Μελέτη βιο-οικολογικών παραμέτρων του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae)

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΝΤΟΜΟΛΟΓΙΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Μελέτη βιο-οικολογικών παραμέτρων του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) Δανάη Σ. Δημοπούλου ΑΘΗΝΑ 2017 ΓΕΩΡΓΙΟΣ Θ. ΠΑΠΑΔΟΥΛΗΣ

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΝΤΟΜΟΛΟΓΙΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Μελέτη βιο-οικολογικών παραμέτρων του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) Δανάη Σ. Δημοπούλου ΑΘΗΝΑ 2017 ΓΕΩΡΓΙΟΣ Θ. ΠΑΠΑΔΟΥΛΗΣ

ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Μελέτη βιο-οικολογικών παραμέτρων του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) Δανάη Σ. Δημοπούλου Τριμελής εξεταστική επιτροπή Επιβλέπων: Γ. Θ. Παπαδούλης (Καθηγητής) Μέλη: Ε. Β. Καπαξίδη (Ερευνήτρια β ) Α. Α. Φαντινού (Καθηγήτρια)

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Μελέτη βιο-οικολογικών παραμέτρων του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Weinstein (Acari: Phytoseiidae) Το αρπακτικό άκαρι Typhlodromus (Anthoseius) recki ανήκει στην υποοικογένεια Typhlodrominae της οικογένειας Phytoseiidae. Πολλά από τα είδη της οικογένειας Phytoseiidae χρησιμοποιούνται επιτυχώς σε προγράμματα βιολογικής αντιμετώπισης εχθρών των καλλιεργειών. Το T. recki είναι ένα ευρέως διαδεδομένο είδος σε ολόκληρη την Ελλάδα, ενώ παράλληλα η παρουσία του έχει καταγραφεί σε μεγάλο αριθμό καλλιεργούμενων και αυτοφυών φυτών. Παρ όλη την ευρεία εξάπλωσή του και τον μεγάλο αριθμό φυτών στα οποία έχει βρεθεί, οι βιολογικές και οικολογικές του παράμετροι, δεν είχαν μελετηθεί μέχρι στιγμής. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται προκαταρκτικά αποτελέσματα μελέτης της βιο-οικολογίας του συγκεκριμένου είδους, προκειμένου να αξιολογηθεί η σημασία του ως παράγοντας βιολογικής αντιμετώπισης. Αρχικά μελετήθηκε η ανάπτυξη, η επιβίωση και η αναπαραγωγή και εκτιμήθηκαν οι παράμετροι των πινάκων ζωής του T. recki, σε σταθερές εργαστηριακές συνθήκες (θερμοκρασία=25±1 o C, σχετική υγρασία=65 ±10%, φωτοπερίοδος=16:8φ Φ:Σ). Ως τροφή χρησιμοποιήθηκαν γύρη από το φυτό Typha sp. και το φυτοφάγο άκαρι Tetranychus urticae. Η επιβίωση των ατελών ήταν υψηλή στις δύο διαφορετικές τροφές που δοκιμάστηκαν και η διάρκεια ανάπτυξης τους κυμάνθηκε από 7,97±0,16 έως 7,77±0.14 ημέρες για τα θηλυκά και από 7,75±0.28 έως 8,02±0.23 για τα αρσενικά άτομα. Η μέση διάρκεια ζωής των ακμαίων θηλυκών ατόμων κυμάνθηκε από 29,67±3,3 έως 39,89±2,42 ημέρες, ενώ η μέση συνολική ωοπαραγωγή από 15,5±2,65 έως 27,08±1,99 ωά/θηλυκό. Ο ενδογενής ρυθμός αύξησης (r m) εμφάνισε υψηλότερη τιμή όταν τα ακάρεα τρέφονταν με πληθυσμό του Tetranychus urticae παίρνοντας την τιμή 0,134159 ημέρες -1. Στην περίπτωση που η προσφερόμενη τροφή ήταν η γύρη, η τιμή του ενδογενή ρυθμού αύξησης (r m) ήταν χαμηλότερη (0,119657ημέρες -1 ). Στη συνέχεια μελετήθηκε η λειτουργική απόκριση των ακμαίων θηλυκών ατόμων του T. recki με λεία ωά και λάρβες του T. urticae, σε αυξανόμενες πυκνότητες της λείας. Οι εργαστηριακές συνθήκες της πειραματικής διαδικασίας ήταν ίδιες με την προηγούμενη μελέτη. Η ημερήσια κατανάλωση του αρπακτικού ακάρεως αυξανόταν με την αύξηση της πυκνότητας της λείας έως την επίτευξη του κορεσμού και προσδιορίστηκε λειτουργική απόκριση τύπου ΙΙ στα δύο στάδια της λείας. Βιολογική αντιμετώπιση: πίνακες ζωής, λειτουργική απόκριση, βιο-οικολογικές παράμετροι

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 1 SUMMARY Study of the bio-ecological parameters of the predacious mite Typhlodromus (Anthoseius) recki Weinstein (Acari: Phytoseiidae) Typhlodromus (Anthoseius) recki Weinstein is a predatory mite belonging to the subfamily Typhlodrominae, of Phytoseiidae family. Many species of the Phytoseiidae family are successfully used in biological pest control especially in greenhouse crops. T.recki is widely distributed in Greece, and has been recorded mainly in arboricultural, floricultural and horticultural cultivations. However, its biological and ecological parameters have never been studied. The present study deals with this species bio-ecology, in order to evaluate its significance as a biocontrol agent. Survival, development, fecundity, longevity and life table parameters of T. recki were explored, under constant laboratory conditions (25±1 o C, RH=65±10%, photoperiod=16l:8d). Pollen from Typha sp. and the herbivorous mite Tetranychus urticae Koch were used as tested food. The survival of immature stages, in two different foods tested, was very high. Development time from egg to adult varied from 7,97±0,16 to 7,77±0.14 days for females and from 7,75±0.28 to 8,02±0.23 days for males. Female longevity ranged from 29,67±3,3 to 39,89±2,42 days, while fecundity varied from 15,5±2,65 to 27,08±1,99 eggs per female. The highest intrinsic rate of increase (r m) of mites was estimated for T. urticae (0,134159 days -1 ) while the lowest for Typha sp. pollen (0,119657 days -1 ). Furthermore the functional response of female adults of T. recki which were fed with eggs and larvae of T. urticae was studied. The prey density ranged from 2 to 120 individuals per repetition, in each prey stage. The experiment was conducted under constant laboratory conditions, same as the ones described above, on bean leaves. Daily consumption of the predator increased with increasing prey density until a plateau was reached and it was characterized as a type II functional response for the two prey stages. Biological control: life-tables, functional response, bio-ecological parameters

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 1 Η παρουσία, η υποστήριξη, η ανεκτικότητα και η συμπαράσταση κάποιων ανθρώπων κατέστησαν δυνατή την υλοποίηση και ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας, η οποία εκπονήθηκε στο εργαστήριο Γεωργικής Ζωολογίας και Εντομολογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, του τμήματος Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής. Αρχικά θέλω να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα μου Γ. Παπαδούλη, Καθηγητή του εργαστήριου Γεωργικής Ζωολογίας και Εντομολογίας και Πρύτανη του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών για την καθοδήγηση καθ όλη τη διάρκεια της μελέτης μου, αλλά και την εμπιστοσύνη και πίστη που έδειξε στο πρόσωπο μου, αναθέτοντάς μου την πτυχιακή αυτή εργασία. Θερμές ευχαριστίες θέλω να δώσω στην Ε. Καπαξίδη, ερευνήτρια B' του Μπενακείου Ινστιτούτου για τη συμμετοχή της στην τριμελή εξεταστική και την πολύτιμη συμβολή της στην παρούσα πτυχιακή μελέτη. Χωρίς τη βοήθεια και τις γνώσεις της δεν θα μπορούσα να πραγματοποιήσω την εργασία μου. Επίσης θέλω να ευχαριστήσω την Α. Φαντινού, Καθηγήτρια του εργαστηρίου Οικολογίας και Προστασίας Περιβάλλοντος για την συμμετοχή τους στη τριμελή εξεταστική επιτροπή αλλά και την ανάγνωση, διόρθωση και βαθμολόγηση της παρούσας εργασίας. Ένα τεράστιο ευχαριστώ οφείλω στον Δρ. Θεόδωρο Σταθάκη, Με δίδαξε με υπομονή κάνοντας με να αγαπήσω το αντικείμενο μου, με βοήθησε και με στήριξε μέχρι το πέρας της εργασίας μου. Ακόμα ευχαριστώ την Δρ. Ιωάννα Λύτρα αλλά και την Κ. Αρβανίτη υποψήφια διδάκτορα του εργαστήριου Γεωργικής Ζωολογίας και Εντομολογίας για τις συμβουλές και την υποστήριξη που μου προσέφεραν στον χρόνο παραμονής μου στο εργαστήριο. Θέλω να ευχαριστήσω τους γεωπόνους Χ. Βαλαχά, Α. Αμπατζή και Μ. Α. Αθανασούλη για τη στήριξη αλλά και τη πολύτιμη βοήθεια τους. Τέλος ευχαριστώ την οικογένεια μου που με στήριξε όλο αυτό το διάστημα και πίστεψε σε μένα.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 4 1.1 ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ.. 4 1.2 ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΑΚΑΡΕΩΝ. 9 1.3 Η ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ PHYTOSEIIDAE.. 11 1.3.1 Γενικά 11 1.3.2 Μορφολογία 12 1.3.3 Βιο-οικολογία.. 12 1.4 ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΒΙΟ-ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ.. 15 1.4.1. Κατηγοριοποίηση των Phytoseiidae σύμφωνα με τις διατροφικές τους συνήθειες.. 15 1.4.2. Χαρακτηριστικά των γενικευμένων θηρευτών της οικογένειας Phytoseiidae. 18 1.4.3. Αξιολόγηση αρπακτικής ικανότητας. 19 1.5 Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) 27 1.5.1 Συστηματική ταξινόμηση - Στοιχειά Μορφολογίας. 27 1.5.2 Εξάπλωση.. 34 1.5.3 Ενδιαιτήματα.. 35 1.6 Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae).. 37 1.6.1 Συστηματική ταξινόμηση - Στοιχειά Μορφολογίας. 37 1.6.2 Ξενιστές Εξάπλωση. 37 1.6.3 Στοιχεία Βιο-οικολογίας.. 38 1.6.4 Ζημιές 39 1.7 Typha latifolia Liin (Typhaceae).. 40 1.8 ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ 41 2. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ... 42 2.1 ΕΚΤΡΟΦΗ ΤΟΥ Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) 42 2.2 ΕΚΤΡΟΦΗ ΤΟΥ Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae).. 44 2.3 ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ.. 46 2.3.1. Ανάπτυξη και επιβίωση των ατελών σταδίων 46 2.3.2. Διάρκεια ζωής και γονιμότητα των ενήλικων θηλυκών.. 47 2.3.3. Παράμετροι πινάκων ζωή. 48

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 3 2.3.4. Καμπύλες επιβίωσης 49 2.3.5. Καμπύλες ωοτοκίας.. 50 2.3.6. Αναλογία φύλου.. 50 2.3.7. Στατιστική ανάλυση της ανάπτυξης, επιβίωσης και γονιμότητας 51 2.3.8. Ρυθμός κατανάλωσης και εκτίμηση της λειτουργικής απόκριση. 51 2.3.9. Στατιστική ανάλυση της λειτουργικής απόκρισης 54 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ. 56 3.1 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΠΙΒΙΩΣΗ ΤΩΝ ΑΤΕΛΩΝ ΣΤΑΔΙΩΝ. 56 3.2 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΖΩΗΣ, ΕΠΙΒΙΩΣΗ ΚΑΙ ΩΟΤΟΚΙΑ. 61 3.3 ΠΙΝΑΚΕΣ ΖΩΗΣ. 65 3.4 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ.. 68 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ. 73 4.1 ΑΝΑΠΤΥΞΗ, ΕΠΙΒΙΩΣΗ ΚΑΙ ΓΟΝΙΜΟΤΗΤΑ. 73 4.2 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ.. 77 5. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.. 81 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 96 SUMMARY. 98

