A lombfogyasztó erdészeti kártevők közül az egyik legismertebb lepkefaj a gyapjaslepke (Lymantria dispar L.). Károsításának mértékével, valamint tömegszaporodásainak kiterjedésével komoly hírnévre tett szert azokban az országokban, ahol a lombos fák között a tölgyek nagyobb erdészeti jelentőséggel bírnak. Így hazánkban is a legjelentősebb herbivor kártevők között tartják számon.
Jelentősebb károsításait már az erdészeti szakirodalom kezdetétől dokumentálták (Bedő 1866; Erdődi 1866; Kallina 1878; Csóka 1995; Csóka és Hirka 2013). Károsítása kimondottan látványos, hiszen tömegszaporodása idején egész erdőket rág tarra.
Kártételének területei ilyenkor nem csak hazánkban, hanem a világ számos országában igen jelentősek. Az erdőkön kívül gyümölcsösökben, szőlőkben is megjelenhet.
Turisztikailag frekventált helyen történő fellépése pedig szélesebb körben zavarhatja a lakosságot. Az erdészeti károkozására jellemző, hogy állományainkban nem önmagában az azévi lombvesztés jár végzetes következményekkel, hanem kárláncolatot kiváltva, vagy abban szerepet játszva okozhat további károkat. A gyapjaslepke tarrágása szerepet játszik többek között a kocsányos tölgy komplex etiológiájú betegségében is.
Mindezeket figyelembe véve érthető, hogy miért jelenik meg időről-időre a kutatásokban és a publikációkban ez a faj.
A gyapjaslepke polifág, a tápnövényeinek száma világszerte eléri a több százat is.
Ezzel együtt vannak növényfajok, amelyeken nem él meg. Az általa fogyasztott növények is eltérő mértékben segítik a tömegszaporodásai kibontakozását (Varga 1975). Azonban nem csak a tápnövénynek van szerepe a ciklikusan 8-10 évente kibontakozó gradációjának mértékében, hanem a klíma és az időjárási tényezők is hatással vannak rá (Csóka 1996). Mindezekből adódóan nem lehet elég alaposan kutatni a tápnövény és az olyan abiotikus faktorok mint a hőmérséklet és a fény hatását a gyapjaslepke fejlődésére.
A kutatásom során céljaim között szerepelt annak vizsgálata, hogy a hazai gyapjaslepke egyedek fejlődésére milyen hatással lehet a hőmérséklet, tekintettel a szaporodásra. Ez különösen fontos kérdés, ha a klímaváltozás során bekövetkező hőmérséklet-változásra gondolunk. Ennek érdekében egy hazai populációból vett
mintán végeztem nevelési kísérletet laboratóriumi körülmények között, mesterséges tápanyagon, három különböző (20°C, 25°C, 30°C) hőmérsékleten.
Célom volt továbbá annak vizsgálata is, hogy milyen hatással van a faj fejlődésmenetére egy másik abiotikus faktor, a fény. A hőmérséklet mellett a fotoperiódus határozza meg számos rovar fejlődésmenetét (Kertész 2019), ezért vizsgáltam a megvilágítás szaporodásra gyakorolt hatását. Laboratóriumi nevelési kísérletet végeztem, amely során mesterséges tápanyagon vizsgáltam a gyapjaslepke fejlődését és szaporodását teljes sötétségben és állandó megvilágításban.
A tápnövény gyapjaslepke fejlődésére és szaporodására gyakorolt hatása már számos kutatásnak, publikációnak volt központi témája. Kutatásomban én a tápnövényváltásra helyeztem a hangsúlyt. Meg szerettem volna tudni, hogy milyen hatással van a gyapjaslepke, mint polifág faj fejlődésmenetére és szaporodására, ha az tápnövényváltásra kényszerül. A tápnövényváltás hatását megvizsgáltam nemzedéken belül, és nemzedékek között is. Utóbbi kérdés feltárásához a diplomamunkám keretében elvégzett kísérletet és annak eredményeit használtam fel. Ebben az esetben a vizsgálat célja az volt, hogy néhány elszigetelt nemzedék óta szűk tápnövény kört fogyasztó populáció egyedei, hogyan fejlődnek egy számukra idegen fafajon. Az is a kérdések között szerepelt, hogy veszélyesek-e a gyapjaslepkék olyan állományokra is, amelyekkel előtte nem találkoztak? A kutatás során három különböző tápnövénykörből származó, egy horvát, egy magyar és egy ausztriai gyapjaslepke populációt neveltem fel laboratóriumi körülmények között Pannónia nyár (Populus x euamericana) tápnövényen. A magyar populáció eredeti tápnövénye szintén a Pannónia nyár volt, míg az ausztriaié kocsánytalan tölgy (Quercus petraea (Matt.) Liebl.), a horváté pedig magyal tölgy (Quercus ilex L.) volt. Mindez egy nemzetközi kísérlet része volt, amiben mindhárom helyszínen, Magyarországon, Ausztriában és Horvátországban felnevelték mindhárom populációt az ottani tápnövényen. Jelen munkámban csak a saját eredményeimmel foglalkozom. A nemzedékek közötti tápnövényváltás mellett az egy nemzedéken belül kikényszerített tápnövényváltás hatásait is tanulmányoztam.
