Alternative states of a simple predator-prey system induced by competition between small edible and large inedible algae and fungal parasitism (APPS)

由小型可食用藻类和大型不可食用藻类之间的竞争以及真菌寄生引起的简单捕食者-猎物系统的替代状态(APPS)

基本信息

项目摘要

In the presence of grazers, phytoplankton communities often shift to dominance of large inedible algae, limiting energy flow up the grazing chain. This can be counteracted by parasitic fungi (e.g. chytrids), which can infect large algae and make them available to zooplankton grazing (e.g. micro- and macrozooplankton) via zoospores. This so-called “Mycoloop” has profound consequences for food web interactions. In the absence of a feeding link between zooplankton grazers and fungi, parasitic fungi are able to reduce large algae, thereby favouring edible green algae. However, in the presence of a strong feeding link from fungi to zooplankton may even foster inedible algae through decreased infection rates. Trait variability in the host population may enable shifts to more resistant genotypes, decreasing the direct top-down control on inedible algae and weakening the grazer-fungi link. We aim to link trait variability, zooplankton grazing and fungal parasitism to investigate host-parasite/predator-prey interactions and competition of edible vs. inedible phytoplankton in the presence of either fungal parasitism or grazing and in combination. We hypothesize that fungal parasitism has the potential to shift our model system into different alternative states with dominance of either edible or inedible phytoplankton, modulated by the strength of the fungi-zooplankton link. We want to experimentally test the effect of fungal parasitism and the strength of the mycoloop on food web dynamics. We expect the strength of the positive feedback loop on large inedible algae to be dependent on the strength of the grazer-fungi link and on grazer identity. We expect the link to be strongest for selective grazers (copepods) compared to unselective grazers (daphnids). Theoretical investigations of a corresponding food web model will give insights on how different drivers and interaction strength affect competition between small well edible and large inedible algae. In combination, this will enable to determine how fungal parasitism modulates food web dynamics and its implications for phytoplankton diversity and functionality.
在放牧者存在的情况下,浮游植物群落通常转向大型不可食藻的主导地位,从而限制了放牧链上的能量流。这可以通过寄生虫真菌(例如Chytrids)来抵消,该真菌可以通过Zoospores感染大型藻类并使它们可通过Zooplankton放牧(例如Micro-和Macrozooplankton)提供。这种所谓的“ mycoloop”对食物网络互动产生了深远的影响。如果没有浮游动物和真菌之间的喂养联系,寄生真菌能够减少大藻类,从而有利于食用绿藻。但是,在存在从真菌到浮游动物的牢固喂养联系的情况下,甚至可以通过提高感染率来促进不可食用的藻类。宿主总体中的性状变异性可能会导致转向更具抗性的基因型,从而减少对不可食藻的直接自上而下的控制,并削弱颗粒状 - 束连接。我们旨在将特质的变异性,浮游动物放牧和真菌寄生虫联系起来,以研究宿主 - 寄生虫/捕食者 - 捕集的相互作用以及在存在真菌寄生虫或放牧和合并中的可食用浮游植物的竞争。我们假设真菌寄生虫有可能将我们的模型系统转移到不同的替代状态,并由真菌Zooplankton链接的强度调节,并以可食用或可食用的浮游植物为主。我们希望通过实验测试真菌寄生虫的影响以及mycoloop对食物网络动态的强度。我们期望大型不可食藻的正反馈回路的强度取决于花岗纤维 - 脉络链环节的强度和颗粒状身份。我们期望与非选择性图形器(daphnids)相比,选择性图形器(copepods)的链接很强。对相应食品网络模型的理论研究将为不同的驱动因素和相互作用强度如何影响小型井和大型藻类之间的竞争。结合起来,这将能够确定真菌寄生虫如何调节食物网络动力学及其对浮游植物多样性和功能的影响。

项目成果

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