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 4 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ Ως βιολογική αντιμετώπιση των εχθρών των φυτών, εντόμων και ακάρεων, ορίζεται η χρησιμοποίηση αρπακτικών, παρασιτοειδών και παθογόνων μικροοργανισμών για την αντιμετώπιση ενός επιβλαβούς είδους αρθροπόδου. Με τη χρήση των οργανισμών αυτών μπορεί να μειωθεί ο πληθυσμός του επιβλαβούς είδους και να το καταστήσει λιγότερο ή καθόλου επιζήμιο σε σχέση με τη μη χρησιμοποίησή τους (van Driesche and Bellows, 1996). Βιολογική αντιμετώπιση χρησιμοποιείται όχι μόνο για την αντιμετώπιση εντόμων εχθρών σε αγρό ή δασικά οικοσυστήματα αλλά και για την αποκατάσταση φυσικών οικοσυστημάτων που έχουν επηρεαστεί σημαντικά από την έλευση «εξωτικών» ειδών που τελικά έγιναν εχθροί τους. Η βιολογική αντιμετώπιση θεωρείται διαδικασία που λειτουργεί σε επίπεδο πληθυσμού, αφού ο πληθυσμός ενός είδους φυσικού εχθρού επιτυγχάνει τη μείωση του πληθυσμού ενός άλλου επιβλαβούς είδους, ενώ παράλληλα μπορεί να είναι είτε αποτέλεσμα ανθρωπίνων ενεργειών είτε ενεργειών φυσικών διεργασιών. (Λυκουρέσης, 2000) Υπάρχουν τρείς κύριες ομάδες ενεργειών για την αντιμετώπιση των αρθροπόδων εχθρών στην ευρύτερη βιολογική καταπολέμηση η πρώτη είναι η «κλασσική βιολογική καταπολέμηση», η δεύτερη είναι η «επαύξηση των φυσικών εχθρών μέσα από πολλαπλές απελευθερώσεις» και η τρίτη η «διατήρηση των υπαρχόντων φυσικών εχθρών και η παράλληλη αύξηση της δράσης τους». Η κλασσική βιολογική καταπολέμηση αφορά μια σειρά ενεργειών οι οποίες περιλαμβάνουν 1) την εισαγωγή, 2) την εξαπόλυση και 3) την εγκατάσταση ενός φυσικού εχθρού για την αντιμετώπιση ενός νέου εχθρού σε μια περιοχή που εισήλθε και εγκαταστάθηκε. Η μέθοδος αυτή έτσι μπορεί να συνεισφέρει στην αντιμετώπιση του εχθρού για μεγάλο χρονικό διάστημα συμβάλλοντας στη διατήρηση της ισορροπίας του αγρο-οικοσυστήματος, με αποτέλεσμα να αποτελεί την πλέον οικονομική μέθοδο αντιμετώπισης σε περιπτώσεις νεοεισαχθέντων εχθρών σε μια περιοχή (Λυκουρέσης, 1995). Η «επαύξηση» των φυσικών εχθρών είναι μέθοδος η οποία περιλαμβάνει οποιαδήποτε δραστηριότητα που βοηθά στην αύξηση του αριθμού των φυσικών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5 εχθρών ή μπορεί να επιδράσει θετικά στους ήδη υπάρχοντες φυσικούς εχθρούς. Αυτό επιτυγχάνεται: i. με απελευθέρωση πρόσθετου αριθμού φυσικών εχθρών σε ένα οικοσύστημα και ii. τροποποιώντας το περιβάλλον κατά τέτοιο τρόπο ώστε να ευνοείται η ανάπτυξη μεγάλου αριθμού φυσικών εχθρών ή η αποτελεσματικότητά τους (Pedigo, 2002). Η απελευθέρωση πρόσθετου αριθμού φυσικών εχθρών αποτελεί πρακτική ανάλογη με την «εισαγωγή» αυτών σε μια περιοχή, με τη διαφορά ότι η «επαύξηση» μπορεί να έχει μόνο παροδική επίδραση στους πληθυσμούς του εχθρού. Η οικολογική συνέπεια της μεθόδου αυτής είναι ο περιορισμός του πληθυσμού του εχθρού και όχι μια σημαντική αλλαγή στην ισορροπία του συστήματος. Λόγω της πρόσκαιρης επίδρασης της πρακτικής αυτής, οι απελευθερώσεις των φυσικών εχθρών πρέπει να γίνονται περιοδικά και σε «μαζικές» (inundative) και «ενισχυτικές» ή «κατά θέσεις» (inoculative). Με τη χρήση της μεθόδου των «μαζικών» απελευθερώσεων των φυσικών εχθρών και την ακόλουθη ευρεία διασπορά αυτών στο οικοσύστημα, μπορεί να μειωθεί ο πληθυσμός του εχθρού, ενώ οι απόγονοι των ατόμων που απελευθερώθηκαν έχουν μικρή ή μηδενική επίδραση στους πληθυσμούς του εχθρού. Οι «ενισχυτικές» ή «κατά θέσεις» απελευθερώσεις διαφέρουν από τις προηγούμενες στο ότι οι φυσικοί εχθροί αναμένεται να αποικίσουν και να εξαπλωθούν σε μια περιοχή. Τέτοια είδους απελευθέρωση πραγματοποιείται συχνά μόνο μια φορά σε μια καλλιεργητική περίοδο, ενώ τη σημαντικότερη επίδραση στους πληθυσμούς του εχθρού την έχουν οι απόγονοι των ατόμων που έχουν απελευθερωθεί. (Pedigo, 2002). Οι περιβαλλοντικοί χειρισμοί αποτελούν μια τρίτη μέθοδο «επαύξησης» των φυσικών εχθρών. Με τους περιβαλλοντικούς χειρισμούς, οι καλλιέργειες και οι γειτονικές περιοχές τους αξιοποιούνται ως υπαίθρια «εντομοτροφεία» είτε για την αύξηση των πληθυσμών του φυσικού εχθρού, είτε βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα των ήδη υπαρχόντων πληθυσμών. Οι συνηθισμένοι χειρισμοί της μεθόδου αφορούν στη διατήρηση των πληθυσμών των φυσικών εχθρών μέσω

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 6 της χρήσης της εναλλακτικής τροφής και της δημιουργίας καταφυγίων και θέσεων διαχείμασης. Η διατήρηση των φυσικών εχθρών έχει ως σκοπό την προστασία και τη συντήρηση των υπαρχόντων πληθυσμών, κυρίως των αρπακτικών και παρασιτοειδών σε ένα αγρο-οικοσύστημα και αποτελεί πιθανόν την πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μορφή βιολογικού ελέγχου. Πρέπει να τονιστεί η σημαντικότητα της εφαρμογής των σωστών χειρισμών ώστε να διατηρηθούν και να μην ζημιωθούν οι πληθυσμοί αυτοί (Pedigo, 2002). Η διατήρηση αναφέρεται σε μη λήψη μέτρων που θα οδηγούσαν σε καταστροφή ή μείωση του πληθυσμού των φυσικών εχθρών, ενώ η αύξηση σημαίνει τη λήψη των μέτρων εκείνων που συντελούν στην αύξηση της διάρκειας ζωής και αναπαραγωγικής ικανότητας των ενήλικων ατόμων των φυσικών εχθρών, αλλά και στην αύξηση της ελκυστικότητας ενός ενδιαιτήματος ως προς τους φυσικούς εχθρούς (Λυκουρέσης, 1995) Για τη διατήρηση και αύξηση των φυσικών εχθρών χρησιμοποιούνται τεχνικές και χειρισμοί όπως: προστασία από εντομοκτόνα αποφυγή επιβλαβών καλλιεργητικών συνθηκών πχ. άροση, κοπή, απομάκρυνση των υπολειμμάτων καλλιέργειας, κάψιμο καλαμιάς διαφύλαξη αδρανών σταδίων (ιδιαίτερα σε περιπτώσεις όπου υπάρχει μικρός ή καθόλου πληθυσμός του φυσικού εχθρού εκτός της καλλιεργούμενης έκτασης ) εναλλακτικοί ξενιστές και λεία κ.α. Οι ταξινομικές κατηγορίες των φυσικών εχθρών που χρησιμοποιούνται στα διάφορα προγράμματα βιολογικής αντιμετώπισης διακρίνονται σε: αρπακτικά, παρασιτοειδή, παράσιτα, και παθογόνους μικροοργανισμούς. Οι επιδράσεις τους κυμαίνονται από μια παροδική ή μικρή ενόχληση έως το θάνατο του ξενιστή ή της λείας τους (Λυκουρέσης, 1995). Σύμφωνα με τους Pschorn-Walcher (1977), Waage & Hassell (1982) και Horn (1988) τα χαρακτηριστικά που θα πρέπει να διακρίνουν έναν ιδεώδη βιολογικό παράγοντα είναι τα εξής: εξειδίκευση για το ξενιστή ή τη λεία του (host or prey specificity) εποχικό συγχρονισμό με τη λεία (synchronization)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 7 υψηλή αναπαραγωγική ικανότητα (high reproductive capacity): η αναπαραγωγική ικανότητα του βιολογικού παράγοντα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από αυτή του ξενιστή, γιατί καθιστά γρηγορότερη την εγκατάσταση του και την ανάπτυξη του πληθυσμού του. υψηλή ικανότητα αναζήτησης (high searching ability) ικανότητα μετακίνησης και διασποράς (movement and dispersal ability) ευκολία χειρισμού και συνδιαστικότητα με καλλιεργητικές τεχνικές (ease of management and integration with crop practices) αποτελεσματικότητα σε παρόμοιες κλιματολογικές συνθήκες (effectiveness in similar climatic conditions) Οι φυσικοί εχθροί, για να είναι κατάλληλοι προς χρήση πρέπει να έχουν ορισμένες ιδιότητες, όπως αναφέρει ο van Lenteren (1986). Αυτές είναι: α) ευκολία εκτροφής και μαζικής παραγωγής, β) προτίμηση για το συγκεκριμένο εχθρό όταν δεν υπάρχει κάποιο άλλο έντομο μη εχθρός ως εναλλακτικός ξενιστής, γ) υψηλό αναπαραγωγικό δυναμικό μεγαλύτερο του εντόμου εχθρού, δ) αποτελεσματικότητα στις διάφορες πληθυσμιακές πυκνότητες του εχθρού, ε) ικανότητα να αναπαράγεται, να αναπτύσσεται και να βρίσκει εύκολα τον ξενιστή ή τη λεία του και στ) να μην προσβάλλει άλλους ωφέλιμους οργανισμούς. Ως αρπακτικό χαρακτηρίζεται ένα είδος το οποίο είναι συνήθως μεγαλύτερο από τη λεία του, τρέφεται με περισσότερα του ενός άτομα από αυτή για να ολοκληρώσει την ανάπτυξη του και ζει ελεύθερα σε όλη τη διάρκεια της ζωής του (Λυκουρέσης, 2000). Τα ατελή στάδια των αρπακτικών χρησιμοποιούν το θήραμα τους για την ανάπτυξη τους ενώ τα ενήλικα για τη συντήρηση και αναπαραγωγή τους. Τα περισσότερα είδη αρπακτικών αποτελούν θηρευτές καθ όλη τη διάρκεια της ζωής τους, ενώ κάποια είδη είναι αρπακτικά σε ορισμένα από τα στάδια του βιολογικού τους κύκλου (Gerson et al., 2003) Διακρίνονται σε 3 κατηγορίες : 1) τα μονοφάγα, όταν τρέφονται αποκλειστικά με ένα μόνο είδος λείας, 2) τα ολιγοφάγα, όταν τρέφονται με μικρό εύρος ειδών λείας και 3) τα πολυφάγα, όταν τρέφονται με μεγάλο αριθμό λείας.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 8 Τα πολυφάγα αρπακτικά πλεονεκτούν στο ότι μπορούν να επιβιώσουν τρεφόμενα με ένα εναλλακτικό είδος λείας, όταν οι πληθυσμοί του είδους εχθρού είναι χαμηλοί. Από την άλλη, αυτό μπορεί να αποτελεί μειονέκτημα στην περίπτωση που το αρπακτικό δεν μπορεί να μειώσει τους πληθυσμούς του εχθρού εξαιτίας της ταυτόχρονης παρουσίας κάποιου άλλου είδους λείας (Pedigo, 2002). Τα αρπακτικά καθίστανται αποτελεσματικοί βιολογικοί παράγοντες όταν μπορούν να: καταναλώνουν με μεγάλο ρυθμό τη λεία τους αναζητούν και καταναλώνουν λεία ανεξαρτήτως του βιολογικού σταδίου στο οποίο βρίσκονται επιτυγχάνουν συγχρονισμό των κύκλων ζωής τους και με αυτόν του θηράματος (Pedigo, 2002).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 9 1.2 ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΑΚΑΡΕΩΝ Μια από τις κατηγορίες του Βασιλείου Animalia που παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον είναι τα ακάρεα τα οποία αποτελούν μια από τις πολυπληθέστερες ομάδες του βασιλείου αυτού με μεγάλη προϊστορία, μιας που το πρώτο απολίθωμα ακάρεως που περιγράφθηκε ήταν το Protacarus crani το οποίο βρέθηκε στη Σκωτία (Evans, 1992). Πιο συγκεκριμένα κατατάσσονται στο φύλο Arthropoda, στην κλάση Arachnida και την υποκλάση Acari που διαχωρίζεται σε δυο υπερτάξεις την Anactinotrichida και την Actinotrichida. Στην πρώτη ανήκουν οι τάξεις Notostigmata, Tetrastigmata, Metastigmata και Mesostigmata, ενώ στη δεύτερη ανήκουν οι τάξεις Prostigmata, Astigmata και Cryptostigmata. Το σώμα των ακάρεων είναι ενιαίο και χωρίζεται σε 2 κύρια μέρη: 1. το γναθόσωμα, στο οποίο βρίσκονται τα όργανα που διαθέτει το άκαρι για τη σύλληψη της τροφής του και 2. το ιδιόσωμα, το οποίο περιλαμβάνει τα πόδια και όλα τα εσωτερικά όργανα του ακάρεως. Κάποιες φορές παρατηρούνται κάποιες αυλακώσεις πάνω στο ιδιόσωμα, οι οποίες μπορούν να ορίσουν τις περιοχές του, οι οποίες είναι: το προποδόσωμα, το μεταποδόσωμα και το οπισθόσωμα. Η ταξινόμηση των ακάρεων βασίζεται στη μορφολογική ποικιλία των αρθρωτών εξαρτημάτων καθώς και άλλων μερών του σώματος τους. Αρθρωτά εξαρτήματα στο ιδιόσωμα είναι τα πόδια που αριθμούν σε 8 (4 ζεύγη) σε όλα τα στάδια του ακάρεως, με εξαίρεση το στάδιο της λάρβας που έχει 3 ζεύγη ποδιών. Εξαίρεση αποτελεί η οικογένεια Eriophyidae, τα άτομα της οποίας έχουν 2 ζεύγη ποδιών καθ όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Επίσης, τα ενήλικα άτομα των γενών Larvacarus και Phytoptipalpus της οικογένειας Tenuipalpidae φέρουν 3 ζεύγη ποδιών. Αντίστοιχα τα αρθρωτά εξαρτήματα στο γναθόσωμα είναι οι ποδοπροσακτρίδες (χρησιμεύουν ως αισθητήρια όργανα) και τα χηληκέρατα (συλληπτικά όργανα). Τα ακάρεα μπορούν να βρεθούν σε μεγάλο αριθμό ενδιαιτημάτων. Υπάρχουν ακάρεα που ζουν πάνω στο έδαφος αλλά και μέσα σε θαλάσσια ή γλυκά νερά. Άλλα ακάρεα ζουν πάνω σε ζώα, στα φυτά ή ακόμα και σε οργανική ύλη. Έχει βρεθεί ότι αφθονούν σε δάση και λειμώνες αλλά γενικά η γεωγραφική τους εξάπλωση είναι

