht für alle Arten gleich.

    Quelle

    Ferrín, M., Peñuelas, J., Asensio, D., Bréchet, L., Fernández, P., Fuchslueger, L., Gargallo-Garriga, A., Lugli, L. F., Llusià, J., Márquez, L., Murienne, J., Ogaya, R., Orivel, J., Sardans, J., Vallicrosa, H., Janssens, I. A., Peguero, G. (2026). Beyond N and P fertilization: Tropical ground hexapod communities are tied to micronutrients. Applied Soil Ecology, 217, 106604. Elsevier.