Ismeretes ugyanis, hogy erdővédelmi szempontból kívánatosabb elegyes erdőállományokat létrehozni, hiszen ezek stabilabb életközösségei jobban ellenállnak a károsítások negatív hatásainak, mint az elegyetlen monokultúrák. Ha a kérdést ezúttal nem az erdőállomány szemszögéből vizsgáljuk, úgy feltételezhetően a gyapjaslepke fejlődése szempontjából sem mindegy, hogy elegyetlen vagy elegyes állományról van szó. Egy fajgazdag erdőrészletben ugyanis táplálékhiány esetén nagyobb eséllyel kell a
lárvának az előzőtől eltérő tápnövényen folytatni a fejlődését. Ennek vizsgálatához csertölgy (Quercus cerris L.) és gyertyán (Carpinus betulus L.) tápnövényen neveltem fel laboratóriumi körülmények között egy-egy gyapjaslepke mintacsoportot. Két másik mintacsoportnál pedig eltérő fejlettségi szinten csertölgyről gyertyánra váltottam a nevelés folyamán.
A nevelési kísérletsorozat során néhány egyéb kérdésre is választ kerestem, így a lárvafejődés alakulása milyen összefüggésben van a későbbi szaporodóképességgel?
Befolyásolja-e a táplálék minősége a gyapjaslepke lárvastádiumainak számát?
Vizsgáltam, hogy a nemek vajon eltérő érzékenységgel viseltetnek-e az általam vizsgált biotikus és abiotikus tényezőkkel szemben?
1.1. Hipotézisek
A gyapjaslepkével kapcsolatos kutatásaimhoz kapcsolódóan a következő hipotéziseket állítottam fel:
I. A gyapjaslepke fejlődése szempontjából nem mindegy, hogy elegyetlen vagy elegyes állományban táplálkozik.
II. A gyapjaslepke lárvális fejlődése során bekövetkező tápnövényváltásnál jelentős tényező a váltás ideje. Fontos szempont, hogy nemzedéken belül történik-e, illetve milyen fejlettségi állapotban.
III. Egyedfejlődésük során a hím és nőstény egyedek különbözőképpen reagálnak a környezeti hatásokra (pl. hőmérséklet, fény).
IV.
a. A hőmérséklet hatásait vizsgálva feltételezhetjük, hogy a hazai gyapjaslepke populációk fejlődési mutatói, túlélési rátája eltérnek a külföldi populációk vizsgálata során kapott eredményektől.
b. Hazánkban a gyapjaslepke fejlődési hőmérsékleti optimuma körülbelül 20
°C körül van.
c. A klímaváltozás az erdőgazdálkodók számára negatív hatású, a gyapjaslepke hazai kártételei szempontjából is.
V. A megvilágítás szélső esetei számottevő hatással vannak a gyapjaslepke fejlődésmenetére, mortalitására és szaporodóképességére.
VI. A gyapjaslepke areájának kiterjedésében a földrajzi akadályokon kívül a tápnövénynek és a hőmérsékletnek van meghatározó szerepe.
VII.
a. Idegen gyapjaslepke populáció elterjedését a hazai erdőkben legfőképpen a tápnövény befolyásolja.
b. A magyarországi gyapjaslepke populációk a hazai élőhelyeken versenyelőnyben lehetnek idegen populációkkal szemben, ha azok valami ok folytán bejutnak a magyar élőhelyekre.
A kutatás során célom ezeknek a hipotéziseknek az eredményeimmel történő igazolása vagy cáfolata volt.