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 10 ευρεία μιας που απαντώνται σε πολικές και αλπικές ζώνες, τροπικές και εύκρατες περιοχές, ερήμους, θερμές και ψυχρές πηγές, υπόγεια ρεύματα, ποταμούς, λίμνες και βάθη ωκεανών. Η λειτουργία της αναπνοής γίνεται με διαφορετικό τρόπο στα διάφορα taxa ακάρεων π.χ. στις ανώτερες μορφές η αναπνοή είναι τραχειακή και οι τραχείες εκβάλλουν προς τα έξω μέσω των στιγμάτων. Το όργανο της καρδίας απουσιάζει και η κυκλοφορία της αιμολέμφου στα διάφορα όργανα και μυς γίνεται με τις περισταλτικές κινήσεις των μυών. Η αναπαραγωγή των ακάρεων γίνεται εγγενώς, παρόλα αυτά δε λείπει το φαινόμενο της παρθενογένεσης που διακρίνεται σε: αρρενοτόκο: παραγωγή αρσενικών ατόμων και θηλυτόκο: παραγωγή θηλυκών ατόμων. Τα περισσότερα είδη είναι ωοτόκα, αλλά υπάρχουν ορισμένα είδη που χαρακτηρίζονται ζωοτόκα και ωοζωοτόκα. Ανάλογα με τις διατροφικές τους συνήθειες διακρίνονται σε 1) αρπακτικά, 2) φυτοφάγα, 3) σαπροφυτικά και 4) ζωοπαρασιτικά και βάση αυτών διαμορφώνονται και τα όργανα που σχετίζονται με τη λήψη και την πέψη της τροφής τους. Κάποια από τα φυτοφάγα είδη αποτελούν σοβαρούς εχθρούς των καλλιεργούμενων φυτών και προκαλούν ζημιές σε φυτικούς ιστούς και κύτταρα, ενώ άλλα είναι αρπακτικά ή παράσιτα άλλων ζώων. Μεγάλο ενδιαφέρον αλλά και ιδιαίτερη οικονομική σημασία παρουσιάζουν εκείνα που είναι φυσικοί εχθροί βλαβερών στην γεωργία εντόμων και ακάρεων.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 11 1.3 Η ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ PHYTOSEIIDAE 1.3.1 Γενικά Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae ανήκουν στην υποτάξη Gamasina της τάξης Mesostigmata. Η οικογένεια Phytoseiidae είναι μια οικογένεια που έχει μελετηθεί ευρύτατα αφού παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για την επιστημονική κοινότητα. Το ενδιαφέρον αυτό στηρίζεται σε συγκεκριμένες ιδιότητες της οικογένειας αυτής, όπως: οι αρπακτικές ικανότητες των ακάρεων της οικογένειας αυτής τη χρησιμοποίηση τους σε πειραματικές μελέτες σχέσεων αρπακτικού-θηράματος το ενδιαφέρον που παρουσιάζουν αναφορικά με τη συστηματική και την ταξινόμηση τους και την ταχύτατη αύξηση του πληθυσμού τους (Chant, 1985) Τέλος, πρέπει να τονιστεί η άριστη συμβολή τους στη βιολογική αντιμετώπιση των φυτοφάγων ακάρεων και εντόμων σε διάφορες καλλιέργειες καθώς και η ένταξη τους σε πολλά προγράμματα βιολογικής αντιμετώπισης (McMurtry & Croft, 1997). Το μέγεθος των ακάρεων αυτής της οικογένειας είναι σχεδόν ίδιο με αυτό της οικογένειας Tetranychidae αλλά υπάρχουν μεγάλες διαφορές στην μορφολογία και την συμπεριφορά μεταξύ των δυο αυτών οικογενειών (Krantz, 1978). Μερικά από τα σημαντικότερα γένη της οικογένειας αυτής είναι τα Neoseiulus, Typhlodromus, Amblyseius και Phytoseiulus, πολλά είδη των οποίων χρησιμοποιούνται στη βιολογική αντιμετώπιση άλλων ακάρεων και εντόμων εχθρών των καλλιεργειών, με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Μερικά παραδείγματα είναι: το Typhlodromus (Typhlodromus) pyri Scheuten, που χρησιμοποιείται σε πρόγραμμα ολοκληρωμένης αντιμετώπισης του Panonychus ulmi σε καλλιέργειες μηλοειδών σε πολλές χώρες της Ευρώπης. το Neoseiulus cucumeris (Oudemans), Neoseiulus barkeri Hughes, Iphiseius degenerans (Berlese), που χρησιμοποιούνται σε πρόγραμμα ολοκληρωμένης αντιμετώπισης των Thysanoptera σε υπό κάλυψη καλλιέργειες.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 12 το Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot που χρησιμοποιείται σε πρόγραμμα ολοκληρωμένης αντιμετώπισης του T. urticae σε υπό κάλυψη καλλιέργειες. το Neoseiulus californicus (McGregor), που χρησιμοποιείται σε πρόγραμμα ολοκληρωμένης αντιμετώπισης του T. urticae (van Lenteren et al., 1997). 1.3.2 Μορφολογία Όπως όλα τα ακάρεα, έτσι και αυτά της οικογένειας Phytoseiidae, έχουν σώμα που χωρίζεται σε δυο κύρια μέρη: το γναθόσωμα (πρόσθιο) και το ιδιόσωμα (οπίσθιο). Το γναθόσωμα λειτουργεί ως περιοχή αισθήσεως, βοηθά στη συλλογή και θανάτωση των θηραμάτων και στο αρσενικό παίζει σημαντικό ρόλο στη γονιμοποίηση (Chant, 1985). Στο γναθόσωμα φέρονται επίσης και δυο ποδοπροσακτρίδες, δυο χηληκέρατα, δυο εξωτερικοί λοβοί (στιλέτα) και δυο εσωτερικοί λοβοί. Οι ποδοπροσακτρίδες λειτουργούν ως αισθητήρια όργανα και βοηθούν στον εντοπισμό της τροφής, τα χηληκέρατα χρησιμεύουν στη σύλληψη και συγκράτηση του θηράματος και τα στιλέτα χρησιμοποιούνται στη νύξη του θηράματος. Τα αρσενικά ακάρεα διαθέτουν ένα ακόμα εξάρτημα στα χηληκέρατα που ονομάζεται σπερματοδάκτυλος. Είναι βοηθητικό όργανο οχείας το οποίο διευκολύνει την εισαγωγή του σπερματοφόρου (κύστη που περιβάλλει τα σπερματοζωάρια) στη σπερματοθήκη του θηλυκού ατόμου. Στο ιδιόσωμα περιλαμβάνονται όλα τα οργανικά συστήματα, δηλαδή το πεπτικό, το αναπνευστικό, το νευρικό, το αναπαραγωγικό, το μυϊκό και το απεκκριτικό (Εμμανουήλ & Παπαδούλης, 2000). 1.3.3 Βιοοικολογία Η διάπαυση έχει μελετηθεί σε πολλά είδη της οικογένειας Phytoseiidae και έχει παρατηρηθεί ότι εκδηλώνεται μόνο στα θηλυκά άτομα. Σε εύκρατες ζώνες και σε ψυχρά κλίματα, λόγω μικρής διάρκειας φωτοπεριόδου και χαμηλών θερμοκρασιών, τα Phytoseiidae εκδηλώνουν προαιρετική χειμερινή διάπαυση. Όμως, σε κλίματα υποτροπικής ζώνης παρατηρήθηκαν μαζί με τα διαπαύοντα θηλυκά άτομα κάποια

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 13 δραστήρια θηλυκά, καθώς και αρσενικά αλλά και ατελή στάδια. Τα θηλυκά διαπαύοντα άτομα διαφέρουν από τα θηλυκά δραστήρια: Έχουν λιγότερο διαυγές χρώμα Είναι πιο πεπλατυσμένα Κινούνται λιγότερο Έχουν μεγαλύτερη περίοδο ωοτοκίας και Παρουσιάζουν αυξημένη ανθεκτικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες, σε ακαρεοκτόνες ουσίες, στην αφυδάτωση και στην έλλειψη τροφής (Veerman, 1992; Koveos & Broufas, 2001). Όταν τα θηλυκά άτομα ολοκληρώσουν την διάπαυση τους, εγκαταλείπουν τις θέσεις διαχείμανσης τους νωρίς την άνοιξη και ξεκινούν την ωοτοκία εντός λίγων εβδομάδων. Η περίοδος λήξης της διάπαυσης καθορίζεται από την θερμοκρασία και τη φωτοπερίοδο. Κατά κανόνα, τα 5 στάδια του βιολογικού κύκλου των Phytoseiidae είναι τα εξής: ωό: είναι ωοειδές, χρώματος αρχικώς άχροο και διάφανο αλλά με τη πάροδο του χρόνου γίνεται κίτρινο ή πορτοκαλί, ανάλογα το είδος της τροφής που έλαβε το γονιμοποιημένο θηλυκό άτομο (Prasad, 1967) λάρβα: γίνεται εύκολα αντιληπτή διότι είναι το μόνο στάδιο που φέρει τρία ζεύγη ποδιών αντί για τέσσερα. Κατά κανόνα οι λάρβες των Phytoseiidae δεν τρέφονται, αλλά ορισμένα είδη χρειάζεται να τραφούν ώστε να περάσουν στο επόμενο στάδιο ανάπτυξης (McMurtry et al., 1970) πρωτονύμφη: φέρει τέσσερα ζεύγη ποδιών δευτερονύμφη: φέρει τέσσερα ζεύγη ποδιών ακμαίο θηλυκό/αρσενικό: τα αρσενικά άτομα είναι κατά κανόνα μικρότερα σε μέγεθος από τα θηλυκά. Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae αναπαράγονται με εγγενή τρόπο. Είναι ελευθέρως διαβιούντα, χερσαία και απαντώνται συνήθως στο υπέργειο μέρος των φυτών, σε φυτικά υπολείμματα, στην επιφάνεια του εδάφους και σπάνια είναι παρασιτικά ή φορείς άλλων οργανισμών.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 14 Τρέφονται με άλλα αρθρόποδα π.χ. άλλα ακάρεα ή έντομα, με μελιτώματα αφίδων και κοκκοειδών, με μύκητες αλλά και με γύρη φυτών (Kennet et al.,1979; Tanigoshi et al., 1993; Kostiainen & Hoy, 1994; Yue et al., 1994; Fouly et al., 1995; Yue & Tsai, 1996; van Rijn & Tanigoshi, 1999; Vantornhout et al., 2004; Vantornhout et al., 2005). Τα περισσότερα είδη των Phytoseiidae που έχουν μελετηθεί, είναι αρπακτικά των οικογενειών Tetranychidae, Tenuipalpidae και Eriophyidae καθώς και εντόμων των τάξεων Thysanoptera και Homoptera (Παπαδούλης, 1993).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 15 1.4 ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΒΙΟ-ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ 1.4.1. Κατηγοριοποίηση των Phytoseiidae σύμφωνα με τις διατροφικές τους συνήθειες. Από τους McMurtry & Croft (1997) έγινε μια κατηγοριοποίηση των ειδών της οικογένειας Phytoseiidae σε τέσσερεις ομάδες σύμφωνα με τις διατροφικές τους συνήθειες. Η κατάταξη αυτή αναθεωρήθηκε από τους McMurtry et al. (2013), οι οποίοι διαίρεσαν τις υπάρχουσες ομάδες σε μικρότερες υποομάδες. Οι κατηγορίες είναι οι : Ομάδα Ι: Εξειδικευμένοι θηρευτές. Υποομάδα Ι-α: Εξειδικευμένοι θηρευτές ειδών του γένους Tetranychus (Tetranychidae) Στην ομάδα αυτή ανήκουν τα αρπακτικά ακάρεα που έχουν ως λεία ακάρεα που παράγουν περίπλοκο ιστό («complicated web»/cw-u life type) (Saito, 1985) όπως τα είδη των γενών Tetranychus και Eotetranychus (Saito, 1985). Σημαντικότεροι αντιπρόσωποι είναι τα είδη του γένους Phytoseiulus (McMurtry & Croft, 1997). Υποομάδα 1-β: Εξειδικευμένοι θηρευτές ειδών της οικογένειας Tetranychidae τα οποία παράγουν «ιστό-φωλιά» Περιλαμβάνει αρπακτικά τα οποία έχουν ως λεία είδη της οικογένειας Tetranychidae όπως αυτά των γενών Schizotetranychus, Stigmaeopsis και Oligonychus, που παράγουν ιστό-φωλία («web-nest», WN-u life type) (Saito, 1985). Τα αρπακτικά αυτά έχουν εξελιχθεί ώστε να διαπερνούν τον τύπο αυτό ιστού (Saito, 1990). Ένα παράδειγμα είναι το είδος Typhlodromus (Anthoseius) bambusae (Ehara). Υποομάδα Ι-γ: Εξειδικευμένοι θηρευτές ακάρεων της υπεροικογένειας Tydeoidea Σημαντικότερος αντιπρόσωπος είναι το είδος Paraseiulus talbii (Athias- Henriot) (Camporese & Duso, 1995). Στην υποομάδα αυτή, ανήκουν, επίσης τα Typhlodromina eharai (Muma & Denmark) και Proprioseiopsis cabonus (Schicha & Elshafie) (Momen, 2011).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 16 Ομάδα ΙΙ: Επιλεκτικοί θηρευτές ειδών της οικογένειας Tetranychidae Στην ομάδα αυτή ανήκουν αρπακτικά είδη των γενών Neoseiulus, Galendromus και Typhlodromus (Anthoseius). Εμφανίζουν προτίμηση στα ακάρεα της οικογένειας Tetranychidae ανεξαρτήτως του τύπου του παραγόμενου ιστού (CW-u life type, WNu life type ) (McMurtry & Croft, 1997). Τρέφονται όμως και με ακάρεα άλλων οικογενειών (Eriophyidae, Tarsonemidae, Tydeoidea), καθώς και με γύρη. Ομάδα ΙΙΙ: Γενικευμένοι θηρευτές Τα αρπακτικά αυτά έχουν μεγάλο εύρος θηραμάτων. Τρέφονται με ακάρεα των τάξεων Astigmata (Acaridae, Pyroglyphidae) και Prostigmata (Eriophyidae, Tarsonemidae, Tetranychidae, Tenuipalpidae, Tydeidae) άλλα και με θρίπες, νηματώδεις αλευρώδεις, κοκκωειδή, ενώ πολλά είδη προτιμούν και τη γύρη (McMurtry & Croft 1997). Υποομάδα ΙΙΙ-α: Γενικευμένοι θηρευτές που ζουν σε χνοώδη φύλλα Στην υποομάδα αυτή ανήκουν είδη των γενών Paraphytoseius, Phytoseius, Kampimodromus, Typhlodromalus και Typhlodromus. Το μικρό και πλευρικά συμπιεσμένο ιδιόσωμα των παραπάνω, τους επιτρέπει να κινούνται με ευκολία ανάμεσα στο τρίχωμα του φύλλου (Duso, 1992; Walter, 1992; Karban et al., 1995; Kreiter et al., 2003; Tixier et al. 2007). Υποομάδα ΙΙΙ-β: Γενικευμένοι θηρευτές που ζουν σε λεία φύλλα Είναι η ομάδα με τη μεγαλύτερη ποικιλότητα και περιλαμβάνει μεγάλα γένη όπως τα Amblyseius και Neoseiulus, αλλά και μικρότερα όπως το Amblydromalus. Γενικά, περιλαμβάνει ακάρεα που δεν είναι ιδιαίτερα μικρά σε μέγεθος. Υποομάδα ΙΙΙ-γ: Γενικευμένοι θηρευτές που ζουν σε προστατευμένες θέσεις σε δικοτυλήδονα φυτά Απαντώνται σε φύλλα ιτιάς και λεύκας με ερινώσεις (Walter, 1996), ενώ η λεία τους είναι ακάρεα της οικογένειας Eriophyidae αλλά και Tetranychidae. Χαρακτηριστικό γένος της ομάδα είναι το Neoseiulus (Prischmann et al., 2005).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 17 Υποομάδα ΙΙΙ-δ: Γενικευμένοι θηρευτές που ζουν σε προστατευμένες θέσεις σε μονοκοτυλήδονα φυτά Εμφανίζονται μεταξύ των κολεών των φύλλων ή μεταξύ των βρακτίων και της υποκείμενης επιφάνειας των καρπών (γένος Neoseiulus). Υποομάδα ΙΙΙ-ε: Γενικευμένοι θηρευτές που βρίσκονται στο έδαφος και σε φυτικά υπολείμματα Μερικά είδη από αυτά τα ακάρεα μετακινούνται από το έδαφος σε μικρής ανάπτυξης φυτά και αυτό έχει σαν συνέπεια είδη που βρίσκονται πάνω σε φυτά να μετακινούνται στο έδαφος (McMurtry, 2010). Στην ομάδα ανήκουν τα γένη Neoseiulus, Arrenoseius, Amblyseius, Proprioseiopsis, Chelaseius και Graminaseius (Salamane & Patrova, 2002; Amano et al., 2011). Ομάδα ΙV: Γυρεοφάγοι γενικευμένοι θηρευτές Τα σημαντικότερα γένη της ομάδας όπου η γύρη αποτελεί σημαντικό μέρος της διατροφής τους είναι τα Euseius (Demite et al., 2015), Iphiseius και Iphiseiodes (Reis & Alves, 1997; Villanueva & Childers, 2007). Η γύρη αυξάνει την αναπαραγωγική ικανότητα των ειδών και συχνά παρατηρείται αύξηση του πληθυσμού των ακάρεων αυτών σε περιόδους άνθησης των φυτών της καλλιέργειας ή των γειτονικών φυτών. Πιθανές επιπρόσθετες ομάδες: Υδρόβια Phytoseiidae Στην ομάδα αυτή ανήκουν τα είδη Evansoseius macfarlanei Sheals και Macrocaudus multisetatus Moraes, McMurtry & Mineiro τα οποία ζουν σε επιπλέοντα φυτά. Phytoseiidae με ικανότητα διάτρησης των κυττάρων των φυτών. Η ομάδα αυτή περιλαμβάνει είδη τα οποία συμπληρώνουν τις θρεπτικές τους απαιτήσεις τρεφόμενα από τα φυτικά κύτταρα. Εδώ ανήκουν κυρίως είδη του γένους Euseius αλλά και μερικά είδη των γενών Kampimodromus, Phytoseius, Typhlodromalus και Typhlodromus.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 18 1.4.2. Χαρακτηριστικά των γενικευμένων θηρευτών της οικογένειας Phytoseiidae Οι γενικευμένοι θηρευτές της οικογένειας Phytoseiidae έχουν την ιδιότητα να διαβιώνουν στα φυτά ακόμα κ αν η κυρίως λεία τους είναι απούσα (McMurtry 1992; McMurtry & Croft 1997). Η ικανότητα τους να εκμεταλλεύονται ένα μεγάλο εύρος τροφών μπορεί να θεωρηθεί πλεονέκτημα, σε σύγκριση με τους θηρευτές που εμφανίζουν εξειδίκευση στη λεία τους (Symondson et al. 2002). Το χαρακτηριστικό τους αυτό τα καθιστά κατάλληλα αρπακτικά, ικανά για την αποτροπή οποιασδήποτε προσβολής φυτοφάγων ακάρεων σε πολυετείς καλλιέργειες (Lorenzon et al. 2012). Το φάσμα των τροφών των γενικευμένων θηρευτών είναι ευρύ και περιλαμβάνει πολλά αρθρόποδα. Πιο συγκεκριμένα: i) ακάρεα των οικογενειών Tetranychidae, Eriophyidae, Tarsonemidae, Tydeidae, Tenuipalpidae (Overmeer 1985; Ozman- Sullivan 2006) αλλά και Phytoseiidae (Schausberger and Croft 2000) και ii) έντομα όπως οι θρίπες, τα κοκκοειδή και οι αλευρώδεις (Engel and Ohnesorge 1994a, b; Schausberger 1998; Nomikou et al. 2001). Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι εκτός από τα διάφορα είδη λείας, πολλά είδη Phytoseiidae τρέφονται και με τη γύρη πολλών φυτών (Dosse 1961; Overmeer 1985; McMurtry and Rodriguez 1987; Addison et al. 2000; Kasap 2005). Σε μερικές περιπτώσεις η κατανάλωση γύρης μπορεί να προάγει τον ρυθμό της νυμφικής ανάπτυξης και ωοπαραγωγής κάποιων αρπακτικών ακάρεων, σε σύγκριση με τη κατανάλωση λείας και πιο συγκεκριμένα το άκαρι Tetranychus urticae (Duso and Camporese 1991; Kasap 2005). Ανάμεσα στις διάφορες γύρες, αυτή των ειδών της οικογένειας Poaceae έχει αποδειχθεί ότι είναι η πιο άφθονη σε πολυετής καλλιέργειες. Η διαθεσιμότητα της γύρης αυτής όμως είναι μεταβαλλόμενη κατά τη διάρκεια του έτους Έτσι χρειάζεται να υπάρχουν εναλλακτικές πηγές τροφής για τη διατήρηση του πληθυσμού των αρπακτικών ακάρεων σε ένα ενδιαίτημα (Eichhorn and Hoos 1990; Duso et al. 1997; Addison et al. 2000). Όταν γίνεται εισαγωγή εναλλακτικών τροφών σε καλλιέργειες πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι μερικοί εχθροί δεν είναι αποκλειστικά φυτοφάγοι (Vangansbeke et al., 2014). Αυτού του είδους οι εχθροί μπορούν να τρέφονται εξίσου με φυτικά τμήματα, όπως είναι η γύρη, αλλά και με διάφορα είδη λείας, όπως αυγά του

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 19 φυτοφάγου ακάρεως Tetranychus urticae (Agrawal et al., 1999; Hulshof and Vänninen, 2002; van Maanen et al., 2012) κι έτσι να επωφελούνται από τις επιπρόσθετες πηγές τροφής (Agrawal and Klein, 2000; Coll and Guershon, 2002). Ένας τέτοιος εχθρός είναι το είδος Frankliniella occidentalis Pergande (Thysanoptera: Thripidae). Ο θρίπας αυτός έχει δείξει επιθετική συμπεριφορά ως προς τα αρπακτικά ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae (Janssen et al., 2002, 2003), τα οποία θεωρούνται ένας από τους καλύτερους βιολογικούς παράγοντες στην αντιμετώπιση των θριπών (van Lenteren, 2012). Σύμφωνα με τον Vangansbeke και συνεργάτες (2014) παρατηρήθηκε σημαντική μείωση του πληθυσμού του είδους Amblydromalus limonicus Garman & McGregor (Acari; Phytoseiidae) λόγο της επίθεσης των λαρβών του θρίπα στα ωά του αρπακτικού ακάρεως. Όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, οι McMurtry et al. (2013) κατέταξαν αρκετά είδη του γένους Typhlodromus στην ομάδα των γενικευμένων θηρευτών που ζουν σε χνοώδη φύλλα. Η επιβίωση τους στα ενδιαιτήματα αυτά ευνοείται από τα ιδιαίτερα μορφολογικά χαρακτηριστικά τους, που τους επιτρέπουν να κινούνται με ευκολία ανάμεσα από τις πολυάριθμες τρίχες των φύλλων με έντονο χνοασμό. Μεγαλύτερα σε μέγεθος αρπακτικά ακάρεα είναι αδύνατον να διαβιώσουν σε αυτά τα ενδιαιτήματα, συνεπώς δεν υπάρχει ανταγωνισμός για την τροφή. Ακόμα, τα παραπάνω ενδιαιτήματα παρέχουν προστασία στα είδη του γένους Typhlodromus, αν αυτά απειληθούν από μεγαλύτερα σε μέγεθος αρπακτικά ακάρεα (Seelman et al. 2007). 1.4.3. Αξιολόγηση αρπακτικής ικανότητας Τα πέντε κύρια στοιχεία που καθορίζουν τη σχέση μεταξύ του αρπακτικού και του θηράματος κατά τον Holling (1961) είναι: 1) η πυκνότητα του πληθυσμού της λείας, 2) η πυκνότητα του πληθυσμού του αρπακτικού, 3) τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος (όπως ο αριθμός και η ποικιλία των εναλλακτικών τροφών), 4) τα χαρακτηριστικά των ατόμων που αποτελούν τη λεία (π.χ. μηχανισμοί άμυνας), καθώς και 5) τα χαρακτηριστικά του αρπακτικού (π.χ. τεχνικές επίθεσης). Ο ερευνητής αναφέρει επιπλέον πως οι τρείς τελευταίοι παράγοντες έχουν δευτερεύουσα σημασία, αν και επηρεάζουν καθοριστικά το μέγεθος των

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 20 πληθυσμών λείας και αρπακτικού. Δυο διαφορετικές αντιδράσεις των αρπακτικών σε αλλαγές της πυκνότητας της λείας ή των αρπακτικών έχουν μελετηθεί Holling (1961): I. Όσο αυξάνεται η πυκνότητα της λείας, ο θηρευτής καταναλώνει περισσότερα άτομα λείας ή καταναλώνει με πιο γρήγορους ρυθμούς τη λεία (λειτουργική απόκριση). II. Με την αύξηση της πυκνότητας της λείας, ο πληθυσμός του θηρευτή αυξάνεται ως αποτέλεσμα της αύξησης του ρυθμού αναπαραγωγής ή εποίκισής του (αριθμητική απόκριση). Ο όρος λειτουργική απόκριση (functional response) χρησιμοποιήθηκε πρώτη φορά από τον Solomon (1949) για να περιγράψει την απόκριση μεμονωμένων ατόμων ενός φυσικού εχθρού σε διαφορετικές πυκνότητες της λείας ή του ξενιστή. Έτσι η αύξηση της πυκνότητας της λείας ή του ξενιστή μέχρι ένα ορισμένο επίπεδο, οδηγεί στην κατανάλωση ή παρασιτισμού περισσοτέρων ατόμων λείας ή ξενιστή από το φυσικό εχθρό. Ο Holling (1959a), μελετώντας σε πεύκα τη θήρευση μικρών θηλαστικών στο υμενόπτερο Neodiprion sertifer (Geoffroy), παρατήρησε ότι ο αριθμός θήρευσης αυξανόταν με την αύξηση της πληθυσμιακής πυκνότητας των ατόμων της λείας. Έτσι, για την κατανόηση του παραπάνω φαινομένου, εισηγήθηκε ένα πρότυπο που περιέγραφε αυτή την συμπεριφορά. Αυτό το πρότυπο, που ονομάζεται και «disc equation» εξαιτίας της χρησιμοποίησης μικρών δίσκων υαλόχαρτου σε επιφάνεια τραπεζίου από τον Holling (1959b) για την προσομοίωση της περιοχής αναζήτησης λείας από το θηρευτή. Ως θηρευτές χρησιμοποίησε σπουδαστές των οποίων είχε δέσει τα μάτια. Κάθε επιτυχής αναζήτηση των δίσκων αυτών από τους σπουδαστές καταγραφόταν. Σύμφωνα με το πρότυπο αυτό, ο θηρευτής δαπανά χρόνο σε δυο προτεραιότητες: α) στην αναζήτηση της λείας του και β) στο χειρισμό της λείας που περιλαμβάνει τη σύλληψη, θανάτωση, κατανάλωση και αφομοίωση της.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 21 Ο ρυθμός κατανάλωσης της λείας από το θηρευτή είναι περιορισμένος γιατί, ακόμα και αν η λεία είναι άφθονη, ο θηρευτής χρειάζεται να δαπανήσει χρόνο για το χειρισμό του εκάστοτε θηράματος. Επομένως, ο συνολικός χρόνος (T t ) διακρίνεται σε χρόνο ανίχνευσης (T s ) και χρόνο χειρισμού (T h ) της λείας. Δηλαδή ισχύει: T t = T s + T h Με βάση το γεγονός ότι ο θηρευτής θα συλλαμβάνει έναν αριθμό N α θηραμάτων ανά μονάδα χρόνου, ο συνολικός χρόνος χειρισμού (T) θα είναι ανάλογος του αριθμού των ατόμων της λείας που συλλαμβάνει ο θηρευτής, δηλαδή: T = N a T h όπου, T h : ο χρόνος που δαπανάται για το χειρισμό ενός θηράματος. Η σύλληψη θεωρείται ότι αποτελεί μια διαδικασία που γίνεται τυχαία. Ο θηρευτής ανιχνεύει την περιοχή σε ένα χρονικό διάστημα και συλλαμβάνει όλα τα θηράματα που βρίσκονται στην περιοχή αυτή. Έτσι αν ο θηρευτής αναζητά τη λεία του, πληθυσμού N ατόμων, με ένα ρυθμό α, τότε ισχύει : T s = N a an και με βάση τις εξισώσεις που έχουν αναφερθεί παραπάνω προκύπτει η σχέση: N a = ant t 1 + ant h Το πρότυπο διαφοροποιείται ανάλογα με την αφθονία των ατόμων της λείας, με αποτέλεσμα οι λειτουργικές αποκρίσεις των θηρευτών να ταξινομούνται σε 4 βασικούς τύπους: Τύπος I. Σε αυτήν την περίπτωση παρατηρείται μια γραμμική αύξηση μέχρι ένα μέγιστο (N max ) του αριθμού των ατόμων της λείας, που καταναλώνονται ανά

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 22 αρπακτικό καθώς η πυκνότητα της λείας αυξάνεται (Εικόνα 1). Η λειτουργική απόκριση περιγράφεται από την εξίσωση: N a = at s N όπου, Nα : ο αριθμός των καταναλωθέντων ατόμων της λείας, N : ο αριθμός των ατόμων της λείας που ήταν αρχικά διαθέσιμος, Ts : ο συνολικός χρόνος που είχε στη διάθεση του το αρπακτικό για να αναζητήσει τη λεία και α : μια σταθερά επιτάχυνσης, δηλαδή ο στιγμιαίος ρυθμός επίθεσης του αρπακτικού. Η προαναφερθείσα εξίσωση εφαρμόζεται μόνο όταν N< Nmax.. Ο τύπος αυτός της λειτουργικής απόκρισης συναντάται όταν ο χρόνος χειρισμού (handling time) της λείας είναι ελάχιστος και άρα όλος ο διαθέσιμος χρόνος του αρπακτικού καταναλώνεται προς αναζήτηση της λείας. Τέτοιος τύπος λειτουργικής απόκρισης παρουσιάζεται σε παθητικά αρπακτικά όπως οι αράχνες, οι οποίες τρέφονται με άτομα λείας που παγιδεύονται στον ιστό, αλλά δεν τα καταναλώνουν απαραίτητα όλα. Τύπος Ι Τύπος ΙΙ Ρυθμός κατανάλωσης / θηρευτή Τύπος ΙΙΙ Πυκνότητα Θηράματος Εικόνα1: Τύποι λειτουργικής απόκρισης που συναντώνται σε αρπακτικά και παρασιτοειδή Τύπος II. Σε αυτήν την περίπτωση λειτουργικής απόκρισης το N α αυξάνει με έναν σταθερά μειούμενο ρυθμό προς μια μέγιστη τιμή (Εικόνα 1). Δηλαδή, η λειτουργική απόκριση, είναι καμπυλόγραμμη καταλήγοντας ασυμπτωματικά σε κάποια μέγιστη

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 23 τιμή του N α. Ο Holling (1959 a, b) πρότεινε αυτόν τον τύπο λειτουργικής απόκρισης λαμβάνοντας υπόψη του ότι η σύλληψη, ο θάνατος, η κατανάλωση και η πέψη των ατόμων της λείας είναι δραστηριότητες που απαιτούν χρόνο, τον συνολικό χρόνο χειρισμού της λείας, όπως αναφέρθηκε. Οι δραστηριότητες αυτές μειώνουν τον διαθέσιμο χρόνο του αρπακτικού για επιπλέον αναζήτηση της λείας. Συνεπώς, με την αύξηση της πυκνότητας της λείας, ένα αρπακτικό θα δαπανά όλο και λιγότερο χρόνο για επιπλέον αναζήτηση λείας. Ο ακόλουθος τύπος περιγράφει αυτόν τον τύπο λειτουργικής απόκρισης : T s = T t T h N a όπου, Ts : ο συνολικός χρόνος που είχε στη διάθεση του το αρπακτικό για την αναζήτηση της λείας, Tt : ο συνολικός χρόνος έκθεσης της λείας στο αρπακτικό, Th : ο χρόνος χειρισμού της λείας. Στην λειτουργική απόκριση του τύπου II, ο ρυθμός επίθεσης του αρπακτικού ακάρεως παραμένει σταθερός ανεξάρτητα από την πυκνότητα της λείας, ενώ το ποσοστό θνησιμότητας αυτής μειώνεται με την αύξηση της πυκνότητας της. Τα αρπακτικά που έχουν αυτόν τον τύπο λειτουργικής απόκρισης είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά στις μικρές πυκνότητες λείας. Η πιο εύχρηστη πλέον εξίσωση που χρησιμοποιείται για την περιγραφή της λειτουργικής απόκρισης του τύπου II ενός αρπακτικού ή παρασιτοειδούς είναι η «disc equation» του Holling (1959 a, b) η οποία, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, είναι της μορφής: N a = ant t 1 + ant h Η εξίσωση αυτή δίνει τον αριθμό των καταναλωθέντων ατόμων της λείας από ένα αρπακτικό σε διάφορες πυκνότητες αυτής. Η μέγιστη τιμή του N α στην οποία καταλήγει ασυμπτωματικά η καμπύλη ισούται με το πηλίκο T t / T h. Το μέγιστο αυτό αντιπροσωπεύει την κατάσταση κορεσμού του αρπακτικού.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 24 Τύπος III. Σύμφωνα με τον τύπο αυτό, ο ρυθμός επίθεσης του αρπακτικού ακάρεως αυξάνει με αυξανόμενο ρυθμό με την αύξηση της πυκνότητας της λείας, αλλά στην συνέχει επιβραδύνεται προς μια σταθερή τιμή (Εικόνα 1). Όπως μπορεί να παρατηρηθεί ο τύπος αυτός είναι ανάλογος του προαναφερθέντος τύπου με τη διαφορά ότι η καμπύλη του τύπου III αρχικά παρουσιάζει αύξηση σιγμοειδούς μορφής προς μια σταθερή τιμή και όχι αύξηση με μειούμενο ρυθμό προς μια σταθερή τιμή, όπως η καμπύλη του τύπου II. Στην λειτουργική απόκριση τύπου III, ο ρυθμός επίθεσης αυξάνεται αρχικά με την αύξηση της πυκνότητας της λείας, ενώ το ποσοστό θνησιμότητας της λείας πρώτα αυξάνεται με την αύξηση της πυκνότητας και μετά μειώνεται (Εικόνα 1) Σύμφωνα με τον Holling (1965), ο τύπος αυτός είναι πιο χαρακτηριστικός για σπονδυλωτά αρπακτικά, τα οποία έχουν την ικανότητα να «εκπαιδεύονται στην συγκέντρωση» στην περιοχή, όπου βρίσκεται η λεία καθώς αυτή γίνεται περισσότερο άφθονη και διεγείρονται από κάθε νέο άτομο λείας που ανακαλύπτουν. Σύμφωνα με τον Hassell (1978), η λειτουργική απόκριση τύπου III, μπορεί να περιγραφεί ικανοποιητικά από την παρακάτω εξίσωση : bn [( N a = N {1 e 1+cN )(T t T h N a )] } Τα b, c είναι σταθερές οι οποίες περιγράφουν τη σχέση ρυθμού επίθεσης του αρπακτικού πυκνότητας της λείας (Hassell, 1978) σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο: a = bn 1 + cn Τύπος IV. Ο τύπος IV της λειτουργικής απόκρισης είναι ανάλογος με τον τύπο II, με τη διαφορά όμως στις υψηλές πυκνότητες λείας που η κατανάλωση μειώνεται με αποτέλεσμα να αποκτά μορφή θόλου. Ο τύπος αυτός παρατηρείται σε περιπτώσεις όπου : Το αρπακτικό, που βρίσκεται σε επαφή με άτομα της λείας του, παρενοχλείται από ορισμένα άτομα της λείας και τα οποία προκαλούν μια αναστολή στην επίθεση του, κάτι το οποίο συμβαίνει κυρίως στις υψηλές πυκνότητες της λείας και

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 25 Τα άτομα της λείας συναθροίζονται στις υψηλές πυκνότητες με αποτέλεσμα η σύλληψη τους να καθίσταται δύσκολη. Η λειτουργική απόκριση του τύπου IV συνήθως δεν περιγράφει την αρπακτικότητα σε φυσικά υποστρώματα, καθώς εκεί τα άτομα του αρπακτικού όπως επίσης και της λείας δεν παρουσιάζουν μεγάλη πυκνότητα. Εκτός από το πρότυπο της «disc equation», μια ακόμα ευρέως χρησιμοποιούμενη μαθηματική σχέση, που περιγράφει η λειτουργική απόκριση του τύπου II, είναι η «random predator equation», την οποία διατύπωσαν οι Royama (1971) και Rogers (1972) και η οποία έχει την παρακάτω μορφή: N a = N [1 e ( at t 1+aT h N ) ] Η διαφορά των δύο προτύπων βρίσκεται στο πειραματικό πρωτόκολλο που ακολουθείται για την εκτίμηση του τύπου της λειτουργικής απόκρισης. Πιο συγκεκριμένα η «disc equation» δεν επιτρέπει την ελάττωση της πυκνότητας της λείας κατά την διάρκεια της πειραματικής διαδικασίας, σε αντίθεση με την «random predator equation». Σύμφωνα με τον Holling (1965) η λειτουργική απόκριση, η οποία εξαρτάται από την πυκνότητα της λείας, βασίζεται στα εξής χαρακτηριστικά: 1. Το ρυθμό επιτυχούς αναζήτησης της λείας, που καθορίζεται από: την ταχύτητα κίνησης του αρπακτικού, σε σχέση με την ταχύτητα κίνησης του θηράματος το εύρος του πεδίου αντίληψης του αρπακτικού ή την περιοχή αντίδρασης του αρπακτικού την επιτυχία σύλληψης 2. Το χρόνο έκθεσης των αρπακτικών στη λεία, που καθορίζεται από: το χρόνο που το αρπακτικό δαπανά σε δραστηριότητες που δεν σχετίζονται με τη θρέψη το χρόνο που το αρπακτικό δαπανά σε δραστηριότητες που σχετίζονται με τη θρέψη 3. Το χρόνο χειρισμού κάθε θηράματος, που καθορίζεται από: το χρόνο δίωξης και χαλιναγώγησης των ατόμων της λείας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 26 το χρόνο που δαπανά τρεφόμενο το αρπακτικό από ένα άτομο λείας το χρόνο που δαπανάται κατά το «διάστημα της πέψης», κατά τον οποίο το αρπακτικό δεν πραγματοποιεί επιθέσεις λόγω του μικρού βαθμού πείνας, που το διακατέχει 4. Την πείνα, που καθορίζεται από: το ρυθμό πέψης και αφομοίωσης της τροφής τη μέγιστη χωρητικότητα σε τροφή του πεπτικού σωλήνα Πρέπει επιπλέον να αναφερθεί πως η μορφή της καμπύλης της λειτουργικής απόκρισης επηρεάζεται από: το επίπεδο πείνας του θηρευτή την ηλικία του την ικανότητα «εκπαίδευσης» την σύγχυση του θηρευτή το μέγεθος του αρπακτικού τη διαθεσιμότητα εναλλακτικών σταδίων λείας καθώς και τροφών το μέγεθος της λείας τους αμυντικούς μηχανισμούς της λείας και την διασπορά αυτής

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 27 1.5 Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) 1.5.1 Συστηματική ταξινόμηση - Στοιχειά Μορφολογίας Το είδος Typhlodromus (Anthoseius) recki ανήκει στην υποοικογένεια Typhlodrominae της οικογένειας Phytoseiidae. Περιγράφηκε πρώτη φορά το 1958 από τον Wainstein. Εικόνα 2: Θηλυκό άτομο του είδους Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein. Νωτιαία όψη (αριστερά) και κοιλιακή όψη (δεξιά) (Σταθάκης, 2017).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 28 Εικόνα 3: Αρσενικό άτομο του είδους Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein. Νωτιαία όψη (αριστερά) και κοιλιακή όψη (δεξιά) (Σταθάκης, 2017).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 29 Εικόνα 4 Αριστερά: Ωό του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein Δεξιά: Ενήλικο θηλυκό άτομο του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein. Εικόνα 5: Ενήλικο αρσενικό άτομο του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 30 Εικόνα 6: Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (λάρβα). Α. Νωτιαία όψη. Β. Κοιλιακή όψη (Σταθάκης, 2017). Εικόνα 7: Λάρβα του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 31 Εικόνα 8: Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (πρωτονύμφη). Α. Νωτιαία όψη. Β. Κοιλιακή όψη. (Σταθάκης, 2017) Εικόνα 9: Πρωτονύμφη του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 32 Εικόνα 10: Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Δευτερονύμφη θήλεως). Α. Νωτιαία όψη. Β. Κοιλιακή όψη (Σταθάκης, 2017).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 33 Εικόνα 11: Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (δευτερονύμφη άρρενος). Α. Νωτιαία όψη. Β. Κοιλιακή όψη (Σταθάκης, 2017). Εικόνα 12: Δευτερονύμφη του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 34 1.5.2. Εξάπλωση Στον παρακάτω χάρτη φαίνεται η γεωγραφική εξάπλωση του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki στην Ελλάδα. Οι Περιφερειακές Ενότητες στις οποίες έχει καταγραφεί, απεικονίζονται με μωβ χρώμα. Εικόνα 13: Χάρτης που απεικονίζει γεωγραφική εξάπλωση του αρπακτικού ακάρεως Typhlodromus (Anthoseius) recki στην Ελλάδα. Επίσης, έχει αναφερθεί στις εξής χώρες: Αζερμπαϊτζάν, Αλγερία, Αρμενία, Αυστρία, Γαλλία, Γεωργία, Ελλάδα, Ιράν, Ισραήλ, Ιταλία, Καζακστάν, Καύκασος, Λίβανος, Μαρόκο, Μολδαβία, Ουγγαρία, Ουκρανία, Πορτογαλία, Ρωσία, Τουρκία, Τυνησία (Σταθάκης, 2017).

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 35 1.5.3. Ενδιαιτήματα Στον παρακάτω πίνακα καταθέτονται οι οικογένειες των φυτών στις οποίες συλλέχθηκε το άκαρι Typhlodromus (Anthoseius) recki, όπως επίσης και κάποια αναγνωρισμένα φυτικά είδη από κάθε οικογένεια (Σταθάκης, 2017). ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ Lamiaceae Πίνακας 1: Οικογένειες και είδη φυτών όπου συλλέχθηκε το είδος Typhlodromus recki Solanaceae Amaranthaceae Asteraceae Cistaceae Rosaceae Juglandaceae Musaceae Salicaceae Cupressaceae ΕΙΔΟΣ Phlomis fruticosa Thymus sp Salvia sp Sideritis sp. Marrubium sp Ballota sp. Lavandula stoechas Borago officinalis Satureja thymbra Mentha sp. Nepeta sp. Teucrium sp Stachys sp. Amaranthus sp. Beta vulgaris Helianthus annuus Chrysanthemum sp Inula sp Helichrysum sp. Cirsium sp. Ptilostemon chamaepeuce Centaurea sp. Pallenis spinosa Otanthus maritimus Cistus sp. Eriobotrya japonica Malus sylvestris Prunus sp. Pyrus sp. Sarcopoterium spinosum Rubus sp. Crataegus sp. Juglans regia L Musa acuminata Salix sp. Juniperus sp.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 36 Platanaceae Fagaceae Vitaceae Lauraceae Brassicaceae Ericaceae Boraginaceae Scrophulariaceae Anacardiaceae Ephedraceae Malvaceae Araliaceae Juncaceae Fabaceae Verbenaceae Oleaceae Asparagaceae Moraceae Ranunculaceae Poaceae Crassulaceae Pinaceae Plantaginaceae Ulmaceae Aceraceae Rhamnaceae Cornaceae Betulaceae Papaveraceae Thymelaeaceae Hypericaceae Cupressus sempervirens Platanus orientalis Quercus sp. Fagus sylvatica Vitis vinifera Laurus nobilis Lobularia maritime Matthiola tricuspidata Vaccinium myrtillus Arbutus unedo Echium sp. Anchusa sp. Verbascum sp., Cotinus coggygria Ephedra sp. Alcea sp. Lavatera sp. Hedera helix Juncus sp. Bituminaria bituminosa Genista acanthoclada Erophaca baetica ssp. orientalis Vitex agnus castus Olea europea var. Oleaster Phillyrea latifolia Asparagus officinalis Morus alba Clematis vitalba Sorghum halepense Lagurus ovatus Phragmites sp. Sedum sp. Pinus sp. Abies cephalonica Plantago lanceolata Ulmus sp. Acer campestre Paliurus spina christi Cornus mas Carpinus orientalis Alnus glutinosa Glaucium flavum Hypericum sp.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 37 1.6 Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) 1.6.1 Συστηματική ταξινόμηση - Στοιχειά Μορφολογίας Το άκαρι Tetranychus urticae ανήκει στην οικογένεια Tetranychidae. Είναι φυτοφάγο και έχει πρασινοκίτρινο με πορτοκαλόχρουν χρώμα, ανάλογα με την εποχή, με μια ταινία ανοιχτού χρώματος στη μέση και δύο χαρακτηριστικές σκοτεινόχρωμες κηλίδες στα πλευρικά μέρη του ιδιοσώματος.(εικόνα 9) Τα ωά έχουν σφαιρικό σχήμα, είναι λεία και χωρίς μίσχο, αλλά με την ωρίμανση του εμβρύου γίνονται ροδόχροα (Εμμανουήλ, 2004). Εικόνα 14: (Αριστερά) Ενήλικο θηλυκό άτομο και ωά του είδους T. urticae Koch. (Δεξιά) Ενήλικο αρσενικό άτομο του είδους T. urticae (Koch) 1.6.2 Ξενιστές Εξάπλωση Είναι είδος κοσμοπολιτικό και πολυφάγο, αφού προσβάλλει 200 περίπου είδη φυτών, εκ των οποίον 150 τουλάχιστον παρουσιάζουν οικονομικό ενδιαφέρον (Jeppson et al.,1975). Το άκαρι Tetranychus urticae θεωρείται από τους κυριότερους εχθρούς σε καλλιέργειες αγρού, θερμοκηπίου, κηπευτικών, καλλωπιστικών αλλά και σε δενδρώδεις καλλιέργειες (Bolland et al., 1998; van de Vrie et al., 1972). Σύμφωνα με τους Gould (1979) και Fry (1989) έχει την ιδιότητα να προσαρμόζεται εύκολα σε ποικιλίες φυτών που είχαν αρχικά χαρακτηριστεί ανθεκτικές στο φυτοφάγο αυτό άκαρι.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 38 1.6.3 Στοιχεία Βιο-οικολογίας Σε αντίξοες συνθήκες (χαμηλή θερμοκρασία, υψηλή υγρασία) διαχειμάζουν στον αγρό στο στάδιο του γονιμοποιημένου θηλυκού, το οποίο αποκτά ερυθρό χρωματισμό (Helle and Sabelis, 1985). Τα γονιμοποιημένα θηλυκά ενεργοποιούνται όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι 8-12 ο C, εγκαθίστανται σε ποώδη αυτοφυή φυτά του αγρού και ωοτοκούν (50-70 ωά) στην κάτω επιφάνεια των φύλλων των φυτών. Με τη νέα βλάστηση των δέντρων, τα νέα άτομα μεταναστεύουν από τα ποώδη προς τα καλλιεργούμενα φυτά, όπου παραμένουν και αρχίζουν την ωοτοκία (Κωβαίος, 2010). Ευνοείται σε ζεστές και ξηρές συνθήκες (θερμοκρασία 26-33 ο C και σχετική υγρασία 30-55 %) (Helle and Sabelis, 1985), ενώ ο βιολογικός του κύκλος διαρκεί περίπου 8-14 ημέρες μεταβαλλόμενος ανάλογα με τις συνθήκες. Στη χώρα μας ο αριθμός των γενεών που έχει παρατηρηθεί είναι μεγάλος και σε περιπτώσεις προσβολών σε θερμοκήπια, οι γενεές του ακάρεως πλησιάζουν τις 30. Τα στάδια ανάπτυξης είναι τα εξής : ωό, λάρβα, πρωτονύμφη, δευτερονύμφη και ακμαίο (θηλυκό ή αρσενικό). Τα αρσενικά άτομα είναι απλοειδή και προέρχονται από αγονιμοποίητα ωά ενώ τα θηλυκά από γονιμοποιημένα (Fry, 1989). Εικόνα 15: Ενήλικο αρσενικό άτομο του είδους T. urticae Koch και δευτερονύμφη σε στάση.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 39 Τρέφεται από τα κύτταρα του παρεγχύματος των φυτών. Πιο συγκεκριμένα, τρυπά με τα χηλικέρατα του τα κύτταρα του μεσοφύλλου και ρουφά το περιεχόμενο τους (van den Boom et al., 2003; Jeppson et al., 1975). Η μετακίνηση των ατόμων γίνεται είτε ενεργητικά, περπατώντας από το ένα σημείο του φυτού στο άλλο, είτε παθητικά, με τη βοήθεια του αέρα (Brandenburg and Kennedy, 1982). 1.6.4 Ζημιές Τους ξηρούς και θερμούς μήνες αναπτύσσονται μεγάλοι πληθυσμοί που σε μικρό χρονικό διάστημα μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές στα φυτά (πρόβλημα στην ανάπτυξη, μειωμένη ποσότητα παραγωγής). Στα φύλλα προκαλούν χλωρωτικές κηλίδες, ξηράνσεις και φυλλοπτώσεις, ανθόρροια, ενώ σύνηθες φαινόμενο είναι η δημιουργία ιστών σε φύλλα και βλαστούς (Εμμανουήλ, 2004; Attia et al.,2013). Εικόνα 16: Προσβολή του είδους T. urticae σε φυτά φασολιάς.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 40 1.7 Typha latifolia Liin (Typhaceae) Το είδος Typha latifolia ανήκει στην οικογένεια Typhaceae. Η επικονίαση του φυτού γίνεται κατά κύριο λόγο με τον αέρα. Η τύφα έχει την δυνατότητα να παράγει μεγάλη ποσότητα γύρης η οποία αποτελείται από 14,5% άμυλο και 17% πρωτεΐνη (Schmidt et al., 1989). Η γύρη από το φυτό Typha sp. αποτελεί σημαντική πηγή τροφής για πολλά είδη Phytoseiidae (Kennett et al. 1979, Fouly et al. 1995, Ouyang et al. 1992, Yue and Tsai 1996, Wei and Walde 1997, Broufas and Koveos 2001, Nomikou et al. 2003). Αξιολογήθηκε η δυνατότητα χρησιμοποίησης τους ως τροφή για τη μαζική εκτροφή, έναρξη της αποικίας, αύξηση του πληθυσμού του Typhlodromus (Anthoseius) recki αλλά και για την πιθανή εφαρμογή τους σε περιόδους έλλειψης ή χαμηλής πυκνότητας των θηραμάτων στον αγρό. Εικόνα 17: Η γύρη του είδους Typha latifolia που χρησιμοποιήθηκε στις πειραματικές διαδικασίες.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 41 1.8 ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Το είδος Typhlodromus (Anthoseius) recki είναι ένα από τα πιο κοινά είδη που συναντάται σχεδόν σε όλες τις περιοχές της Ελλάδας, με ελάχιστες εξαιρέσεις. Το αρπακτικό αυτό απαντάται σε πολλά είδη ενδιαιτημάτων καθώς και ξενιστών, είτε αυτά είναι αυτοφυή ή καλλιεργούμενα φυτά, με μια ιδιαίτερη προτίμηση στα φυτά της οικογένειας Lamiaceae. Είναι η πρώτη φορά που ερευνάται η βιολογία και οικολογία του είδους T. recki παγκοσμίως. Στη παρούσα μεταπτυχιακή μελέτη γίνεται μια πρώτη διερεύνηση των βιο-οικολογικών παραμέτρων καθώς και μια προκαταρκτική αξιολόγηση του είδους αυτού, ως βιολογικό παράγοντα ελέγχου εχθρών των φυτικών ειδών οικονομικής σημασίας. Σκοπός του πειράματος είναι η μελέτη της επίδρασης της γύρης και του τετράνυχου στην ταχύτητα ανάπτυξης, στην επιβίωση των ατελών σταδίων καθώς και στην διάρκεια ζωής και γονιμότητα των ακμαίων θηλυκών ατόμων του T. recki. Επίσης στη μελέτη αυτή διερευνάται η λειτουργική απόκριση των θηλυκών ατόμων του είδους επί του φυτοφάγου ακάρεως Tetranychus urticae. Με δεδομένο ότι στη φύση συνυπάρχουν διάφορα στάδια του θηράματος με τον θηρευτή, εκτιμάται η λειτουργική απόκριση του αρπακτικού για τα στάδια του ωού και της λάρβας.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 42 2. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 2.1 ΕΚΤΡΟΦΗ ΤΟΥ Typhlodromus (Anthoseius) recki Wainstein (Acari: Phytoseiidae) Για την διεξαγωγή των πειραμάτων της παρούσας μελέτης χρησιμοποιήθηκε το άκαρι Typhlodromus (Anthoseius) recki του οποίου η εκτροφή δημιουργήθηκε από άτομα που συλλέχτηκαν από φυτά λεβάντας, στην περιοχή του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών. Για την εκτροφή του είδους αυτού δημιουργήθηκαν ειδικά πεδία ομαδικής εκτροφής (αρένες). Οι αρένες αποτελούνταν από μια λεκάνη από διάφανο plexi glass (διαστάσεων 26,5x15x5 cm) που περιείχε νερό μέχρι ενός ορίου. Μέσα στη λεκάνη τοποθετείτο σφουγγάρι ανθοδετικής (Oasis) (διαστάσεων 23,5x8.5cm) και επάνω από αυτό, πλάκα PVC μαύρου χρώματος και ίδιων διαστάσεων. Εν συνεχεία απλώνονταν λωρίδες διηθητικού χαρτιού κατά μήκος των τεσσάρων πλευρών της πλάκας έτσι ώστε να καλύπτουν μια ζώνη πλάτους 1,5 cm περιμετρικά της πλάκας PVC. Το διηθητικό χαρτί βρισκόταν συνεχώς σε επαφή με το νερό έτσι ώστε να παρέχει συνεχώς νερό στα ακάρεα. Πάνω στις λωρίδες του διηθητικού χαρτιού τοποθετείτο βαμβάκι σε στρώσεις για να σχηματιστεί περιμετρικά ένα «τείχος» ώστε να παρεμποδίζεται η διαφυγή των ακάρεων από την επιφάνεια της πλάκας. Επί της πλάκας τοποθετούνταν ειδικές κατασκευές σχήματος Π, από διάφανο plexi glass, οι οποίες συγκρατούν κομμάτια κλωστής. η κατασκευή από plexi glass χρησίμευε ως καταφύγιο, ενώ η κλώστη ως περιοχή ωοθεσίας των Phytoseiidae. Για την διεξαγωγή των δύο πειραμάτων χρειάστηκε να δημιουργηθούν δυο διαφορετικές εκτροφές του αρπακτικού ακάρεως. Στη μία περίπτωση η τροφή του Typhlodromus (Anthoseius) recki ήταν γύρη από το φυτό Typha latifolia και στην άλλη περίπτωση σαν τροφή χρησιμοποιήθηκαν φύλλα από φυτά φασολιάς, προσβεβλημένα από το άκαρι Tetranychus urticae. Η γύρη διατηρούνταν σε κατάψυξη, σε θερμοκρασία -5 ο C. Για την αποφυγή ανάπτυξης μυκήτων αλλά και άλλων μικροοργανισμών γινόταν ανανέωση των πεδίων ομαδικής εκτροφής κάθε 3 ημέρες.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 43 Τα πεδία ομαδικής εκτροφής διατηρούνταν σε θαλάμους ελεγχόμενων συνθηκών θερμοκρασίας 25±1 ο C, σχετικής υγρασίας 65±10% και φωτοπεριόδου 16:8 Φ:Σ ωρών. Εικόνα 18: Πεδία ομαδικής εκτροφής (αρένες) του αρπακτικού Typhlodromus (Anthoseius) recki Εικόνα 19: Πεδία ομαδικής εκτροφής (αρένες) του αρπακτικού Typhlodromus (Anthoseius) recki με προσφερόμενη τροφή το φυτοφάγο άκαρι Tetranychus urticae.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 44 Εικόνα 20: Πεδία ομαδικής εκτροφής (αρένες) του αρπακτικού Typhlodromus (Anthoseius) recki με προσφερόμενη τροφή γύρη από το φυτό Typha latifolia. 2.2 ΕΚΤΡΟΦΗ ΤΟΥ Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) Τα ακάρεα της οικογένειας Tetranychidae είναι είδη φυτοφάγα και γι αυτό η εκτροφή τους γινόταν πάνω σε φυτά φασολιάς (Phaseolus vulgaris) και συγκεκριμένα της ποικιλίας Mendoza. Τα φυτά φασολιάς σπέρνονταν σε ατομικά φυτοδοχεία και αναπτύσσονταν σε θερμοκήπιο εωσότου φτάσουν στο επιθυμητό μέγεθος. Στη συνέχεια τοποθετούνταν σε ειδικά διαμορφωμένους ξύλινους κλωβούς, όπου προϋπήρχαν φυτά προσβεβλημένα με τα φυτοφάγα ακάρεα. Οι συνθήκες που επικρατούσαν στο θερμοκήπιο ήταν σταθερές, με θερμοκρασία στους 25±1 ο C, σχετική υγρασία 65±5% και φωτοπερίοδο 16:8 Φ:Σ ωρών.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 45 Εικόνα 21: Κλωβοί εκτροφής του φυτοφάγου ακάρεως Tetranychus urticae Εικόνα 22: Κλωβοί εκτροφής του φυτοφάγου ακάρεως Tetranychus urticae.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 46 2.3 ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ 2.3.1. Ανάπτυξη και επιβίωση των ατελών σταδίων Στα πειράματα μελετήθηκε η νυμφική ανάπτυξη και επιβίωση των ανήλικων σταδίων προσφέροντας τους δύο διαφορετικές τροφές. Πιο συγκεκριμένα οι τροφές αυτές ήταν η γύρη από το φυτό Typha latifolia και τα διάφορα στάδια του φυτοφάγου ακάρεως Tetranychus urticae. Τα άτομα που χρησιμοποιούνταν για το κάθε πείραμα λαμβάνονταν από την αντίστοιχη εκτροφή. Έτσι για τη μελέτη της νυμφικής ανάπτυξης και επιβίωσης των ακάρεων που τρέφονταν με γύρη τύφας, τα άτομα που χρησιμοποιήθηκαν λαμβάνονταν από τις αντίστοιχες εκτροφές με γύρη. Αντίστοιχα, η μελέτη της νυμφικής ανάπτυξης και επιβίωσης των ακάρεων που τρέφονταν με Τετράνυχο έγινε με χρήση ατόμων από τις εκτροφές με το Tetranychus urticae. Γονιμοποιημένα θηλυκά άτομα τοποθετούνταν σε πεδία ομαδικές εκτροφής, πάνω στα οποία είχαν τοποθετηθεί (1) η ειδική κατασκευή από plexiglass σχήματος «Π», (2) ίνες από τμήμα κλωστής και (3) η εξεταζόμενη τροφή. Τα θηλυκά αφήνονταν να ωοτοκήσουν για διάστημα 12 ωρών. Στη συνέχεια συλλέγονταν όλα τα ωά που είχαν εναποτεθεί και τοποθετούνταν σε ατομικά πεδία. Η κατασκευή των ατομικών πεδίων γινόταν χωρίζοντας τη μαύρη πλάκα PVC διαστάσεων 23,5x8,5 cm σε κελιά διαστάσεων 2,5x2,5 cm, με τη χρήση λωρίδων διηθητικού χαρτιού. Περιμετρικά του κάθε κελιού τοποθετούνταν στρώσεις βαμβακιού, σχηματίζοντας έτσι ένα «τείχος». Εικόνα 23: Ατομικά πεδία για την ανάπτυξη και επιβίωση των ανήλικων σταδίων.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 47 Εικόνα 24: Ατομικά πεδία για την ανάπτυξη και επιβίωση των ανήλικων σταδίων. Τα ατομικά πεδία τοποθετούνταν στη συνέχεια σε θάλαμο ελεγχόμενων συνθηκών, θερμοκρασίας 25±1 ο C, σχετικής υγρασίας 65±10% και φωτοπεριόδου 16:8 Φ:Σ ωρών. Το στάδιο ανάπτυξης και επιβίωσης του κάθε ατόμου καταγραφόταν κάθε 12 ώρες, ενώ η ύπαρξη εκδύματος αποτελούσε το κριτήριο επιτυχούς έκδυσης και μετάβασης από το ένα στάδιο στο άλλο. Η τροφή στα ατομικά πεδία αντικαθιστούνταν κάθε δύο μέρες. 2.3.2. Διάρκεια ζωής και γονιμότητα των ενήλικων θηλυκών Τα άτομα του πειράματος με το που γίνονταν ενήλικα διαχωρίζονταν σε θηλυκά και αρσενικά. Η διάρκεια ζωής και η γονιμότητα μελετήθηκε στα θηλυκά άτομα. Με το που γινόταν η τελευταία έκδυση και διαπιστωνόταν με παρατήρηση με χρήση στερεοσκοπίου το φύλο, τα θηλυκά μεταφέρονταν σε νέα ατομικά πεδία μαζί με δύο αρσενικά.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 48 Τα αρσενικά που επιλέγονταν ήταν νεαρής ηλικίας, λαμβάνονταν από τα πεδία ομαδικής εκτροφής και παρέμεναν στο ατομικό πεδίο καθ όλη τη διάρκεια ζωής του θηλυκού. Αν κάποιο από αυτά πέθαινε ή εγκλωβιζόταν στο βαμβάκι, αντικαθιστούταν με ένα νέο. Η συνεχής παρουσία των αρσενικών στηρίζεται στο γεγονός ότι για να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή ωοπαραγωγή στα είδη που ανήκουν στο γένος Typhlodromus, είναι αναγκαία η πραγματοποίηση πολλαπλών συζεύξεων (Schulten, 1985). Οι μετρήσεις, κατά τις οποίες καταγράφονταν η επιβίωση του θηλυκού ατόμου και η ωοπαραγωγή του, πραγματοποιούνταν κάθε 24 ώρες. Τα καταγεγραμμένα ωά συλλέγονταν και μεταφέρονταν σε πεδία εκτροφής για να καταγραφεί αργότερα και η αναλογία φύλου. Τα πειράματα διεξάγονταν στις ίδιες συνθήκες με την νυμφική ανάπτυξη και επιβίωση των ανήλικων σταδίων (ενότητα 2.3.1). 2.3.3. Παράμετροι πινάκων ζωής Οι Birch (1948) και Southwood και Henderson (2000) ανέπτυξαν τη μέθοδο βάση της οποίας υπολογίστηκαν οι παράμετροι των πινάκων ζωής. Ο ενδογενής ρυθμός αύξησης (rm) υπολογίστηκε από την εξίσωση: m x l x e r mx = 1 όπου, x: η ηλικία των θηλυκών ατόμων, mx: ο μέσος αριθμός θηλυκών απογόνων κατά την ηλικία x και lx: το ποσοστό επιβίωσης των θηλυκών ατόμων κατά την ηλικία x. Ο καθαρός ρυθμός αναπαραγωγής R0 υπολογίστηκε από την εξίσωση: R 0 = l x m x ενώ η μέση διάρκεια γενεάς GT, ο χρόνος διπλασιασμού DT και ο πεπερασμένος ρυθμός αύξησης λ, υπολογίστηκαν με τις εξής εξισώσεις: GT = ln(r 0 ) / r m DT = ln(2)/r m λ = e r m

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 49 2.3.4. Καμπύλες επιβίωσης Η εξίσωση κατανομής του Weibull χρησιμοποιήθηκε για την περιγραφή του ρυθμού επιβίωσης των ακμαίων θηλυκών ατόμων, στις 2 διαφορετικές τροφές που χρησιμοποιήθηκαν, συναρτήσει της ηλικίας τους. Έτσι, σχεδιάστηκαν οι καμπύλες επιβίωσης και έγινε προσομοίωση τους με την εξίσωση της κατανομής αυτής. S (t) = e (t b )c όπου, S(t): το ποσοστό ζωντανών ακμαίων σε χρόνο t, b: η παράμετρος της κατανομής που καθορίζει το μέγεθος της καμπύλης (scale parameter) και c: η παράμετρος της κατανομής που καθορίζει το σχήμα της καμπύλης (shape parameter). Σύμφωνα με την κατανομή Weibull, το ποσοστό των ατόμων που επιζούν σε δείγμα ενός πληθυσμού είναι συνάρτηση του χρόνου (Pinder et al. 1978). Η κατανομή Weibull περιγράφει ικανοποιητικά τις καμπύλες επιβίωσης, ενώ έχει χρησιμοποιηθεί σε αρκετές μελέτες για την αξιολόγηση δεδομένων σχετικά με τη διάρκεια ζωής (Tingle & Copland 1989, Pinder et al. 1978, Wang et al. 2000). Οι παράμετροι κατανομής b και c αποτελούν δείκτες μεγάλης βιολογικής αξίας μιας που καθορίζουν το μέγεθος και το σχήμα της καμπύλης και μπορούν να αναλυθούν στατιστικά μέσω ειδικών πινάκων. Έτσι δίνεται η δυνατότητα σύγκρισης των καμπυλών επιβίωσης διαφορετικών ειδών αρθροπόδων ή ατόμων του ίδιου είδους που αναπτύχθηκαν σε διαφορετικές συνθήκες (Menon 1963, Thoman & Bain 1969, Thoman et al. 1969, Engelhardt 1975, Tingle & Copland 1989). Σύμφωνα με την ταξινόμηση του Deevey (1947) το σχήμα της καμπύλης επιβίωσης, κατά συνέπεια και ο τύπος της, καθορίζεται από την παράμετρο c (shape parameter). Υπάρχουν τρείς τύποι καμπύλων επιβίωσης: Τύπος Ι: η θνησιμότητα αυξάνεται με την ηλικία Τύπος ΙΙ: η θνησιμότητα είναι σταθερή και ανεξάρτητη από την ηλικία Τύπος ΙΙΙ: η θνησιμότητα μειώνεται με την ηλικία Όταν το c>1 η καμπύλη είναι τύπου Ι. Όταν το c δεν διαφέρει σημαντικά από τη μονάδα είναι τύπου ΙΙ και όταν c<1 είναι τύπου ΙΙΙ (Jervis & Copland, 1996). Ακόμα υπολογίστηκε ο προβλεπόμενος χρόνος επιβίωσης του 50% του αρχικού πληθυσμού (LT50-P), σύμφωνα με την εξίσωση της κατανομής Weibull και

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 50 συγκρίθηκε με τον πραγματικό χρόνο επιβίωσης του 50% του αρχικού πληθυσμού (LT50-E), έτσι όπως αυτός υπολογίστηκε από τα δεδομένα του πειράματος. 2.3.5. Καμπύλες ωοτοκίας Ο ημερήσιος ρυθμός ωοτοκίας των ενήλικων θηλυκών ατόμων μπορεί να υπολογιστεί από τις καμπύλες του ρυθμού ωοτοκίας, οι οποίες περιγράφονται από τους Ydergaard et al. (1997). Η σχέση μεταξύ του ημερήσιου ρυθμού ωοτοκίας και της ηλικίας δίνεται από την παρακάτω εξίσωση: F (x) = axe βx όπου, F(X): ο ημερήσιος ρυθμός ωοτοκίας (ωά / θηλυκά / ημέρα), x: η ηλικία των ενήλικων θηλυκών ατόμων (ημέρες) και τα α, β: σταθερές. Η πρώτη ημέρα των θηλυκών ως ακμαία χαρακτηρίζεται ως η ημέρα "1". Υπολογίστηκε ο μέγιστος ρυθμός ωοτοκίας (Fmax-E) και ο χρόνος κατά τον οποίο παρατηρήθηκε σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα καθώς και ο αντίστοιχος ρυθμός (Fmax-P) και χρόνος που προβλέπονται από την παραπάνω εξίσωση. 2.3.6. Αναλογία φύλου Για τον προσδιορισμό της αναλογίας φύλου, συλλέγονταν τα ωά από κάθε θηλυκό του πειράματος καθημερινά. Η συλλογή των ωών του κάθε θηλυκού ξεκινούσε από την πρώτη ημέρα ωοτοκίας του και συνεχιζόταν μέχρι αυτό να σταματήσει να ωοτοκεί. Τα ωά τοποθετούνταν σε ξεχωριστά πεδία εκτροφής και εκτρέφονταν μέχρι να εξελιχθούν σε ενήλικα άτομα. Τα πεδία αυτά ήταν στην ουσία πεδία ομαδικής εκτροφής που χωρίζονταν σε δύο τμήματα με μία λωρίδα διηθητικού χαρτιού και ένα «τείχος» από βαμβάκι. Στη συνέχεια συλλέγονταν τα άτομα και γίνονταν παρασκεύασμα για να ταυτοποιηθεί το φύλο τους. Η αναλογία φύλου εκφράσθηκε ως το ποσοστό (%) των θηλυκών ατόμων στο σύνολο θηλυκών και αρσενικών ατόμων.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 51 2.3.7. Στατιστική ανάλυση της ανάπτυξης, επιβίωσης και γονιμότητας Η ανάλυση των αποτελεσμάτων του χρόνου ανάπτυξης των ατελών σταδίων, της ωοτοκίας και της διάρκειας ζωής των ενήλικων θηλυκών ατόμων στις δύο διαφορετικές τροφές έγινε με τη χρήση της μεθόδου ανάλυσης της παραλλακτικότητας (ANOVA). Όπου ήταν αναγκαίο τα δεδομένα μετατράπηκαν σε δεκαδικούς λογαρίθμους, ενώ οι συγκρίσεις των μέσων όρων έγιναν χρησιμοποιώντας το στατιστικό κριτήριο Tukey-Kramer HSD (Sokal & Rohlf 1995) σε επίπεδο σημαντικότητας α=0,05. Ακόμα, οι μέσοι όροι της διάρκειας ανάπτυξης μεταξύ αρσενικών και θηλυκών ατόμων σε κάθε ατελές στάδιο και της συνολικής διάρκειας ανάπτυξης των ατελών σταδίων συγκρίθηκαν με τη μέθοδο t-student σε επίπεδο σημαντικότητας α=0,05. Οι παραπάνω στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του στατιστικού πακέτου IBM SPSS 21 (SPSS 2012). Η σύγκριση των συνολικών ποσοστών επιβίωσης των ατελών σταδίων και της αναλογίας φύλου στις δύο διαφορετικές τροφές που δοκιμάστηκαν, έγινε με τη στατιστική δοκιμασία του x 2 χρησιμοποιώντας το στατιστικό πρόγραμμα Excel. Οι παράμετροι των εξισώσεων της κατανομής Weibull και αυτής των Ydergaard et al. (1997) υπολογίστηκαν με τη γραμμική ανάλυση παλινδρόμησης με τη μέθοδο Levenberg-Marquardt και με τη βοήθεια του στατιστικού προγράμματος IBM SPSS 21 (SPSS 2012). 2.3.8. Ρυθμός κατανάλωσης και εκτίμηση της λειτουργικής απόκρισης Η μελέτη αυτή είχε σκοπό την εκτίμηση της λειτουργικής απόκρισης των ενήλικων θηλυκών ατόμων του Typhlodromus (Anthoseius) recki, σε ειδικά διαμορφωμένα πεδία, χρησιμοποιώντας ως λεία τα στάδια του ωού και της λάρβας του Tetranychus urticae.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 52 Εικόνα 25: Ωά και λάρβα του φυτοφάγου ακάρεως Tetranychus urticae. Σε όλες τις μεταχειρίσεις του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν γονιμοποιημένα θηλυκά άτομα του T. recki, ηλικίας τριών ημερών. Επειδή ο διαχωρισμός των ατόμων με τα παραπάνω χαρακτηριστικά από τα μαζικά πεδία εκτροφής είναι πρακτικά δύσκολος, ακολουθήθηκε μια συγκεκριμένη διαδικασία εκτροφής τους (συγχρονισμός πληθυσμών). Σε ένα νέο πεδίο εκτροφής, τοποθετείτο φύλλο φασολιού μολυσμένο με T. urticae, ως τροφή, και στη συνέχεια μεταφέρονταν σε αυτό γονιμοποιημένα θηλυκά άτομα από τις μητρικές εκτροφές για να ωοτοκήσουν. Μετά από 24 ώρες, τα θηλυκά άτομα αφαιρούνταν και επιστρέφονταν στα μητρικά πεδία εκτροφής. Τα εναποτιθέμενα ωά, αφήνονταν να εξελιχθούν σε λάρβες, πρωτονύμφες, δευτερονύμφες και τελικά σε ενήλικα άτομα (θηλυκά και αρσενικά) για 8 ημέρες. Την ένατη ημέρα επιλέγονταν τα ακμαία θηλυκά άτομα τα οποία είχαν γονιμοποιηθεί από τα αρσενικά και τοποθετούνταν σε ένα νέο κενό μαζικό πεδίο εκτροφής, στο οποίο παρέμεναν για 24 ακόμα ώρες, σε συνθήκες ασιτίας. Την επόμενη ημέρα (δέκατη) τα θηλυκά είχαν ηλικία τριών ημερών και χρησιμοποιούνταν για τις μεταχειρίσεις του πειράματος. Κάθε θηλυκό άτομο χρησιμοποιούταν μόνο μια φορά κατά την πειραματική διαδικασία. Για την πραγματοποίηση του πειράματος της λειτουργικής απόκρισης χρησιμοποιήθηκαν ειδικά πειραματικά πεδία. Τα πεδία αυτά αποτελούνταν από τρία κομμάτια διάφανου plexiglass διαστάσεων 8x5. Στο ένα από τα τρία υπήρχε οπή διαμέτρου 2,5 cm. Σαν βάση του κάθε πειραματικού πεδίου χρησιμοποιήθηκε

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 53 ένα κομμάτι plexiglass χωρίς οπή και πάνω του τοποθετούνταν με σειρά, μία λωρίδα διηθητικού χαρτιού και ένα φύλλο φασολιάς με την κάτω επιφάνεια του εκτεθειμένη. Πάνω από το φύλλο έμπαινε το δεύτερο κομμάτι plexiglass, αυτό με την κυκλική οπή και τέλος τοποθετείτο το τρίτο κομμάτι plexiglass σαν καπάκι. Για να μείνουν αδιατάραχτα τα παραπάνω τμήματα, τα πειραματικά πεδία σταθεροποιούνταν με μεταλλικά πιαστράκια. Για τις μεταχειρίσεις του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν τα πραγματικά φύλλα της φασολιάς. Εικόνα 26: Κατασκευή των πειραματικών πεδίων για το πείραμα της λειτουργικής απόκρισης. Κατά την πειραματική διαδικασία τοποθετούνταν μέσα σε κάθε πειραματικά πεδίο ένα άτομο του T. recki (ενήλικο θηλυκό, γονιμοποιημένο, τριών ημερών) και άτομα του T. urticae ανάλογα με την υπό εξέταση πυκνότητα. Οι πυκνότητες λείας στις οποίες εκτέθηκε το αρπακτικό είναι : Ωά: 2, 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120 άτομα ανά πειραματικό πεδίο Λάρβες: 2, 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120 άτομα ανά πειραματικό πεδίο Στη συνέχεια τα πειραματικά πεδία ασφαλίζονταν με το τελευταίο κομμάτι plexiglass (καπάκι), σταθεροποιούνταν με δύο μεταλλικά πιαστράκια και παρέμεναν για 24 ώρες σε θάλαμο ελεγχόμενων συνθηκών. Μετά το πέρας του χρονικού διαστήματος αυτού, γινόταν καταμέτρηση του αριθμού των καταναλωθέντων ατόμων των ακάρεων του T. urticae. Για κάθε πυκνότητα και κάθε στάδιο πραγματοποιήθηκαν 15 επαναλήψεις. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε θαλάμους ελεγχόμενων συνθηκών θερμοκρασίας και 25±1 ο C, σχετικής υγρασίας 65±10% και φωτοπεριόδου 16:8 Φ:Σ ωρών.